CN115306444A - 双液注浆装置、掘进机用双液注浆系统及掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双液注浆装置、掘进机用双液注浆系统及掘进机，涉及隧道施工技术领域，双液注浆装置，包括：第一通道，用于输送第一浆液或清洁介质；第二通道，用于输送第二浆液；第三通道，设置有可移动的活塞结构；第四通道，用于输送清洁介质；注浆口，与第三通道正对设置，活塞可移动至注浆口，将注浆口堵塞，或移动至第四通道与第三通道的连接处，以堵塞第四通道；第一通道和第二通道均与注浆口连通，第二通道与第三通道相邻设置。本发明提供的双液注浆装置中的第一浆液与第二浆液混合后流动较短的距离便可以由注浆口流出，避免混合后的浆液因流动距离较长而发生堵塞。

Description

双液注浆装置、掘进机用双液注浆系统及掘进机

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，更具体地说，涉及一种双液注浆装置。此外，本发明还涉及一种包括上述双液注浆装置的掘进机用双液注浆系统。以及一种包括上述掘进机用双液注浆系统的掘进机。

背景技术

目前，随着国内外地铁、公路等隧道的大量施工，隧道盾构法开挖凭借其自身优势逐渐成为地下隧道施工的主要手段。全断面隧道掘进机在施工过程中，随着掘进机向前推进，开挖面将与管片外径之间形成间隙，为了能够及时地将环形间隙填充密实，进而使得周围岩土体获得及时的支撑，达到防止土体坍塌、控制地表沉降、稳定管片的目的，需要在掘进机推进过程中同时进行注浆作业。

现有的掘进机通常采用单液同步注浆的方式来抑制地层沉降以及防止管片接缝和尾隙发生渗水，但现在广泛使用的砂浆等单液浆存在流动性差、对注浆泵的额定工作压力要求高、短时间内形成的结石体无法产生强度、止水性较差等诸多局限性。

现有技术中双液同步注浆系统中，A液与B液混合后，需要移动比较长的距离才可以离开盾尾壳体进入管片外径与地层之间的间隙，容易发生堵塞；或现有技术中在对第一浆液输送管路进行清洗时，需要外接高压水源，对A液泵提出了较高的要求。

综上所述，如何提供一种可有效避免管路堵塞的双液注浆装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种双液注浆装置，在注浆的过程中，可以有效缩短第一浆液与第二浆液混合后继续流动的距离，降低了双液注浆装置内堵塞的概率。

本发明的另一目的是提供一种包括上述双液注浆装置的掘进机用双液注浆系统。以及一种包括上述掘进机用双液注浆系统的掘进机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双液注浆装置，包括：

第一通道，用于输送第一浆液或清洁介质；

第二通道，用于输送第二浆液，所述第二通道朝向注浆口的一端设置有喷头；

第三通道，其内设置有可移动的活塞结构；

第四通道，用于输送清洁介质，其连接于所述第三通道；

注浆口，与所述第三通道正对设置，所述活塞可移动至所述注浆口，将所述注浆口堵塞，或移动至所述第四通道与所述第三通道的连接处，以堵塞所述第四通道；

所述第一通道和所述第二通道均与所述注浆口连通，所述第二通道与所述第三通道相邻设置。

可选地，所述喷头的外侧套设有弹性橡胶套，所述橡胶套设置有若干喷液通孔；

当没有所述第二浆液喷出时，所述弹性橡胶套贴合于所述喷头，并封堵所述喷头的喷孔；

当所述第二浆液喷出时，所述弹性橡胶套弹性膨胀，所述第二浆液由所述喷液通孔喷出。

一种掘进机用双液注浆系统，包括：

至少一个双液注浆装置，所述双液注浆装置为上述任一项所述的双液注浆装置；

第一浆液罐，用于储存第一浆液；

第一浆液输送管路，用于连接所述第一浆液罐与所述第一通道；

第二浆液罐，用于储存第二浆液；

第二浆液输送管路，用于连接所述第二浆液罐与所述第二通道；

水箱，用于储存清洁介质；

清洁介质输送管路，用于连接所述水箱与所述第四通道；

清水罐，用于储存工业水或膨润土浆液；

单浆输送管路，用于连接所述清水罐与所述第一浆液输送管路；

污水箱，用于接收所述第一通道反冲洗、所述第一通道正冲洗以及所述第一浆液输送管路冲洗后产生的污水；

污水排出管路，用于连接所述第一浆液输送管路和所述污水罐。

可选地，所述沿所述第一浆液的输送方向，所述第一浆液输送管路依次设置有清洗球发射器和清洗球接收器。

可选地，所述第一浆液输送管路与所述第一通道连接的一端设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测盾尾处所述第一浆液的压力；

所述第二浆液输送管路与所述第二通道连接的一端设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测盾尾处所述第二浆液的压力；

和/或，所述第一浆液输送管路设置有第一浆液泵和设置于所述第一浆液泵出口处的第三压力传感器；

所述第二浆液输送管路设置有第二浆液泵和设置于所述第二浆液泵出口处的第四压力传感器。

可选地，所述单浆输送管路连接于所述第一浆液泵的进口端，所述第一浆液罐的出口与所述第一浆液泵的进口端之间设置有液动闸阀。

可选地，所述第二浆液输送管路设置有过滤器和止回阀，所述第二浆液泵、所述过滤器、所述止回阀沿所述第二浆液的传送方向依次设置；

和/或，所述喷头的外侧套设有弹性橡胶套，所述第二浆液输送管路设置有用于释放所述弹性橡胶套处压力的33号气动球阀，所述33号气动球阀的一端连接于所述第二浆液输送管路，另一端连接所述污水排出管路。

可选地，所述清水罐连接有膨润土输送管路、补水管路以及气体输送管路，且所述气体输送管路部分延伸至所述清水罐内，延伸至所述清水罐内的所述气体输送管路设置有排气孔。

可选地，所述污水排出管路设置有开关阀和单向阀，所述开关阀、所述单向阀沿所述污水排出管路中污水的流出方向依次设置，所述开关阀连接于所述第一浆液输送管路；

和/或，所述清洁介质输送管路设置有立式离心泵，且所述清洁介质输送管路连接溢流管路，所述溢流管路与所述水箱的入口连接。

可选地，所述污水箱、所述水箱、所述第一浆液罐和所述第二浆液罐均设置有液位传感器。

一种掘进机，包括掘进机用双液注浆系统、应急发电机组以及气罐，所述掘进机用双液注浆系统为上述任一项所述的掘进机用双液注浆系统；

驱动所述双液注浆装置的活塞结构移动的动力件、所述清洁介质输送管路中的动力件以及所述掘进机用双液注浆系统的控制系统、耗电阀体和传感器均与所述应急发电机组连接；所述掘进机用双液注浆系统的气动阀体均与所述气罐连接。

在使用本发明提供的双液注浆装置的过程中，当需要第一浆液与第二浆液混合后注浆时，活塞结构移动至第四通道与第三通道的连接处，堵塞第四通道，第一浆液由第一通道流入，第二浆液由第二通道流入，并在端部由喷头喷出，第一浆液与由喷头喷出的第二浆液混合，混合后的浆液由注浆口流出。当需要对第一通道进行反向冲洗时，活塞结构移动至注浆口位置，将注浆口堵塞，清洁介质由第四通道进入并流入第一通道，实现对第一通道的清洁。

由于本申请提供的注浆口与第三通道正对设置，第二通道与第三通道相邻设置，因此第一浆液与第二浆液混合后流动较短的距离便可以由注浆口流出，避免混合后的浆液因流动距离较长而发生堵塞；另外，将第二浆液由喷头喷出，可以提高第一浆液与第二浆液的混合效果，进而提高注浆质量。本申请提供的双液注浆装置可以实现第一通道的反向冲洗，以保证冲洗质量。

此外，本发明还提供了一种包括上述双液注浆装置的掘进机用双液注浆系统。以及一种包括上述掘进机用双液注浆系统的掘进机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的掘进机用双液注浆系统的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中掘进机用双液注浆系统处于盾尾间隙注双液浆的状态示意图；

图3为图1中掘进机用双液注浆系统处于盾尾间隙注水泥浆的状态示意图；

图4为图1中掘进机用双液注浆系统处于盾尾间隙注膨润土的状态示意图；

图5为反冲洗的状态示意图；

图6为正冲洗的状态示意图；

图7为本发明所提供的双液注浆装置的结构示意图。

图1-7中：

1为1号手动球阀、2为超声波液位传感器、3为第一浆液搅拌组件、4为第一浆液罐、5为5号手动闸阀、6为6号手动闸阀、7为第一浆液转运泵、8为8号手动闸阀、9为第一工业软管卷筒、10为10号手动截止阀、11为11号手动球阀、12为12号手动球阀、13为气体输送管路、14为清水罐、15为15号手动球阀、16为16号手动球阀、17为17号手动球阀、18为液动闸阀、19为19号手动闸阀、20为第一浆液泵、21为第一压力表、22为第三压力传感器、23为23号手动球阀、24为清洗球发射器、25为25号手动球阀、26为第一流量计、27为27号气动球阀、28为单向阀、29为开关阀、30为过滤器、31为第一立式止回阀、32为32号气动球阀、33为33号气动球阀、34为清洗球接收器、35为35号气动球阀、36为第一压力传感器、37为第二压力传感器、38为38号手动球阀、39为39号手动球阀、40为第二立式止回阀、41为41号手动球阀、42为盾尾双液注浆管、43为活塞头、44为第二浆液喷头组件、45为球形止回阀、46为46号手动球阀、47为污水气动隔膜泵、48为48号气动球阀、49为49号手动球阀、50为50号手动球阀、51为51号手动球阀、52为52号手动球阀、53为污水搅拌组件、54为污水箱、55为含有两个开关位置的浮球液位开关、56为56号手动球阀、57为57号手动球阀、58为58号手动球阀、59为第二浆液转运泵、60为60号手动球阀、61为第二工业软管卷筒、62为62号手动球阀、63为63号手动球阀、64为64号手动球阀、65为第二浆液排气管路、66为第二浆液罐、67为第一音叉式液位开关、68为第二浆液泵、69为第二压力表、70为70号手动球阀、71为第四压力传感器、72为第二流量计、73为73号气动球阀、74为74号手动球阀、75为75号手动球阀、76为76号手动截止阀、77为77号手动球阀、78为第三立式止回阀、79为第一减震喉、80为第三压力表、81为工业水泵、82为第一手动蝶阀、83为83号手动球阀、84为84号手动球阀、85为水箱、86为第二音叉式液位开关、87为水箱排气管路、88为第二手动蝶阀、89为第二减震喉、90为立式离心泵、91为第四压力表、92为第四立式止回阀、93为93号手动截止阀、94为第三流量计、95为95号气动球阀、96为96号手动球阀、97为97号手动球阀、98为第五立式止回阀、99为99号手动闸阀、100为第一通道、101为喷头、102为弹性橡胶套、103为第二通道、104为第三通道、105为活塞结构、106为第四通道、107为注浆口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种双液注浆装置，在注浆的过程中，可以有效缩短第一浆液与第二浆液混合后继续流动的距离，降低了双液注浆装置内堵塞的概率。

