CN107255032A - 一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法，先在设备桥二层的进浆管路和排浆管路中段上方各增设一台进浆密度计和排浆密度计，进浆密度计和排浆密度计的数据信号线均与泥水盾构机的控制系统联接，进浆密度计和排浆密度计通过控制系统可以即时显示进浆密度值和排浆密度值，在一环的掘进过程中，通过进浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总进浆量J m³，通过排浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总排浆量P m³，通过进浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均进浆密度值M_平进kg/m³，通过排浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均排浆密度值M_平排kg/m³，并最终通过控制系统自动得出在一环的实际出渣量G′，判断是否满足掘进需求。

Description

一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法

技术领域

本发明属于盾构机施工技术领域，尤其是一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法。

背景技术

在隧道施工中泥水盾构机的使用越来越多。而泥水盾构机实时的出渣量一直无法准确得到测算，为此泥水盾构机操作人员对掘进情况不能做出准确判断，大部分只能通过人工测算分离出来的渣土土方量，这种测算既不科学又费时费力，而且不能实时反映数据的真实性。

截至目前，利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法还未见到相关报道。

发明内容

为了测算泥水盾构机出渣量，本发明提供了一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法，该方法实现了能在泥水盾构机的控制系统中直接查看实时出渣量之目的。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法，泥水盾构机主要含有主机、三节拖车和一节设备桥，三节拖车和设备桥均分为上下两层并在其二层设置有进浆管路和排浆管路，与主机直接连接的称之为一号拖车，一号拖车与设备桥连接，设备桥与二号拖车连接，二号拖车的二层进浆管路和排浆管路上分别配置有进浆流量计和排浆流量计，进浆流量计和排浆流量计均与控制系统联接并即时显示进浆流量和排浆流量，给定泥水盾构机掘进两米为一环。根据泥水盾构机的开挖直径可以测算出在所述一环的平均泥土出渣量G，其特征是；

先在设备桥二层的进浆管路和排浆管路中段上方各增设一台进浆密度计和排浆密度计，进浆密度计和排浆密度计的数据信号线均与泥水盾构机的控制系统联接，进浆密度计和排浆密度计通过控制系统可以即时显示进浆密度值和排浆密度值；

在所述一环的掘进过程中，通过进浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总进浆量J m³，通过排浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总排浆量P m³，通过进浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均进浆密度值M_平进kg/m³，通过排浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均排浆密度值M_平排kg/m³，并最终通过控制系统自动得出在所述一环的实际出渣量G′；

上述实际出渣量G′根据如下公式计算：

进浆总质量G_进＝J m³×M_平进kg/m³；同理排浆总质量G_排＝Pm³×M_平排kg/m³，在所述一环的实际出渣量G′＝G_排-G_进；

若(G′-G)/G的绝对值在8％以内说明符合施工设计要求，若(G′-G)/G的绝对值在大于等于8％时，应在下一个所述一环掘进过程中对泥水盾构机做出如下相应调整：

或调整进浆量，或调整排浆量，或调整掘进速度，或调整刀盘转速。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明能够实时的在控制系统上看到进浆密度值和排浆密度值，节省了人工测算成本，也节约了进浆密度值和排浆密度值从地面反馈到泥水盾构机上的时间。

2、本发明能够实时在控制系统上看到出渣量，不再用人工去测算渣土量。节省了人工测算时间，也节约了出渣量数据从地面反馈到泥水盾构机上的时间。

3、本发明能够使盾构机操作人员对泥水盾构机的掘进情况有一个直观的了解，能够更科学、快速、安全、合理的判断出渣量是否满足掘进需求，有效的防止了少出渣或多出渣情况，进而防止了地面冒浆和塌陷情况，提高了泥水盾构机施工的安全可靠性。

具体实施方式

为了测算泥水盾构机出渣量，本发明提供了一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法，本发明实现了能在泥水盾构机的控制系统中直接查看实时出渣量的目的，缩短了出渣量数据从地面反馈到泥水盾构机的时间，也节省了人工成本。

