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基本情况

专利号：ZL 2015 1 0422644.4

授权时间：2018.02.09

专利权人：中国铁建重工集团股份有限公司

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基本内容

1）技术领域

本发明涉及掘进机械技术领域，具体涉及一种盾构机泥水环流和泥浆管路碎石系统。

2）背景技术

盾构机从掘进位置的最前端至后端依次包括含刀盘的开挖仓、气垫仓和拖车，其中气垫仓主要是用于平衡和稳定开挖面。目前，盾构机在富水砂卵石地层采用泥水平衡方式进行隧道开挖的过程中，都需要通过泥水环流系统出渣并维护开挖面的稳定。此时盾构机出渣方式为：刀盘切削后的渣土、卵石与隧道外注入的泥浆在开挖仓混合后形成流体从泥浆门进入气垫仓，被气垫仓内液压颚式碎石机进行初破后，经由泥水环流系统中的排浆泵高压抽吸进入出浆管排出隧道外。在此过程中，由于盾构机采用管道流体输送的出渣方式，其出渣速度主要取决于泥水环流系统中排浆泵的排渣能力。当盾构机在我国西南、西北、华北等地区的高含量、高硬度、大粒径卵石富水地层进行隧道施工时，由于气垫仓内的液压颚式碎石机每分钟碎石速度只有4 次左右，而且在恶劣工况环境下经常损坏，无法快速将气垫仓内的大流量、大粒径卵石破碎到排浆泵的输送范围内，极易使盾构机出现气垫仓卵石淤积、泥水环流系统出浆管路堵塞、排浆泵损坏等故障，导致盾构机长时间停机进行维修，大大限制了其掘进能力。

因此，本领域需要开发一种新的盾构机泥水环流和碎石系统以克服上述气垫仓内的液压颚式碎石机的破碎能力过低的问题。

盾构机泥浆管路碎石系统结构如图5-2-34 所示。

图5-2-34 盾构机泥浆管路碎石系统结构示意图

1- 排浆弯管一；2- 冲洗管；3- 小液动球阀；4- 大减震喉；5- 破碎机进浆支管；6- 排浆弯管二；7- 排浆管；8- 排浆直管；9- 大液动球阀；10- 排浆弯管三；11- 泥浆管路破碎机；12- 小减震喉

3）发明内容

本发明提供一种盾构机泥水环流和碎石系统，包括通过管道依次串联的进浆管、气垫仓、出料管、泥浆管路破碎机、排浆泵和排浆管；出料管用于将气垫仓中的泥浆和砂石输送至泥浆管路破碎机中，泥浆管路破碎机将来自于气垫仓中的石头破碎；泥浆管路破碎机为包含密封垫、机架和动颚组件及其内部可密封压力达到0.5MPa 以上的泥浆流体的封闭颚式破碎机。本发明提供的破碎机比在盾构机气垫仓内的液压颚式碎石机的破碎能力大，使用寿命长，可靠性高，可解决现有盾构机在富水砂卵石中存在的滞排、堵管等问题。且安装在拖车上，可减少人员带压进仓维修次数，降低盾构机的使用成本与施工风险，提高了盾构机的地质适应性与掘进效率。

来源：本文节选自《中国盾构工程科技新进展》