CN115992709A - 泥浆环流系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种泥浆环流系统,属于隧道施工设备技术领域。本申请实施例旨在解决相关技术中泥浆环流系统的冲刷性能较弱而无法适用于大直径或超大直径隧道工程的技术问题。该泥浆环流系统包括:泥浆处理设备;进浆管路组件,其连通泥浆处理设备及盾体,用于将泥浆从泥浆处理设备输送至盾体;至少一个冲刷管路组件,包括第一冲刷管路、第二冲刷管路和切换模组,第一冲刷管路连通进浆管路组件和盾体;第二冲刷管路与第一冲刷管路并列,连接进浆管路组件和盾体,第二冲刷管路上设置有增压泵;切换模组用于调整第一冲刷管路和第二冲刷管路的冲刷模式。该泥浆环流系统能够适用于大直径或超大直径的隧道工程。
Description
技术领域
本申请实施例属于隧道施工设备技术领域,尤其涉及一种泥浆环流系统。
背景技术
目前,大直径或超大直径的隧道,因其具有能够集约利用线路资源的优势,得到推广及应用。大直径或超大直径的隧道通常采用泥水平衡盾构机进行挖掘。泥水平衡盾构机具有泥浆环流系统,泥浆环流系统用于维持开挖面的稳定,还用于运输挖掘所产生的巨量渣石。同时泥浆环流系统还具有冲刷功能,能够对泥水平衡盾构机的气垫仓、开挖仓和刀盘等进行冲刷。
相关技术中,泥浆环流系统包括泥浆处理设备、进浆管路组件、排浆管路组件和冲刷管路组件,进浆管路组件和排浆管路组件均与泥浆处理设备及盾体连接,形成泥浆循环路径。冲刷管路组件与进浆管路组件连接,以从进浆管路组件将泥浆引入盾体内,从而对盾体内的各区域进行冲刷。
然而,相关技术中泥浆环流系统的冲刷性能较弱,使得泥水平衡盾构机容易出现刀盘结泥饼、堵管、堵泵及堵仓等问题,无法适用于大直径或超大直径的隧道工程。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种泥浆环流系统,以解决相关技术中泥浆环流系统的冲刷性能较弱而无法适用于大直径或超大直径的隧道工程的技术问题。
本申请实施例提供的泥浆环流系统,包括泥浆处理设备、进浆管路组件和至少一个冲刷管路组件;所述进浆管路组件连通所述泥浆处理设备及盾体,用于将泥浆从所述泥浆处理设备输送至所述盾体;所述冲刷管路组件包括第一冲刷管路、第二冲刷管路和切换模组,所述第一冲刷管路连通所述进浆管路组件和所述盾体;所述第二冲刷管路与所述第一冲刷管路并列,所述第二冲刷管路连接所述进浆管路组件和所述盾体,所述第二冲刷管路上设置有增压泵;所述切换模组连接所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路,用于调整所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路的冲刷模式。
本申请实施例的泥浆环流系统,冲刷管路组件包括相互并列,且连通盾体和泥浆处理设备的第一冲刷管路和第二冲刷管路,第二冲刷管路上设置有增压泵,第一冲刷管路和第二冲刷管路之间还连接有切换模组,切换模组能够对第一冲刷管路和第二冲刷管路的冲刷模式进行调整,增加了冲刷管路组件的冲刷模式的数量,提高了对冲刷管路组件的控制精度,从而使得本申请实施例的泥浆环流系统在不同种地质情况下均具有较强的冲刷性能,进而适用于大直径或超大直径的隧道工程,提高了泥水平衡盾构机的适用范围。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述切换模组包括相互独立且交叉设置的第一连接管路和第二连接管路,所述第一连接管路的第一端连接所述第一冲刷管路,所述第一连接管路的第二端连接所述第二冲刷管路;所述第二连接管路的第一端连接所述第二冲刷管路,所述第二连接管路的第二端连接所述第一冲刷管路;所述第一冲刷管路、所述第二冲刷管路、所述第一连接管路和所述第二连接管路上均设置有开关阀,所述第一冲刷管路上的所述开关阀位于所述第一连接管路和所述第二连接管路之间,所述第二冲刷管路上的所述开关阀位于所述第一连接管路和所述第二连接管路之间。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路远离所述进浆管路组件的一端连接有第一冲刷喷嘴。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述第一冲刷喷嘴包括相连通的一个第一进浆子管路和至少一个第一出浆子管路,所述第一进浆子管路具有第一进浆口,所述第一进浆口与所述第一冲刷管路或所述第二冲刷管路连通;所述第一出浆子管路具有第一出浆口,所述第一出浆口的口径小于所述第一进浆口的口径。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述第一冲刷喷嘴包括依次连通的第二进浆子管路、软管和第二出浆子管路,以及两个电机;所述第二进浆子管路远离所述软管的一端具有第二进浆口,所述第二进浆口与所述第一冲刷管路或所述第二冲刷管路的一端连通;所述第二出浆子管路远离所述软管的一端具有第二出浆口,所述第二出浆口的口径小于所述第二进浆口的口径;两个所述电机分别安装于所述第二进浆子管路的两侧,两个所述电机的输出轴均卷绕有钢丝绳,两个所述钢丝绳的端部分别连接于所述第二出浆子管路的两侧。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,至少一个所述冲刷管路组件包括第一冲刷管路组件、第二冲刷管路组件和第三冲刷管路组件中的至少一个;所述第一冲刷管路组件的所述第一冲刷管路连通至开挖仓,且与刀盘的回转接头组件相连接;所述第一冲刷管路组件的所述第二冲刷管路连通至气垫仓,且朝向格栅;所述第二冲刷管路组件的所述第一冲刷管路连通至气垫仓,且朝向泥浆门;所述第二冲刷管路组件的所述第二冲刷管路连通至气垫仓,且朝向碎石机;所述第三冲刷管路组件的所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路均连通至开挖仓,且朝向开挖仓的底部。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述进浆管路组件包括进浆主管路和第一支路,所述进浆主管路与所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路连通;所述第一支路的第一端连通所述进浆主管路,所述第一支路的第二端连通至气垫仓的顶部,用于向所述气垫仓输入泥浆,所述第一支路具有第一阀门组件,所述第一支路还连接有旁通管路,所述旁通管路的两端跨设于所述第一阀门组件的两端,且与所述第一支路相连通,所述旁通管路设置有第二阀门组件,所述旁通管路的管内径小于所述进浆主管路的管内径。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述进浆管路组件还包括第二支路,所述第二支路的第一端与所述进浆主管路连通,所述第二支路的第二端连通至开挖仓,所述第二支路远离所述进浆主管路的一端连接有第二冲刷喷嘴,所述第二冲刷喷嘴朝向刀盘。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述泥浆环流系统还包括连通管路,所述连通管路竖向设置于气垫仓内,所述连通管路的一端位于所述气垫仓的底部,所述连通管路的另一端连通至开挖仓的顶部;所述进浆管路组件还包括第三支路,所述第三支路的第一端与所述进浆主管路连通,所述第三支路的第二端与所述连通管路连通,所述第三支路上设置有第四阀门组件。
