一种防喷涌盾构螺旋机及应用该螺旋机的方法

摘要

本申请涉及一种防喷涌盾构螺旋机，涉及盾构施工的领域，包括螺旋机本体，螺旋机本体的一端固定并连通有出渣管道，螺旋机本体远离出渣管道的一侧固定连接有分流箱，螺旋机本体的内侧壁上开设有与分流箱连通的分流孔，分流孔内卡接有密封块，出渣管道的一端设有球形腔室，球形腔室的一端卡接有将出渣管道封闭活塞板，活塞板与密封块之间连接有连接杆，活塞板上连接有推动活塞板向靠近或远离球形腔室中部的方向运动的驱动组件；活塞板位于球形腔室中部时，密封块脱离分流孔。本申请具有减少螺旋机本体排渣时发生喷涌情况的效果。

权利要求

1.一种防喷涌盾构螺旋机，其特征在于：包括螺旋机本体（1），螺旋机本体（1）的一端固定并连通有出渣管道（2），螺旋机本体（1）远离出渣管道（2）的一侧固定连接有分流箱（4），螺旋机本体（1）的内侧壁上开设有与分流箱（4）连通的分流孔（11），分流孔（11）内卡接有密封块（34），出渣管道（2）的一端设有球形腔室（21），球形腔室（21）的一端卡接有将出渣管道（2）封闭的活塞板（22），活塞板（22）与密封块（34）之间连接有连接杆（35），活塞板（22）上连接有推动活塞板（22）向靠近或远离球形腔室（21）中部的方向运动的驱动组件（3）；活塞板（22）位于球形腔室（21）中部时，密封块（34）脱离分流孔（11）；

所述分流箱（4）内部固定连接有分隔板（41），分隔板（41）将分流箱（4）分隔成靠近螺旋机本体（1）的第一腔室（42）和远离螺旋机本体（1）的第二腔室（43），分隔板（41）上开设有分隔孔（411）；

所述分隔孔（411）处卡接有分隔块（51），分隔块（51）的一侧面固定连接有连接弹簧（52），连接弹簧（52）远离分隔块（51）的一端固定连接有固定杆（53），固定杆（53）与分流箱（4）的内侧壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种防喷涌盾构螺旋机，其特征在于：所述驱动组件（3）包括与出渣管道（2）螺纹连接的调节管道（31），调节管道（31）的内部固定连接有第一连杆（32），第一连杆（32）与活塞板（22）之间固定连接有第二连杆（33）。

3.根据权利要求1所述的一种防喷涌盾构螺旋机，其特征在于：所述螺旋机本体（1）的内侧壁上开设有与分流箱（4）连通的第一卸料孔（12），所述第一腔室（42）的内侧壁上固定连接有第一固杆（61），第一固杆（61）上固定连接有第一弹簧（62），第一弹簧（62）穿设在第一卸料孔（12）内，且第一弹簧（62）远离第一固杆（61）的一端固定连接有紧贴螺旋机本体（1）内壁的第一固块（63）。

4.根据权利要求1所述的一种防喷涌盾构螺旋机，其特征在于：所述第二腔室（43）的内侧壁固定连接有第二固杆（71），第二固杆（71）上固定连接有第二弹簧（72），分隔板（41）上开设有第二卸料孔（412），第二弹簧（72）穿设在第二卸料孔（412）内，第二弹簧（72）远离第二固杆（71）的一端固定连接第二固块（73），第二固块（73）抵触分隔板（41）远离第二固杆（71）的一表壁，且第二固块（73）将第二卸料孔（412）封堵。

5.根据权利要求1或2所述的一种防喷涌盾构螺旋机，其特征在于：所述连接杆（35）与活塞板（22）的中部转动连接，所述连接杆（35）远离活塞板（22）的一端贯穿螺旋机本体（1）的侧壁并伸入分流箱（4）内部，连接杆（35）远离活塞板（22）的一端与密封块（34）固定连接。

