敞口式盾構密封裝置制造方法及圖紙

一種敞口式盾構密封裝置，包含有前盾構隔板、密封窗口、密封隔板、觀察窗口、觀察窗隔板，所述密封隔板和觀察窗隔板均通過液壓缸與前盾構隔板活動鉸接，所述密封裝置還包含有氣體保壓系統和膨潤土系統，所述壓縮空氣注入口連接固定于前盾構隔板上，膨潤土注入口連接于前盾構隔板和盾構機的螺旋輸送機的輸送口上。可通過氣體保壓系統和膨潤土系統向掌子面注入壓縮空氣和膨潤土，通過自動保壓裝置使前端土壓力保持平衡，即可保證掌子面的穩定和有效的控制地表沉降，極大地保證了盾構機的安全作業，從而提高了生產效率和作業風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種密封裝置，特別涉及一種敞口式盾構密封裝置。
技術介紹
敞口式盾構適用于開挖面有一定自穩能力、含水率低或無水的各種圍巖，適用土質以洪積層的砂、砂礫、固結粉砂、粘土和卵礫為主。當遇到自穩性較差的砂卵石地層時，常規掘進擾動原狀地層后，砂與卵石易發生分離，進而滑移、塌落造成開挖面不穩，影響正常掘進，嚴重時還會引發坍塌，給施工和周邊環境造成一定的影響。敞口式盾構在自穩性較差的砂卵石地層的施工時可對比淺埋暗挖對地層進行預注漿加固，必要時也會整體打開支撐擋板、中部支撐平臺，在其共同保護下，在上半斷面和下半斷面進行全斷面注漿，確保開挖面的整體穩定。但是這種施工方法并不能適時的掌握到掌子面的穩定情況，以及控制開挖區域地表的沉降。這是目前存在的實際問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是為克服現有技術的不足，提供一種新型的敞口式盾構密封裝置。本專利技術的技術方案是一種敞口式盾構密封裝置，包含有前盾構隔板、密封窗口、密封隔板、觀察窗口、觀察窗隔板，所述密封窗口、密封隔板、觀察窗口、觀察窗隔板均設于前盾構隔板上，所述密封隔板和觀察窗隔板均通過液壓缸與前盾構隔板活動鉸接，所述密封裝置還包含有氣體保壓系統和膨潤土系統，所述氣體保壓系統包含有壓縮空氣注入口、空壓機、儲氣罐、活性炭過濾器、自動保壓裝置、空氣輸送管道和球閥，所述膨潤土系統包含有膨潤土注入口、膨潤土攪拌罐、軟管泵、壓力表、流量計、膨潤土流通管道和控制閥門，所述壓縮空氣注入口連接固定于前盾構隔板上，膨潤土注入口連接于前盾構隔板和盾構機的螺旋輸送機的輸送口上。空壓機、儲氣罐、活性炭過濾器依次連接于前盾構隔板后的盾構機后配套系統中，自動保壓裝置設于前盾構隔板上部，所述自動保壓裝置包含有壓力變送器、PI調節器、調節閥和空氣輸送管道。本專利技術的積極有益效果 本專利技術的敞口式盾構密封裝置，在敞口式盾構機的前盾構隔板上設置一個壓縮空氣注入口和膨潤土注入口，當遇到不穩定地層時，可通過氣體保壓系統和膨潤土系統向掌子面注入壓縮空氣和膨潤土，通過自動保壓裝置使前端土壓力保持平衡，即可保證掌子面的穩定和有效的控制地表沉降，極大地保證了盾構機的安全作業，從而提高了生產效率和作業風險。附圖說明圖I是本密封裝置中觀察窗結構、密封隔板結構與前盾構隔板的連接結構示意圖；圖2是圖I中A-A的剖視結構示意 圖3是本專利技術的原理示意圖。圖中標號I為前盾構機隔板，標號2為密封隔板,標號3為密封隔板的液壓缸,標號4為螺旋輸送機,標號5為觀察窗隔板,標號6為觀察窗板液壓缸,標號7為自動保壓裝置，標號8為活性炭過濾器，標號9為儲氣罐，標號10為空壓機，標號11為膨潤土攪拌罐，標號12為軟管泵,標號13為壓力表,標號14為流量計,標號15為膨潤土注入口，標號16為壓縮空氣注入口。具體實施例方式—種敞口式盾構密封裝置，在盾構機的前盾構隔板I上分別設有一個密封窗口和密封隔板2、觀察窗口和觀察窗隔板5，所述密封隔板2和觀察窗板5均通過液壓缸3和6與前盾構隔板I活動鉸接，液壓缸連接于盾構機的總液壓系統，所述密封裝置還包含有氣體保壓系統和膨潤土系統，所述氣體保壓系統包含有壓縮空氣注入口 16、空壓機10、儲氣 罐9、活性炭過濾器8、自動保壓裝置7、空氣輸送管道和球閥，所述膨潤土系統包含有膨潤土注入口 15、膨潤土攪拌罐11、軟管泵12、壓力表13、流量計14、膨潤土流通管道和控制閥門，所述壓縮空氣注入口 16連接固定于前盾構隔板I上，膨潤土注入口 15連接于前盾構隔I和盾構機的螺旋輸送機4的輸入口上。