CN107387105A - 土压盾构膨润土保压设备及方法 - Google Patents
土压盾构膨润土保压设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107387105A CN107387105A CN201710683486.7A CN201710683486A CN107387105A CN 107387105 A CN107387105 A CN 107387105A CN 201710683486 A CN201710683486 A CN 201710683486A CN 107387105 A CN107387105 A CN 107387105A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bentonite
- pressure
- pressure chamber
- storehouse
- shield tunneling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims abstract description 128
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 16
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005606 hygroscopic expansion Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
- E21D9/0678—Adding additives, e.g. chemical compositions, to the slurry or the cuttings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/093—Control of the driving shield, e.g. of the hydraulic advancing cylinders
Abstract
本发明公开了一种土压盾构膨润土保压设备及方法，其包括膨润土箱、安装于所述膨润土箱内的搅拌机，所述保压设备还包括膨润土压力仓、连接于所述膨润土箱相和所述膨润土压力仓之间的膨润土泵、用于向膨润土压力仓内供气的供气部以及控制部。本发明在膨润土箱与土仓之间增设膨润土压力仓，并通过压力传感器以及液位传感器时刻监控土仓、膨润土压力仓以及膨润土箱内的压力以及液位情况，利用供气部实时调节平衡土仓、膨润土压力仓以及膨润土箱内的压力，基本能完全消除喷涌情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及盾构设备领域，特别涉及一种土压盾构膨润土保压设备及方法。
背景技术
盾构是地铁隧道施工中的主要方法，在复杂地质情况下，盾构机能否快速顺利安全的掘进，很大程度上取决于对添加剂的使用。常用的添加剂有泡沫剂、膨润土和聚合物，而泡沫剂和膨润土则是目前盾构掘进施工中进行渣土改良最主要的添加剂。膨润土不易凝固，凝固后强度极低，其易吸水膨胀并具有润滑性，可有效的降低渣土的渗透性。在易失稳的地层中长时间检修盾构机时，向土仓注入膨润土，可保持土仓压力，阻止地层中的水土进入土仓而导致地面沉降；此外可改变渣土的和易性，提高沙性土的塑性，便于出土，减少喷涌。
现有的膨润土管路系统包括膨润土箱，膨润土箱与膨润土注入管连接，膨润土注入管上设有膨润土控制阀、膨润土泵、压力表、膨润土流量计和单向球阀，膨润土注入口位于土仓上部。盾构施工中，为使开挖下来的渣土具有一定的流动性和止水性，膨润土从膨润土箱中通过膨润土泵泵入膨润土管路，从而注入到土仓中，起到减少开挖面的地下水向压力舱内涌出，减少喷涌发生。现有得的膨润土供给部压力平衡存在升压或降压延迟的问题，会一定程度上导致喷涌发生，为了进一步减少喷涌发生，需要时刻保持膨润土供给部的压力与土仓压力平衡，如何时刻保持平衡是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够时刻保持土仓与膨润土供给部压力平衡的土压盾构膨润土保压设备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种土压盾构膨润土保压设备，其包括膨润土箱、安装于所述膨润土箱内的搅拌机，所述保压设备还包括膨润土压力仓、连接于所述膨润土箱相和所述膨润土压力仓之间的膨润土泵、用于向膨润土压力仓内供气的供气部以及控制部。
优化的，所述保压设备还包括安装于所述膨润土箱以及膨润土压力仓内的液位传感器、安装于所述膨润土压力仓以及土仓内的压力传感器。
优化的，所述供气部包括气源、连接于所述气源与所述膨润土压力仓之间的气动球阀。
优化的，土仓与所述膨润土压力仓之间还设有气动球阀。
进一步的，所述膨润土压力仓内的液位传感器和压力传感器上分别设有PID控制器。
进一步的，所述土仓与所述膨润土压力仓之间的气动球阀上设有PID控制器。
进一步的，所述连接于所述气源与所述膨润土压力仓之间的气动球阀有两个且相并联设置。
本发明还提供了一种利用土压盾构膨润土保压设备进行膨润土压力仓内压力保持的方法：将检测到的土压盾构土仓内的压力与设定值进行对比，当压力低于设定值时，将膨润土压力仓内的膨润土通过供气部的气压压入到土仓内，并同时向膨润土压力仓内补充空气，使膨润土压力仓内压力保持稳定，当土仓内压力上升至设定值时，膨润土压力仓停止供膨润土；当膨润土压力仓内液位过低时，膨润土箱向膨润土仓内注入膨润土，并排出膨润土压力仓内的空气，使其内压力恒定。
本发明的有益效果在于：本发明在膨润土箱与土仓之间增设膨润土压力仓，并通过压力传感器以及液位传感器时刻监控土仓、膨润土压力仓以及膨润土箱内的压力以及液位情况，利用供气部实时调节平衡土仓、膨润土压力仓以及膨润土箱内的压力，基本能完全消除喷涌情况的发生。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述。
如图1所示，土压盾构膨润土保压设备包括膨润土箱1、安装于所述膨润土箱1内的搅拌机2，所述保压设备还包括膨润土压力仓3、连接于所述膨润土箱1相和所述膨润土压力仓3之间的膨润土泵9、用于向膨润土压力仓3内供气的供气部、控制部10、安装于所述膨润土箱1以及膨润土压力仓3内的液位传感器、安装于所述膨润土压力仓3以及土仓0内的压力传感器、设于土仓0与所述膨润土压力仓3之间的气动球阀、设于土仓0与所述膨润土压力仓3之间的气动球阀上的PID控制器、分别设于所述膨润土压力仓3内的液位传感器和压力传感器上的PID控制器。
