一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置制造方法及圖紙

發明專利技術公開了一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置，從盾構機開挖倉頂部引出排氣管路，將排氣管路接入一直延伸至隧道外部的抽排管道，從盾構機氣墊倉頂部引出進氣管路，將進氣管路接入盾構機空壓機系統。當盾構機開挖倉液位傳感器監測到開挖倉液位下降時，證明開挖倉存在有害氣體聚集。盾構機空壓機系統通過進氣管路給盾構機氣墊倉增壓，將有害氣體通過排氣管路排出。本發明專利技術解決了泥水盾構越江隧道施工過程中開挖倉有害氣體聚集無法排出的工程問題，降低了施工風險。

A Harmful Gas Treatment Method and Device for Large Diameter Slurry Shield Excavation Silo

The invention discloses a harmful gas treatment method and device for large diameter mud shield excavation bin. The exhaust pipeline is drawn from the top of the shield excavation bin. The exhaust pipeline is connected to the exhaust pipeline extending to the outside of the tunnel, and the intake pipeline is drawn from the top of the shield air cushion bin. The intake pipeline is connected to the air compressor system of the shield machine. When the liquid level sensor of shield machine excavation silo monitors the drop of liquid level of excavation silo, it proves that there is harmful gas accumulation in excavation silo. The air compressor system of the shield machine pressurizes the air cushion bin of the shield machine through the intake pipe, and discharges harmful gases through the exhaust pipe. The invention solves the engineering problem that the harmful gas accumulation in the excavation silo can not be discharged during the construction of the slurry shield tunnel across the river, and reduces the construction risk.