空壓機10、儲氣罐9、活性炭過濾器8依次連接于前盾構隔板后的盾構機后配套系統中，自動保壓裝置7設于前盾構隔板上部，所述自動保壓裝置包含有壓力變送器、PI調節器、調節閥和空氣輸送管道。密封隔板2在隔板油缸3的作用下實現上下伸縮。正常作業時，密封隔板2打開，操作人員可以觀察掌子面情況，也可以由此進到掌子面作業，當掌子面坍塌或是發生涌水時可關閉隔板，給操作人員提供一個穩定的避難場所。上述的壓縮空氣注入口和膨潤土注入口 15、16。正常掘進情況下，關閉此注入口的球閥，當遇到不穩定地層，為保證掌子面的穩定和控制地表沉降，關閉觀察窗、密封隔板及螺旋輸送機，及時向前盾構隔板I前部注入壓縮空氣和膨潤土，設定保持穩定壓力值，并通過自動保壓裝置保持壓力平衡。本專利技術的原理是采用密封隔板防止隧道開挖面拱頂土體坍落，采用觀察窗觀察掌子面情況，在突發情況下打開膨潤土和壓縮空氣管路，通過氣體保壓系統使土壓力保持平衡。在掘進過程中，當操作人員需要進入掌子面前方時，可在密封隔板液壓缸3的作用下推開密封隔板2，進入掌子面，操作人員的視線可通過觀察窗，控制挖掘裝置挖掘作業，當掌子面發生坍塌或是突發涌水時，可以在密封隔板液壓缸和觀察窗隔板液壓缸的作用下，分別關閉密封隔板和觀察窗隔板，使操作人員始終在一個安全的環境中作業。在遇到不穩定地層時，通過密封隔板液壓缸和觀察窗隔板油缸關閉密封隔板2和觀察窗隔板5，同時關閉螺旋輸送機出渣口，打開六處膨潤土注入口前的控制閥門，三處閥門分別為前盾構隔板的左上部一處、右下部一處以及螺旋輸送機前輸送口的三處，通過軟管泵12分別向前盾構隔板I前方和螺旋輸送機4前部注入膨潤土泥漿，讓膨潤土泥漿滲透到地層形成泥膜。待泥膜形成以后打開自動保壓裝置處的球閥，啟動自動保壓裝置，通過調節氣壓達到穩定地層后再進行后續工作。在掘進過程中，當挖掘裝置挖掘下來的渣土不能夠順利的通過螺旋輸送機的出渣口時，或是前方出現不穩定地層狀況下，打開自動保壓裝置的球閥，啟動自動保壓裝置7向土倉內加壓，使渣土在氣壓模式下能夠向出渣口方向積聚，從而通過螺旋輸送機順利排出。也使掌子面前方形成一定的壓力，從而防止開挖面地表 沉降。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種敞口式盾構密封裝置，包含有前盾構隔板、密封窗口、密封隔板、觀察窗口、觀察窗隔板，其特征是：所述密封窗口、密封隔板、觀察窗口、觀察窗隔板均設于前盾構隔板上，所述密封隔板和觀察窗隔板均通過液壓缸與前盾構隔板活動鉸接，所述密封裝置還包含有氣體保壓系統和膨潤土系統，所述氣體保壓系統包含有壓縮空氣注入口、空壓機、儲氣罐、活性炭過濾器、自動保壓裝置、空氣輸送管道和球閥，所述膨潤土系統包含有膨潤土注入口、膨潤土攪拌罐、軟管泵、壓力表、流量計、膨潤土流通管道和控制閥門，所述壓縮空氣注入口連接固定于前盾構隔板上，膨潤土注入口連接于前盾構隔板和盾構機的螺旋輸送機的輸送口上。

【技術特征摘要】
1.一種敞ロ式盾構密封裝置，包含有前盾構隔板、密封窗ロ、密封隔板、觀察窗ロ、觀察窗隔板，其特征是所述密封窗ロ、密封隔板、觀察窗ロ、觀察窗隔板均設于前盾構隔板上，所述密封隔板和觀察窗隔板均通過液壓缸與前盾構隔板活動鉸接，所述密封裝置還包含有氣體保壓系統和膨潤土系統，所述氣體保壓系統包含有壓縮空氣注入ロ、空壓機、儲氣罐、活性炭過濾器、自動保壓裝置、空氣輸送管道和球閥，所述膨潤土系統包含有膨潤土注入...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蒲曉波，張寧川，趙華，楊愛軍，馬哲，賀飛，卓興建，
申請(專利權)人：中鐵隧道裝備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：