在可以包括上述实施例的一些实现方式中,所述泥浆环流系统还包括排浆管路组件,所述排浆管路组件连通所述泥浆处理设备及盾体,用于将泥浆从所述盾体内输送至所述泥浆处理设备。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍,而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的泥浆环流系统的原理示意图;
图2为图1中进浆管路组件的结构示意图;
图3为图1中排浆管路组件的结构示意图;
图4为图3中排浆弯管的结构示意图;
图5为图1中的切换模组的放大示意图;
图6为图5中的切换模组的第一视角结构示意图;
图7为图5中的切换模组的第二视角结构示意图;
图8为本申请实施例的一些实现方式中第一冲刷喷嘴的结构示意图;
图9为本申请实施例的一些实现方式中第一冲刷喷嘴的结构示意图;
图10为本申请实施例的一些实现方式中第一冲刷喷嘴的结构示意图;
图11为图1中第一隔板和第二隔板之间的结构示意图;
图12为管路固定组件的结构示意图。
附图标记说明:
10-盾体;
110-开挖仓; 111-刀盘;
112-回转组件; 120-气垫仓;
130-碎石机; 140-格栅;
150-第一隔板; 160-第二隔板;
170-H架; 180-拼装机;
181-托梁;
20-拖车;
30-泥浆处理设备;
40-进浆管路组件;
410-进浆主管路; 411-主进浆管路;
412-主进浆分叉管; 413-进浆变径弯管;
414-进浆变径直管; 415-变径分叉管;
420-第一支路; 421-第一阀门组件;
422-旁通管路; 423-第二阀门组件;
430-第二支路; 431-第三阀门组件;
440-第三支路; 441-连通管路;
442-第四阀门组件;
50-排浆管路组件;
510-排浆主管路; 511-排浆弯管;
512-分叉管路; 513-第一固定管夹;
514-磨损检测装置; 515-外壁;
516-内壁; 517-第一管体;
5171-第一对焊法兰; 5172-第二对焊法兰;
518-第二管体; 5181-松套法兰;
5182-第三对焊法兰; 5183-贴板加固层;
519-第四闸阀; 520-第四支路;
521-第五阀门组件; 530-第五支路;
531-第六阀门组件; 540-逆洗进浆管路;
541-第七阀门组件; 550-逆洗排浆管路;
551-第八阀门组件;
60-冲刷管路组件;
610-第一冲刷管路; 620-第二冲刷管路;
630-切换模组; 631-第一连接管路;
632-第二连接管路; 640-第一冲刷喷嘴;
641-第一进浆子管路; 642-第一出浆子管路;
643-第一进浆口; 644-第一出浆口;
651-第二进浆子管路; 652-第二出浆子管路;
653-软管; 654-第二进浆口;
655-第二出浆口; 656-电机;
657-电机座; 658-钢丝绳;
660-第一冲刷管路组件; 661-第一冲刷直管;
662-第一冲刷弯管; 663-第二冲刷弯管;
670-第二冲刷管路组件; 671-第三冲刷弯管;
672-第四冲刷弯管; 680-第三冲刷管路组件;
681-第五冲刷弯管;
70-管路支撑组件;
710-第一安装座; 711-第一通孔;
720-桁架; 721-连接座;
722-连接板; 723-第二固定管夹;
724-第二安装座。
具体实施方式
相关技术中的泥浆环流系统,存在冲刷性能较弱而无法适用于大直径或超大直径隧道工程的技术问题,经发明人研究发现,存在上述技术问题的原因在于:使用泥水平衡盾构机对大直径或超大直径的隧道进行掘进时,由于开挖面较大,地质条件涵盖了软土、粘土、砾岩、卵石、钢板砂、花岗岩,孤石群、岩溶区、江中冲槽、上软下硬、左软右硬、强透水和高水压等情况。然而,相关技术中的泥浆环流系统,其具有单一的冲刷模式,冲刷能力较弱,尤其是对于软土、上软下硬复合地层及断裂破碎带地层进行施工时,易出现刀盘结泥饼、堵管、堵泵及堵仓等问题,增大了隧道施工难度,且增大了隧道施工风险。
有鉴于此,本申请实施例的泥水环流系统,冲刷管路组件设置有切换模组,切换模组连接第一冲刷管路和第二冲刷管路,用于调整第一冲刷管路和第二冲刷管路的冲刷模式,增加了冲刷管路组件的冲刷模式的数量,提高了对冲刷管路组件的控制精度,从而使得本申请实施例的泥浆环流系统在不同种地质情况下均具有较强的冲刷性能,进而适用于大直径或超大直径的隧道工程,提高了泥水平衡盾构机的适用范围。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参考图1,本申请实施例的泥浆环流系统,包括泥浆处理设备30、进浆管路组件40和至少一个冲刷管路组件60。进浆管路组件40连通泥浆处理设备30及盾体10,用于将泥浆从泥浆处理设备30输送至盾体10。冲刷管路组件60包括第一冲刷管路610、第二冲刷管路620和切换模组630,第一冲刷管路610连通进浆管路组件40和盾体10。第二冲刷管路620与第一冲刷管路610并列,第二冲刷管路620连接进浆管路组件40和盾体10,第二冲刷管路620上设置有增压泵P3。切换模组630连接第一冲刷管路610和第二冲刷管路620,用于调整第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的冲刷模式。
本申请实施例的泥浆环流系统,冲刷管路组件60包括相互并列,且连通盾体10和泥浆处理设备30的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620,第二冲刷管路620上设置有增压泵P3,第一冲刷管路610和第二冲刷管路620之间还连接有切换模组630,切换模组630能够对第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的冲刷模式进行调整,增加了冲刷管路组件60的冲刷模式的数量,提高了对冲刷管路组件60的控制精度,从而使得本申请实施例的泥浆环流系统在不同种地质情况下均具有较强的冲刷性能,进而适用于大直径或超大直径的隧道工程,提高了泥水平衡盾构机的适用范围。
参考图1,泥水平衡盾构机可以包括相连接的盾体10和拖车20。盾体10可以具有相连通的开挖仓110和气垫仓120。示例性地,盾体10可以包括盾壳,以及位于盾壳内的第一隔板150和第二隔板160。第一隔板150与盾壳的内壁516相连接,与盾壳围设成具有开口的开挖仓110,开挖仓110内设置有用于掘进隧道的刀盘111。示例性地,刀盘111可通过回转组件112与盾体10连接。第一隔板150的底部可以设置有泥浆门(附图中未示出)。第二隔板160与第一隔板150间隔设置,且与盾壳的内部相连接。第一隔板150、第二隔板160和盾壳围设成气垫仓120。气垫仓120通过泥浆门与开挖仓110相连通。泥水环流系统连接盾体10和泥浆处理设备30,用于向开挖仓110或气垫仓120输送泥浆,以及将开挖仓110或气垫仓120内的泥浆排出。