6.根据权利要求1‑5任意一项所述的防喷涌盾构螺旋机的使用方法，包括如下步骤：S1、转动调节管道（31）使调节管道（31）向靠近螺旋机本体（1）的方向运动，调节管道（31）运动则带动活塞板（22）向靠近球形腔室（21）中部的方向运动，此时出渣管道（2）被打开；

S2、活塞板（22）在运动的过程通过连接杆（35）带动密封块（34）脱离分流孔（11），当螺旋机本体（1）内压力过大时，螺旋机本体（1）内的部分渣土穿过分流孔（11）进入第一腔室（42）内；

S3、当第一腔室（42）内压力过大时，第一腔室（42）内的渣土推动分隔块（51）脱离分隔孔（411），此时第一腔室（42）内的渣土从分隔孔（411）进入第二腔室（43）内。

说明书

一种防喷涌盾构螺旋机及应用该螺旋机的方法

技术领域

[0001] 本申请涉及盾构施工的领域，尤其是涉及一种防喷涌盾构螺旋机及应用该螺旋机的方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着国内城市轨道交通的大发展，盾构法因其具有安全、高效和适应性广等优点，在轨道建设中得到广泛的应用。土压平衡盾构因其具有广泛的地层适应性和较强
的破岩能力，越来越成为各类复合地层条件下进行盾构法施工的首选。

[0003] 针对上述中的相关技术，发明人认为在富水地层中岩层裂隙较多，在高水压力的作用下，螺旋机的出渣口频繁发生喷涌。

发明内容

[0004] 为了减少螺旋机本体排渣时发生喷涌的情况，本申请提供一种防喷涌盾构螺旋机及应用该螺旋机的方法。

[0005] 第一方面，本申请提供的一种防喷涌盾构螺旋机采用如下的技术方案：

[0006] 一种防喷涌盾构螺旋机，包括螺旋机本体，螺旋机本体的一端固定并连通有出渣管道，螺旋机本体远离出渣管道的一侧固定连接有分流箱，螺旋机本体的内侧壁上开设有
与分流箱连通的分流孔，分流孔内卡接有密封块，出渣管道的一端设有球形腔室，球形腔室
的一端卡接有将出渣管道封闭的活塞板，活塞板与密封块之间连接有连接杆，活塞板上连
接有推动活塞板向靠近或远离球形腔室中部的方向运动的驱动组件；活塞板位于球形腔室
中部时，密封块脱离分流孔。

[0007] 通过采用上述技术方案，当螺旋机本体需要排渣时，通过驱动组件推动活塞板向靠近球形腔室中部的方向运动，在此过程中，出渣管道被打开，渣土从球形腔室与活塞板之
间的间隙排出螺旋机本体；活塞板在运动时通过连接杆推动密封块脱离分流孔，如此螺旋
机本体内部的压力过大是，螺旋机本体内部的部分渣土可穿过分流孔进入分流箱内部，便
于减少螺旋机本体排渣时发生喷涌的情况。

[0008] 优选的，所述驱动组件包括与出渣管道螺纹连接的调节管道，调节管道的内部固定连接有第一连杆，第一连杆与活塞板之间固定连接有第二连杆。

[0009] 通过采用上述技术方案，转动调节管道，调节管道转动即可通过第一连杆和第二连杆带动活塞板转动并向靠近或者远离螺旋机本体的方向运动，活塞板便于运动，且无需
其他零部件对活塞板的位置进行锁定。

[0010] 优选的，所述分流箱内部固定连接有分隔板，分隔板将分流箱分隔成靠近螺旋机本体的第一腔室和远离螺旋机本体的第二腔室，分隔板上开设有分隔孔。

[0011] 通过采用上述技术方案，螺旋机本体内的渣土穿过分流孔进入第一腔室内，如此螺旋机本体内的压力仍然较大时，第一腔室内的渣土可穿过分隔孔进入第二腔室内，便于
较好的对螺旋机本体进行泄压，减少出渣管道发生喷涌的情况。

