本发明公开了一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统及防喷涌方法，解决了现有技术中螺机防喷涌机构效果不佳、排渣方式单一的问题。本发明包括与第一螺旋输送机密封连接的U型密封箱体，U型密封箱体的内部设有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的出渣口与后配套连续皮带机相对应；U型密封箱体的底部设有渣水分离机构。本发明通过加装可渣水分离的U型密闭箱体，在盾构掘进过程中，当遇到富水、高水压地层时，螺旋输送机配合泥水泵工作可以有效的进行渣土泥水分离输送，避免螺旋输送机排渣时发生喷涌现象，造成盾构施工停机。
1.一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，其特征在于：包括与第一螺旋输送机（1）密封连接的U型密封箱体（3），U型密封箱体（3）的内部设有第二螺旋输送机（9），第二螺旋输送机（9）的出渣口与后配套连续皮带机（11）相对应；U型密封箱体（3）的底部设有渣水分离机构；
所述渣水分离机构包括泥水室（6），泥水室（6）通过连接通道（12）与U型密封箱体（3）相连通，连接通道（12）内设有栅格板（5），泥水室（6）的出水口连接有出水管（13），出水管（13）上设有球阀（7）和泥水泵（8），泥水泵（8）通过循环管（14）与污水箱或土仓相连接。
2.根据权利要求1所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，其特征在于：所述第一螺旋输送机（1）的出渣口设有第一闸门（2），第一闸门与U型密封箱体（3）密封连接。
3.根据权利要求2所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，其特征在于：所述第二螺旋输送机（9）的两端伸出U型密封箱体（3），第二螺旋输送机（9）的一端与驱动机构相连接、另一端设有第二闸门（10），第二闸门（10）与后配套连续皮带机（11）相对应。
4.根据权利要求1或2或3所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，其特征在于：
所述U型密封箱体（3）上设有至少两个位于不同高度的液位传感器（4）。
5.根据权利要求4所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，其特征在于：所述U型密封箱体（3）上规定最高液位处设置有液位传感器（4），U型密封箱体（3）上规定最低液位处设置有液位传感器（4）。
6.一种如权利要求1或5所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统的防喷涌方法，其特征在于：步骤如下：
S1：盾构向前掘进过程中产生的渣土，由第一螺旋输送机（1）完全进入到U型密闭箱体（3）内；所述U型密封箱体（3）上规定最高液位处设置有液位传感器（4），U型密封箱体（3）上规定最低液位处设置有液位传感器（4）；
S2：当U型密闭箱体（3）内的液位高于设定的最大液位时，液位传感器（4）将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀（7）和泥水泵（8）开启，一部分泥渣经过栅格板（5）过滤后进入泥水室（6），并由泥水泵（8）输送到污水箱或者重新输送到土仓；另一部分较大颗粒的渣土经过第二螺旋输送机（9）输送到外部的后配套连续皮带机（11）上，由后配套连续皮带机（11）向外运输；
S3：当U型密闭箱体（3）内的液位低于设定的最小液位时，液位传感器（4）将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀（7）和泥水泵（8）关闭，渣土直接由第二螺旋输送机（9）输送到外部的后配套连续皮带机（11）上，由后配套连续皮带机（11）向外运输。
7.根据权利要求6所述的可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统的防喷涌方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当土仓内的渣土良好时，泥水室（6）内的泥渣由泥水泵（8）输送到污水箱；当土仓内的渣土需要改良时，泥水室（6）内的泥渣由泥水泵（8）输送到土仓。
可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统及防喷涌方法
技术领域
[0001] 本发明涉及盾构施工技术领域，特别是指一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统及防喷涌方法。
背景技术
[0002] 螺旋输送机是土压平衡盾构机的重要部件，它一方面为是盾构机掘进中渣土排放的通道；另一方面是盾构机在掘进时，通过螺旋杆输送压缩形成密封土塞，阻止泥土中的水流出，保持泥土密封舱土压稳定。
[0003] 在盾构施工过程中，地质情况复杂多变，经常会遇到富水或者高水压地层，使螺旋输送机发生喷涌现象，大量的高压泥浆从出土口喷射出来，喷射泥浆能把盾体上的管线污染，滴流下来的泥浆汇到盾构机下部，会淹没下部管片，造成管片拼装困难。这种情况下，工作人员不得不停下正常施工去清理，造成施工停滞，且影响文明施工。
[0004] 而现有的螺机防喷涌机构如专利号为01520478934.6的防喷涌双螺旋输送机及专利号为201420834450.6的防喷涌螺旋机，是通过调节螺机转速或闸口大小直接输送渣土，虽然能从一定程度上起到防喷涌的作用，但是其效果不佳，且不能实现渣水分离，因此需做进一步改进。
发明内容
[0005] 针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统及防喷涌方法，解决了现有技术中螺机防喷涌机构效果不佳、排渣方式单一的问题。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，包括与第一螺旋输送机密封连接的U型密封箱体，U型密封箱体的内部设有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机的出渣口与后配套连续皮带机相对应；U型密封箱体的底部设有渣水分离机构。