泥水盾构机主要含有主机、三节拖车和一节设备桥，三节拖车和设备桥均分为上下两层并在其二层设置有进浆管路和排浆管路，与主机直接连接的称之为一号拖车，一号拖车与设备桥连接，设备桥与二号拖车连接，二号拖车的二层进浆管路和排浆管路上分别配置有进浆流量计和排浆流量计，进浆流量计和排浆流量计均与控制系统联接并即时显示进浆流量和排浆流量，给定泥水盾构机掘进两米为一环。根据泥水盾构机的开挖直径可以测算出在所述一环的平均泥土出渣量。

先在设备桥二层的进浆管路和排浆管路中段上方各增设一台进浆密度计和排浆密度计，进浆密度计和排浆密度计的数据信号线均与泥水盾构机的控制系统联接，进浆密度计和排浆密度计通过控制系统可以即时显示进浆密度值和排浆密度值。虽然密度计可以用在不同场合，但本发明通过密度计的合理设置可以测算泥水盾构机的出渣量，所产生的效果是不言而喻的，也非常值得在其它盾构机上推广使用，为隧道施工提供科学的依据。

在所述一环的掘进过程中，通过进浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总进浆量J＝1632m³，通过排浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总排浆量P＝1724m³，通过进浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均进浆密度值M_平进＝1100kg/m³，通过排浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均排浆密度值M_平排＝1195kg/m³，并最终通过控制系统自动得出在所述一环的实际出渣量G′＝264980kg；

根据(G′-G)/G的绝对值在5％，说明符合施工设计要求。由于G′是通过上述方式测算而出的，因此一定存在误差，所以(G′-G)/G的绝对值以相差8％以内为佳。

通过以上分析可以看出：

泥水盾构机操作人员在控制系统上可以直接看到进浆密度值和排浆密度值，也能够看到出渣量，节省了人工测量成本，也节约了进浆密度值、排浆密度值出渣量从地面反馈到泥水盾构机上的时间。这样盾构机操作人员对泥水盾构机的掘进情况有一个直观的了解，能够更科学、快速、安全、合理的判断出渣量是否满足掘进需求，有效的防止了少出渣或多出渣情况，进而防止了地面冒浆和塌陷的情况，提高了泥水盾构机施工的安全可靠性。

Claims (1)

1.一种利用密度计测算泥水盾构机出渣量的方法，泥水盾构机主要含有主机、三节拖车和一节设备桥，三节拖车和设备桥均分为上下两层并在其二层设置有进浆管路和排浆管路，与主机直接连接的称之为一号拖车，一号拖车与设备桥连接，设备桥与二号拖车连接，二号拖车的二层进浆管路和排浆管路上分别配置有进浆流量计和排浆流量计，进浆流量计和排浆流量计均与控制系统联接并即时显示进浆流量和排浆流量，给定泥水盾构机掘进两米为一环。根据泥水盾构机的开挖直径可以测算出在所述一环的平均泥土出渣量G，其特征是；

先在设备桥二层的进浆管路和排浆管路中段上方各增设一台进浆密度计和排浆密度计，进浆密度计和排浆密度计的数据信号线均与泥水盾构机的控制系统联接，进浆密度计和排浆密度计通过控制系统可以即时显示进浆密度值和排浆密度值；

在所述一环的掘进过程中，通过进浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总进浆量Jm³，通过排浆流量计可以在控制系统中自动显示出累积的总排浆量Pm³，通过进浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均进浆密度值M_平进kg/m³，通过排浆密度计可以在控制系统中自动折算出平均排浆密度值M_平排kg/m³，并最终通过控制系统自动得出在所述一环的实际出渣量G′；

上述实际出渣量G′根据如下公式计算：

进浆总质量G_进＝Jm³×M_平进kg/m³；同理排浆总质量G_排＝Pm³×M_平排kg/m³，在所述一环的实际出渣量G′＝G_排-G_进；

若(G′-G)/G的绝对值在8％以内说明符合施工设计要求，若(G′-G)/G的绝对值在大于等于8％时，应在下一个所述一环掘进过程中对泥水盾构机做出如下相应调整：

或调整进浆量，或调整排浆量，或调整掘进速度，或调整刀盘转速。