CN202219253U - 一种盾构机及其注浆管清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种盾构机及其注浆管清洗装置。该装置包括：清水室，所述清水室内接入有清水；污水室，所述污水室内接入有污水，所述污水室和所述清水室之间形成连通；水泵，在所述水泵的驱动下，所述清水室内的清水经过注浆管的第一端、注浆管的第二端后，汇集于污水室内。本实用新型还可以包括第一过滤筛、第二过滤筛、带有把手的水箱盖、装有砼料清洗用品的装载管等结构。本实用新型可以在清水室、注浆管和污水室之间建立水循环回路，具有节约水资源、不影响隧道管片及地表、有利于渣土收集、有利于砼料清洗用品回收利用等优点。

Description

一种盾构机及其注浆管清洗装置

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程领域，具体地说，涉及一种盾构机注浆管清洗装置，以及包括该清洗装置的盾构机。

背景技术

盾构机(全名盾构隧道掘进机)是一种专门用于隧道掘进的工程机械，其已被证明为是一种经济高效的隧道施工机械，被广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程中。

在隧道挖掘成型后，需要在其内周衬砌起支护作用的管片，承担土层压力、地下水压力以及一些特殊载荷。与此同时，在盾构机施工时，需对衬砌管片与隧道内周之间的间隙进行注浆填充，以起到稳定衬砌管片、防止地面沉降和增强隧道防水能力的作用。

盾构机注浆的主要材料是水泥，辅助添加有砂、膨润土、石灰、水玻璃等成分，均为易在管道内形成沉积的物质。事实上，盾构机施工时，随着注浆液在注浆管道中逐渐沉积，注浆管的通径会慢慢变小，影响注浆的效果，严重时甚至会造成堵塞而不能注浆，妨碍盾构机正常掘进施工。

因此每隔一段时间，必须对盾构机的注浆管道进行清洗，以保证注浆管道的通畅，使盾构机能正常施工注浆。

图1和图2是现有技术中应用最广泛的注浆装置，其结构类似两位三通换向阀，包括注浆管10、清洗管20和活塞管30。其中注浆管10包括管口A和管口C，清洗管20包括管口B和管口D，活塞管30内设置有包括前端活塞4a和后端活塞4b的活塞杆40。该活塞杆40可以由外部液压机构控制其伸缩移动。

在图1所示的位置时，盾构机处于注浆施工状态，管口D被前端活塞4a堵住，注浆液流通状态为管口A→管口C→管口E。

在图2所示的位置时，盾构机处于注浆管清洗状态，管口E被前端活塞4a堵住，清洗水流通状态为管口B→管口D→管口C→管口A，后端活塞4b阻止清洗水流入活塞管30上方。

通常，对盾构机注浆管10进行一次清洗需泵水80L～120L，直径6m左右的地铁盾构机有四处注浆管，全部清洗一次约需泵水300L～500L，大量的清洗废水在隧道内回收、储存和排运非常困难。

为避免麻烦，隧道施工人员有时会选择在图1所示的位置进行清洗，清洗水直接从管口A接入并从管口E泵出到隧道管片外的土体中，整个过程并不进行污水回收。

这种做法有几项缺点：1、浪费水资源；2、大量的水泵入土体，会对土体造成侵蚀，影响隧道管片的稳定；3、大量高压水的泵入，可能会引起地层挠动，影响地表稳定。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种盾构机注浆管清洗装置，该装置可以明显节约水资源，避免施工人员的误操作，并避免清洗水对隧道管片和地表的影响。

本实用新型的盾构机注浆管清洗装置，用于清洗注浆管内沉积的注浆液，包括：

清水室，所述清水室内接入有清水；

污水室，所述污水室内接入有污水，所述污水室和所述清水室之间形成连通；

水泵，在所述水泵的驱动下，所述清水室内的清水经过注浆管的第一端、注浆管的第二端后，汇集于污水室内。

作为上述技术方案的优选，所述清水室和所述污水室相邻设置，中间由隔板分开，通过所述隔板形成连通清水室和污水室的连通部。

作为上述技术方案的优选，所述污水室设置有第一过滤筛，所述第一 过滤筛用于过滤污水中的渣土。

作为上述技术方案的优选，所述第一过滤筛竖向设置于所述隔板下方，所述污水经过所述第一过滤筛进入清水室。

作为上述技术方案的优选，所述第一过滤筛的上方还设置有横向的第二过滤筛，所述第二过滤筛的筛孔大于所述第一过滤筛的筛孔。

作为上述技术方案的优选，所述清水室和所述污水室的上方还设置有包括把手的水箱盖。

作为上述技术方案的优选，所述清水室上设置有在清洗作业时常关的清水进水口，所述污水室上设置有在清洗作业时常关的污水进水口。

作为上述技术方案的优选，在所述水泵和所述注浆管之间还设置装载管，所述装载管内设置有砼料清洗用品，清水经过所述装载管后进入注浆管的第一端，所述装载管上设置有可开合的管盖。