安装于所述膨润土箱1以及膨润土压力仓3内的液位传感器分别为第一液位传感器41和第二液位传感器42。安装于所述膨润土压力仓3内的压力传感器为第一压力传感器51，安装于土仓0内的压力传感器有多个，分别位于土仓0的上层中层和下层，位于上层的压力传感器为第二压力传感器52，位于中层的压力传感器为第三压力传感器53，位于下层的压力传感器为第四压力传感器54，
所述供气部包括气源6、连接于所述气源6与所述膨润土压力仓3之间的气动球阀，所述连接于所述气源6与所述膨润土压力仓3之间的气动球阀有两个且相并联设置。其中一个为供气用的气动球阀，另一个为排气用的气动球阀，这两个阀分别称为第一气动球阀71和第二气动球阀72，设于土仓0与所述膨润土压力仓3之间的气动球阀为第三气动球阀73，第一气动球阀71、第二气动球阀72和第三气动球阀73分别与气源6相连通，第一气动球阀71与气源6之间还设有第五压力传感器55。
第一压力传感器51、第二液位传感器42以及第三气动球阀73上分别设有第一PID控制器81、第二PID控制器82以及第三PID控制器83。第二压力传感器52、第三压力传感器53以及第四压力传感器54通过转接器11与第三PID控制器83相连接，需要检测上层、中层或下层压力时，将转接器11的换挡拨片调至相应档位即可。
将通过第二压力传感器52、第三压力传感器53以及第四压力传感器54检测到的土压盾构土仓0内的压力与设定值进行对比，当压力低于设定值时，自动打开第三气动球阀73，将膨润土压力仓3内的膨润土通过气压压入到土仓0内，并同时通过第一气动球阀71向膨润土压力仓3内补充空气，使膨润土压力仓3内压力保持稳定，当土仓0内压力上升至设定值时关闭第三气动球阀73。膨润土压力仓3上的第二液位传感器42检测仓内膨润土液位，当液位低于设定值时，自动启动膨润土泵9向膨润土压力仓3内注入膨润土，并打开第二气动球阀72，排出膨润土压力仓3内的空气，使其内压力恒定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种土压盾构膨润土保压设备，其包括膨润土箱、安装于所述膨润土箱内的搅拌机，其特征在于：所述保压设备还包括膨润土压力仓、连接于所述膨润土箱相和所述膨润土压力仓之间的膨润土泵、用于向膨润土压力仓内供气的供气部以及控制部。
2.根据权利要求1所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：所述保压设备还包括安装于所述膨润土箱以及膨润土压力仓内的液位传感器、安装于所述膨润土压力仓以及土仓内的压力传感器。
3.根据权利要求1所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：所述供气部包括气源、连接于所述气源与所述膨润土压力仓之间的气动球阀。
4.根据权利要求1所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：土仓与所述膨润土压力仓之间还设有气动球阀。
5.根据权利要求2所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：所述膨润土压力仓内的液位传感器和压力传感器上分别设有PID控制器。
6.根据权利要求4所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：所述土仓与所述膨润土压力仓之间的气动球阀上设有PID控制器。
7.根据权利要求3所述的土压盾构膨润土保压设备，其特征在于：所述连接于所述气源与所述膨润土压力仓之间的气动球阀有两个且相并联设置。
8.一种利用权利要求1～7中任一土压盾构膨润土保压设备进行膨润土压力仓内压力保持的方法，其特征在于：将检测到的土压盾构土仓内的压力与设定值进行对比，当压力低于设定值时，将膨润土压力仓内的膨润土通过供气部的气压压入到土仓内，并同时向膨润土压力仓内补充空气，使膨润土压力仓内压力保持稳定，当土仓内压力上升至设定值时，膨润土压力仓停止供膨润土；当膨润土压力仓内液位过低时，膨润土箱向膨润土仓内注入膨润土，并排出膨润土压力仓内的空气，使其内压力恒定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710683486.7A CN107387105B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 土压盾构膨润土保压设备及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710683486.7A CN107387105B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 土压盾构膨润土保压设备及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107387105A true CN107387105A (zh) | 2017-11-24 |
| CN107387105B CN107387105B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=60355447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710683486.7A Active CN107387105B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 土压盾构膨润土保压设备及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107387105B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108343441A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-31 | 北方重工装备（沈阳）有限公司 | 一种用于土压平衡盾构机的辅助保压方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10317878A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-02 | Tac:Kk | 泥土圧式シ−ルド工法 |