本发明的另一核心是提供一种包括上述双液注浆装置的掘进机用双液注浆系统。以及一种包括上述掘进机用双液注浆系统的掘进机。

请参考图1-图7。

本具体实施例公开了一种双液注浆装置，包括：第一通道100，用于输送第一浆液或清洁介质；第二通道103，用于输送第二浆液，第二通道103朝向注浆口107的一端设置有喷头101；第三通道104，其内设置有可移动的活塞结构105；第四通道106，用于输送清洁介质，其连接于第三通道104；注浆口107，与第三通道104正对设置，活塞可移动至注浆口107，将注浆口107堵塞，或移动至第四通道106与第三通道104的连接处，以堵塞第四通道106；第一通道100和第二通道103均与注浆口107连通，第二通道103与第三通道104相邻设置。

需要进行说明的是，本具体实施例中提供的双液注浆装置可以适用于任意双浆液注浆的情况，对浆液的种类不做限定。

在使用本具体实施例提供的双液注浆装置的过程中，当需要第一浆液与第二浆液混合后注浆时，活塞结构105移动至第四通道106与第三通道104的连接处，堵塞第四通道106，第一浆液由第一通道100流入，第二浆液由第二通道103流入，并在端部由喷头101喷出，第一浆液与由喷头101喷出的第二浆液混合，混合后的浆液由注浆口107流出。当需要对第一通道100进行反向冲洗时，活塞结构105移动至注浆口107位置，将注浆口107堵塞，清洁介质由第四通道106进入并流入第一通道100，实现对第一通道100的清洁。

由于本具体实施例提供的注浆口107与第三通道104正对设置，第二通道103与第三通道104相邻设置，因此第一浆液与第二浆液混合后流动较短的距离便可以由注浆口107流出，避免混合后的浆液因流动距离较长而发生堵塞；一般情况下，第一浆液与第二浆液混合后流动的距离小于10cm；另外，将第二浆液由喷头101喷出，可以提高第一浆液与第二浆液的混合效果，进而提高注浆质量。本申请提供的双液注浆装置可以实现第一通道100的反向冲洗，以保证冲洗质量。

如图1所示，喷头101第二浆液喷头组件44包括喷头101和弹性橡胶套102，如图7所示，喷头101的外侧套设有弹性橡胶套102，橡胶套设置有若干喷液通孔；当没有第二浆液喷出时，弹性橡胶套102贴合于喷头101，并封堵喷头101的喷孔，可以起到单向阀28的作用；当第二浆液喷出时，弹性橡胶套102弹性膨胀，第二浆液由喷液通孔喷出。

第二浆液通过喷射的方式与第一浆液混合，可以有效提高第一浆液和第二浆液的混合效果。并且在没有第二浆液喷出时，弹性橡胶套102可以有效阻挡外界杂质、第一浆液等进入喷头101，降低了喷头101堵塞的概率。

除了上述双液注浆装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的双液注浆装置的掘进机用双液注浆系统，该掘进机用双液注浆系统包括：至少一个双液注浆装置，双液注浆装置为上述提到的双液注浆装置；第一浆液罐4，用于储存第一浆液；第一浆液输送管路，用于连接第一浆液罐4与第一通道100；第二浆液罐66，用于储存第二浆液；第二浆液输送管路，用于连接第二浆液罐66与第二通道103；水箱85，用于储存清洁介质；清洁介质输送管路，用于连接水箱85与第四通道106；清水罐14，用于储存工业水或膨润土浆液；单浆输送管路，用于连接清水罐14与第一浆液输送管路；污水箱54，用于接收第一通道100反冲洗、第一通道100正冲洗以及第一浆液输送管路冲洗后产生的污水；污水排出管路，用于连接第一浆液输送管路和污水罐。

在使用本具体实施例提供的掘进机用双液注浆系统的过程中，可以控制打开第一浆液输送管路和第二浆液输送管路，并使活塞结构105移动至第四通道106与第三通道104的连接处，堵塞第四通道106，第一浆液由第一通道100流出后与喷头101喷出的第二浆液混合，混合后的浆液由注浆口107流出，实现盾尾间隙注双液浆。

可以控制打开第一浆液输送管路，弹性橡胶套102紧贴喷头101，使活塞结构105移动至第四通道106与第三通道104的连接处，堵塞第四通道106，第一浆液由第一通道100流出后经注浆口107流出，实现盾尾间隙注第一浆液。

可以控制打开单浆输送管路和第一浆液输送管路、清水罐14与单浆输送管路连接的出口，并关闭第一浆液罐4与第一浆液输送管路连接的出口，清水管内的膨润土浆液依次流经单浆输送管路、第一浆液输送管路、第一通道100，由第一通道100流出的膨润土浆液经注浆口107流出，实现注单液浆(注膨润土)。

可以控制打开第一浆液输送管路、单浆输送管路、污水排出管路，并关闭第一浆液罐4与第一浆液输送管路连接的出口和第一浆液输送管路与第一通道100连接的出口；打开清水罐14与单浆输送管路连接的出口，清水由清水罐14流出依次流经单浆输送管路、第一浆液输送管路、污水排出管路流至污水箱54，实现第一浆液输送管路的正向清洗。

可以控制打开水箱85与清洁介质输送管路连接的出口、清洁介质输送管路、第一浆液输送管路、污水排出管路，控制活塞结构105移动至注浆口107，使注浆口107堵塞，水箱85内的清洁介质由水箱85流出后，依次流经清洁介质输送管路、第四通道106、第一通道100、部分第一浆液输送管路、污水排出管路，流至污水箱54，实现部分第一浆液输送管路、第一通道100的反向冲洗。

相比于现有技术，本具体实施例提供的掘进机用双液注浆系统可以实现盾尾间隙注双液浆、盾尾间隙注单浆液(第一浆液或膨润土)、第一浆液输送管路的正向冲洗和反向冲洗等功能，自动化控制程度高；并且正冲洗时，第一浆液输送管路直接与清水罐14连接，不需要接高压水源，降低了对第一浆液输送管路中零部件的要求，可有效降低设备成本。并且本具体实施例提供的掘进机可以实现尾间隙注双液浆、盾尾间隙注单浆液(第一浆液或膨润土)、第一浆液输送管路的正向冲洗和反向冲洗的自动化，节省了劳动力，降低了劳动强度。另外，具体实施例提供的掘进机用双液注浆系统靠软件编程和电气硬件实现根据工况自动化注浆，实现自动冲洗避免堵管，实现降低堵管概率，一系列的自动化操作，无需人工干预。

在一具体实施例中，沿第一浆液的输送方向，第一浆液输送管路依次设置有清洗球发射器24和清洗球接收器34。清洗球发射器24的结构类似一个三通管，顶部带有一个盖子，可拆开盖子放入清洗球，放入清洗球后再关闭盖子，则不会发生泄漏。

清洗球接收器34的结构类似一个三通管，顶部带有一个盖子，可拆开盖子取出清洗球，取出清洗球后再关闭盖子，则不会发生泄漏。

如图6所示，在对第一浆液输送管路进行清洗球正向冲洗时，打开16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27、开关阀29，然后打开23号手动球阀23进行泄压，通过观察第一压力表21的数值确定第一浆液泵20的出口压力基本为零后，关闭23号手动球阀23；当27号气动球阀27、开关阀29均打开到位后，打开清洗球发射器24顶部的改制，将清洗球放入其中，然后关闭盖子；清洗球往前推动的过程中，序号第一流量计26反馈的流量数值是不稳定的，当清洗球到达清洗球接收器34时，第一流量计26反馈的流量数值比较稳定，此时关停第一浆液泵20，当第一流量计26反馈的数值基本为零时再打开23号手动球阀23进行泄压；第一浆液输送管路泄压完成后再关闭23号手动球阀23，然后再打开序号清洗球接收器34顶部的盖子，将清洗球拿出来，最后关好盖子。至此，第一浆液输送管路管清洗球正冲洗完成，可以查看清洗球外表面及冲洗过后排放到污水罐的污水，若发现没有清洗干净可重复上述步骤再一次进行第一浆液输送管路清洗球正冲洗，直至清洗干净为止。

在清洗的过程中，清水罐14内的清水由清水罐14底部的16号手动球阀16流出，经单浆输送管路进入第一浆液输送管路，并在第一浆液输送管路中依次流经17号手动球阀17、第一浆液泵20、第一压力表21、第三压力传感器22、25号手动球阀25、第一流量计26、27号气动球阀27，在此过程中清洗球发射器24发射清洗球至第一浆液输送管路，清洗球在第一浆液输送管路内移动至清洗球接收器34，清水罐14内的清水由第一浆液输送管路的清洗球接收器34流出至污水排出管路，并依次流经开关阀29、单向阀28，回流至污水箱54，开关阀29可以是气动球阀等符合要求的阀体。

本具体实施例中，通过清洗球对第一浆液输送管路内进行清洁，在清洁的过程各种，清洗球与第一浆液输送管路的内壁摩擦，可以有效去除凝结在第一浆液输送管路内壁的结块，提高清洁效果和清洁质量。

在一具体实施例中，第一浆液输送管路与第一通道100连接的一端设置有第一压力传感器36，第一压力传感器36用于检测盾尾处第一浆液的压力；第二浆液输送管路与第二通道103连接的一端设置有第二压力传感器37，第二压力传感器37用于检测盾尾处第二浆液的压力；和/或，第一浆液输送管路设置有第一浆液泵20和设置于第一浆液泵20出口处的第三压力传感器22；第二浆液输送管路设置有第二浆液泵68和设置于第二浆液泵68出口处的第四压力传感器71。

第一压力传感器36用于指示对应的盾尾处的第一浆液的压力大小，系统读取第一压力传感器36反馈的信息显示到操作界面上供操作人员查看，主要用来防止盾尾处的第一浆液的压力超过设定的“最大注浆压力”，“最大注浆压力”根据当前掘进机的掘进位置及地质情况决定，由操作人在控制面板上设定，盾尾处的第一浆液压力过大容易造成地表隆起等不良施工后果。

