管式螺旋输送机利用旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送。物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。管式螺旋输送机旋转轴上焊的螺旋叶片,叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型等型式。管式螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力,在机长较长时,应加中间吊挂轴承。是矿产、饲料、粮油、建筑业中用途较广的一种输送设备,由钢材做成的,用于输送温度较高的粉末或者固体颗粒等化工、建材用产品。
管式螺旋输送机在实际使用的时候为什么遇到喷涌呢?经过长时间的现场实践,也参考了许多资料,总结如下。
1、富水断裂带引发喷涌。我们项目没有发生这种情况,但是可想而知,隧道被丰富的地下水包围,而且地质上裂隙发育,肯定会喷涌。
2、富水地层引发喷涌。如果隧道断面处于复合地层中,断面上部是粉质粘土,下部为强风化围岩、中风化围岩,或者三种地层错纵交叉,那么地层交界处往往地下水丰富。在开挖时虽然减少泡沫用量,但是因为每开挖一环要用1个小时以上,所以喷涌不可避免。
3、在粘土地层中喷涌。在粘土地层中,如果没有合理使用泡沫剂,或者刀盘的转速慢而推进快,碴土不能均匀打散成粘稠状,在土仓内会结成泥饼。结泥饼后的土仓空间被挤压,刀盘带着大块的泥饼转动使机械加大了推力,吃力地向前走。掌子面的碴土要出来,被泥饼阻住出不来,越结越多越结越硬,粘土地层一般含水量是饱和状的,地下水越聚越多,当打开螺旋输送器阀门时喷涌发生。我们施工右线到K7+200附近时,换刀时发现土仓内有结泥饼现象,增加了刀具的磨损程度。
4、江河下隔水层被击穿引发喷涌。盾构工作面处于江河下面,或者下穿河道要小心,我们临标上海某公司盾构机穿越“秦淮河”,据了解也采取了多方面措施,比如:换盾尾刷,使用外国“康达特”盾尾油脂,双液浆封堵管片后面通道,海绵条堵缝隙、储备抢险物资等。
5、隧道尾部渗流水汇入掌子面引发喷涌。隧道处于自立性较高的围岩中,好处是地层稳定不容易下沉,但是如果因此而忽视了注浆量,注浆不密实或者二次注浆没有起到补足的作用,地下水会沿着管片外壁由后向前流动,当大量的地下水流入掌子面时,在土仓内形成较大的水压力,开仓出碴时当然会喷涌。如果处于砂质土中要小心,大量喷涌带出细砂使地层中存在空洞,如果没有发现或者不重视,轻者会造成地表下沉超限,重者可能会大面积坍塌。
管式螺旋输送机外侧直径为900mm,速度范围(无级变速)0~22r/min,较大扭矩215Knm,输送能力300m3/h。管式螺旋输送机前端即土仓里设置了一对闸门,在需要时,可将螺旋输送机体前后伸缩,关闭闸门,使盾构机与开挖面透彻分离。按照顺序,管式螺旋输送机收缩并闸门关闭过程,即使在突然断面的情况下,盾构机上储存的电量也足以将闸门关闭。
管式螺旋输送机发生喷涌时,大量高压泥浆从出土口喷射出来,喷射泥浆能把盾体上的管线全部污染(车架连接处),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泥巴,影响进度。大量地下水喷涌而出,时间长了会使掌子面与地层水系连通,地下水大量流失造成地表下沉,甚至建筑物下沉。如果不采取措施风险程度会非常可怕。
由于管式螺旋输送机的构成是由螺旋壳体部、驱动部分及支架部分进行组成,我们进行螺旋输送机的维护和保养时,也要分部分进行保养。螺旋输送机螺旋体部分的壳体部分保养,由于壳体一般情况下是没有损坏的,如里有物料属于酸碱腐蚀性物质的话应该留意在停机的时候清洗输送机的壳体即可。螺旋输送机的驱动部分装置主要是由减速机各电机两大部分进行组成,而对于需发注油的机型需要严格定期进行换,这相当于输送设备的心脏部分,所以相应要及时定期换机油。