| CN101509381A (zh) * | 2008-12-24 | 2009-08-19 | 中铁隧道集团有限公司 | 一种适用于复杂地层施工的复合盾构 |
| CN203050720U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-07-10 | 秦皇岛天业通联重工股份有限公司 | 土压平衡盾构机辅助泥浆保压系统 |
| CN103291313A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-11 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 土压盾构开挖拱顶压力支护系统及其施工方法 |
| CN105298510A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-02-03 | 中铁工程装备集团有限公司 | 泥水盾构换管排浆装置和排浆方式 |
| CN207080232U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-03-09 | 中交天和机械设备制造有限公司 | 土压盾构膨润土保压设备 |
-
2017
- 2017-08-11 CN CN201710683486.7A patent/CN107387105B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10317878A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-02 | Tac:Kk | 泥土圧式シ−ルド工法 |
| CN101509381A (zh) * | 2008-12-24 | 2009-08-19 | 中铁隧道集团有限公司 | 一种适用于复杂地层施工的复合盾构 |
| CN203050720U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-07-10 | 秦皇岛天业通联重工股份有限公司 | 土压平衡盾构机辅助泥浆保压系统 |
| CN103291313A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-11 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 土压盾构开挖拱顶压力支护系统及其施工方法 |
| CN105298510A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-02-03 | 中铁工程装备集团有限公司 | 泥水盾构换管排浆装置和排浆方式 |
| CN207080232U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-03-09 | 中交天和机械设备制造有限公司 | 土压盾构膨润土保压设备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108343441A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-31 | 北方重工装备（沈阳）有限公司 | 一种用于土压平衡盾构机的辅助保压方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107387105B (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105300603B (zh) | 类矩形盾构盾尾密封性能的试验设备 | |
| CN105525910B (zh) | 多段封堵双端观测方法 | |
| CN205297583U (zh) | 一种泥水盾构盾尾密封系统 | |
| MY155890A (en) | Apparatus for and method of drilling a subterranean borehole | |
| CN101575983A (zh) | 煤矿井下定向压裂增透消突方法及压裂增透消突装置 | |
| CN202140088U (zh) | 一种可同时注入膨润土的盾构机泡沫剂注入管路系统 | |
| CN103411868A (zh) | 一种煤层透气性系数的测试方法 | |
| CN109342274A (zh) | 承压动水条件下高聚物裂隙注浆模型试验装置及试验方法 | |
| CN205786605U (zh) | 一种本煤层瓦斯抽采实验模拟装置 | |
| CN102678083A (zh) | 注浆方法和注浆装置 | |
| CN105887886A (zh) | 一种强岩溶发育地层帷幕灌浆施工方法 | |
| CN105888723B (zh) | 一种下向穿层钻孔瓦斯测压时的排水装置及方法 | |
| CN206578131U (zh) | 土壤地下水修复系统 | |
| CN104282214A (zh) | 一种承压岩溶含水层系统的管道流示踪试验综合装置 | |
| CN104550142A (zh) | 一种砂浆输送管道风水联动冲洗装置及方法 | |
| CN104612606A (zh) | 一种孔口封闭孔内循环的矿山注浆工艺及装置 | |
| CN207080232U (zh) | 土压盾构膨润土保压设备 | |
| CN107387105A (zh) | 土压盾构膨润土保压设备及方法 | |
| CN204476353U (zh) | 一种瓦斯抽采钻孔封堵装置 | |
| CN110242312A (zh) | 一种防堵结构、一种盾构机排污防堵装置及其应用 | |
| CN213450441U (zh) | 一种隧道锚杆加固结构 | |
| CN105134285A (zh) | “三堵两注”瓦斯抽放孔封孔方法 | |
| CN103195470A (zh) | 钻孔施工瓦斯涌出收集装置 | |
| CN209247578U (zh) | 一种承压动水条件下高聚物裂隙注浆模型试验装置 | |
| CN106968664A (zh) | 一种工作面底板破坏带深度钻孔注水探测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |