土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統的製作方法
2023-05-12 13:04:41 1
專利名稱：土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及建築施工領域，主要應用於隧道施工中的盾構機中。
背景技術：
在土壓平衡盾構機盾構法施工中，土體的沉降主要集中在三個方面:第一，刀盤的擾動打破原有土體平衡引起沉降；第二，由於刀盤開挖直徑大於盾構主機殼體的直徑，在盾構機殼體和開挖隧道直徑徑向間形成一定間隙，容易形成沉降；第三，拼裝預製管片後管片外徑和開挖隧道直徑徑向間存在一定間隙，容易形成沉降。以上第一和第三方面分別有刀盤前端泥漿注入保壓系統和壁後注漿系統可直接控制土體沉降。只有第二方面的土體沉降還未找到合適的控制方法。尤其是部分軟弱圍巖地層極易出現土體沉降，有時甚至會造成盾構機卡滯停機無法前進的現象，嚴重時甚至會引起地表塌陷，損毀地表建築的嚴重後果。因此，如何控制盾構機在施工中第二方面的土體沉降，保證安全施工已成為各施工單位需要考慮的主要問題之一。
發明內容本實用新型土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統，可有效地保持盾構機殼體徑向的土體壓力，防止盾構機在施工中土體沉降的發生以及由此造成主機卡滯停機無法前進情況的發生。本系統主要由安全閥①、儲料罐②、液位計③ ⑥、氣動/電動球閥⑦和 、手動球閥⑧、壓力傳感器⑨、流量計⑩、單向閥◎ 和◎、軟連接 和 、泵組 和運輸管道組成。首先單向閥◎、軟連接 、泵組 和軟連接Θ依次通過管道連接成為輸入端並分為2條支路出口，一條支路出口通過管道依次連接單向閥Θ、氣動/電動球閥⑦和儲料罐②，為儲料罐送料管線；另一條支路通過管道依次連接氣動/電動球閥Θ、流量計⑩和壓力傳感器⑨，為盾構機直接送料管線。同時儲料罐②通過管道依次連接手動單向閥⑧和單向閥Θ ,並在氣動/電動球閥Θ和流量計⑩之間接入盾構機直接配料管線，為儲料罐為盾構機送料管線。另外液位計③ ⑥和安全閥①安裝在儲料罐②上。各部件組裝連接布置詳見附圖1.[0005]本系統提供了一種結構簡單、製造成本低、可靠性高的土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統，可便捷的布置在盾構機後配套臺車上隨後配套系統在隧道內行進，能實現儲料罐和盾構機機內注漿口同時注漿並保持一定壓力，且各支路上均設置單向閥，可防止漿液回流以有效地保持盾構機殼體徑向的土體壓力，同時也可以輔助防止第一和第三方面土體沉降的發生，保證安全施工的順利進行。
圖1本系統原理圖圖2施工原理圖符號說明:[0009]①安全閥； 儲料罐；③ ⑥液位計； ◎氣動/電動球閥；⑧手動球閥；@壓力傳感器！⑩流量計； ◎單向閥；Θ 軟連接；Θ泵組I壓縮空氣進氣口 ；11壓縮空氣出氣口 ；111膨潤土輸入口 ；IV膨潤土機內注漿口具體實施方式