掘进隧道时,刀盘111在隧道内的开挖面掘削。泥浆环流系统向开挖仓110内注入泥浆,泥浆充满开挖仓110。泥浆在开挖面形成不透水的泥膜,通过该泥膜的张力保持一定的水压力,以使开挖面受到的土压力和水压力相平衡,从而提高开挖面的稳定性。刀盘111掘削所产生的渣石混合在泥浆中,混合有渣石的泥浆进入开挖仓110和气垫仓120内,经由泥浆环流系统排出,进入隧道外的泥浆处理设备30中,以进行渣石分离、质量调整等处理操作。处理后的泥浆再次经由泥浆环流系统注入开挖仓110内。
示例性地,泥浆在开挖面所形成的泥膜,其厚度可以随渗透时间的增加而增加,从而有效提高泥膜的渗透抵抗力。其次,泥膜所产生的压力与开挖面的土压力产生泥水平衡的效果,能够有效支承及稳定开挖面的土体。泥浆对刀盘111等还具有冷却和润滑的作用,以延长刀盘111的使用寿命。示例性地,泥浆可以包括膨润土、羧甲基淀粉(Carboxymethylstarch sodium,简称CMS)、纯碱和水。膨润土能够提高泥浆的粘度、比重、悬浮性及触变性等参数。CMS能够降低泥浆的失水率、增加泥浆的粘度。纯碱用于调节泥浆的PH值,以及分散渣石颗粒等。
泥浆环流系统还可以用于向盾体10内注入压缩空气,以形成泥浆和空气双重回路。示例性地,可以向气垫仓120内泥水平衡盾构机的轴心线以上的区域注入压缩空气,以形成空气缓冲层,空气缓冲层与位于气垫仓120中的泥浆相接触。由于相接触的空气缓冲层和泥浆具有相同的压力,因此,可通过监测及控制空气缓冲层的压力,来控制气垫仓120及开挖仓110内的泥浆的压力,从而可以确定和保持开外面上的泥浆支护力,提高了泥浆压力的控制精度,进一步保证了开挖面的稳定性。
示例性地,泥浆环流系统可以包括泥浆处理设备30。泥浆处理设备30用于对泥浆进行处理。示例性地,泥浆处理设备30可以包括泥水拌制单元和泥水处理单元。泥水拌制单元可以包括新浆槽、新浆泵、新浆搅拌器、新浆贮备槽、CMS搅拌槽、CMS搅拌器、CMS泵、分配阀和加水设备等。泥水处理单元能够将混有渣石的泥浆进行颗粒分离。示例性地,泥水处理单元可以包括振动筛,振动筛能够对泥浆中混有的渣石进行分离,对泥浆进行预处理,以去除团状或块状的较为粗大的渣石。振动筛的数量可以为单层,也可以为双层或三层,本申请实施例对此不再赘述。
泥浆环流系统还可以包括进浆管路组件40和排浆管路组件50。进浆管路组件40连通泥浆处理设备30及盾体10,用于将泥浆从泥浆处理设备30输送至盾体10。
示例性地,参考图1,进浆管路组件40包括进浆主管路410,进浆主管路410的一端连通至泥浆处理设备30,进浆主管路410的另一端连通至盾体10的开挖仓110或气垫仓120。进浆主管路410上可以设置有第一泵体P1,第一泵体P1用于提供动力,以使泥浆处理设备30中的泥浆能够进入进浆主管路410内。示例性地,进浆主管路410的管内径可以为500mm。
示例性地,进浆管路组件40还可以包括第一支路420,第一支路420的第一端连通进浆主管路410的另一端,第一支路420的第二端连通至气垫仓120的顶部,用于向气垫仓120输入泥浆。第一支路420上可以设置有第一阀门组件421,第一阀门组件421用于控制第一支路420的通断。示例性地,第一阀门组件421可以包括第一球阀。第一球阀可以为气动球阀。泥水平衡盾构机可以包括泥水监控系统,第一阀门组件421可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统远程控制第一阀门组件421,以开启或关闭第一支路420。示例性地,泥水平衡盾构机正常工作时,打开第一阀门组件421;泥水平衡盾构机停机时,关闭第一阀门组件421。示例性地,第一支路420上还可以设置有第一闸阀和减震喉,第一闸阀用于在紧急情况下切断第一支路420,属于安全阀。减震喉能够减轻第一支路420的振动及噪声。
第一支路420还可以连接有旁通管路422,旁通管路422的两端跨设于第一阀门组件421的两端,且与第一支路420相连通。旁通管路422可以设置有第二阀门组件423。示例性地,第二阀门组件423可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统远程控制第二阀门组件423,以开启或关闭旁通管路422。第二阀门组件423可以包括第二球阀。第二球阀可以为液动球阀。第二阀门组件423还可以包括单向阀,单向阀使得旁通支路内的泥浆流向气垫仓120内,防止气垫仓120内的泥浆从旁通管路422流出。示例性地,旁通管路422上还可以设置有减震喉,以减轻旁通管路422的振动及噪声。旁通管路422的管内径可以小于进浆主管路410的管内径。示例性地,旁通管路422的管内径可以为100mm。
当泥水平衡盾构机停止工作时,可控制第一阀门组件421,关闭第一支路420。泥水平衡盾构机可以包括液位传感器,液位传感器能够对气垫仓120内的泥浆液位进行测量。当气垫仓120内的泥浆液位较低时,可以控制第二阀门组件423,以开启旁通管路422,以通过旁通管路422向气垫仓120内补入少量泥浆,以维持掌子面的稳定性。
进浆管路组件40还可以包括第二支路430,第二支路430的第一端与进浆主管路410的另一端连通,第二支路430的第二端连通至开挖仓110,第二支路430远离进浆主管路410的一端可以连接有第二冲刷喷嘴,第二冲刷喷嘴朝向刀盘111。示例性地,第二冲刷喷嘴内部可以采用耐磨材料制成,第二冲刷喷嘴内可以具有8个小冲洗口,8个小冲洗孔可以从4个方向对刀盘111形成高效冲刷。如此设置,使得进浆主管路410内的泥浆可经由第二支路430进入开挖仓110,以向开挖仓110内注入泥浆。而且泥浆还可以经由第二冲刷喷嘴喷向刀盘111,以对刀盘111进行冲洗,防止刀盘111结泥饼。示例性地,第二支路430上可以设置有第三阀门组件431,第三阀门组件431用于开启或关闭第二支路430。第三阀门组件431可以包括第三球阀。第三球阀可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统控制第三球阀,以开启或关闭第二支路430。示例性地,第三球阀可以为气动球阀。第三阀门组件431还可以包括第二闸阀,第二闸阀用于在紧急情况下切断第二支路430,属于安全阀。第二支路430上还可以设置有减震喉,以减轻第二支路430的振动及噪声。