[0012] 优选的，所述分隔孔处卡接有分隔块，分隔块的一侧面固定连接有连接弹簧，连接弹簧远离分隔块的一端固定连接有固定杆，固定杆与分流箱的内侧壁固定连接。

[0013] 通过采用上述技术方案，当第一腔室内持续进入渣土、压力过大时，密封块可向远离第一腔室的方向运动，直至密封块脱离分隔孔，如此分隔孔可自动被打开，无需额外施加
作用力。

[0014] 优选的，所述螺旋机本体的内侧壁上开设有与分流箱连通的第一卸料孔，所述第一腔室的内侧壁上固定连接有第一固杆，第一固杆上固定连接有第一弹簧，第一弹簧穿设
在第一卸料孔内，且第一弹簧远离第一固杆的一端固定连接有紧贴螺旋机本体内壁的第一
固块。

[0015] 通过采用上述技术方案，当分流箱内的渣土较多时，渣土能够给予第一固块远离第一固杆的作用力，如此第一卸料孔被打开，第一腔室内的渣土可沿第一卸料孔自动排出
第一腔室。

[0016] 优选的，所述第二腔室的内侧壁固定连接有第二固杆，第二固杆上固定连接有第二弹簧，分隔板上开设有第二卸料孔，第二弹簧穿设在第二卸料孔内，第二弹簧远离第二固
杆的一端固定连接第二固块，第二固块抵触分隔板远离第二固杆的一表壁，且第二固块将
第二卸料孔封堵。

[0017] 通过采用上述技术方案，第二腔室内的渣土给予第二固定块远离分隔板的作用力，如此第二卸料孔被打开，第二腔室内的渣土可沿第二卸料孔进入第一腔室，并沿第一卸
料孔脱离分流箱，操作简单便捷。

[0018] 优选的，所述连接杆与活塞板的中部转动连接，所述连接杆远离活塞板的一端贯穿螺旋机本体的侧壁并伸入分流箱内部，连接杆远离活塞板的一端与密封块固定连接。

[0019] 通过采用上述技术方案，当活塞板转动并运动时，活塞板通过连接杆带动密封块运动，此时连接杆穿过螺旋机本体的侧壁，便于对连接杆的运动有一定导向的作用。

[0020] 第二方面。本申请提供的一种防喷涌盾构螺旋机的使用方法采用如下的技术方案：

[0021] 一种防喷涌盾构螺旋机的使用方法，包括如下步骤：

[0022] S1、转动调节管道使调节管道向靠近螺旋机本体的方向运动，调节管道运动则带动活塞板向靠近球形腔室中部的方向运动，此时出渣管道被打开；

[0023] S2、活塞板在运动的过程通过连接杆带动密封块脱离分流孔，当螺旋机本体内压力过大时，螺旋机本体内的部分渣土穿过分流孔进入第一腔室内；

[0024] S3、当第一腔室内压力过大时，第一腔室内的渣土推动分隔块脱离分隔孔，此时第一腔室内的渣土从分隔孔进入第二腔室内。

[0025] 通过采用上述技术方案，出渣管道能够较为平缓的排出渣土，不易发生喷涌。

[0026] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

[0027] 1.便于减少螺旋机本体排渣时发生喷涌的情况；

[0028] 2.活塞板便于运动，且无需其他零部件对活塞板的位置进行锁定；

[0029] 3.分隔孔可自动被打开，无需额外施加作用力。

附图说明

[0030] 图1是本申请实施例体现盾构螺旋机的剖视图。

[0031] 图2是本申请实施例体现驱动组件的结构示意图。

[0032] 图3是本申请实施例体现分流箱内部结构的剖视图。

[0033] 附图标记说明：1、螺旋机本体；11、分流孔；12、第一卸料孔；2、出渣管道；21、球形腔室；22、活塞板；3、驱动组件；31、调节管道；32、第一连杆；33、第二连杆；34、密封块；35、连
接杆；36、限制块；4、分流箱；41、分隔板；411、分隔孔；412、第二卸料孔；42、第一腔室；43、第
二腔室；5、封堵组件；51、分隔块；52、连接弹簧；53、固定杆；6、第一卸料组件；61、第一固杆；
62、第一弹簧；63、第一固块；7、第二卸料组件；71、第二固杆；72、第二弹簧；73、第二固块。