【技術實現步驟摘要】
一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置
本專利技術涉及隧道施工領域，特別是涉及一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置。
技術介紹
伴隨著現代化建設的不斷深入，我國城市化進程進入快速發展模式，城市地下空間的利用和開發正成為現代化建設和可持續發展的重中之重，近年來越來越多的隧道施工需要穿越含有有害氣體的地層。當盾構機掘進遇到這種地層時，有害氣體被釋放出來，如果不有效處理將會造成中毒、窒息、爆燃等重大風險危害。目前針對有害氣體地層隧道施工主要采取的方法有：(1)更改設計路線。(2)采用明挖法施工。(3)地面鉆孔排放氣體。相對山體、地鐵隧道而言，穿江隧道施工空間更小，地質勘探精度降低，難以發現地層中埋藏淺的有害氣體，在江面上進行插管預前減壓與排氣作業難度大，無法采用常規的應對有害氣體地層的施工方法。在受限空間作業，有害氣體極易在開挖倉頂部聚集，影響掌子面穩定，從而引發爆燃事故。本專利技術的提出可對上述問題得到滿意的解決，消減有害氣體給盾構施工帶來的危害。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提出一種能有效消減越江隧道施工過程中有害氣體聚集帶來的安全隱患，降低施工難度，工作過程簡單高效且安全性高，費用成本低的施工技術。為了解決上述技術問題，本專利技術提出的一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置，其特征在于：當開挖倉液位傳感器監測到開挖倉液位下降存在有害氣體時，利用盾構機原有的空壓機系統通過進氣管路給氣墊倉增壓，將開挖倉內的有害氣體通過排氣管路排出。具體結構包括：進氣管路、進氣閥門a、進氣閥門b、進氣沖刷管路、進氣沖刷閥門、進氣溢流閥、進氣壓力表、進氣調速閥、進氣有害氣體傳感器、排氣管路、排氣閥門a、排氣閥門b、排氣閥門c、排氣沖刷管路、排氣沖刷閥門、泥漿緩沖罐、液位鏡、泥漿排放閥門、排氣溢流閥、排氣壓力表、排氣調速閥、排氣有害氣體傳感器。從盾構機所述的開挖倉頂部引出排氣管路，將所述的排氣管路接入一直延伸至隧道外部的抽排管道，從盾構機所述的氣墊倉頂部引出進氣管路，將所述的進氣管路接入盾構機空壓機系統。當盾構機開挖倉液位傳感器監測到開挖倉液位下降時，證明開挖倉有有害氣體聚集，盾構機停止工作。盾構機空壓機系統通過所述的進氣管路給盾構機氣墊倉增壓，將有害氣體通過排氣管路排出。所述的排氣管路中布置有泥漿緩沖罐，用于暫時存儲開挖倉流出的泥漿，所述的泥漿緩沖罐中安裝有液位鏡，泥漿伴隨有害氣體通入排氣管路，并進入泥漿緩沖罐中，可在液位鏡中觀察到泥漿儲量，打開泥漿排放閥門將泥漿排出。所述的排氣管路接入排氣沖刷管路，所述的進氣管路接入進氣沖刷管路，用于沖刷管路中堆積的泥漿防止阻塞。所述的排氣管路中布置有排氣溢流閥、排氣壓力表、排氣調速閥、排氣有害氣體傳感器，所述的排氣溢流閥用于穩定排氣管路及開挖倉內壓力，所述的排氣壓力表用于觀測排氣管路內的壓力值，所述的排氣調速閥用于調節排氣管路中氣體流速，防止流速過快有害氣體摩擦引起爆燃，所述的排氣有害氣體傳感器用于監測排氣管路中有害氣體是否完全清除，所述的進氣管路中布置有進氣溢流閥、進氣壓力表、進氣調速閥、進氣有害氣體傳感器，所述的進氣溢流閥用于穩定進氣管路及氣墊倉內壓力，所述的進氣壓力表用于觀測進氣管路內的壓力值，所述的進氣調速閥用于調節進氣管路中氣體流速，所述的進氣有害氣體傳感器用于監測進氣管路中是否有害氣體倒灌。本專利技術有益效果如下：1)節約成本：現有泥水平衡盾構機越江隧道施工方法中有害氣體消減排放技術對施工人員及施工相關技術要求很高，而本專利技術直接通過盾構機空壓系統清除有害氣體，避免另外裝備負壓真空泵，降低費用。2)提高安全度：現有越江隧道施工有害氣體消減排放技術不能及時清除開挖倉聚集的有害氣體，本專利技術可以避免開挖倉有害氣體聚集帶來的各種隱患風險。3)降低施工難度：本專利技術可以避免越江施工過程中有害氣體在開挖倉聚集對施工帶來的不便。4)節省工時：本專利技術僅需花費一定時間對開挖倉有害氣體清除，能在較短時間恢復工作，不會對施工造成重大影響。附圖說明圖1為大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置示意圖。圖中：1-開挖倉，2-氣墊倉，3-進氣管路，4-進氣閥門a，5-進氣沖刷管路，6-進氣沖刷閥門，7-進氣閥門b，8-進氣溢流閥，9-進氣壓力表，10-進氣調速閥，11-進氣有害氣體傳感器，12-排氣管路，13-排氣閥門a，14-排氣沖刷管路，15-排氣沖刷閥門，16-排氣閥門b，17-泥漿排放閥門，18-泥漿緩沖罐，19-液位鏡，20-排氣閥門c，21-排氣壓力表，22-排氣調速閥，23-排氣有害氣體傳感器，24-排氣溢流閥。具體實施方式下面結合圖對本專利技術做進一步說明參見圖1，大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理方法及其裝置，包括進氣管路(3)、進氣閥門a(4)、進氣閥門b(7)、進氣沖刷管路(5)、進氣沖刷閥門(6)、進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調速閥(10)、進氣有害氣體傳感器(11)、排氣管路(12)、排氣閥門a(13)、排氣閥門b(16)、排氣閥門c(20)、排氣沖刷管路(14)、排氣沖刷閥門(15)、泥漿緩沖罐(18)、液位鏡(19)、泥漿排放閥門(17)、排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)。排氣管路(12)中布置有泥漿緩沖罐(18)，用于暫時存儲開挖倉(1)流出的泥漿，泥漿緩沖罐(18)中安裝有液位鏡(19)，用于監測泥漿緩沖罐(18)中泥漿的儲量情況。排氣管路(12)接入排氣沖刷管路(14)，所述的進氣管路(3)接入進氣沖刷管路(5)，用于沖刷管中堆積的泥漿防止阻塞。排氣管路(12)中布置有排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)，排氣溢流閥(24)用于穩定排氣管路(12)及開挖倉(1)內壓力，排氣壓力表(21)用于觀測排氣管路(12)內的壓力值，排氣調速閥(22)用于調節排氣管路(12)中氣體流速，防止流速過快有害氣體摩擦引起爆燃，排氣有害氣體傳感器(23)用于監測排氣管路(12)中有害氣體是否完全清除，進氣管路(3)中布置有進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調速閥(10)、進氣有害氣體傳感器(11)，進氣溢流閥(8)用于穩定進氣管路(3)及氣墊倉(2)內壓力，進氣壓力表(9)用于觀測進氣管路(3)內的壓力值，進氣調速閥(10)用于調節進氣管路(3)中氣體流速，進氣有害氣體傳感器(11)用于監測進氣管路(3)中是否有害氣體倒灌。如圖1所示，大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置布置方式為：從盾構機開挖倉(1)頂部引出排氣管路，排氣管路上依次布置有排氣閥門a(13)、排氣沖刷管路(14)、排氣閥門b(16)、泥漿緩沖罐(18)、排氣閥門c(20)、排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)，排氣沖刷管路(14)上布置有排氣沖刷閥門(15)，泥漿緩沖罐(18)下布置有泥漿排放閥門(17)，將排氣管路(12)接入一直延伸至隧道外部的抽排管道。從盾構機氣墊倉(2)頂部引出進氣管路(3)，進氣管路上依次布置有進氣閥門a(4)、進氣沖刷管路(5)、進氣閥門b(7)、進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置，其特征在于：包括進氣管路(3)、進氣閥門a(4)、進氣閥門b(7)、進氣沖刷管路(5)、進氣沖刷閥門(6)、進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調速閥(10)、進氣有害氣體傳感器(11)、排氣管路(12)、排氣閥門a(13)、排氣閥門b(16)、排氣閥門c(20)、排氣沖刷管路(14)、排氣沖刷閥門(15)、泥漿緩沖罐(18)、液位鏡(19)、泥漿排放閥門(17)、排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)；其中，排氣管路(12)中布置有泥漿緩沖罐(18)，用于暫時存儲開挖倉(1)流出的泥漿，泥漿緩沖罐(18)中安裝有液位鏡(19)，用于監測泥漿緩沖罐(18)中泥漿的儲量情況；排氣管路(12)接入排氣沖刷管路(14)，所述的進氣管路(3)接入進氣沖刷管路(5)，用于沖刷管中堆積的泥漿防止阻塞。