第二压力传感器37用于指示对应的盾尾处的第二浆液的压力大小，系统读取第二压力传感器37反馈的信息显示到操作界面上供操作人员查看，主要用来判断第二浆液的喷头101处的橡胶套是否异常，如果第二浆液的喷头101处的橡胶套损坏或者第二浆液的喷头101发生堵塞，盾尾处的第二浆液的压力会比正常情况大一些，当压力大到一定值时系统在操作面板显示报警信息提醒操作人员检查第二浆液的喷头101及包在上面的橡胶套。

第三压力传感器22用于指示对应第一浆液泵20的出口的压力大小，系统读取第三压力传感器22反馈的信息显示到操作界面上供操作人员查看，主要用来保护第一浆液泵20，防止第一浆液泵20出口压力超过设定的“第一浆液泵20停泵压力”，同时还可以间接反映第一浆液泵20的出口管路是否存在堵塞情况，对于某一路注浆，在同样的第一浆液流量下，第一浆液输送管路没有堵塞时，第一浆液泵20的出口压力比第一浆液输送管路堵塞时小一些，第一浆液输送管路堵塞越严重，第一浆液泵20的出口压力越大。

第四压力传感器71用于指示对应第二浆液泵68的出口的压力大小，系统读取压力传感器反馈的信息显示到操作界面上供操作人员查看，主要用来保护第二浆液泵68，防止第二浆液泵68的出口压力超过设定的“第二浆液泵68停泵压力”，同时还可以间接反映第二浆液泵68的出口管路是否存在堵塞情况，对于某一路第二浆液输送管路，在同样的第二浆液流量下，第二浆液输送管路没有堵塞时第二将液泵的出口压力比第二浆液输送管路堵塞时小一些，第二浆液输送管路堵塞越严重，第二将液泵的出口压力越大，一般堵塞的位置位于第二浆液喷头组件44处，因为橡胶套属于易损件，单向阀28的功能会逐渐减弱。

在一具体实施例中，单浆输送管路连接于第一浆液泵20的进口端，第一浆液罐4的出口与第一浆液泵20的进口端之间设置有液动闸阀18，当某一路注浆进行盾尾间隙注双液浆或者盾尾间隙注纯第一浆液时需打开对应的液动闸阀18，其它情况液动闸阀18均关闭。

在本具体实施例中，液动闸阀18的设置，可以实现第一浆液输送管路的正向清洁和单独注膨润土，使单浆输送管路通过部分第一浆液输送管路与第一通道100连接，节省了管路的设置，使掘进机用双液注浆系统的连接布局更加合理。

在一具体实施例中，第二浆液输送管路设置有过滤器30和止回阀，第二浆液泵68、过滤器30、止回阀沿第二浆液的传送方向依次设置；此处的止回阀可以是第一立式止回阀31，也可以是其它满足要求的结构，具体根据实际情况确定。

和/或，喷头101的外侧套设有弹性橡胶套102，第二浆液输送管路设置有用于释放弹性橡胶套102处压力的33号气动球阀33，33号气动球阀33的一端连接于第二浆液输送管路，另一端连接污水排出管路。

过滤器30可以是Y型过滤器30，也可以是其它型号的过滤器30，具体根据实际情况确定。

过滤器30内含有过滤网，可拆出来进行清洗除垢，主要用来过滤第二浆液泵68输送过来的第二浆液中的杂质，防止过滤器30后面第二浆液喷头组件44处发生堵塞，因为整个第二浆液输送管路就是第二通道103的喷头101那里通流直径最小，最容易发生堵塞；

第一立式止回阀31主要用来保护第二浆液泵68，可防止第二浆液泵68的出口的压力波动对第二浆液泵68产生不良影响。

气动球阀主要用来将第二浆液喷头组件44处的弹性橡胶套102处的第二浆液的压力释放，以保证第二浆液的喷头101处的弹性橡胶套102能够恢复原始状态大小，起到单向阀28的作用，避免第二浆液的喷头101处有第一浆液进入第二浆液输送管路发生双液混合进而引起堵管，某一路注浆在完成盾尾间隙注双液浆后对应的气动球阀必须打开一定时间进行泄压。

在一具体实施例中，清水罐14连接有膨润土输送管路、补水管路以及气体输送管路13，且气体输送管路13部分延伸至清水罐14内，延伸至清水罐14内的气体输送管路13设置有排气孔。

气体输送管路13外接压缩空气气源，设置有10号手动截止阀10，10号手动截止阀10用于调节气体输送管路13的压缩空气流量，当清水罐14内要加入膨润土浆液时可打开10号手动截止阀10往里面加气搅拌膨润土浆液；气体输送管路13用于输送压缩空气，压缩空气从排气孔喷出形成一定的搅拌效果，可防止清水罐14内膨润土浆液的沉淀。

如图1所示，补水管路外接工业用水源，并设置有12号手动球阀12，当清水罐14内需要加入工业水时，可打开12号手动球阀12往里面加水，否则应关闭12号手动球阀12，通常是第一浆液输送液管路正冲洗时打开12号手动球阀12，第一浆液输送液管路正冲洗会消耗清水罐14内的工业水，随时要补充清水罐14内的工业水，避免第一浆液输送液管路正冲洗时第一浆液泵20吸空。

膨润土输送管路外接膨润土来源，设置有11号手动球阀11，当清水罐14内要加入膨润土浆液时，可打开11号手动球阀11往里面添加浆液，否则应关闭11号手动球阀11，通常是盾尾间隙注膨润土等浆液时打开11号手动球阀11。

清水罐14的下部设置有15号手动球阀15，当清水罐14清洗后排污时需打开15号手动球阀15，其它情况应关闭15号手动球阀15。

在一具体实施例中，污水排出管路设置有开关阀29和单向阀28，开关阀29、单向阀28沿污水排出管路中污水的流出方向依次设置，开关阀29连接于第一浆液输送管路；

和/或，清洁介质输送管路设置有立式离心泵90，且清洁介质输送管路连接溢流管路，溢流管路与水箱85的入口连接。

如图1所示，开关阀29为气动球阀，某一路进行第一浆液输送管路反冲洗或者第一浆液输送管路正冲洗时需打开对应的开关阀29，某一路注浆进行盾尾间隙注双液浆或者盾尾间隙注单液浆时需关闭对应的开关阀29。

单向阀28的设置可以防止污水反向流回第一浆液输送管路内。

清洁介质输送管路中的立式离心泵90可将工业水箱85内的工业水吸出用于第一浆液输送管路的反冲洗。立式离心泵90可以使冲洗压力及流量得到保证，配上流量计便于判定管路清洗效果，某一注浆管路第一浆液输送管路反冲洗流量比平常小时，则这一路第一浆液输送管路有一定堵塞了，非常直观。

如图1所示，清洁介质输送管路连接溢流管路，溢流管路设置有93号手动截止阀93，93号手动截止阀93用于保护立式离心泵90(工业水泵81)，当工业水泵81运行后，若工业水泵81出口的所有管路分支均关闭，工业水泵81出口的高压水只能从泵出口旁通溢流管路返回工业水箱85，此时可调节截止阀，将工业水泵81的溢流压力调到一个合适的值，避免工业水泵81的电机会发热严重引起严重后果。

在一具体实施例中，污水箱54、水箱85、第一浆液罐4和第二浆液罐66均设置有液位传感器。如图1所示，水箱85设置有第二音叉式液位开关86，从上至下分别定为序号第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关，分别对应高限液位开关、低限液位开关、超低限液位开关，利用第二音叉式液位开关86的三个液位开关可实现工业水箱85自动补水及工业水泵81防吸空保护功能，具体来说，当液位达到高限液位开关时，系统控制73号气动球阀73关闭，停止工业水箱85补水，当液位达到低限液位开关时，系统控制73号气动球阀73打开，进行工业水箱85补水，当液位达到超低限液位开关时，工业水泵81及立式离心泵90自动停泵。

污水箱54设置有含有两个开关位置的浮球液位开关55，用于实现污水箱54污水自动排放。第一浆液罐4设置有超声波液位传感器2，超声波液位传感器2用于监测第一浆液罐4内浆液的实时液位，利用超声波液位传感器2可实现第一浆液罐4自动补浆，并避免第一浆液泵20吸孔。

第二浆液罐66设置有第一音叉式液位开关67，从上至下分别定为高液位开关、中液位开关、低液位开关，分别对应高限液位开关、低限液位开关以及超低限液位开关，利用这三个液位开关可实现第二将液罐中第二浆液的自动补液，比避免第二浆液泵68吸空。

在一具体实施例中，掘进机用双液注浆系统如图1所示，设置有两个双液注浆装置，每个双液注浆装置均连接有一路第一浆液输送管路、一路第二浆液输送管路、一路清洁介质输送管路以及一路单浆输送管路，双液注浆装置还可以是三个、四个或多个，具体根据实际情况确定。

如图1所示，清水罐14连接有膨润土输送管路、补水管路以及气体输送管路13，膨润土输送管路、补水管路；清水罐14的单浆输送管路设置有16号手动球阀16，当进行第一浆液输送管路正冲洗或者盾尾间隙注膨润土浆液时需打开16号手动球阀16，其它情况关闭16号手动球阀16；16号手动球阀16的出口连接于17号手动球阀17的入口，17号手动球阀17位于第一浆液输送管路；17号手动球阀17的入口还连接有液动闸阀18。

如图1所示，第一浆液罐4内设置有超声波液位传感器2、第一浆液搅拌组件3，第一浆液搅拌组件3包含搅拌叶片、搅拌轴、减速机及电机等，用来搅拌第一浆液罐4内的浆液，可防止第一浆液罐4内的浆液凝固、离析或者沉淀，还可以将第一浆液罐4内的浆液充分搅拌均匀，当第一浆液罐4内存有浆液时必须打开两组搅拌组件，当第一浆液罐4罐体内有人员时必须提前关闭两组搅拌组件，且需防止误操作打开搅拌组件以保证人生安全。且第一浆液罐4连接有1号手动球阀1和第一浆液转运管路，1号手动球阀1外界工业用水源，当第一浆液罐4需要补水时，可以打开1号手动球阀1；5号手动闸阀5的进口端连接有8号手动闸阀8，8号手动闸阀8的进口端连接第一工业软管卷筒9，5号手动闸阀5与8号手动闸阀8之间设置有6号手动闸阀6和99号手动闸阀99，6号手动闸阀6连接第一浆液转运泵7，第一浆液转运泵7外接第一浆液补给；99号手动闸阀99连接污水箱54；当需要向第一浆液罐4内加入第一浆液时，需打开5号手动闸阀5，关闭99号手动闸阀99，当需要清洗第一浆液转运管路时，需打开99号手动闸阀99，关闭5号手动闸阀5。当通过第一浆液转运泵7向第一浆液罐4转运第一浆液时，需要打开5号手动闸阀5、6号手动闸阀6，关闭8号手动闸阀8及99号手动闸阀99；当需要通过第一工业软管卷筒9向第一浆液罐4转运第一浆液时，需打开5号手动闸阀5、8号手动闸阀8，关闭6号手动闸阀6、99号手动闸阀99。第一浆液罐4的下部设置有19号手动闸阀19，手动闸阀19为预留阀门，当第一浆液罐清洗后排污时可打开手动闸阀19进行排污，通常情况下应为关闭状态。