具体实施方式

[0034] 以下结合附图1‑图3对本申请作进一步详细说明。

[0035] 本申请实施例公开一种防喷涌盾构螺旋机。参照图1，盾构螺旋机包括螺旋机本体1，螺旋机本体1的一端固定连接有出渣管道2，出渣管道2竖直向下设置且出渣管道2与螺旋
机本体1连通。

[0036] 参照图1和图2，出渣管道2远离螺旋机本体1的一端开设有球形腔室21，球形腔室21中部的直径最大 。球形腔室21的内部卡接有活塞板22，活塞板22抵触球形腔室21远离螺
旋机本体1一端的内侧壁，活塞板22将出渣管道2封闭。活塞板22上连接有驱动活塞板22向
靠近或者远离螺旋机本体1的方向运动的驱动组件3。

[0037] 当需要对螺旋机本体1进行排渣时，启动驱动组件3，使驱动组件3带动活塞板22向靠近螺旋机本体1的方向运动。随着活塞板22逐渐向靠近球形腔室21的中部运动，出渣管道
2被打开，此时螺旋机本体1从出渣管道2进行排渣。在出渣管道2排渣的过程中，活塞板22能
够给予出渣管道2内渣土一定的阻挡力，减小渣土从出渣管道2排出时发生喷涌的情况发
生。

[0038] 驱动组件3包括套接在出渣管道2外侧的调节管道31，调节管道31与出渣管道2螺纹连接，调节管道31内部设有一第一连杆32，第一连杆32的两端均与调节管道31的内侧壁
固定连接。第一连杆32上固定连接有两个第二连杆33，每个第二连杆33远离第一连杆32的
一端均与活塞板22固定连接。

[0039] 转动调节管道31，调节管道31相对出渣管道2转动则可以向靠近或远离螺旋机本体1的方向运动，调节管道31运动则通过第一连杆32和第二连杆33带动活塞板22转动同时
向靠近或远离螺旋机本体1的方向运动。

[0040] 参照图1和图3，螺旋机本体1靠近出渣管道2的一端固定连接有分流箱4，分流箱4竖直向上设置。螺旋机本体1的一侧壁上开设有分流孔11，分流孔11使得螺旋机本体1与分
流箱4相互连通。分流孔11内卡接有将分流孔11密封的密封块34。参照图2和图3，活塞板22
与密封块34之间设有连接杆35，连接杆35的一端贯穿活塞板22并与活塞板22转动连接。活
塞板22的两侧均设有一限制块36，每个限制块36均接触活塞板22。

[0041] 连接杆35靠近分流箱4的一端贯穿螺旋机本体1的侧壁并伸入分流箱4内部，连接杆35远离活塞板22的一端与密封块34固定连接。

[0042] 当活塞板22逐渐向靠近螺旋机本体1的方向运动时，活塞板22带动连接杆35运动，而连接杆35则逐渐向远离螺旋机本体1的方向拉动密封块34，直至密封块34脱离分流孔11。
此时出渣管道2也被打开，螺旋机本体1内部的渣土一部分从出渣管道2流出，一部分穿过分
流孔11进入分流箱4内。如此分流箱4对出渣管道2的出料起到了一定的分流作用，进而减小
了渣土从出渣管道2喷涌而出的情况发生。

[0043] 连接杆35的横截面为四边形。连接杆35运动时，由于连接杆35贯穿螺旋机本体1的侧壁，如此连接杆35难以发生自转，密封块34脱离分流孔11后，便于密封孔重新与分流孔11
卡接。

[0044] 分流箱4内部固定连接有一分隔板41，分隔板41将分流箱4内分隔成下、上设置的第一腔室42和第二腔室43。分隔板41上开设有分隔孔411，分隔孔411处连接有将分隔孔411
密封的封堵组件5。