参考图1,泥浆环流系统还可以包括连通管路441,连通管路441竖向设置于气垫仓120内,连通管路441的一端位于气垫仓120内,连通管路441的另一端连通至开挖仓110的顶部。开挖仓110和气垫仓120可通过连通管路441进行连通,以使得开挖仓110内的泥浆压力与气垫仓120内的泥浆压力相平衡。进浆管路组件40还可以包括第三支路440,第三支路440的第一端与进浆主管路410连通,第三支路440的第二端与连通管路441连通。第三支路440上设置有第四阀门组件442,第四阀门组件442用于开启或关闭第三支路440。示例性地,第四阀门组件442可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控启动控制第四阀门组件442,以开启或关闭第三支路440。示例性地,第四阀门组件442可以包括第四球阀。第四球阀可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统控制第四球阀,以开启或关闭第三支路440。示例性地,第四球阀可以为气动球阀。第四阀门组件442还可以包括第三闸阀,第三闸阀用于在紧急情况下切断第三支路440,属于安全阀。第三支路440上还可以设置有减震喉,以减轻第三支路440的振动及噪声。
泥水平衡盾构机正常工作时,控制第四阀门组件442,以关闭第三支路440。当连通管路441发生堵塞时,可控制第四阀门组件442,以开启第三支路440,可通过第三支路440将进浆主管路410的泥浆引入至连通管路441内,以对连通管路441进行冲刷,从而对连通管路441进行疏通。
示例性地,参考图2,进浆主管路410可以包括依次连通的主进浆管路411、主进浆分叉管412、进浆变径弯管413和进浆变径直管414。主进浆管路411可以包括相连接的主进浆直管和主进浆弯管。主进浆管路411的管内径可以为500mm,管外径可以为546mm。主进浆分叉管412可以用于连接冲刷管路组件60。示例性地,主进浆分叉管412可以为三通管路。进浆变径弯管413和进浆变径直管414的管内径小于主进浆,可以为300mm,如此设置,进浆主管路410可以形成二级增压结构,以对进浆主管路410的泥浆进行增压。进浆变径弯管413的一端可以连接有变径分叉管415,变径分叉管415包括第一支路420、第二支路430和第三支路440。示例性地,第一支路420的管内径可以为150mm。第二支路430的管内径可以为200mm。第二支路430可以在第一隔板150上分出两个内径为150mm的冲刷口,其中一个冲刷口可以正对刀盘111前方冲刷,另一个冲刷口可以正对刀盘111的中心位置冲刷。第三支路440的管内径可以为150mm。
示例性地,进浆变径弯管413、进浆变径直管414和变径分叉管415的数量可以均为一个。参考图2,进浆变径弯管413、进浆变径直管414和变径分叉管415的数量也可以均为两个,两个进浆变径弯管413、进浆变径直管414和变径分叉管415分别设置于主进浆管路411的两侧。
泥浆环流系统还可以包括排浆管路组件50,排浆管路组件50连通泥浆处理设备30及盾体10,例如,排浆管路组件50连通泥浆处理设备30和盾体10,用于将泥浆从盾体10内输送至泥浆处理设备30,从而与进浆管路组件40共同作用,以形成泥浆循环路径。
示例性地,参考图1,排浆管路组件50可以包括排浆主管路510、第四支路520和第五支路530。排浆主管路510的一端连通至泥浆处理设备30,排浆主管路510的第二端连接盾体10的开挖仓110或气垫仓120。排浆主管路510上设置有第二泵体P2,第二泵体P2提供动力,用于将排浆主管路510内的泥浆输送至泥浆处理设备30。示例性地,第二泵体P2可以为渣浆泵,其功率可以为1100kW。排浆主管路510的管内径可以为500mm。排浆主管路510上还可以设置有第四闸阀519,第四闸阀519用于在紧急情况下切断排浆主管路510,属于安全阀。排浆主管路510上还可以设置有减震喉,以减轻排浆主管路510的振动及噪声。第四支路520的一端连通排浆主管路510,第四支路520的另一端连通至开挖仓110,用于将开挖仓110内的泥浆排出至进浆主管路410内,并进一步排出至泥浆处理设备30中。示例性的,第四支路520可以连接于第一隔板150上。示例性地,第四支路520上可以设置有第五阀门组件521。第五阀门组件521可以包括第五球阀。第五球阀可以为液动球阀。第五阀门组件521可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统控制第五阀门组件521,以开启或关闭第四支路520。
第五支路530的一端连通至排浆主管路510,第五支路530的另一端连通至气垫仓120,用于将气垫仓120内的泥浆排出至进浆主管路410内,并进一步排出至泥浆处理设备30中。第五支路530上设置有第六阀门组件531。第六阀门组件531可以包括第六球阀。第六球阀可以为液动球阀。第六阀门组件531可以与泥水监控系统电连接,可通过泥水监控系统控制第六阀门组件531,以开启或关闭第五支路530。
当控制第五阀门组件521开启第四支路520,且控制第六阀门组件531关闭第五支路530时,泥水平衡盾构机中的泥浆从开挖仓110中经由第四支路520排出,进入排浆主管路510中,该排浆模式即为直接排浆模式。直接排浆模式能够提高排浆速度,提高泥水平衡盾构机的掘进效率,可以适用于软土地层和淤泥地层等情况。当控制第五阀门组件521关闭第四支路520,控制第六阀门组件531开启第五支路530时,泥水平衡盾构机中的泥浆从气垫仓120中经由第五支路530排出,进入排浆主管路510中,该排浆模式即为间接排浆模式。间接排浆模式能够提高排浆时泥膜的稳定性,从而提高了隧道开挖面的稳定性,适用于开挖断面大、掘进距离长、浅覆土、深基坑、高水压、地质情况复杂多变等情况。
参考图1,排浆管路组件50还可以包括逆洗进浆管路540和逆洗排浆管路550。逆洗进浆管路540的第一端连通进浆主管路410,逆洗进浆管路540的第一端位于第一泵体P1的后端。即泥浆先经过第一泵体P1,再经过逆洗进浆管路540。逆洗进浆管路540的第二端连通排浆主管路510,逆洗进浆管路540的第二端位于第二泵体P2的前端。即泥浆先经过逆洗进浆管路540的第二端,再进入第二泵体P2内。逆洗进浆管路540上设置有第七阀门组件541,第七阀门组件541用于控制逆洗进浆管路540的通断。示例性地,第七阀门组件541可以包括第七球阀。第七球阀可以为液控球阀。
逆洗排浆管路550的第一端可以设置有两个分支,两个分支分别连通开挖仓110和气垫仓120。逆洗排浆管路550的第二端连通排浆主管路510,逆洗排浆管路550的第二端位于逆洗进浆管路540与第二泵体P2之间。排浆主管路510上可以设置第八阀门组件551,第八阀门组件551位于逆洗排浆管路550和排浆进浆管路之间,用于控制第二泵体P2前端的排浆主管路510的通断。示例性地,第八阀门组件551可以包括第八球阀。第八球阀可以为液控球阀。
泥水平衡盾构机正常工作时,控制第七阀门组件541关闭逆洗进浆管路540,控制第八阀门组件551打开排浆主管路510。当排浆管路组件50中的排浆主管路510、第四支路520和/或第五支路530发生堵塞时,控制第八阀门组件551关闭第二泵体P2前端的排浆主管路510,控制第七阀门组件541打开逆洗进浆管路540。在第一泵体P1的作用下,进浆主管路410内的泥浆进入逆洗进浆管路540中,并从逆洗进浆管路540进入第二泵体P2前端的排浆主管路510中,以对排浆主管路510、第四支路520和/或第五支路530进行冲洗。在第二泵体P2的作用下,冲洗所注入的泥浆经由开挖仓110或气垫仓120进入逆洗排浆管路550中,并从位于第二泵体P2后端的排浆主管路510进入泥浆处理设备30中。
