CN114215535A - 一种泥水平衡盾构泥浆循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种泥水平衡盾构泥浆循环系统，涉及盾构机领域，该泥水平衡盾构系统包括泥水仓、气垫仓、进浆总管路和至少两个以上的排浆支管路，泥水仓和气垫仓分别与进浆总管路相连接，各排浆支路管分别与泥水仓或气垫仓相连接，各排浆支管路上分别安装有排浆泵。本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统能够提高泥浆循环系统的携渣能力，降低泥水仓、气垫仓、泥浆管路滞排风险。
Description
技术领域
本发明涉及盾构机领域，特别涉及一种泥水平衡盾构泥浆循环系统。
背景技术
随着国民经济快速发展，轨道交通建设事业迅猛推进，超大直径隧道工程需求量日益增多，超大直径泥水平衡盾构的应用也越来越广泛。相比与常规直径泥水平衡盾构，超大直径泥水平衡盾构开挖断面大、地层复杂，施工过程中易出现刀盘泥饼、堵仓滞排、堵管卡泵等问题，泥浆循环系统携渣能力强弱是解决上述问题的关键。泥浆循环系统是泥水平衡盾构的核心系统，其将膨润土浆液输送至开挖面，保持开挖面压力稳定，并将泥水仓内的渣土通过管路以泥浆形式泵送到地面处理厂。泥浆循环系统对泥水平衡盾构的安全、高效掘进起着至关重要的作用。
目前，常规泥水盾构和大直径泥水盾构多采用单管道排渣模式。但是，超大直径泥水盾构若采用单管道排渣模式，泥水仓、气垫仓、泥浆管路易出现滞排现象，严重制约施工效率。同时，根据泥浆循环系统设计原理，当上述单管道排渣模式需要较大排渣量时，需要增大进排浆管径，相应地，也要提升泥浆泵、泥浆阀、流量计等相关元器件规格。一方面，盾构机空间有限，不能搭载较多设备；另一方面，市场上尚未投放相关产品，相关元器件研发周期长，增加生产制造成本，且存在安全风险。
发明内容
本发明的目的在于提出一种泥水平衡盾构泥浆循环系统，能够提高泥浆循环系统的携渣能力，降低泥水仓、气垫仓、泥浆管路滞排风险。
为达到上述目的，本发明提出一种泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述泥水平衡盾构系统包括泥水仓、气垫仓、进浆总管路和至少两个以上的排浆支管路，所述泥水仓和所述气垫仓分别与所述进浆总管路相连接，各所述排浆支路管分别与所述泥水仓或所述气垫仓相连接，各所述排浆支管路上分别安装有排浆泵。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，一个所述排浆支管路与所述泥水仓相连接，另一个所述排浆支管路与所述气垫仓相连接。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，两个所述排浆支管路均与所述泥水仓相连接。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，两个所述排浆支管路均与所述气垫仓相连通。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，各所述排浆支管路分别单独排浆，各所述排浆支管路上还分别设置有泥浆阀、传感器、膨胀节和泥浆软管。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，各所述排浆支管路的出口端分别并联于一排浆总管。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述进浆总管路具有进浆总管，所述进浆总管的末端并联有两个以上的进浆支管，所述泥水仓和所述气垫仓分别连接有至少一个所述进浆支管。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述进浆总管路具有两个以上的进浆总管，各所述进浆总管的末端并联有两个以上的进浆支管，所述泥水仓和所述气垫仓分别连接有至少一个所述进浆支管。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，所述进浆总管路和各所述排浆支管路之间分别设置有旁路通管，所述旁路通管的一端与所述进浆总管路相连通，所述旁路通管的另一端与所述排浆支管路相连通。
如上所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其中，各所述旁路通管上分别设置有球阀。
本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统具有如下特点和优点：
本发明的泥水平衡盾构泥浆循环系统，具有两个以上排浆支管路，且各排浆支管路上分别设置有排浆泵，在不额外增加排浆支管路内径和排浆泵功率的情况下，增加了整个泥浆循环系统循环流量，提高了泥浆循环系统携渣能力，降低了泥水仓、气垫仓、泥浆管路滞排风险；同时，由于各排浆支管路的内径并没有扩大，也就不需要提高泥浆管、泥浆阀等相关元器件的规格，缩短了超大直径泥水盾构生产周期，同时降低生产制造成本。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第一实施例的示意图；
图2为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第二实施例的示意图；
图3为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第三实施例的示意图；
图4为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第四实施例的示意图；
图5为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第五实施例的示意图；
图6为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第六实施例的示意图；
图7为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第七实施例的示意图；