优选的，第一浆液转运泵7的出口流量可调，外接客户第一浆液补给，当客户将第一浆液存储罐移动到掘进机上时，通过第一浆液转运泵7把掘进机上的第一浆液存储罐中的第一浆液转运到第一浆液罐4中。

优选的，第一工业软管卷筒9外接客户第一浆液补给，通常是连接隧道内的第一浆液补给管路，当通过地面第一浆液制浆站给第一浆液罐4补充浆液时，随着掘进机的向前掘进，隧道内第一浆液转运管需要通过工业软管卷筒进行管路延伸，否则第一浆液补给管路将会被拉断。

如图1所示，污水箱54内设置有浮球液位开关、污水搅拌组件53，污水搅拌组件53含搅拌叶片、搅拌轴、减速机及电机等，用来搅拌污水罐内的污水，可防止污水箱54内的污水发生凝固或者沉淀堵塞污水泵或污水管路，当污水箱54内存有浆液时必须打开搅拌组件，当污水箱54箱体内有人员时，必须提前关闭搅拌组件，且需防止误操作打开搅拌组件以保证人生安全。污水箱54的底部设置有51号手动球阀51、52号手动球阀52，当污水气动隔膜泵47的吸口及出口管路需要清洗时，可打开50号手动球阀50，将外接工业水源引入污水气动隔膜泵47的吸口，同时要将51号手动球阀51，最后再开启污水气动隔膜泵47，这样污水气动隔膜泵47吸口及出口管路会被干净的工业水冲洗，当污水气动隔膜泵47的吸口和出口管路不需要清洗时，应关闭50号手动球阀50并打开51号手动球阀51。52号手动球阀52为预留阀门，当污水箱54清洗后排污时可打开52号手动球阀52进行排污，通常情况下应为关闭状态。

污水气动隔膜泵47的出口管路依次连接46号手动球阀46、球形止回阀45，46号手动球阀46通常情况下应为打开状态，在系统维护时关闭；球形止回阀45可防止污水反向流回污水气动隔膜泵47内，避免污水气动隔膜泵47出口管路压力波动或水锤效应给污水气动隔膜泵47带来不良影响；48号气动球阀48、49号手动球阀49均连接污水气动隔膜泵47，当需要气动隔膜泵运行时，需打开48号气动球阀48，通过48号气动球阀48可实现污水罐污水自动排放，当污水液位达到最上面的那个排污液位开关时，系统控制48号气动球阀48打开，污水气动隔膜泵47自动运行，当污水液位达到最下面的那个低限液位开关时，系统控制48号气动球阀48关闭，污水气动隔膜泵47自动停止；49号手动球阀49在系统维护时使用，例如48号气动球阀48故障无法打开时使用，49号手动球阀49通常为关闭状态。

如图1所示，第二浆液罐66连接有第二浆液排气管路65，为了避免第二浆液与外界接触过多加快变质，第二浆液罐66基本是一个封闭的箱体，有了第二浆液排气管路65，可有效避免第二浆液罐66被吸瘪或者撑开变形。第二浆液罐66内设置有第一音叉式液位开关67，第二浆液罐66连接有56号手动球阀56、57号手动球阀57、62号手动球阀62、63号手动球阀63、64号手动球阀64；56号手动球阀56外接工业水源，当第二浆液罐66需要清洗时可打开56号手动球阀56，通常情况下为关闭状态；57号手动球阀57为预留球阀，通常为打开状态，57号手动球阀57位于第二浆液转运管路，设置有两条支路，一支路设置有60号手动球阀60、第二工业软管卷筒61，另一支路设置有58号手动球阀58、第二浆液转运泵59；当通过位于地面的第二浆液存储站给第二浆液罐66补充第二浆液时，需打开60号手动球阀60并关闭58号手动球阀58，当通过第二浆液转运泵59给第二浆液罐66补充第二浆液时，需打开58号手动球阀58并关闭60号手动球阀60；第二浆液转运泵59的泵出口流量可调，外接客户第二浆液补给源，当客户第二浆液存储箱运到掘进机上时，可利用序号第二浆液转运泵59将第二浆液存储箱中的第二浆液输送到第二浆液罐66中；第二工业软管卷筒61外接客户第二浆液补给，通常是连接隧道内的第二浆液补给管路，当通过地面第二浆液存储站给第二浆液罐66补充第二浆液时，随着掘进机的向前掘进，隧道内第二浆液转运管需要通过工业软管卷筒进行管路延伸，否则第二浆液补给管路将会被拉断；62号手动球阀62接在第二浆液罐66的液位管上，当液位管损坏需更换且第二浆液罐66内还有第二浆液时，可关闭62号手动球阀62再进行液位管的更换，避免第二浆液流出来浪费，通常情况下62号手动球阀62为打开状态。63号手动球阀63为预留阀门，当第二浆液罐66清洗后排污时，可打开63号手动球阀63进行排污，通常情况下应为关闭状态；当某一路注浆进行盾尾间隙注双液浆时需打开对应的64号手动球阀64。

如图1所示，水箱85连接有73号气动球阀73、74号手动球阀74、83号手动球阀83、84号手动球阀84、第一手动蝶阀82、第二音叉式液位开关86、水箱排气管路87、第二手动蝶阀88；73号气动球阀73不带限位开关，接在序号水箱85的补水管路上，配合第二音叉式液位开关86可实现工业水箱85自动补水；74号手动球阀74在系统维护时使用，例如可在73号气动球阀73故障无法打开时使用，74号手动球阀74通常为关闭状态；75号手动球阀75外接客户工业水补给，通常为打开状态，系统维护时可关闭；84号手动球阀84接在水箱85的液位管上，当液位管损坏需更换且工业水箱85内还有水时可关闭84号手动球阀84再进行液位管的更换，避免水流出来浪费，通常情况下序号84号手动球阀84为打开状态；83号手动球阀83接在序号水箱85的底部，为预留球阀，例如工业水箱85清洗后排水时可打开83号手动球阀83，通常为关闭状态；第一手动蝶阀82接在工业水泵81的吸口，为预留阀门，系统维护时使用，例如工业水泵81维修时；工业水泵81为掘进机除“第一浆液输送管路反冲洗”以外的工业水需求点提供高压冲洗水源，例如掘进机拖车清洗，管片清洗等等，特殊情况下，若立式离心泵90用于第一浆液输送管路反冲洗的工业水泵81故障，可以打开97号手动球阀97，水箱85内的水依次流经第一手动蝶阀82、工业水泵81、第三压力表80、第一减震喉79、第三立式止回阀78、77号手动球阀77、97号手动球阀97、第五立式止回阀98进入清洁介质输送管路，将工业水泵81的水源临时引入到第一浆液输送管路反冲洗管路中，起到应急的作用，需要特别说明的是，工业水泵81电机另外接了掘进机上的应急发电机组，在掘进机整机突然断电的情况下，掘进机上的应急发电机组将自动启动进行发电，工业水泵81也能够继续运行完成第一浆液输送管路反冲洗。

其中，第三压力表80接在工业水泵81出口，用于指示工业水泵81出口的压力大小，通过人工肉眼观察压力表读数来判断工业水泵81出口管路压力，还可以间接判断工业水泵81的工作状态；第一减震喉79的数量为两个，分别接在工业水泵81的出口和吸口，用于保护工业水泵81，工业水泵81运行过程中会产生周期性的振动，泵进出口的减震喉将把振动缓冲吸收；第三立式止回阀78接在工业水泵81的出口，可避免工业水泵81出口管路压力波动或水锤效应给工业水泵81带来不良影响；77号手动球阀77接在工业水泵81的出口，为预留球阀，系统维护时使用，例如工业水泵81维修时使用；76号手动截止阀76接在工业水泵81出口旁通返回水箱85的溢流管路上，用于保护工业水泵81电机，当工业水泵81运行后，当工业水泵81的出口的所有管路分支均关闭时，工业水泵81出口的高压水只能从泵出口旁通溢流管路返回工业水箱85，此时可调节截止阀，将工业水泵81的溢流压力调到一个合适的值，若没有溢流工业水泵81的电机会发热严重引起严重后果。

图1中设置有两路清洁介质输送流路，96号手动球阀96起到应急功能，当立式离心泵90中任意一个工业水泵81故障无法正常运行时，可打开96号手动球阀96，将两路反冲洗管路并联，保证能够在一反冲洗工业水泵81故障的情况下完成两路注浆的第一浆液输送管路反冲洗，通常情况下96号手动球阀96为关闭状态。

如图2所示，第一浆液输送管路由第一浆液罐4至第一通道100依次设置有液动闸阀18、17号手动球阀17、第一浆液泵20、第一压力表21、第三压力传感器22、23号手动球阀23和清洗球发射器24、25号手动球阀25、第一流量计26、27号气动球阀27、清洗球接收器34、35号气动球阀35、第一压力传感器36、38号手动球阀38；第二浆液输送管路由第二浆液罐66至第二通道103依次设置有64号手动球阀64、第二浆液泵68、第二压力表69、70号手动球阀70、第四压力传感器71、第二流量计72、过滤器30、第一立式止回阀31、32号气动球阀32、第二压力传感器37、39号手动球阀39。

自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆时，流程如下；

首先在双液同步注浆系统参数设置界面设置好以下参数(以下未提及单位的均采用国际单位制)：

(1)注入率，输入百分比数值(考虑到浆液进入盾尾间隙后有一部分浆液会渗透到地层中流失)；

(2)第一浆液、第二浆液配比，输入无量纲数值(及每一路注浆的第一浆液流量与第二浆液流量的比值)；

(3)第一浆液泵20停泵延时，输入时间，单位秒(停止注双液浆时，第二浆液泵68先停泵，延时一段时间后第一浆液泵20再停泵，因为第一浆液泵20延时停泵，盾尾双液注浆管42内残余的双液浆将会被延时这段时间内输送过来的第一浆液挤出注浆口107，最后活塞再伸出关闭注浆出口，这样可以最大限度降低堵管概率)；