示例性地,气垫仓120的底部可以设置有格栅140及碎石机130,格栅140罩设于第五支路530的管口上,以对进入第五支路530的泥浆进行过滤。格栅140能够将体积较大的渣石滤出,避免堵塞第五支路530及排浆主管路510。碎石机130设置于格栅140背向第五支路530的管口的一侧,用于对格栅140滤出的渣石进行破碎,使得渣石能够通过格栅140进入第五支路530内,从而避免渣石在开挖仓110及气垫仓120的底部堆积。
示例性地,排浆管路组件50还可以包括超声波清洗装置(附图中未示出),超声清洗装置可以安装于第五支路530的管口处,作用于格栅140与第五支路530的管口之间,对格栅140和第五支路530的管口进行清洗。
参考图3,排浆主管路510可以包括排浆弯管511。排浆弯管511可通过第一固定管夹513连接于拖车20上。排浆弯管511的一端可以通过连接软管连接于其他配套管路上,排浆弯管511的另一端连接有分叉管路512,分叉管路512远离排浆弯管511的一端分别连接有第四支路520和第五支路530。排浆弯管511上可以设置有磨损检测装置514,用于检测排浆弯管511的磨损情况。第四支路520远离分叉管路512的一端可以设置有连接法兰,可通过螺栓将连接法兰连接于第一隔板150上。
排浆弯管511、分叉管路512、第四支路520和第五支路530的管体的材料可以均为复合材料。示例性地,参考图4,排浆弯管511、分叉管路512、第四支路520和第五支路530的管体可以包括层叠设置的外壁515和内壁516,外壁515为钢管,内壁516为耐磨铸铁。钢管具有良好的焊接性能,能够卷制成任意管径的管体,提高了加工的便捷性。耐磨铸铁可为包括共晶碳化物(Cr、Fe7C3)、二次碳化物、马氏体和残余奥氏体。耐磨铸铁具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,与16Mn的无缝钢管相比,耐磨、耐腐蚀性能提高30倍以上。耐磨铸铁还具有较高的机械强度和较高的抗冲击性能。示例性地,可采用负压工艺将钢管和耐磨铸铁进行紧密贴合。示例性地,进浆管路组件40的管路材料也可以复合材料。
排浆管路组件50用于输送混有渣石的泥浆,在第二泵体的吸力下将泥浆输送至泥浆处理设备30中。示例性地,排浆管路组件50中的工作压力可以在6-10bar之间,最高可达16bar。排浆管路中的泥浆流速可以达到3m/s,对排浆管路组件50的抗冲击性能要求高。如果排浆管路组件50一旦发生磨损、漏浆情况,将会造成盾构机无法正常工作。更换新的排浆管路组件50需要的时间周期长,进而影响隧道的施工效率,且造成的经济损失大。排浆弯管511、分叉管路512、第四支路520和第五支路530的管体的材料为复合材料,能够提高排浆管路组件50的耐磨性能,延长排浆管路组件50的使用寿命,从而保证隧道的施工效率,且避免造成过大的经济损失。
示例性地,参考图5,以排浆弯管511为例,对排浆管道组件的结构进行说明。排浆弯管511可以为分体结构,例如,排浆弯管511可以包括可拆卸连接的第一管体517和第二管体518。第一管体517和第二管体518可以均包括层叠设置的钢管和耐磨铸铁。第一管体517的钢管的第一端设置有第一对焊法兰5171,第二端设置有第二对焊法兰5172。第二管体518的钢管的第一端与第一管体517的第二端对接。第二管体518的钢管的第一端设置有松套法兰5181,松套法兰5181可以与第二对焊法兰5172对接,松套法兰5181和第二对焊法兰5172可通过螺栓和螺母进行连接。螺栓上可以套设有垫片,以防止螺母与螺栓发生松动。第二管体518的第二端可以设置有第三对焊法兰5182,第三对焊法兰5182用于同其他管路进行连接,本申请实施例对此不再赘述。示例性地,第二管体518可以为弯管,弯管发生弯曲的区域可以设置有贴板加固层5183,贴板加固层5183连接于钢管的外侧,以进一步提高弯曲的区域的耐磨性能。
泥浆环流系统还可以包括至少一个冲刷管路组件60,冲刷管路组件60用于对盾构机进行冲刷,防止发生刀盘111结泥饼、堵管、堵泵及堵仓等问题。示例性地,冲刷管路组件60可以包括第一冲刷管路610、第二冲刷管路620和切换模组630。第一冲刷管路610的第一端连通进浆主管路410,第一冲刷管路610的第二端连通至盾体10的开挖仓110或气垫仓120。第二冲刷管路620上设置有增压泵P3。第二冲刷管路620的第一端连通进浆主管路410,第二冲刷管路620的第二端连通至盾体10的开挖仓110或气垫仓120。切换模组630连接第一冲刷管路610和第二冲刷管路620,用于调整第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的冲刷模式。
示例性地,参考图1、图5、图6和图7,切换模组630可以包括相互独立且交叉设置的第一连接管路631和第二连接管路632,第一连接管路631的第一端连接第一冲刷管路610,第一连接管路631的第二端连接第二冲刷管路620。第二连接管路632的第一端连接第二冲刷管路620,第二连接管路632的第二端连接第一冲刷管路610。第一冲刷管路610、第二冲刷管路620、第一连接管路631和第二连接管路632上均设置有开关阀,第一冲刷管路610上的开关阀位于第一连接管路631和第二连接管路632之间,第二冲刷管路620上的开关阀位于第一连接管路631和第二连接管路632之间。示例性地,开关阀可以为闸阀。
下面结合图5,对切换模组630的工作过程进行说明。第一冲刷管路610的入口为a1端,出口为b1端。第二冲刷管路620的入口为a2端,出口为b2端。第一冲刷管路610、第一连接管路631、第二连接管路632和第二冲刷管路620上开关阀依次为开关阀V1、开关阀V2、开关阀V3和开关阀V4。可通过控制开关阀V1、开关阀V2、开关阀V3和开关阀V4,对第一冲刷管路610和第二冲刷管路620进行六种冲刷模式的切换。
第一种模式,当开关阀V1、开关阀V4开启,开关阀V2、开关阀V3关闭时,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,从b1端流出,可实现b1端的大流量冲刷;进浆主管路410的泥浆经由增压泵P3增压后进入第二冲刷管路620的a2端,从b2端流出,可实现b2端的增压冲刷。
第二种模式,当开关阀V1、开关阀V4关闭,开关阀V2、开关阀V3开启时,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,进入第一连接管路631,从第二冲刷管路620的b2端流出,可实现b2端的大流量冲刷;进浆主管路410的泥浆经由增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,进入第二连接管路632,从第一冲刷管路610的b1端流出,实现b1端的增压冲刷。
