[0001] 本发明涉及盾构掘进施工技术领域，具体涉及一种带式螺旋输送机密封装置。

[0002] 土压平衡盾构机采用轴式或带式螺旋输送机，从带压的土仓底部进行取渣，并转运至皮带机。可是，土压平衡盾构机在穿越富水地层时，渣土改良不佳导致止水性下降，大量泥水和渣土从螺旋输送机出渣口喷涌而出。渣土喷涌不仅污染土压平衡盾构机内部施工环境，而且可能造成土仓压力大范围下降，造成地面沉降。

[0003] 在现有技术中，一方面大范围采用渣土改良、双闸门、螺旋输送机伸缩功能、保压泵等技术，在应对喷涌时效果欠佳；另一方面小范围采用双螺旋输送机、U型密封螺机槽、防喷涌筒等延长出渣路径的技术，通过新增装置，可减缓或降低喷涌的强度，但针对水压较大的喷涌，效果有限。例如专利CN204783040U防喷涌双螺旋输送机，一级螺旋机和二级螺旋机采用串联的方式增加螺旋轴的节距，但需要新增加一级螺旋机，结构复杂，且在面对大埋深的富水地层时，防喷涌效果有限。专利CN110541716B可渣水分离的U型密闭螺机防喷涌系统及防喷涌方法，在出渣口新增密封箱，由大直径的筒节出渣转为小直径的泥水管路出渣，缩小了出渣粒径。专利CN212173542U一种真空析水式防喷涌螺旋输送机及盾构机新增真空筒节，遇到地层富水时，真空析水机构只是分流了部分水量，且渣土会堵塞析水孔，分流有限，并且大部分混合渣土和水，还是会从后部出渣口喷出。专利CN221196160U一种弹性稳压调节阀及螺机防喷涌系统，虽然提出了弹性稳压调节阀，但是弹性稳压调节阀是设置在泥浆管道上，解决的是螺旋输送机发生喷涌后的应急排水问题，泥浆管道和后部出渣口分别在螺旋输送机尾部，相互独立，排水时必须关闭后部出渣口的闸门，此时土压平衡盾构机停止掘进，螺旋输送机停止转动和出渣，影响施工。

[0004] 因此，针对带式螺旋输送机在富水地层的施工，设计一种可有效密封的防喷涌螺旋输送机很有必要。

[0018] 下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本发明的方式是如何实现的，并不能对本发明构成任何的限制。

[0019] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0020] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，属于“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

[0021] 本实施例介绍了一种带式螺旋输送机密封装置，如图1所示，土压平衡盾构机的主机出渣系统包含土仓1、隔板2、盾体3、渣土4、进渣口5、螺旋叶片6、密封部7、驱动部8、出渣口9、筒体15。隔板2与掌子面形成封闭土仓1，平衡前方土体压力，起到稳定地层作用。带式螺旋输送机安装于隔板2下部开孔处，从充满压力的土仓1取渣，并不断降至常压，将渣土4从出渣口9常压派出。带式螺旋输送机包含螺旋叶片6、密封部7、驱动部8。驱动部8安装在带式螺旋输送机尾部，驱动螺旋叶片6旋转，从土仓1取土。

[0022] 如图2所示，带式螺旋输送机不含中心轴，只有螺旋叶片6。筒体15与位于筒体15内部的螺旋叶片6之间的空隙形成出渣通道16，密封部7为两个节距的螺旋叶片6进行改造，在其表面嵌入胶袋10，包含侧部胶袋101和中心胶袋102，侧部胶袋101是贴在螺旋叶片6的侧部，中心胶袋102是贴在螺旋叶片6的回转中心内侧。前后两个胶袋10内部充压后膨胀，相互挤压，对出渣通道的封闭效果更佳。

[0023] 如图2所示，螺旋叶片6侧部的背渣面12和迎渣面13均布置有胶袋10，也就是说，两个节距的螺旋叶片6侧部沿轴向连续覆盖有侧部胶袋101，形成对侧部出渣通道的有效封闭。

[0024] 如图3‑5所示，胶袋10内部有空腔，通过压力输送装置14充填气体胀大。压力输送装置14包括转子141和定子142，转子141设在螺旋叶片6的末端，即靠近出渣口9的一端，转子141构成螺旋叶片6的中心轴随螺旋叶片6转动，定子142静止，设在转子141外侧，转子141内部开有第一输压通道1411，螺旋叶片6内部开有第二输压通道601，定子142开有气孔1421，气孔1421、第一输压通道1411、第二输压通道601依次连通，压力源与定子142内部的气孔1421连接向胶袋10充气使其胀大。

[0025] 如图4所示，胶袋10周边嵌入螺旋叶片6，连通螺旋叶片6内部的第二输压通道601。设置压块11压住胶袋10，压块11嵌入螺旋叶片内部并通过螺栓固定在螺旋叶片6上。胶袋10在压块11作用下，密贴螺旋叶片6，保证在内部充压条件下，不会脱离压块11的作用。为进一步压紧胶袋10，胶袋10和压块11呈钩状相互作用。

[0026] 在本发明的带式螺旋输送机密封装置中，嵌入螺旋叶片6侧部的侧部胶袋101，在不断充气下，与前一个螺旋叶片6的侧部胶袋101挤压，封闭侧部出渣通道；嵌入螺旋叶片6回转中心部的中心胶袋102胀大，与前一个螺旋叶片6的中心胶袋102挤压，封闭中心出渣通道。侧部胶袋101与中心胶袋102组成的密封体系，可完全关闭出渣通道16，不仅能够有效应对土压平衡盾构机在富水地层施工中渣土喷涌污染盾构机内部施工环境的问题，而且保证土仓压力稳定，进而保证设备掘进安全。

[0027] 在一般地层条件下，压力源不启动，胶袋10在压块11作用下紧贴在螺旋叶片6表面；当检测到地层富水时，压力源启动，侧部胶袋101与中心胶袋102充压胀大，充填出渣通道16，有效应对带式螺旋输送机在富水地层，特别是富水砂卵石地层中的喷涌问题。

[0028] 本发明的带式螺旋输送机密封装置工作过程如图6、图7所示：S1：螺旋叶片6在后部驱动部8作用下，进行旋转取渣；
S2：检测到地层富水，胶袋10内部充气，不断胀大；
S3：侧部胶袋101不断胀大，与前一节距的螺旋叶片6的侧部胶袋101密贴，封闭侧
部出渣通道；
S4：中心胶袋102不断胀大，与前一节距的螺旋叶片6的中心胶袋102密贴，封闭中
心出渣通道。

[0029] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。