(4)第二浆液泵68启泵延时，输入时间，单位秒(开始注双液浆时，第一浆液泵20先启泵，延时一段时间后第二浆液泵68再启泵，因为第一浆液泵20刚启动的时候第一浆液流量未稳定，此时若启动第二浆液泵68，因为系统控制存在一定的延后性，容易造成第一浆液、第二浆液的配比不稳定，容易造成堵管)

(5)每一个注浆点位的“最大注浆压力”，输入压力，单位为bar，掘进机开挖直径较大时，下面的注浆点位的“最大注浆压力”会要比上面的注浆点位的“最大注浆压力”大一些(防止盾尾注浆压力超限，对地层造成扰动，甚至引起地表沉降)；

(6)第一浆液泵20停泵压力，输入压力，单位为bar(防止第一浆液泵20出口压力超压损坏第一浆液泵20)；

(7)第二浆液泵68停泵压力，输入压力，单位为bar(防止第二浆液泵68出口压力超压损坏第二浆液泵68)；

(8)设置“压力控制模式”开启或关闭，若选择开启，设置好每一路注浆的“注浆压力高限”及“注浆压力低限”，输入压力，单位为bar(开启“压力控制模式”可减少盾尾第一浆液压力传感器监测的值达到设定的“最大注浆压力”的次数，进而避免过多的第一浆液进入盾尾间隙)，若选择关闭，则设置的“注浆压力高限”及“注浆压力低限”不起作用；

(9)设置“重启模式”开启或关闭，通常选择开启，设置好“重启行程”，输入数值，单位为mm，重启行程不宜设置过大，否则盾尾间隙将会得不到及时的填充，重启行程也不宜设置过小，设置过小会导致每一路注浆不停的进入注浆开始及注浆停止流程，进而导致较多的第一浆液进入盾尾间隙，若选择关闭，则某一路注浆当盾尾第一浆液压力达到“最大注浆压力”后不会自动重启；

(10)设置“速度控制模式”“跟随”或者“固定”，选择“固定”时输入假定的推进速度作为系统控制输入参数，输入数值，单位为m/s，选择“跟随”时系统输入参数为当前实际的推进速度；

(11)每一路注浆的流量占比，输入百分比数值，通常掘进机会有若干个注浆点位，例如有两个注浆点位，平均的情况下每一路注浆的流量占比为50％，考虑到掘进机会有转弯或抬头等掘进动作，而这些掘进动作会引起盾尾处不同的地方盾尾间隙体积不一样，因此要根据掘进机的掘进姿态设置每一路注浆的流量占比，盾尾间隙大的注浆点位流量占比要大一些，盾尾间隙小的注浆点位流量占比要小一些，但所有注浆点位的流量占比加在一起为100％；

(12)注入点的个数，输入无量纲数值；

(13)刀盘开挖直径，输入数值，单位为m；

(14)管片外径，输入数值，单位为m；

(15)第一浆液管路反冲洗时间，输入时间，单位秒(某一路的反冲洗工业水泵81在条件满足的情况下将启动运行一定时间，运行时间达到设定的“第一浆液管路反冲洗时间”自动停止运行一定时间，此为一个冲洗循环，然后再自动启动运行一定时间，当前运行时间达到设定的“第一浆液管路反冲洗时间”后再自动停止运行一定时间，直到冲洗循环次数达到设定的“第一浆液管路反冲洗次数”)；

(16)第一浆液管路反冲洗次数，输入无量纲数值(决定某一路注浆的第一浆液管路反冲洗的循环次数)

根据以上设置的参数，系统会自动计算出每一路的第一浆液流量目标值及第二浆液流量的目标值，其中，某一路的第一浆液流量目标值＝该路注浆的流量占比*(1/注入点的个数)*注入率*π*(刀盘开挖直径*刀盘开挖直径-管片外径*管片外径)*推进速度*配比/(配比+1)/4，对应这一路的第二浆液流量目标值＝该路注浆的第一浆液流量目标值/配比。如果“速度控制模式”选择“跟随”，则第一浆液流量目标值会跟随掘进机的推进速度变化而变化；如果“速度控制模式”选择“固定”，则在参数设置不改变的情况下第一浆液流量目标值不会发生变化。某一路进行盾尾间隙注双液浆时，系统会根据输入的参数自动计算出这一路的第一浆液流量目标值及第二浆液流量目标值，然后系统会读取这一路注浆的第一浆液流量计反馈值及第二浆液流量计反馈值，然后将第一浆液流量计反馈值与这一路的第一浆液流量目标值作对比，同时，将第二浆液流量计反馈值与这一路的第二浆液流量目标值作对比。如果第一浆液流量计反馈值比第一浆液流量目标值小，则系统会控制第一浆液泵20转速自动提高，第一浆液的流量计反馈值与第一浆液流量目标的差值越大，第一浆液泵20转速提高得越快，差值越小，第一浆液泵20转速提高得越慢；如果第一浆液的流量计反馈值比第一浆液流量目标值大，则系统会控制第一浆液泵20转速自动降低，差值越大，第一浆液泵20转速降低得越快，差值越小，第一浆液泵20转速降低得越慢。同样道理，如果第二浆液的流量计反馈值比第如图浆液流量目标值小，则系统会控制第如图浆液泵转速自动提高，差值越大，第二浆液泵68转速提高得越快，差值越小，第二浆液泵68转速提高得越慢；如果第二浆液的流量计反馈值比第二浆液流量目标值大，则系统会控制第二浆液泵68转速自动降低，差值越大，第二浆液泵68转速降低得越快，差值越小，第二浆液泵68转速降低得越慢。

参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件，才能在自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆，具体如下；

(1)超声波液位传感器2反馈的液位高于超低限液位；

(2)第一音叉式液位开关67未反馈液位达到超低限液位；

(3)两路第一浆液输送管路中的第一浆液泵20均处于停泵状态，对应的变频器无故障；

(4)两路第二浆液输送管路中的第二浆液泵68均处于停泵状态，对应的变频器无故障；

(5)两路清洁介质输送管路中的立式离心泵90均处于停泵状态；

(6)两组第二浆液喷头组件44中的活塞头43均伸出到位，反馈关到位信号；

(7)两路第一浆液输送管路中的第三压力传感器22反馈的压力均未超过设定的“第一浆液泵20停泵压力”；

(8)两路第二浆液输送管路中的第四压力传感器71反馈的压力均未超过设定的“第二浆液泵68停泵压力”；

(9)两路第一浆液输送管路中的第一压力传感器36反馈的压力均未超过设定的“最大注浆压力”；

(10)两路第一浆液输送管路中的液动闸阀18均反馈关闭到位信号；

(11)两路第一浆液输送管路中的27号气动球阀27均反馈关闭到位信号；

(12)两路第一浆液输送管路中的35号气动球阀35均反馈关闭到位信号；

(13)两路污水排数管路中的开关阀29均反馈关闭到位信号；

(14)两路第二浆液输送管路中的32号气动球阀32均反馈关闭到位信号；

(15)两路第二浆液输送管路中的33号气动球阀33均反馈关闭到位信号；

(16)两路清洁介质输送管路中的95号气动球阀95均反馈关闭到位信号；

(17)驱动液动闸阀18动作及活塞头43动作的为掘进机上配套的液压系统，驱动上述部件动作的液压油源无问题，以驱动上述部件动作的液压油源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的液压泵加载电磁换向阀得电状态为条件；

(18)驱动27号气动球阀27、开关阀29、32号气动球阀32、33号气动球阀33、35号气动球阀35、95号气动球阀95等气动球阀动作的为掘进机上配套的压缩空气系统，驱动上述部件动作的压缩空气气源无问题可以以驱动上述部件动作的压缩空气气源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的空压机启动状态为条件；

(19)掘进机进入“推进模式”，为掘进机主控室内的盾构司机手动操作。

以上条件满足的情况下，再确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上的所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，第一浆液罐4内的浆液及第二浆液罐66内的第二浆液的体积足够满足下一步施工需求，然后在自动工作模式操作界面按下第一路注浆的“启动”按钮，依次进行以下“启动动作”：

第一步，第一路第一浆液输送管路中的液动闸阀18自动打开，27号气动球阀27自动打开，35号气动球阀35自动打开，活塞头43自动缩回打开注浆口107，32号气动球阀32自动打开，若一定时间内上述五个远程控制阀门没有全部反馈开到位信号，第一路注浆自动进入“停止动作”；若一定时间内上述五个远程控制阀门全部反馈开到位信号后进行下一步；

第二步，上述五个远程控制阀门全部反馈开到位信号时，第一路第一浆液输送管路中的第一浆液泵20自动启动运行，系统根据第一路第一浆液流量目标值控制第一浆液泵20转速，然后进行下一步；

第三步，第一路第一浆液输送管路中的第一浆液泵20启动的时候系统开始计时，当系统计时时间达到设定的“第二浆液泵68启泵延时”时，系统控制第一路第二浆液输送管路中的第二将液泵自动启动运行，系统根据第一路第二浆液流量目标值控制第二将液泵转速，至此，第一路注浆自动工作模式下的“启动动作”完成。

需要进行说明的是，第一路第一浆液输送管路与第一路第二浆液输送管路连接同一双液注浆装置，第二路第一浆液输送管路与第二路第二浆液输送管路连接同一双液注浆装置。

当第一路注浆初始条件中的第(1)、(2)、(7)、(8)、(9)、(17)、(18)、(19)条中任意一条不满足，或者第一浆液泵20对应的变频器出故障报错，或者第二浆液泵68对应的变频器出故障报错，或者传感器线路报回路故障，或者“启动动作”中第一步五个远程控制阀门无法在特定时间内全部反馈开到位信号，或者当第一路注浆的第一浆液泵20或第二浆液泵68启动若干秒后，第一浆液泵20或第二浆液泵68出口的流量计检测到的对应的流量未达到对应泵的当前设定转速对应的理论流量的一定百分比，或者在自动工作模式操作界面按下第一路注浆的“停止”按钮时第一路注浆就依次进行以下的“停止动作”：

第一步，第二将液泵自动停止运行且系统开始计时，当系统计时时间达到设定的“第一浆液泵20停泵延时”时，第一将液泵自动停止运行，且33号气动球阀33自动打开一定时间再自动关闭，进行第二浆液输送管路的泄压，然后进入下一步；

第二步，当第一浆液泵20停止运行一定时间后，液动闸阀18自动关闭，27号气动球阀27自动关闭，35号气动球阀35自动关闭，活塞头43自动伸出关闭注浆出口，32号气动球阀32自动关闭，若一定时间内上述六个(含33号气动球阀33)远程控制阀门没有全部反馈关到位信号，则在操作界面显示报警信息，显示具体哪个远程控制阀门没有反馈关到位信号，若一定时间内上述五个远程控制阀门全部反馈关到位信息，则第一路注浆自动工作模式下的“停止动作”完成。

第二路注浆在自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的“启动动作”和“停止动作”与上述第一路注浆的“启动动作”及“停止动作”类似，只需要把第一路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器换为第二路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器。

“重启模式”开启的情况下，若某一路注浆在自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的过程中不是因为这一路注浆的盾尾第一浆液压力(第一压力传感器36反馈的数值)达到“最大注浆压力”而触发了这一路注浆进行“停止动作”，而是因为其他原因触发了这一路注浆进行“停止动作”，则系统记录的“推进平均行程的增量”自动归零；操作界面上显示触发这一路注浆进行“停止动作”的原因，通常是系统出现故障，并且“停止动作”后这一路注浆不会自动进行第一浆液输送管路的反冲洗，需要人工手动在反冲洗模模式或者手动工作模式下操作进行第一浆液输送管路的反冲洗；若某一路注浆在自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的过程中是因为这一路注浆的盾尾第一浆液压力达到“最大注浆压力”而触发了这一路注浆进行“停止动作”，则系统记录当前的“推进平均行程”，随着掘进机掘进，当“推进平均行程的增量”达到设定的“重启行程”时这一路注浆自动进行“启动动作”，直到掘进机退出“推进模式”(为掘进机主控室内的盾构司机手动操作)，如果这一路注浆进行“停止动作”仅仅是因为盾构司机操作掘进机退出“推进模式”这一操作，则这一路注浆在“停止动作”完成后将自动根据设置好的冲洗时间及冲洗次数完成第一浆液输送管路的反冲洗。

综上所述，只要系统没有故障，自动工作模型下的控制逻辑将大大降低操作人员的劳动强度，整个注浆过程无需人工操作，双液注浆及第一浆液输送管路反冲洗系统控制自动依次完成，这样能够既能够保证注浆质量，及盾尾间隙填充满且对地层扰动小、地表沉降控制在目标范围内，又能够最大限度降低堵管概率甚至没有堵管。

系统无故障时，自动工作模式下盾尾间隙注双液浆完成后系统自动进行第一浆液输送管路反冲洗，大大降低了堵管概率，避免了因为操作人员忘记操作进行第一浆液输送管路反冲洗而造成的堵管，系统自动进行所有的流程，无需人员操作，劳动强度大大降低。

自动工作模式下设置好参数，盾尾间隙注双液浆可实现注浆流量跟随推进速度变化而变化，进而保证了整个一圈的盾尾间隙能够及时填满，又不至于引起地表出现不可接受的沉降，整个注浆过程中无需人员操作，劳动强度大大降低。

在半自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的流程如下；

首先，需要在双液同步注浆系统参数设置界面设置好以下参数：

(1)第一浆液、第二浆液配比；(2)第一浆液泵20停泵延时；(3)第二浆液泵68启泵延时；(4)每一个注浆点位的“最大注浆压力”；(5)第一浆液泵20停泵压力；(6)第二浆液泵68停泵压力；

参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件，才能在半动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆，具体的初始条件可以参照自动工作模式下初始条件的(1)至(18)条。

在自动工作模式下初始条件的(1)至(18)条初始条件均满足的情况下，再确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，第一浆液罐4内的浆液及第二浆液罐66内的第二浆液的体积足够满足下一步施工需求，然后在半自动工作模式操作界面按下第一路注浆的“启动”按钮，依次进行以下“启动动作”：

第一步，第一路第一浆液输送管路中的液动闸阀18自动打开，27号气动球阀27自动打开，35号气动球阀35自动打开，活塞头43自动缩回打开注浆出口，32号气动球阀32自动打开，若一定时间内上述五个远程控制阀门没有全部反馈开到位信号，第一路注浆自动进入半自动工作模型下的“停止动作”；若一定时间内上述五个远程控制阀门全部反馈开到位信号后进行下一步；

第二步，上述五个远程控制阀门全部反馈开到位信号时，第一浆液泵20自动启动运行，系统根据操作界面上设定的第一浆液泵20的转速百分比控制第一将液泵的变频电机工作在相应的工作频率上，转速百分比需要输入百分比数值，随时可以调整大小，第一浆液泵20的工作频率＝第一浆液泵20的转速百分比/2，单位为Hz，然后进行下一步；

第三步，第一浆液泵20启动的时候系统开始计时，当系统计时时间达到设定的“第二浆液泵68启泵延时”时，系统控制第一路第二浆液输送管路中的第二浆液泵68自动启动运行，此时第一路第二浆液液流量目标值＝第一浆液流量计反馈值/配比，系统会读取第一路的第二浆液流量计反馈值及第一路的第二浆液流量目标值，然后将第一路的第二浆液的流量计反馈值与第一路的第二浆液流量目标值作对比，如果第二浆液的流量计反馈值比第二浆液流量目标值小，则系统会控制第二浆液泵68转速自动提高，差值越大，第二浆液泵68转速提高得越快，差值越小，第二浆液泵68转速提高得越慢；如果第二浆液的流量计反馈值比第二浆液流量目标值大，则系统会控制第二浆液泵68转速自动降低，差值越大，第二浆液泵68转速降低得越快，差值越小，第二浆液泵68转速降低得越慢，至此，第一路注浆半自动工作模式下的“启动动作”完成。

当第一路注浆初始条件中的第(1)、(2)、(7)、(8)、(9)、(17)、(18)条中任意一条不满足，或者第一浆液泵20对应的变频器出故障报错，或者第二浆液泵68对应的变频器出故障报错，或者传感器线路报回路故障，，或者第一路注浆半自动工作模式“启动动作”中第一步五个远程控制阀门无法在特定时间内全部反馈开到位信号，或者当第一路注浆的第一浆液泵20或第二浆液泵68启动若干秒后，第一浆液泵20或第二浆液泵68出口的流量计检测到的对应的流量未达到对应泵的当前设定转速对应的理论流量的一定百分比，或者在半自动工作模式操作界面按下第一路注浆的“停止”按钮时第一路注浆就依次进行以下的“停止动作”：

第一步，第二浆液泵68自动停止运行且系统开始计时，当系统计时时间达到设定的“第一浆液泵20停泵延时”时，第一浆液泵20自动停止运行且33号气动球阀33自动打开一定时间再自动关闭，进行第一路中第二浆液输送管路的泄压，然后进入下一步；

第二步，当第一浆液泵20停止运行一定时间后，液动闸阀18自动关闭，27号气动球阀27自动关闭，35号气动球阀35自动关闭，活塞头43自动伸出关闭注浆出口，32号气动球阀32自动关闭，若一定时间内上述六个(包含33号气动球阀33)远程控制阀门没有全部反馈关到位信号，则在操作界面显示报警信息，显示具体哪个远程控制阀门没有反馈关到位信号，若一定时间内上述五个远程控制阀门全部反馈关到位信息，则第一路注浆半自动工作模式下的“停止动作”完成。

第二路注浆在半自动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的“启动动作”和“停止动作”与上述第一路注浆的“启动动作”及“停止动作”类似，只需要把第一路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器换为第二路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器。

半自动工作模式下，某一路注浆完成“停止动作”后需要人工操作在反冲洗模式或者手动工作模式下进行第一浆液输送管路的反冲洗。半自动工作模式盾尾间隙注双液浆相对自动工作模式盾尾间隙注双液浆，操作人员需要根据每一路盾尾第一压力传感器36反馈的数值及当前推进速度随时调整每一路注浆的第一浆液泵20的转速百分比，当某一路注浆因非系统故障原因进入“停止动作”后还得手动让这一路注浆进行“启动动作”，劳动强度相对而言大一些，但如果掘进机推进速度稳定，也可以使用半自动工作模式进行盾尾间隙注双液浆。

手动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆的流程如下；

首先在双液同步注浆系统参数设置界面设置好以下参数：

(1)每一个注浆点位的“最大注浆压力”；

(2)第一浆液泵20停泵压力；

(3)第二浆液泵68停泵压力。

参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件才能在手动模式下进行第一路的第一浆液泵20的操作，初始条件如下：

(1)第一路第一浆液输送管路中第一浆液泵20对应的变频器无故障；

(2)第三压力传感器22反馈的压力未超过设定的“第一浆液泵20停泵压力”；

(3)第一压力传感器36反馈的压力未超过设定的“最大注浆压力”；

(4)液动闸阀18动作及活塞头43动作的为掘进机上配套的液压系统，驱动上述部件动作的液压油源无问题可以以驱动上述部件动作的液压油源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的液压泵加载电磁换向阀得电状态为条件；

(5)驱动序号气动球阀动作的为掘进机上配套的压缩空气系统，驱动上述部件动作的压缩空气气源无问题可以以驱动上述部件动作的压缩空气气源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的空压机启动状态为条件。

类似的，参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件才能在手动模式下进行第一路的第二浆液泵68的操作，初始条件如下：

(1)第二浆液泵68对应的变频器无故障；

(2)第四压力传感器71反馈的压力未超过设定的“第二泵停泵压力”；

(3)驱动活塞头43动作的为掘进机上配套的液压系统，驱动上述部件动作的液压油源无问题可以以驱动上述部件动作的液压油源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的液压泵加载电磁换向阀得电状态为条件；

(4)驱动气动球阀动作的为掘进机上配套的压缩空气系统，驱动上述部件动作的压缩空气气源无问题可以以驱动上述部件动作的压缩空气气源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的空压机启动状态为条件。

类似的，参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件才能在手动模式下进行反冲洗工业水泵81的操作，初始条件如下：

(1)第二音叉式液位开关86未反馈液位达到超低限液位；

(2)工业水泵81供电系统未发生故障；

(3)驱动活塞头43动作的为掘进机上配套的液压系统，驱动上述部件动作的液压油源无问题可以以驱动上述部件动作的液压油源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的液压泵加载电磁换向阀得电状态为条件；

(4)驱动气动球阀动作的为掘进机上配套的压缩空气系统，驱动上述部件动作的压缩空气气源无问题可以以驱动上述部件动作的压缩空气气源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的空压机启动状态为条件。

同样道理，在手动工作模式下对第二路注浆的第一浆液泵20、第二浆液泵68及反冲洗工业水泵81进行操作也需要满足相关的初始条件，只需要把对应第一路注浆需要满足的初始条件中的泵、传感器换成第二路的泵及传感器就行了。

手动工作模式下，操作第一路进行盾尾间隙注双液浆的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，第一浆液罐4内的浆液及第二浆液罐66内的第二浆液的体积足够满足下一步施工需求；

第二步，手动打开液动闸阀18、27号气动球阀27、35号气动球阀35及32号气动球阀32，手动操作活塞头43缩回打开注浆出口；

第三步，当上述五个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，手动启动第一浆液泵20，系统根据操作界面上设定的第一将液泵的转速百分比，控制第一浆液泵20的变频电机工作在相应的工作频率上，转速百分比需要输入百分比数值，随时可以调整大小，第一浆液泵20的工作频率＝第一浆液泵20的转速百分比/2，单位为Hz，然后进行下一步；

第四步，操作人员自己计时，第一浆液泵20启动后达到一定时间后再手动启动第二浆液泵68，系统根据操作界面上设定的第二浆液泵68的转速百分比，控制第二浆液泵68的变频电机工作在相应的工作频率上，转速百分比需要输入百分比数值，随时可以调整大小，第二浆液泵68的工作频率＝第二浆液泵68的转速百分比/2，单位为Hz；

第五步，操作人员根据每一路盾尾第一浆液压力传感器反馈的数值、当前推进速度及每一路的第一浆液流量计反馈值与第二浆液流量计反馈值的比值随时调整每一路的第一浆液泵20及第二浆液泵68的转速，要保证每一路的第一浆液、第二浆液配比符合工程要求的第一浆液、第二浆液配比，同时注浆流量满足当前掘进需求。

手动工作模式下操作第一路停止盾尾间隙注双液浆的流程如下：

第一步，手动停止第二浆液泵68，操作人员自己计时，第二浆液停止达到一定时间后，再手动停止第一浆液泵20，然后手动打开33号气动球阀33进行第二浆液输送管路的泄压，泄压一定时间后手动关闭序号33号气动球阀33，然后进入下一步；

第二步，当操作界面上第一路的第一浆液的流量计反馈值基本为零时，手动关闭液动闸阀18、27号气动球阀27、35号气动球阀35，手动操作活塞头43伸出关闭注浆出口，当操作界面上第一路的第二浆液流量计反馈值基本为零时，手动关闭32号气动球阀32；

第三步，当上述五个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，操作完毕。

第二路注浆在手动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆并停止盾尾间隙注双液浆操作与上述第一路注浆的操作类似，只需要把第一路注浆操作中相应的泵、远程控制阀门及传感器换为第二路的泵及远程控制阀门。

如图3所示，第一浆液输送管路由第一浆液罐4至第一通道100依次设置有液动闸阀18、17号手动球阀17、第一浆液泵20、第一压力表21、第三压力传感器22、23号手动球阀23和清洗球发射器24、25号手动球阀25、第一流量计26、27号气动球阀27、清洗球接收器34、35号气动球阀35、第一压力传感器36、38号手动球阀38。

手动工作模式下操作第一路进行盾尾间隙注水泥浆的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，第一浆液罐4内的浆液体积足够满足下一步的施工需求；

第二步，手动打开液动闸阀18、27号气动球阀27、35号气动球阀35，手动操作活塞头43缩回打开注浆出口；

第三步，当上述四个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，手动启动第一将液泵，设置好第一将液泵的转速百分比，根据实际情况调整大小。

手动工作模式下操作第一路停止盾尾间隙注水泥浆的流程如下：

第一步，手动停止第一浆液液泵，当操作界面上第一路的第一浆液的流量计反馈值基本为零时，手动关闭液动闸阀18、27号气动球阀27、35号气动球阀35，手动操作活塞头43伸出关闭注浆出口；

第二步，当上述四个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，操作完毕。

如图4所示，单浆输送管路连接于第一浆液输送管路。

手动工作模式下操作第一路进行盾尾间隙注膨润土的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，清水罐14内的膨润土浆液体积足够满足下一步的施工需求；

第二步，手动打开16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27及35号气动球阀35，手动操作活塞头43缩回打开注浆出口；

第三步，当上述三个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，手动启动第一浆液泵20，设置好第一浆液泵20的转速百分比，根据实际情况调整大小。

手动工作模式下操作第一路停止盾尾间隙注膨润土的流程如下：

第一步，手动停止第一浆液泵20，当操作界面上第一路的第一浆液流量计反馈值基本为零时，手动关闭16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27及35号气动球阀35，手动操作活塞头43伸出关闭注浆出口；

第二步，当上述三个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，操作完毕。

如图5所示，清洁介质输送管路由水箱85至第四通道106依次设置有第二手动蝶阀88、第二减震喉89、立式离心泵90、第四压力表91、第四立式止回阀92、41号手动球阀41、第二立式止回阀40；污水排出管路由于第一浆液输送管路连接的一端至污水箱54依次设置有开关阀29、单向阀28。

手动工作模式下操作第一路进行第一浆液输送管路反冲洗的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，水箱85内的工业水体积足够满足下一步的操作需求；

第二步，手动打开95号气动球阀95、35号气动球阀35及开关阀29；

第三步，当上述三个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，手动启动立式离心泵90，观察第三流量计94反馈的数值及返回污水箱54内的污水，当返回污水罐内的水不再浑浊，代表第一路注浆的盾尾双液注浆管42及部分第一浆液输送管路已经冲洗干净了，冲洗过程中可以采取启动立式离心泵90一段时间然后停止立式离心泵90一段时间，如此反复几次，以达到更好的冲洗效果，即采用脉冲式的冲洗水操作比一直开着工业水泵81效果要好一些。

手动工作模式下操作第一路停止第一浆液输送管路反冲洗的流程如下：

第一步，手动停止立式离心泵90，当操作界面上第三流量计94反馈的数值基本为零时，手动关闭95号气动球阀95、35号气动球阀35及开关阀29；

第二步，当上述三个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，操作完毕。

如图6所示，

手动工作模式下操作第一路进行第一浆液输送管路清洗球正冲洗的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，清水罐14内的工业水体积足够满足下一步的操作需求；

第二步，手动打开16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27及开关阀29，然后打开23号手动球阀23进行泄压，通过观察第一压力表21或者第三压力传感器22的数值确认第一浆液泵20的出口压力基本为零后再关闭23号手动球阀23；

第三步，当上述两个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，打开清洗球发射器24顶部的盖子，将清洗球正确放入其中，然后关好盖子再进行下一步；

第四步，手动启动第一浆液泵20，设置好第一浆液泵20的转速百分比，根据实际情况调整大小；

第五步，清洗球往前推动的过程中，序号26-1流量计反馈的流量数值是不稳定的，当清洗球到达清洗球接收器34时，第一流量计26反馈的流量数值比较稳定，此时手动停止第一浆液泵20，当第一流量计26反馈的数值基本为零时再打开23号手动球阀23进行泄压；

第六步，第一浆液输送管路泄压完成后，再关闭23号手动球阀23，然后再打开清洗球接收器34顶部的盖子，将清洗球拿出来，最后关好盖子。至此，手动工作模式下第一路的第一浆液输送管路清洗球正冲洗完成，可以查看清洗球外表面及冲洗过后排放到污水罐的污水，若发现没有清洗干净可重复上述6个步骤再一次进行第一浆液输送管路清洗球正冲洗，直至清洗干净为止。

手动工作模式下操作第一路进行第一浆液输送管路工业水正冲洗的流程如下：

第一步，确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，双液同步注浆系统操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，清水罐14内的工业水体积足够满足下一步的操作需求；

第二步，手动打开16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27及开关阀29；

第三步，当上述27号气动球阀27及开关阀29两个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，手动启动第一浆液泵20，设置好第一浆液泵20的转速百分比，根据实际情况调整大小；

第四步，观察冲洗过后排放到污水罐的污水是否变得清澈，直至变清澈后再关闭第一浆液泵20，当第一流量计26反馈的数值基本为零时再手动关闭16号手动球阀16、17号手动球阀17、27号气动球阀27及开关阀29；

当上述两个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，操作完毕。

以上介绍了手动工作模式下进行盾尾间隙注双液浆、盾尾间隙注单液浆、第一浆液输送管路反冲洗及第一浆液输送管路正冲洗的流程，下面将介绍最后一个工作模式即反冲洗模式。

首先在双液同步注浆系统参数设置界面设置好以下参数：

(1)第一浆液输送管路反冲洗时间；

(2)第一浆液输送管路反冲洗次数。

参数设置完成以后，还需要满足以下的初始条件才能在反冲洗模式下进行第一路的第一浆液输送管路反冲洗操作，初始条件如下：

(1)第二音叉式液位开关86未反馈液位达到超低限液位；

(2)工业水泵81供电系统未发生故障；

(3)立式离心泵90处于停泵状态；

(4)活塞头43伸出到位，反馈关到位信号；

(5)95号气动球阀95反馈关闭到位信号；

(6)35号气动球阀35反馈关闭到位信号；

(7)开关阀29反馈关闭到位信号；

(8)27号气动球阀27反馈关闭到位信号；

(9)驱动活塞头43动作的为掘进机上配套的液压系统，驱动上述部件动作的液压油源无问题可以以驱动上述部件动作的液压油源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的液压泵加载电磁换向阀得电状态为条件；

(10)驱动气动球阀动作的为掘进机上配套的压缩空气系统，驱动上述部件动作的压缩空气气源无问题可以以驱动上述部件动作的压缩空气气源压力不低于一定值为条件，也可以以驱动上述部件动作的空压机启动状态为条件。

同样道理，在反冲洗模式下进行第二路的第一浆液输送管路反冲洗操作也需要满足一定的初始条件。只需要把上述第一路注浆在反冲洗模式下进行第一浆液输送管路反冲洗的初始条件中的(3)至(8)条中的泵及远程控制阀门改为对应的第二路注浆的泵及远程控制阀门就行了。

以上条件满足的情况下，再确认操作界面无系统故障报警信息，相关手动阀门开启或者关闭状态正确，操作界面上面所有的泵都处于停泵状态，所有的远程控制阀门都处于关闭到位状态，工业水箱85内的工业水体积足够满足下一步操作需求，然后在操作界面按下第一路注浆的反冲洗“启动”按钮，依次进行以下第一路第一浆液输送管路反冲洗的“启动动作”：

第一步，95号气动球阀95、35号气动球阀35及开关阀29自动打开；

第二步，当上述三个远程控制阀门全部反馈开到位信号后，立式离心泵90自动启动运行；

第三步，立式离心泵90运行后按照已经设定好的“第一浆液输送管路反冲洗时间”及“第一浆液输送管路反冲洗次数”完成相应的冲洗循环；

第四步，如果“第一浆液输送管路反冲洗次数”设置为1，则在立式离心泵90自动停泵后等待一定时间再自动关闭95号气动球阀95，再等待一定时间再自动关闭35号气动球阀35及开关阀29，如果“第一浆液输送管路反冲洗次数”设置大于1次，则在立式离心泵90最后一次冲洗循环自动停泵后等待一定时间再自动关闭95号气动球阀95，再等待一定时间再自动关闭35号气动球阀35及开关阀29，当上述三个远程控制阀门全部反馈关到位信号后，流程执行完毕。至此，第一路注浆在反冲洗模式下的第一浆液输送管路自动反冲洗完成。