第三种模式,当开关阀V1、开关阀V2、开关阀V4开启,开关阀V3关闭时,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,从第一冲刷管路610的b1端流出,可实现b1端的大流量冲刷;进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,经由第一连接管路631进入第二冲刷管路620的b2端,同时,进浆主管路410的泥浆经增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,从第二冲刷管路620的b2端流出,可实现b2端的大流量增压冲刷。
第四种模式,当开关阀V1、开关阀V3、开关阀V4开启,开关阀V2关闭时,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,从第一冲刷管路610的b1端流出,同时进浆主管路410的泥浆经增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,经由第二连接管路632从第一冲刷管路610的b1端流出,可实现b1端的大流量增压冲刷;进浆主管路410的泥浆经增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,从第二冲刷管路620的b2端流出,可实现b2端的增压冲刷。
第五种模式,当开关阀V1、开关阀V2开启,开关阀V3、开关阀V4关闭时,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,从第一冲刷管路610的b1端流出,可实现b1端的小流量冲刷;进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,经由第一连接管路631从第二冲刷管路620的b2端流出,可实现b2端的小流量冲刷。
第六种模式,当开关阀V1、开关阀V2关闭,开关阀V3、开关阀V4开启时,进浆主管路410的泥浆经由增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,经由第二连接管路632从第一冲刷管路610的b1端流出,可实现b1端的低压冲刷;进浆主管路410的泥浆经由增压泵P3增压后,进入第二冲刷管路620的a2端,从第二冲刷管路620的b2端流出,可实现b2端的低压冲刷。
对于大直径或超大直径的隧道工程,在隧道的掘进过程中,对于不同的挖掘情况,可通过切换模组630对第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的冲刷模式进行调整,提高了对冲刷管路组件60的控制精度,从而使得本申请实施例的泥浆环流系统在不同种地质情况下均具有较强的冲刷性能,避免发生刀盘111结泥饼、堵管、堵泵及堵仓等问题,进而适用于大直径或超大直径的隧道工程,提高了泥水平衡盾构机的适用范围。
此外,当第一冲刷管路610、第二冲刷管路620、第一连接管路631及第二连接管路632出现堵塞或者漏浆,可以通过切换模组630切换冲刷管路组件60的冲刷模式,使得进浆主管路410中的泥浆仍然能够进入开挖仓110或气垫仓120内,从而确保冲刷管路组件60的正常运转。
而且,当增压泵P3需要检修时,可开启开关阀V1和开关阀V2,关闭开关阀V3和开关阀V4,进浆主管路410的泥浆进入第一冲刷管路610的a1端,从第一冲刷管路610的b1端流出,同时,进浆主管路410的泥浆可进入第一冲刷管路610的a1端,经由第一连接管路631从第二冲刷管路620的b2端流出,从而使得第二冲刷管能够正常工作,进而确保冲刷管路组件60的正常运转。
本申请实施例的切换模组630采用模块化结构,切换模组630本身为一个整体,能够节省安装空间。而且,还能够降低与第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的连接难度。示例性地,开关阀V1、开关阀V2、开关阀V3和开关阀V4可以均为能够远程控制的阀门,可通过PLC等程序设定阀组件的联动互锁。
第一冲刷管路610和第二冲刷管路620远离进浆管路组件40的一端可以均连接有第一冲刷喷嘴640,第一冲刷喷嘴640能够对泥浆的冲刷压力及冲刷范围进行调整。第一冲刷喷嘴640可以与第一冲刷管路610或第二冲刷管路620远离进浆管路组件40的一端可拆卸连接,以便于对第一冲刷喷嘴640进行更换。示例性地,参考图8和图9,第一冲刷喷嘴640可以包括相连通的一个第一进浆子管路641和至少一个第一出浆子管路642,第一进浆子管路641具有第一进浆口643。第一出浆子管路642具有第一出浆口644,第一出浆口644的口径小于第一进浆口643的口径,以对泥浆进行增压,从而提高冲刷能力。示例性地,第一出浆子管路642的数量可以为一个,该第一出浆子管路642的第一出浆口644的口径可以为100mm。第一进浆子管路641的第一进浆口643的口径可以为200mm,能够对泥浆进行增压。参考图8,第一出浆子管路642的数量可以为两个。第一出浆子管路642的第一出浆口644的口径可以为80mm。第一进浆子管路641的第一进浆口643的口径可以为200mm。如此设置,能够对泥浆进行增压,同时还能够增大冲刷范围,增强冲刷效果。参考图9,第一出浆管路的数量也可以为三个。其中两条第一出浆子管路642的第一出浆口644的口径可以为50mm,另一条第一出浆子管路642的第一出浆口644的口径可以为80mm。第一进浆子管路641的第一进浆口643的口径可以为200mm。如此设置,能够对泥浆进行增压,同时还能够进一步增大冲刷范围,增强冲刷效果。示例性地,第一进浆子管路641和第一出浆子管路642的材料可以为复合材料,本申请实施例对此不再赘述。
在本申请实施例的另一些实现方式中,参考图10,第一冲刷喷嘴640也可以包括依次连通的第二进浆子管路651、软管653和第二出浆子管路652,以及两个电机656。第二进浆子管路651远离软管653的一端与第一冲刷管路610或第二冲刷管路620的一端连通,第二进浆子管路651具有第二进浆口654。第二出浆子管路652具有第二出浆口655,第二出浆口655的口径小于第二进浆口654的口径。两个电机656分别安装于第二进浆子管路651的两侧。示例性地,第二出浆子管路652的外侧设置于电机座657,两个电机656可以固定于电机座657上。两个电机656的输出轴均卷绕有钢丝绳658,两个钢丝绳658的端部分别连接于第二出浆子管路652的两侧。示例性地,第二进浆子管路651和第二出浆子管路652的材料可以为复合材料,本申请实施例对此不再赘述。
当两个电机656工作时,其中一个电机656的输出轴转动,以将与该电机656的电机656轴相连接的钢丝绳658收紧,向第二出浆子管路652施加拉力;另一个电机656的输出轴反向转动,以将与另一个电机656的电机656轴相连接的钢丝绳658放松,从而使得第二出浆子管路652相对第二进浆子管路651发生偏转,以对冲刷角度进行调整。示例性地,在冲刷过程中,可以循环控制两个电机656,以使第一冲刷喷嘴640可以实现旋转冲刷。示例性地,第二出浆子管路652相对第二进浆子管路651的偏转角度可以为±30°。
