一种用于砂卵石-卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112145814A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011014855.1E21D9/06(2006.01)(22)申请日2020.09.24(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区八一路299号(72)发明人唐少辉张晓平刘浩张亮亮张健白坤吴柯(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人唐万荣周舒蒙(51)Int.Cl.F16L9/00(2006.01)F16L57/06(2006.01)F16L55/045(2006.01)E21D9/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用于砂卵石-卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管(57)摘要本发明公开了一种用于砂卵石‑卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管，包括偏心管体和连接法兰，所述偏心管体的底部外壁沿轴线方向通长加厚，形成底座，底座与管线支架相连；所述连接法兰设于偏心管体两端部，通过连接螺栓与邻近管体的连接法兰相连；所述偏心管体的内壁设有耐磨微凸体；所述偏心管体的内壁均匀涂有耐磨涂层；所述耐磨涂层为镍铬合金耐磨涂层；所述耐磨微凸体采用高硬度的碳化钨耐磨合金制作，以梅花桩排列形式均匀分布在偏心管体的内壁面。本发明的有益效果为：本发明通过设计偏心管体结构，并在内壁涂耐磨涂层、焊接耐磨微凸体，有效延长了管体的设计寿命和使用寿命。CN112145814ACN112145814A权利要求书1/1页1.一种用于砂卵石-卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管，其特征在于，包括偏心管体和连接法兰，所述偏心管体的底部外壁沿轴线方向通长加厚，形成底座，底座与管线支架相连；所述连接法兰设于偏心管体两端部，通过连接螺栓与邻近管体的连接法兰相连；所述偏心管体的内壁设有耐磨微凸体。2.如权利要求1所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述偏心管体的内壁均匀涂有耐磨涂层。3.如权利要求2所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述耐磨涂层为镍铬合金耐磨涂层。4.如权利要求1所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述耐磨微凸体采用高硬度的碳化钨耐磨合金制作，以梅花桩排列形式均匀分布在偏心管体的内壁面。5.如权利要求1所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述偏心管体为偏心直管体；偏心直管体底座的底面水平且设有与支架连接件相适配的卡槽；管线支架通过支架连接件与偏心直管体的底座相连。6.如权利要求1所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述偏心管体为偏心弯管体，偏心弯管体外侧壁的厚度大于偏心弯管体内侧壁的厚度。7.如权利要求1所述的耐磨泥浆管，其特征在于，所述连接法兰的内圈设有密封圈，密封圈采用橡胶材料制作。2CN112145814A说明书1/4页一种用于砂卵石-卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管技术领域[0001]本发明涉及泥水盾构隧道施工技术，具体涉及一种用于砂卵石-卵砾石地层的泥水盾构耐磨泥浆管。背景技术[0002]随着国民经济水平的不断提高和城市交通网络的蓬勃发展，众多大型水下隧道工程应运而生。特别是进入新世纪以来，南京长江隧道、上海长江隧道、扬州瘦西湖隧道、厦门地铁二号线海底隧道、武汉地铁八号线越江隧道、苏通GIL综合管廊工程等一系列越江跨海隧道的相继建成和投运标志着我国泥水盾构隧道安全高效施工技术取得显著提升和快速发展。然而，随着越江跨海隧道逐渐向高水压、长距离、大直径等方向发展，泥水盾构施工环境和地质条件日趋复杂。以高磨蚀性砂卵石-卵砾石等地层为例，隧道施工期间所产生的泥浆管线磨损问题愈发突出，因泥浆管线过度磨损而诱发的管壁破裂、浆液喷漏、盾构停机等技术问题已经成为制约施工效率，延误隧道工期，增加项目成本的重要因素。[0003]泥水盾构隧道施工期间所产生的管线磨损是指因泥浆管线与含渣浆液之间直接接触而导致管线内壁在渣料颗粒的摩擦、冲击、碰撞等作用下产生质量流失、厚度变薄等不良现象。当磨损量达到管壁厚度时，泥浆管线就会因被渣料颗粒磨穿漏浆而难以继续使用。较之于常规软粘土地层，盾构隧道掘进机在长距离穿越高磨蚀性砂卵石-卵砾石地层时，泥浆管线磨损问题尤为突出。尤其是对于直管底部、弯管外侧、减振喉、软连接点等关键部位，大量砂卵石和卵砾石颗粒在输送过程中对管线内壁造成剧烈冲击，诱发强烈振动，加剧管壁磨损，显著降低泥浆管线的使用寿命。这一结论已经被大量的科学研究和工程案例所证实，例如：黄波,李晓龙,陈长江.大直径泥水盾构复杂地层长距离掘进过程中的泥浆管路磨损研究[J].隧道建设,2016,36(04):490-496.和王飞.兰州地铁1号线黄河隧道盾构施工难点及应对措施研究[J].铁道标准设计,2017,61(04):93-99.文中指出：泥浆管线磨损是含渣泥浆与金属管壁之间相互作用的综合结果，管线工作寿命