[0007] 所述渣水分离机构包括泥水室，泥水室通过连接通道与U型密封箱体相连通，连接通道内设有栅格板，泥水室的出水口连接有出水管，出水管上设有球阀和泥水泵，泥水泵通过循环管与污水箱或土仓相连接。
[0008] 所述第一螺旋输送机的出渣口设有第一闸门，第一闸门与U型密封箱体密封连接。
[0009] 所述第二螺旋输送机的两端伸出U型密封箱体，第二螺旋输送机的一端与驱动机构相连接、另一端设有第二闸门，第二闸门与后配套连续皮带机相对应。
[0010] 所述U型密封箱体上设有至少两个位于不同高度的液位传感器。
[0011] 所述U型密封箱体上规定最高液位处设置有液位传感器，U型密封箱体上规定最低液位处设置有液位传感器。
[0012] 一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统的防喷涌方法，步骤如下：
[0013] S1：盾构向前掘进过程中产生的渣土，由第一螺旋输送机完全进入到U型密闭箱体内；
[0014] S2：当U型密闭箱体内的液位高于设定的最大液位时，液位传感器将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀和泥水泵开启，一部分泥渣经过栅格板过滤后进入泥水室，并由泥水泵输送到污水箱或者重新输送到土仓；另一部分较大颗粒的渣土经过第二螺旋输送机输送到外部的后配套连续皮带机上，由后配套连续皮带机向外运输；
[0015] S3：当U型密闭箱体内的液位低于设定的最小液位时，液位传感器将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀和泥水泵关闭，渣土直接由第二螺旋输送机输送到外部的后配套连续皮带机上，由后配套连续皮带机向外运输。
[0016] 在所述步骤S2中，当土仓内的渣土良好时，泥水室内的泥渣由泥水泵输送到污水箱；当土仓内的渣土需要改良时，泥水室内的泥渣由泥水泵输送到土仓。
[0017] 本发明通过加装可渣水分离的U型密闭箱体，在盾构掘进过程中，当遇到富水、高水压地层时，螺旋输送机配合泥水泵工作可以有效的进行渣土泥水分离输送，避免螺旋输送机排渣时发生喷涌现象，造成盾构施工停机，实现盾构安全高效掘进，具有较高的推广价值。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明整体主视示意图。
[0020] 图2为本发明整体侧视示意图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 如图1和2所示，实施例1，一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，包括与第一螺旋输送机1密封连接的U型密封箱体3，U型密封箱体3的内部设有第二螺旋输送机9，第二螺旋输送机9的出渣口与后配套连续皮带机11相对应；盾构掘进过程中产生的渣土，由第一螺旋输送机完全进入到U型密闭箱体，避免了渣土掉落管片拼装机下方，再由U型密闭箱体内部的第二螺旋输送机输送到外部的后配套连续皮带机；U型密封箱体3的底部设有渣水分离机构，实现泥水和渣土的分离。
[0023] 进一步，所述渣水分离机构包括泥水室6，泥水室6通过连接通道12与U型密封箱体3相连通，连接通道12内设有栅格板5，栅格板板严格控制渣土的通过粒径，防止泥水排出时发生堵管现象。泥水室6的出水口连接有出水管13，出水管13上设有球阀7和泥水泵8，球阀7和泥水泵8均与后台控制器相连接，控制器开关。泥水泵8通过循环管14与污水箱或土仓相连接，当土仓内的渣土良好时，泥水室6内的泥渣由泥水泵8输送到污水箱；当土仓内的渣土需要改良时，泥水室6内的泥渣由泥水泵8输送到土仓，用于改良渣土。
[0024] 实施例2，一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统，所述第一螺旋输送机1的出渣口设有第一闸门2，第一闸门与U型密封箱体3密封连接，第一闸门由油缸控制，实现闸门的关闭和开启，若U密闭结构出现问题，可关闭第一闸门，对U型密闭结构进行检修。所述第二螺旋输送机9的两端伸出U型密封箱体3，第二螺旋输送机9的一端与驱动机构相连接、另一端设有第二闸门10，第二闸门10由油缸控制，当工况需要时，第二闸门关闭，实现U型密闭结构保压功能；第二闸门10与后配套连续皮带机11相对应，从第二闸门出来的渣土落在后配套连续皮带机上，进行渣土的运输。
[0025] 进一步，所述U型密封箱体3上设有至少两个位于不同高度的液位传感器4。所述U型密封箱体3上规定最高液位处设置有液位传感器4，用于监测U型密封箱体3内的最高液位，U型密封箱体3上规定最低液位处设置有液位传感器4，用于监测U型密封箱体3内的最低液位。
[0026] 一种可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统的防喷涌方法，步骤如下：
[0027] S1：盾构向前掘进过程中产生的渣土，由第一螺旋输送机1完全进入到U型密闭箱体3内；避免了渣土掉落管片拼装机下方，再由U型密闭箱体内部的第二螺旋输送机输送到外部的后配套连续皮带机；
[0028] S2：当U型密闭箱体3内的液位高于设定的最大液位时，液位传感器4将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀7和泥水泵8开启，一部分泥渣经过栅格板5过滤后进入泥水室6，并由泥水泵8输送到污水箱或者重新输送到土仓（即当土仓内的渣土良好时，泥水室6内的泥渣由泥水泵8输送到污水箱；当土仓内的渣土需要改良时，泥水室6内的泥渣由泥水泵8输送到土仓）；另一部分较大颗粒的渣土经过第二螺旋输送机9输送到外部的后配套连续皮带机11上，由后配套连续皮带机11向外运输；当盾构掘进遇到富水、高水压地层时，实现渣土和泥水的分离输送，防止螺旋输送机发生喷涌现象，保证了盾构施工不间断。
[0029] S3：当U型密闭箱体3内的液位低于设定的最小液位时，液位传感器4将信号传递给后台控制器，后台控制器控制球阀7和泥水泵8关闭，渣土直接由第二螺旋输送机9输送到外部的后配套连续皮带机11上，由后配套连续皮带机11向外运输。
[0030] 其他结构与实施例1相同。
[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