示例性地,参考图1及图11,至少一个冲刷管路组件60包括第一冲刷管路组件660、第二冲刷管路组件670和第三冲刷管路组件680中的至少一个。第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610连通至开挖仓110,且与刀盘111的回转接头组件相连接,以对刀盘111的中心区域进行冲刷,防止刀盘111结泥饼。而且,第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610和刀盘111的回转接头组件连接,使得第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610能够与刀盘111的主驱动同步伸缩。
示例性地,第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610的管内径可以为300mm。当到达回转接头组件时,可以分为十二路分支,以对常压可更换刀具的区域进行冲刷。第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610可以包括依次连通的第一冲刷直管661、第一冲刷弯管662、预弯软管653和泥浆软管653,预弯软管653和泥浆软管653可以设置在回转接头的后方,预弯软管653和泥浆软管653可形成S形的伸缩管路,以实现500mm长度的微调。示例性地,第一冲刷管路组件660的第一冲刷管路610上可以设置有液动球阀和流量计等。
第一冲刷管路组件660的第二冲刷管路620连通至气垫仓120,且朝向格栅140,以对格栅140进行冲刷,防止格栅140发生堵塞。示例性地,该第二冲刷管路620上的增压泵P3可以为渣浆泵,其功率可以为400kW,该第二冲刷管路620与渣浆泵连接的管路口径可以为300mm。第一冲刷管路组件660的第二冲刷管路620的管内径可以为150mm。示例性地,第一冲刷管路组件660的第二冲刷管路620可以包括相连通的第二冲刷直管和第二冲刷弯管663,第二冲刷弯管663和第二冲刷直管可通过减震喉连接。第二冲刷弯管663连通至气垫仓120。第二冲刷弯管663的一端可以设置有第一冲刷喷嘴640,第一冲刷喷嘴640和第二冲刷弯管663可以为一体结构。第一冲刷管路组件660的第二冲刷管路620上可以设置有气动球阀。示例性地,可通过对切换模组630进行控制,以对第一冲刷管路组件660的第二冲刷管路620的冲刷模式进行切换。切换冲刷模式的过程可参照上述对切换模组630的工作过程的描述,在此不再赘述。
第二冲刷管路组件670的第一冲刷管路610连通至气垫仓120,且朝向泥浆门,以对泥浆门进行冲刷,防止泥浆门堵塞。示例性地,第二冲刷管路组件670的第一冲刷管路610可以包括第三冲刷弯管671,第三冲刷弯管671连通至气垫仓120内。
第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620连通至气垫仓120,且朝向碎石机130,以对碎石机130进行冲刷。一方面可以使得泥浆和渣石能够充分混合,提高了渣石的流动性,有利于渣石及排浆的排出。另一方面,水流的冲刷作用可以对气垫仓120底部的砂石、泥饼等进行冲击搅拌,有利于碎石机130的对大块的渣石进行破碎。示例性地,第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620朝向碎石机130的一端分为两个分支,以对碎石机130的两侧进行冲刷,从而增强冲刷效果。第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620上的增压泵P3可以为渣浆泵,其功率可以为250kW。示例性地,第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620的管内径可以为200mm。第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620可以包括相连接的第四冲刷直管和第四冲刷弯管672,第四冲刷直管和第四冲刷弯管672可通过减震喉连接。第四冲刷弯管672连通至气垫仓120。第四冲刷弯管672的一端可以连接有第一冲刷喷嘴640。第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620上可以设置有气动球阀。示例性地,可通过对切换模组630进行控制,以将第二冲刷管路组件670的第二冲刷管路620的冲刷模式进行切换。切换冲刷模式的过程可参照上述对切换模组630的工作过程的描述,在此不再赘述。
第三冲刷管路组件680的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620均连通至开挖仓110,且朝向开挖仓110的底部,以对开挖仓110的底部进行冲刷,防止渣石在开挖仓110及气垫仓120的底部沉积而堵塞开挖仓110及气垫仓120。示例性地,第三冲刷管路组件680的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的管内径可以为200mm。第三冲刷管路组件680的第二冲刷管路620上的增压泵P3可以为渣浆泵,其功率可以为250kW。示例性地,参考图1,第三冲刷管路组件680的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620的末端可以设置有第五闸阀。当第三冲刷管路组件680的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620位于开挖仓110内的部分发生磨损时,可关闭第五闸阀,从而关闭第三冲刷管路组件680的第一冲刷管路610和第二冲刷管路620,以防止开挖仓110内的泥浆通过冲洗口进入气垫仓120内。
示例性地,第三冲刷管路的第一冲刷管路610和/或第三冲刷管路的第一冲刷管路610可以包括第五冲刷弯管681,第五冲刷弯管681穿过第二隔板160,且连接于第一隔板150上,以与开挖仓110连通。
可以理解的是,冲刷管路组件60也可以设置于盾体10的其他区域,以对盾体10的其他区域进行冲刷,本申请实施例对此不再赘述。
第一泵体P1、第二泵体P2和增压泵P3可以均位于泵组内,泵组可以包括接口管路组件、进出口管路的压力检测装置、泵头清洗水路装置、泵出口管路流量检测设备、泥浆密度检测设备和泵出入口的闸阀等。各泵组可以安装在泥水平衡盾构机中配套设备的台车框架上,后配套设备通过拼装机180与H架170连接。
泥水环流系统还可以包括管路支撑组件70,管路支撑组件70用于对泥水环流系统中的各管路进行支撑。示例性地,参考图12,管路支撑组件70可以包括第一支撑单元。第一支撑单元可以包括第一安装座710。泥水平衡盾构机可以包括连接盾体10和拖车20的拼装机180,拼装机180具有托梁181。第一安装座710可以连接于拼装机180的托梁181上。第一安装座710可以设置有第一通孔711,第一通孔711用于固定管路。示例性地的逆洗进浆管路540或逆洗排浆管路550可以穿设于第一通孔711内。