【技術特征摘要】
1.一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置，其特征在于：包括進氣管路(3)、進氣閥門a(4)、進氣閥門b(7)、進氣沖刷管路(5)、進氣沖刷閥門(6)、進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調速閥(10)、進氣有害氣體傳感器(11)、排氣管路(12)、排氣閥門a(13)、排氣閥門b(16)、排氣閥門c(20)、排氣沖刷管路(14)、排氣沖刷閥門(15)、泥漿緩沖罐(18)、液位鏡(19)、泥漿排放閥門(17)、排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)；其中，排氣管路(12)中布置有泥漿緩沖罐(18)，用于暫時存儲開挖倉(1)流出的泥漿，泥漿緩沖罐(18)中安裝有液位鏡(19)，用于監測泥漿緩沖罐(18)中泥漿的儲量情況；排氣管路(12)接入排氣沖刷管路(14)，所述的進氣管路(3)接入進氣沖刷管路(5)，用于沖刷管中堆積的泥漿防止阻塞。2.根據權利要求1所述的一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置，其特征在于，排氣管路(12)中布置有排氣溢流閥(24)、排氣壓力表(21)、排氣調速閥(22)、排氣有害氣體傳感器(23)，排氣溢流閥(24)用于穩定排氣管路(12)及開挖倉(1)內壓力，排氣壓力表(21)用于觀測排氣管路(12)內的壓力值，排氣調速閥(22)用于調節排氣管路(12)中氣體流速，防止流速過快有害氣體摩擦引起爆燃，排氣有害氣體傳感器(23)用于監測排氣管路(12)中有害氣體是否完全清除，進氣管路(3)中布置有進氣溢流閥(8)、進氣壓力表(9)、進氣調速閥(10)、進氣有害氣體傳感器(11)，進氣溢流閥(8)用于穩定進氣管路(3)及氣墊倉(2)內壓力，進氣壓力表(9)用于觀測進氣管路(3)內的壓力值，進氣調速閥(10)用于調節進氣管路(3)中氣體流速，進氣有害氣體傳感器(11)用于監測進氣管路(3)中是否有害氣體倒灌。3.根據權利要求1所述的一種大直徑泥水盾構機開挖倉有害氣體處理裝置，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳鵬，孫茂舟，黃志高，陸東生，孫旭濤，李延秋，夏毅敏，寧波，
申請(專利權)人：國網江蘇省電力公司經濟技術研究院，中鐵十四局集團大盾構工程有限公司，中南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32