CN201318180Y - 盾构机注浆管路冲洗装置 - Google Patents

盾构机注浆管路冲洗装置 Download PDF

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曾可喜
曾永超
王国义
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Abstract

一种盾构机注浆管路冲洗装置，属于隧道工程技术领域，其特征是：在注浆管路上分段加装有控制球阀，在注浆管路上有旁引管路并通过控制球阀同时与外高压气体源和外循环水源连通。有益效果是：注浆管路冲洗装置的设计，节省了注浆管路的冲洗时间，有效地预防了注浆管路的堵塞发生，提高盾构施工进度。每年按盾构掘进240天计算，每班(12小时)可以节省1小时冲洗管路的时间，每年将节省480小时，按1.5个小时可以掘进拼装一环计算，将增加产量320环，增加产值约1280万元，利润率按5％计算，增加利润64万元。此注浆管路冲洗装置安装简单，操作简单，可以用于所有注同步浆液的盾构机中。

Description

盾构机注浆管路冲洗装置
技术领域
本实用新型属于隧道工程技术领域，涉及一种盾构机部件的改进。
背景技术
盾构机以掘进速度快、安全可靠等优点在城市地铁施工中占主导地位。盾构施工中同步注浆系统的作用是及时填充管片和开挖面之间的间隙防止地面沉降。同步注浆浆液的凝固时间一般在3-10小时，因此注浆过程中浆液非常容易在注浆管路中沉淀、粘附、凝固，容易造成注浆管路的堵塞。为了防止堵塞，需要经常对注浆管路进行清洗，目前常用的注浆管路的冲洗方法把注浆管(总长约为120米)分段拆开，用盾构机上的外循环水分段冲洗。操作过程复杂，耗费时间长(约为1个小时)。
盾构机同步注浆原理：
盾构机进行同步注浆的目的是有效填充盾构机开挖掌子面与管片(8)之间的空隙，从而控制地表的沉降。原同步注浆系统(如图1)是在地面搅拌好的同步浆液由浆车运输到盾构机台车内，泵送到盾构机台车上的储浆罐内。随着盾构机的掘进启动注浆泵(1)和注浆泵(2)，每个注浆泵分成两路压力浆液经注浆软管、钢管(约30米)，到达盾构机盾尾(7)，经盾尾(7)内的钢管进入到空隙内，填充满空隙。
传统清洗管路方法和缺点：
由于同步注浆浆液是由水泥、砂、粉煤灰、膨润土、水按一定比例配置而成初凝时间大约在3-10小时之间。浆液容易在注浆管路中沉积、粘附，导致注浆管路经常堵塞。为了防止管路的堵塞，就需要经常对注浆管路进行清洗，一般是每12小时清洗一次。由于盾构施工工序是掘进和拼装管片，其它是辅助时间，盾构施工过程中尽量缩短辅助时间，辅助时间最理想为零，这样才能提高盾构施工进度。
传统清洗管路的方法是将管路一节节拆下，利用盾构机上的外循环水进行冲洗，由于管路多，总长约为120米，清洗一次大约需要1小时左右。由于盾构机掘进时需要注浆，此时间不能清洗注浆管路，在拼装过程中如果清洗管路需要拆下管路，占用的空间又与拼管片的空间相干涉，因此只能选择在管片拼装完成后进行，这样每班1个小时的时间就白白浪费了，不能用于盾构的掘进或拼装。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种盾构机注浆管路冲洗装置，它在原有注浆管路的基础上增加一些管路和控制球阀，通过加入外循环水，间断加入高压气体利用高压气体的可膨胀性原理将注浆管路中沉积物冲洗干净，达到清洗注浆管路的目的，不用拆注浆管清洗，大大地节省了清洗注浆管路的时间，提高了盾构施工进度。
本实用新型的技术方案是：在注浆管路上分段加装有控制球阀，在注浆管路上有旁引管路并通过控制球阀同时与外高压气体源和外循环水源连通。
本实用新型的有益效果是：注浆管路冲洗装置的设计，节省了注浆管路的冲洗时间，有效地预防了注浆管路的堵塞发生，提高盾构施工进度。每年按盾构掘进240天计算，每班(12小时)可以节省1小时冲洗管路的时间，每年将节省480小时，按1.5个小时可以掘进拼装一环计算，将增加产量320环，增加产值约1280万元，利润率按5％计算，增加利润64万元。此注浆管路冲洗装置安装简单，操作简单，可以用于所有注同步浆液的盾构机中。
附图说明
图1为原同步注浆系统图；
图2为本实用新型的同步注浆系统图(含注浆管路冲洗装置)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
如图1、2所示，1是注浆泵A、2是注浆泵B、3是注浆管路A 4是注浆管路B、5是注浆管路C、6是注浆管路D、7是尾盾、8是管片、9是球阀A、10是球阀B、11是球阀C、12是球阀D、13是球阀E、14是球阀F、15是球阀G、16是球阀H、17是接头、18是高压气体源、19是外循环水源。
改进后注浆管路系统和清洗方法
改进后的同步注浆管路系统(如图2)，增加了一些管路和控制球阀，在注浆过程中所有旁路球阀即球阀D(12)、球阀E(13)、球阀F(14)、球阀G(15)处于关闭状态。当需要清洗注浆管路A(3)时，将管路A的接头1(17)拆下并放置在台车踏板下，球阀C(11)、球阀E(13)、球阀F(14)、球阀G(15)处于关闭状态，球阀D(12)和球阀H(16)开启，然后适当开启球阀A(9)，外循环水进行管路A(3)中，并沿管路向接头1(17)处流动，此时管路A(3)中水和沉积物混合在一起，充满整个管路A(3)，之后间断开关球阀B(10)，高压气体进入管路A(3)，由于气体的可膨胀性，气体在管路A(3)内向低压处迅速膨胀，气体带动着水和管路A(3)内的沉积物迅速向接头1(17)处喷出，高速度的流动致使管路A(3)内的沉积物冲出，从而迅速清洗干净整条管路A(3)，如果球阀(16)关闭，球阀(11)和球阀(12)开启，按以上操作可以清洗干净盾尾内的注浆钢管，以此类推，清洗注浆管路(4)、注浆管路(5)、注浆管路(6)按此操作方法开关相应的球阀即可以进行。
改进后的注浆管路系统清洗时只是开启球阀和拆下管路的接头(17)处即可，不用再一节节的拆下，四条管路的清洗只需要20分钟左右，而且清洗的管路比传统清洗方法更加干净。在清洗过程中与拼装管片不干涉，因此清洗管路在拼装管片时进行，不会影响盾构机的掘进与拼装，节省了大量的时间。

Claims (1)

1、一种盾构机注浆管路冲洗装置，包括注浆管路、注浆泵，其特征是：在注浆管路上分段加装有控制球阀，在注浆管路上有旁引管路并通过控制球阀同时与外高压气体源和外循环水源连通。
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