管路支撑组件70还可以包括第二支撑单元。第二支撑单元可以包括桁架720和连接座721,桁架720通过第二安装座724连接于拼装机180的托梁181上。示例性地,第二安装座724可以采用矩形钢管制成,在安装管路时,可以现场将第二安装座724焊接于托梁181上。桁架720的端部可以设置有连接板722。拼装机180还具有举升机构。连接板722可以连接到举升机构的底座上,以固定桁架720。
第二支撑单元还可以包括第二固定管夹723,第二固定管夹723连接于桁架720上,用于固定管路。示例性地,第二固定管夹723与桁架720之间还可以设置有第二安装座724,第二固定管夹723通过第二安装座724与桁架720连接。第二安装座724可用于调整第二固定管夹723的高度。示例性地,排浆主管路510、进浆主管路410和第二冲刷管路620等可以通过第二固定管夹723连接于桁架720上,桁架720能够对排浆主管路510、进浆主管路410和第二冲刷管路620等提供拉力。
示例性地,泥水环流系统还可以包括平衡管路及保压管路,本申请实施例对此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种泥浆环流系统,其特征在于,包括:
泥浆处理设备;
进浆管路组件,其连通所述泥浆处理设备及盾体,用于将泥浆从所述泥浆处理设备输送至所述盾体;
至少一个冲刷管路组件,所述冲刷管路组件包括第一冲刷管路、第二冲刷管路和切换模组,所述第一冲刷管路连通所述进浆管路组件和所述盾体;所述第二冲刷管路与所述第一冲刷管路并列,所述第二冲刷管路连接所述进浆管路组件和所述盾体,所述第二冲刷管路上设置有增压泵;所述切换模组连接所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路,用于调整所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路的冲刷模式。
2.根据权利要求1所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述切换模组包括相互独立且交叉设置的第一连接管路和第二连接管路,所述第一连接管路的第一端连接所述第一冲刷管路,所述第一连接管路的第二端连接所述第二冲刷管路;所述第二连接管路的第一端连接所述第二冲刷管路,所述第二连接管路的第二端连接所述第一冲刷管路;所述第一冲刷管路、所述第二冲刷管路、所述第一连接管路和所述第二连接管路上均设置有开关阀,所述第一冲刷管路上的所述开关阀位于所述第一连接管路和所述第二连接管路之间,所述第二冲刷管路上的所述开关阀位于所述第一连接管路和所述第二连接管路之间。
3.根据权利要求2所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路远离所述进浆管路组件的一端连接有第一冲刷喷嘴。
4.根据权利要求3所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述第一冲刷喷嘴包括相连通的一个第一进浆子管路和至少一个第一出浆子管路,所述第一进浆子管路具有第一进浆口,所述第一进浆口与所述第一冲刷管路或所述第二冲刷管路连通;所述第一出浆子管路具有第一出浆口,所述第一出浆口的口径小于所述第一进浆口的口径。
5.根据权利要求3所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述第一冲刷喷嘴包括依次连通的第二进浆子管路、软管和第二出浆子管路,以及两个电机;所述第二进浆子管路远离所述软管的一端具有第二进浆口,所述第二进浆口与所述第一冲刷管路或所述第二冲刷管路的一端连通;
所述第二出浆子管路远离所述软管的一端具有第二出浆口,所述第二出浆口的口径小于所述第二进浆口的口径;
两个所述电机分别安装于所述第二进浆子管路的两侧,两个所述电机的输出轴均卷绕有钢丝绳,两个所述钢丝绳的端部分别连接于所述第二出浆子管路的两侧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的泥浆环流系统,其特征在于,至少一个所述冲刷管路组件包括第一冲刷管路组件、第二冲刷管路组件和第三冲刷管路组件中的至少一个;
所述第一冲刷管路组件的所述第一冲刷管路连通至开挖仓,且与刀盘的回转接头组件相连接;所述第一冲刷管路组件的所述第二冲刷管路连通至气垫仓,且朝向格栅;
所述第二冲刷管路组件的所述第一冲刷管路连通至气垫仓,且朝向泥浆门;所述第二冲刷管路组件的所述第二冲刷管路连通至气垫仓,且朝向碎石机;
所述第三冲刷管路组件的所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路均连通至开挖仓,且朝向开挖仓的底部。
7.根据权利要求1-5任一项所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述进浆管路组件包括进浆主管路和第一支路,所述进浆主管路与所述第一冲刷管路和所述第二冲刷管路连通;所述第一支路的第一端连通所述进浆主管路,所述第一支路的第二端连通至气垫仓的顶部,用于向所述气垫仓输入泥浆,所述第一支路具有第一阀门组件,所述第一支路还连接有旁通管路,所述旁通管路的两端跨设于所述第一阀门组件的两端,且与所述第一支路相连通,所述旁通管路设置有第二阀门组件,所述旁通管路的管内径小于所述进浆主管路的管内径。
8.根据权利要求7所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述进浆管路组件还包括第二支路,所述第二支路的第一端与所述进浆主管路连通,所述第二支路的第二端连通至开挖仓,所述第二支路远离所述进浆主管路的一端连接有第二冲刷喷嘴,所述第二冲刷喷嘴朝向刀盘。
9.根据权利要求7所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述泥浆环流系统还包括连通管路,所述连通管路竖向设置于气垫仓内,所述连通管路的一端位于所述气垫仓的底部,所述连通管路的另一端连通至开挖仓的顶部;
所述进浆管路组件还包括第三支路,所述第三支路的第一端与所述进浆主管路连通,所述第三支路的第二端与所述连通管路连通,所述第三支路上设置有第四阀门组件。
10.根据权利要求1-5任一项所述的泥浆环流系统,其特征在于,所述泥浆环流系统还包括排浆管路组件,所述排浆管路组件连通所述泥浆处理设备及盾体,用于将泥浆从所述盾体内输送至所述泥浆处理设备。
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- 2023-01-18 CN CN202310072998.5A patent/CN115992709A/zh active Pending
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