本實用新型原理圖如圖1所示，包括安全閥①、儲料罐②、液位計③ ⑥、氣動/電動球閥⑦和◎、手動球閥⑧、壓力傳感器⑨、流量計O、單向閥 Θ和 、軟連接◎和 、泵組 和運輸管道。其中泵組 為變量泵，可根據注漿量需求調節注漿流量，儲料罐②上安裝多個液位計，便於識別查看罐中膨潤土儲存量。盾構施工時外界膨潤土泥漿運輸設備將攪拌配比後的膨潤土泥漿運輸至膨潤土輸入口 III，並通過管道連接，泵組 工作，膨潤土泥漿通過單向閥@、軟連接 ，在泵組 輸送經過軟連接Θ、打開的氣動/電動球閥Θ、流量計⑩和壓力傳感器⑨運輸至膨潤土機內注漿口 IV，由盾殼中折盾上圓周布置的注漿口向盾殼外部注漿，並保持一定壓力，如圖2。同時膨潤土泥漿經過單向閥Θ和打開的氣動/電動球閥⑦泵送至儲料罐②進行儲備(儲料罐②容積大小根據施工情況計算得出)。儲料罐②內的膨潤土泥漿量可通過液位計③ ⑥顯示。此時手動球閥⑧處於關閉狀態，同時壓縮空氣出氣口 II排氣，為儲料罐②內減壓，使膨潤土泥漿能夠進入儲料罐②。外界膨潤土泥漿運輸設備將泥漿泵送完畢後，泵組O停止工作。氣動/電動球閥⑦和Θ關閉，同時開啟手動球閥⑧，壓縮空氣進氣口 I進氣，為儲料罐②內增壓，使儲料罐內的膨潤土泥漿經過打開的手動球閥⑧、單向閥Θ、流量計⑩和壓力傳感器⑨向盾殼外部注漿並保持一定壓力。此時外界膨潤土泥漿運輸設備離開並重新運輸膨潤土泥漿。以上過程中可通過壓力傳感器⑨和流量計 觀察注漿壓力和流量(注漿壓力和注漿量根據施工情況計算得出)，以時時控制注漿壓力，保證盾殼外與開挖隧道徑向間隙間被膨潤土填充並保持一定壓力，以達到防止土體沉降 問題的發生。
權利要求1.一種土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統，其特徵是包括安全閥(①)、儲料罐(②)、液位計(③ ⑥)、氣動/電動球閥(⑦和◎)、手動球閥(⑧)、壓力傳感器(⑨)、流量計(⑩)、單向閥(ΘΘ和Θ)、軟連接( 和 )、泵組( )和運輸管道，單向閥( )、軟連接( )、泵組(θ)和軟連接(Θ )依次通過管道連接成為輸入端並分為2條支路出口，一條支路出口通過管道依次連接單向閥(◎)、氣動/電動球閥(⑦)和儲料罐(②)，另一條支路通過管道依次連接氣動/電動球閥( )、流量計(⑩)和壓力傳感器(⑨)，同時儲料罐(②)通過管道依次連接手動球閥(⑧)和單向閥(O)，並在氣動/電動球閥(◎)和流量計(⑩)之間接入盾構機直接配料管線，另外液位計(③ ⑥)和安全閥(①)安裝在儲料罐(②)上。
2.根據權利要求1所述的一種土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統，其特徵是:泵組( )為變量泵，可 根據注漿量需求調節注漿流量。
專利摘要本實用新型涉及土壓平衡盾構機輔助泥漿保壓系統，主要應用於隧道施工領域盾構機中。膨潤土泥漿運輸設備將膨潤土泥漿運輸至輸入口III，泵組工作，膨潤土泥漿通過單向閥軟連接軟連接氣動/電動球閥流量計⑩和壓力傳感器⑨運輸至注漿口IV，向盾殼外部注漿，並保持一定壓力。同時膨潤土泥漿經過單向閥和氣動/電動球閥⑦泵送至儲料罐②儲備。此時手動球閥⑧關閉，出氣口II排氣。膨潤土泥漿運輸設備將泥漿泵送完畢後，泵組停止工作。氣動/電動球閥⑦和關閉，開啟手動球閥⑧，進氣口I進氣，儲料罐②增壓，膨潤土泥漿經過手動球閥⑧、單向閥流量計⑩和壓力傳感器⑨向盾殼外部注漿保證盾殼外與開挖隧道徑向間隙間被膨潤土填充並保持一定壓力，防止土體沉降，保證安全施工的順利進行。
文檔編號E21D9/08GK203050720SQ201220376558
公開日2013年7月10日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者郭京波, 胡廣權, 王以棟, 史浩田 申請人:秦皇島天業通聯重工股份有限公司, 北京華隧通掘進裝備有限公司