当第一路注浆反冲洗模式的初始条件中的第(1)、(2)、(9)、(10)条中任意一条不满足，或者传感器线路报回路故障，或者上述第一路第一浆液输送管路反冲洗的“启动动作”中第一步三个远程控制阀门无法在特定时间内全部反馈开到位信号，或者在操作界面按下第一路注浆反冲洗的“停止”按钮时依次进行以下第一路第一浆液输送管路反冲洗的“停止动作”：

第一步，立式离心泵90自动停泵；

第二步，立式离心泵90停泵一定时间后再自动关闭95号气动球阀95，系统再延时一定时间再自动关闭35号气动球阀35及开关阀29，若一定时间内上述三个远程控制阀门没有全部反馈关到位信号，则在操作界面显示报警信息，显示具体哪个远程控制阀门没有反馈关到位信号，若一定时间内上述三个远程控制阀门全部反馈关到位信息，则第一路注浆反冲洗模式下第一浆液输送管路反冲洗的“停止动作”完成。

第二路注浆在反冲洗模式下进行第二路第一浆液输送管路反冲洗的“启动动作”和“停止动作”与上述第一路注浆反冲洗模式下的第一浆液输送管路反冲洗的“启动动作”及“停止动作”类似，只需要把第一路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器换为第二路注浆相关的泵、远程控制阀门及传感器。

反冲洗模式下，每一路注浆的第一浆液输送管路反冲洗都是一键操作，劳动强度大大降低。

在使用本申请提供的掘进机用双液注浆系统时，在掘进机要长时间停机时，可在手动工作模式下提前由盾尾间隙注双液浆切换至盾尾间隙注单液浆，例如进行盾尾间隙注第一浆液或者盾尾间隙注膨润土等浆液，防止掘进机长时间停机后再次掘进机时盾尾被凝固的双液浆包住，进而导致推进阻力太大甚至无法推进。

除了上述掘进机用双液注浆系统，本发明还提供了一种掘进机，掘进机包括掘进机用双液注浆系统、应急发电机组以及气罐，掘进机用双液注浆系统为上述任一项提到的掘进机用双液注浆系统；

驱动双液注浆装置的活塞结构105移动的动力件、清洁介质输送管路中的动力件以及掘进机用双液注浆系统的控制系统、耗电阀体和传感器均与应急发电机组连接；掘进机用双液注浆系统的气动阀体均与气罐连接。

当掘进机整机突然断电的情况下，仍然可以实现第一浆液输送管路的反冲洗，如图1所示，工业水泵81的电机、应急液压泵的电机均连接掘进机上的应急发电机组，以便在掘进机整机突然断电的情况下能够驱动活塞头43动作。另外，掘进机一般配置有足够大的气罐，在整机突然断电、空压机停止运行的情况下，气罐中储存的气源能够驱动掘进机用双液注浆系统中的气动球阀动作。最后，掘进机的控制系统PLC、电磁换向阀及传感器的供电系统均接入掘进机的应急发电机组，以便在掘进机整机突然断电的情况下能够在双液同步注浆系统操作界面上操作远程控制阀门动作，完成第一浆液输送管路的反冲洗；应急操作具体操作流程如下：

第一步，确认应急液压泵泵组已经启动，若未启动手动启动应急液压泵组；

第二步，确认所有的活塞头43都伸出到位，即所有的注浆口107均关闭，活塞没有伸出到位的在操作界面上操作将活塞伸出到位；

第三步，将所有的97号手动球阀97完全打开；

第四步，确认所有的95号气动球阀95、35号气动球阀35及开关阀29都打开到位，没有打开到位的气动球阀在操作界面上操作将气动球阀打开到位；

第五步，手动启动工业水泵81进行第一浆液输送管路反冲洗；

第六步，观察返回污水箱54内的污水是否由浑浊变为清澈，变为清澈后关闭工业水泵81，至此，掘进机整机突然断电情况下的第一浆液输送管路反冲洗应急操作流程完成。

本具体实施例中，在掘进机整机断电的情况下也能实现第一浆液输送管路的反冲洗，解决了应急情况下的第一浆液输送管路的反冲洗问题，避免了堵管。

本申请中的远程控制阀门有气动球阀及液动闸阀18，可以被液动球阀、电动球阀、气动闸阀或电动闸阀等替代，活塞头43也可以由气缸进行驱动，但替代以后，要保证在掘进机整机突然断电的情况下第一浆液输送管路的反冲洗回路上的所有的远程控制阀门均能够动作，以实现应急情况下的第一浆液输送管路的反冲洗。

本申请中的第一浆液泵20、第二浆液泵68没有指定泵的结构种类，可用柱塞泵、软管泵及螺杆泵等，本技术方案中的污水泵可用渣浆泵，排沙泵等替代，本技术方案中工业水泵81可以由柱塞泵等替代。

本技术方案对只有两路注浆的双液同步注浆系统控制逻辑及操作流程进行了详细说明，但相关控制逻辑和操作流程可以应用在三路及三路以上的双液同步注浆系统中，此时相应的泵、传感器、阀门及管路等都应相应增加，最后也能够实现本技术方案中列出的各种功能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的双液注浆装置、掘进机用双液注浆系统及掘进机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种双液注浆装置，其特征在于，包括：

第一通道(100)，用于输送第一浆液或清洁介质；

第二通道(103)，用于输送第二浆液，所述第二通道(103)朝向注浆口(107)的一端设置有喷头(101)；

第三通道(104)，其内设置有可移动的活塞结构(105)；

第四通道(106)，用于输送清洁介质，其连接于所述第三通道(104)；

注浆口(107)，与所述第三通道(104)正对设置，所述活塞可移动至所述注浆口(107)，将所述注浆口(107)堵塞，或移动至所述第四通道(106)与所述第三通道(104)的连接处，以堵塞所述第四通道(106)；

所述第一通道(100)和所述第二通道(103)均与所述注浆口(107)连通，所述第二通道(103)与所述第三通道(104)相邻设置。

2.根据权利要求1所述的双液注浆装置，其特征在于，所述喷头(101)的外侧套设有弹性橡胶套(102)，所述橡胶套设置有若干喷液通孔；

当没有所述第二浆液喷出时，所述弹性橡胶套(102)贴合于所述喷头(101)，并封堵所述喷头(101)的喷孔；

当所述第二浆液喷出时，所述弹性橡胶套(102)弹性膨胀，所述第二浆液由所述喷液通孔喷出。

3.一种掘进机用双液注浆系统，其特征在于，包括：

至少一个双液注浆装置，所述双液注浆装置为权利要求1或2所述的双液注浆装置；

第一浆液罐(4)，用于储存第一浆液；

第一浆液输送管路，用于连接所述第一浆液罐(4)与所述第一通道(100)；

第二浆液罐(66)，用于储存第二浆液；

第二浆液输送管路，用于连接所述第二浆液罐(66)与所述第二通道(103)；

水箱(85)，用于储存清洁介质；

清洁介质输送管路，用于连接所述水箱(85)与所述第四通道(106)；

清水罐(14)，用于储存工业水或膨润土浆液；

单浆输送管路，用于连接所述清水罐(14)与所述第一浆液输送管路；

污水箱(54)，用于接收所述第一通道(100)反冲洗、所述第一通道(100)正冲洗以及所述第一浆液输送管路冲洗后产生的污水；

污水排出管路，用于连接所述第一浆液输送管路和所述污水罐。

4.根据权利要求3所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述沿所述第一浆液的输送方向，所述第一浆液输送管路依次设置有清洗球发射器(24)和清洗球接收器(34)。

5.根据权利要求3所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述第一浆液输送管路与所述第一通道(100)连接的一端设置有第一压力传感器(36)，所述第一压力传感器(36)用于检测盾尾处所述第一浆液的压力；

所述第二浆液输送管路与所述第二通道(103)连接的一端设置有第二压力传感器(37)，所述第二压力传感器(37)用于检测盾尾处所述第二浆液的压力；

和/或，所述第一浆液输送管路设置有第一浆液泵(20)和设置于所述第一浆液泵(20)出口处的第三压力传感器(22)；

所述第二浆液输送管路设置有第二浆液泵(68)和设置于所述第二浆液泵(68)出口处的第四压力传感器(71)。

6.根据权利要求5所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述单浆输送管路连接于所述第一浆液泵(20)的进口端，所述第一浆液罐(4)的出口与所述第一浆液泵(20)的进口端之间设置有液动闸阀(18)。

7.根据权利要求5所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述第二浆液输送管路设置有过滤器(30)和止回阀，所述第二浆液泵(68)、所述过滤器(30)、所述止回阀沿所述第二浆液的传送方向依次设置；

和/或，所述喷头(101)的外侧套设有弹性橡胶套(102)，所述第二浆液输送管路设置有用于释放所述弹性橡胶套(102)处压力的33号气动球阀(33)，所述33号气动球阀(33)的一端连接于所述第二浆液输送管路，另一端连接所述污水排出管路。

8.根据权利要求3-7任一项所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述清水罐(14)连接有膨润土输送管路、补水管路以及气体输送管路(13)，且所述气体输送管路(13)部分延伸至所述清水罐(14)内，延伸至所述清水罐(14)内的所述气体输送管路(13)设置有排气孔。

9.根据权利要求3-7任一项所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述污水排出管路设置有开关阀(29)和单向阀(28)，所述开关阀(29)、所述单向阀28沿所述污水排出管路中污水的流出方向依次设置，所述开关阀(29)连接于所述第一浆液输送管路；

和/或，所述清洁介质输送管路设置有立式离心泵(90)，且所述清洁介质输送管路连接溢流管路，所述溢流管路与所述水箱(85)的入口连接。

10.根据权利要求3-7任一项所述的掘进机用双液注浆系统，其特征在于，所述污水箱(54)、所述水箱(85)、所述第一浆液罐(4)和所述第二浆液罐(66)均设置有液位传感器。

11.一种掘进机，其特征在于，包括掘进机用双液注浆系统、应急发电机组以及气罐，所述掘进机用双液注浆系统为权利要求3-10任一项所述的掘进机用双液注浆系统；

驱动所述双液注浆装置的活塞结构(105)移动的动力件、所述清洁介质输送管路中的动力件以及所述掘进机用双液注浆系统的控制系统、耗电阀体和传感器均与所述应急发电机组连接；所述掘进机用双液注浆系统的气动阀体均与所述气罐连接。

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