[0045] 当密封块34脱离分流孔11时，螺旋机本体1内的渣土穿过分流孔11进入第一腔室42内。在渣土逐渐充满第一腔室42内后，如果螺旋机本体1内的压力仍然较大，此时打开封
堵组件5，螺旋机本体1内的渣土继续进入第二腔室43内，而第一腔室42内的渣土在压力的
作用下穿过分隔孔411进入第二腔室43内。如此能够较好的对螺旋机本体1进行泄压。

[0046] 封堵组件5包括与分隔孔411卡接的分隔块51，第二腔室43的内侧壁固定连接有固定杆53，固定杆53与分隔块51之间设有连接弹簧52，连接弹簧52的一端与固定杆53连接，另
一端与分隔块51固定连接。

[0047] 当第一腔室42内压力过大时，此时分隔块51可沿分隔孔411向上运动，直至分隔块51脱离分隔孔411。如此第一腔室42内的渣土可穿过分隔孔411进入第二腔室43内，连接弹
簧52呈压缩状态。当第一腔室42内的压力不足以推动分隔块51脱离分隔孔411时，分隔块51
在连接弹簧52的作用力下再此与分隔孔411卡接。

[0048] 第一腔室42内安装有便于渣土脱离第一腔室42内的第一卸料组件6，第二腔室43内安装有便于渣土脱离第二腔室43内的第二卸料组件7。螺旋机本体1的一侧壁上开设有与
第一腔室42连通的第一卸料孔12，分隔板41上开设有将第一腔室42和第二腔室43连通的第
二卸料孔412。

[0049] 第一卸料组件6包括与分流箱4的内侧壁固定连接的第一固杆61，第一固杆61靠近出渣管道2的一表面固定连接有第一弹簧62，第一弹簧62呈拉伸状态且穿设于第一卸料孔
12内，第一弹簧62远离第一固杆61的一端固定连接有紧贴螺旋机本体1内侧壁的第一固块
63，此时第一卸料孔12被封闭。

[0050] 当第一腔室42内渣土较多时，渣土会给予第一固块63向下的作用力，此时第一弹簧62继续被拉伸，第一固块63逐渐朝远离第一固杆61的方向运动，此时第一卸料孔12打开，
第一腔室42内的渣土可掉落进螺旋机本体1内，随后沿出渣管道2排出。

[0051] 第二卸料组件7包括与分流箱4的内侧壁固定连接的第二固杆71，第二固杆71靠近出渣管道2的一表面固定连接有第二弹簧72，第二弹簧72呈拉伸状态且穿设于第二卸料孔
412内，第二弹簧72远离第二固杆71的一端固定连接有紧贴分隔板41下表面的第二固块73，
此时第二卸料孔412被封闭。同理，第二腔室43内的渣土可穿过第二卸料孔412进入第一腔
室42内。当第二腔室43内渣土较多时，分隔块51也可在渣土自身重力的推动下向下运动，直
至分隔块51脱离分隔孔411，此时第二腔室43内的渣土也可沿分隔孔411脱离第二腔室43。

[0052] 本申请实施例还公开一种应用防喷涌盾构螺旋机的方法，包括如下步骤：

[0053] S1、转动调节管道31使调节管道31向靠近螺旋机本体1的方向运动，调节管道31运动则通过第一连杆32和第二连杆33带动活塞板22向靠近球形腔室21中部的方向运动，此时
出渣管道2被打开。

[0054] S2、活塞板22在运动的过程通过连接杆35带动密封块34脱离分流孔11，当螺旋机本体1内压力过大时，螺旋机本体1内的部分渣土穿过分流孔11进入第一腔室42内。

[0055] S3、当第一腔室42内压力过大时，第一腔室42内的渣土推动分隔块51脱离分隔孔411，此时第一腔室42内的渣土从分隔孔411进入第二腔室43内。

[0056] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。