图8为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第八实施例的示意图；
图9为本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统第八实施例的示意图。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
请参考图1至图9，本发明提出一种泥水平衡盾构泥浆循环系统100，该泥水平衡盾构系统100包括泥水仓30、气垫仓40、进浆总管路10和两个排浆支管路21，泥水仓30和气垫仓40分别与进浆总管路10相连接，各排浆支管路21分别与泥水仓30或气垫仓40相连接，且各排浆支管路21上分别安装有排浆泵22。
本发明提出的泥水平衡盾构泥浆循环系统100，其在泥水仓30和/或气垫仓40上连接有两个以上的排浆支管路21，且在各排浆支管路21上设置排浆泵22，增加了整个泥浆循环系统循的环流量，提高了泥浆循环系统的携渣能力，降低了泥水仓、气垫仓、泥浆管路滞排的风险。同时，由于各排浆支管路21的内径并没有扩大，各排浆泵22的功率也没有增大，也就不需要提高泥浆管、泥浆阀等相关元器件的规格，缩短了超大直径泥水盾构生产周期，同时降低生产制造成本。
在本发明一个可选的实施方式中，泥水平衡盾构泥浆循环系统100包括两个排浆支路管21，其中一个排浆支管路21与泥水仓30相连接，另一个排浆支管路21与气垫仓30相连接。该排浆支路管21的排列方式适用于常规气垫泥水盾构机构。
在本发明另一个可选的实施方式中，两个排浆支管路21均与泥水仓30相连接，该排浆支路管21的排列方式适应于直排泥水盾构机构。
在本发明再一个可选的实施方式中，两个排浆支管路21均与气垫仓40相连通，该排浆支路管21的排列方式适用于纯气垫泥水盾构机构。
在本发明一个可选的实施方式中，各排浆支管路21的末端(出口端)并联于一排浆总管20。
在该实施方式一个可选的例子中，排浆总管路20上设有多个串联的泥浆泵23，以进一步提高排浆总管20的排浆效率。
在本发明一个可选的实施方式中，各排浆支管路21分别单独排浆，各排浆支管路21上还分别设置有泥浆阀、传感器、膨胀节和泥浆软管。
在本发明一个可选的实施方式中，进浆总管路10包括一个进浆总管11，进浆总管11的末端具有并联的两个进浆支管12，泥水仓30和气垫仓40分别连接有至少一个进浆支管12。
在本发明另一个可选的实施方式中，进浆总管路10包括两个进浆总管11，各进浆总管11的末端具有并联的两个以上的进浆支管12，泥水仓30和气垫仓40分别连接有至少一个进浆支管12相连接。
在本发明一个可选的实施方式中，进浆总管路10和各排浆支管路21之间分别设置有旁路通管50，旁路通管50的一端与进浆总管路10相连通，旁路通管50的另一端与排浆支管路21相连通。
在该实施方式一个可选的例子中，各旁路通管50上分别设有球阀。
以上在本发明中，泥水平衡盾构泥浆循环系统100可以是单管道进浆(一个进浆总管11)，也可以是并联式双管道进浆(两个进浆总管11)；排两个排浆支管路21可以是两个独立的排渣管路，也可以是先并联后汇和的设置。
在本发明中，进浆支管12上也设置有进浆泵、泥浆阀、泥浆硬管、泥浆软管及传感器等元器件。
在本发明中，与排浆支管路21相连接的排浆口具有多种实施方式，第一种形式为两个排浆口均布置在气垫仓底部；第二种形式为两个排浆口均布置在泥水仓底部；第三种形式为一个排浆口布置在气垫仓底部，另一个排浆口布置在泥水仓底部。
针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
Claims (10)
1.一种泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述泥水平衡盾构系统包括泥水仓、气垫仓、进浆总管路和至少两个以上的排浆支管路，所述泥水仓和所述气垫仓分别与所述进浆总管路相连接，各所述排浆支路管分别与所述泥水仓或所述气垫仓相连接，各所述排浆支管路上分别安装有排浆泵。
2.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，一个所述排浆支管路与所述泥水仓相连接，另一个所述排浆支管路与所述气垫仓相连接。
3.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，两个所述排浆支管路均与所述泥水仓相连接。
4.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述泥水平衡盾构系统包括两个所述排浆支管路，两个所述排浆支管路均与所述气垫仓相连通。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，各所述排浆支管路分别单独排浆，各所述排浆支管路上还分别设置有泥浆阀、传感器、膨胀节和泥浆软管。
6.如权利要求1至4中任意一项所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，各所述排浆支管路的出口端分别并联于一排浆总管。
7.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述进浆总管路具有进浆总管，所述进浆总管的末端并联有两个以上的进浆支管，所述泥水仓和所述气垫仓分别连接有至少一个所述进浆支管。
8.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述进浆总管路具有两个以上的进浆总管，各所述进浆总管的末端并联有两个以上的进浆支管，所述泥水仓和所述气垫仓分别连接有至少一个所述进浆支管。
9.如权利要求1所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，所述进浆总管路和各所述排浆支管路之间分别设置有旁路通管，所述旁路通管的一端与所述进浆总管路相连通，所述旁路通管的另一端与所述排浆支管路相连通。
10.如权利要求9所述的泥水平衡盾构泥浆循环系统，其特征在于，各所述旁路通管上分别设置有球阀。
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