作为上述技术方案的优选，所述装载管邻近水泵的一侧还设置有网栅，所述网栅用于防止所述砼料清洗用品进入所述水泵内。

本实用新型的另一个目的在于提供一种盾构机，该盾构机包括前述的盾构机注浆管清洗装置。

本实用新型通过在清水室、注浆管和污水室之间建立水循环回路，有利于清洗水的循环利用，具有节约水资源、保护环境的优点；此外，本实用新型有效地解决了清洗污水的排放，避免了大量储存、排运废水的工作，操作人员不会因避免麻烦而进行误操作，污水不会泵入土体而对隧道管片和地表造成影响；而且，本实用新型在清洗的同时通过过滤筛完成了渣土的收集，免除了后续渣土的人工收集工作，降低了施工人员的劳动强度；另外，本实用新型能够自动回收清洗球或清洗柱，有利于其反复循环利用。本实用新型还具有对现有结构改动小、制造成本低、占用隧道空间少等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种现有的注浆装置在注浆状态时的示意图；

图2是图1所示注浆装置在清洗状态时的示意图；

图3是本实用新型一实施例的盾构机注浆管清洗装置布局图；

图4是本实用新型一实施例的清水室和污水室的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的装载管结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图3所示是本实用新型一实施例的盾构机注浆管清洗装置布局图。由于在注浆施工过程中，注浆液会在注浆管10中逐渐沉积，注浆管10的通径会慢慢变小，影响注浆的效果，严重时甚至会造成堵塞而不能注浆，妨碍盾构机正常掘进施工。因此每隔一段时间，需要使用本实用新型的清洗装置清洗注浆管10内沉积的注浆液，以保证注浆管道的通畅，使盾构机能正常施工注浆。

从图3可以看出，本实用新型的盾构机注浆管清洗装置至少包括清水室1、污水室2和水泵3。其中清水室1内接入有清水，污水室2内接入有污水，污水室2和清水室1之间形成连通；在水泵3的驱动下，清水室1内的清水经过注浆管10的第一端、注浆管10的第二端后，汇集于污水室2内。

本实用新型所指的清水和污水是一个相对的概念，在清洗的过程中， 清水室1内的水相对于污水室2内的水要更洁净。在第一次使用本实用新型的清洗装置时，在清水室1内可以接入洁净度最高的自来水，污水室2内接入该自来水清洗注浆管10后的污水。回收后的污水又可以流入清水室1内形成循环回路。随着循环次数的增加，清水室1内的清水和污水室2内的污水的洁净度都相应降低。

本实用新型的水泵3可以是一个潜水泵，该潜水泵设置在清水室1内。优选如图3所示，该水泵3设置于清水室1外，相应地，在清水室1上设置有清水出水口1b(如图4所示)，水泵3的第一端连接该清水出水口1b。清洗完成后，可以将注浆管10的第二端连接至污水室2的污水进水口2a(如图4所示)。

本实用新型可以在清洗过程中，将清水直接通过接口接入至注浆管10的第一端。优选地，本实用新型可以适用于图1和图2所示的注浆装置。相应地，清水入口可以连接管口B，污水入口可以连接管口A。在图1所示的位置时，盾构机处于注浆施工状态，水泵3关闭，注浆液流通状态为管口A→管口C→管口E。在图2所示的位置时，水泵3工作，盾构机处于注浆管清洗状态，清洗水流通状态为清水室1→水泵3→管口B→管口D→管口C→管口A→污水室2。应当清楚，本实用新型也可以适用于多种变型或改进的注浆装置，本实用新型并不受限于此。

本实用新型在清水室1和污水室2之间既可以形成直接连通，也可以形成间接连通，本实用新型并不受限于此。通过连通，本实用新型可以建立清水室1→注浆管10→污水室2→清水室1的水循环回路。清水室1和污水室2之间可以独立设置，通过单独的泵将污水室2内沉积或过滤的污水泵入清水室1，从而实现一种方式的间接连通。

优选地，为了减少制造成本、优化整体结构，本实用新型可以保持清水室1和污水室2之间的直接连通。作为本实用新型的一个实施例，清水室1和污水室2相邻设置，中间由隔板12分开，通过该隔板12形成连通清水室1和污水室2的连通部。该连通部可以是在隔板12上开设的开口，也可以是将隔板12的上下长度缩小而在其上部或底部形成的连通区域， 本实用新型并不受限于此。在隔板12上部形成连通部时，可以将沉降后的污水流入清水室1内；在隔板12底部形成连通部时，可以将经过滤的污水流入清水室1内。

为避免后续渣土的人工收集，本实用新型还可以在污水室2设置有第一过滤筛S1，该第一过滤筛S1用于过滤污水中的渣土。该第一过滤筛S1可以设置在污水室内的多个位置，本实用新型并不受限于此。此外，该第一过滤筛S1可以横向设置，也可以竖向设置，优选后者。在第一过滤筛S1竖向设置时，所述污水可以经过该第一过滤筛S1进入清水室1，更优选该第一过滤筛S1竖直设置在如图3所示的隔板12的下方，此时清水室1和污水室2的底部连通。

为了进一步提高过滤效率，所述第一过滤筛S1的上方还设置有横向的第二过滤筛S2，所述第二过滤筛S2的筛孔大于所述第一过滤筛S1的筛孔。在该技术方案的基础上，本实用新型可以起到双重过滤的作用。第二过滤筛S2可以是粗过滤筛，以便于将大粒径的渣土和/或砼料清洗用品(如清洗球)过滤；第一过滤筛S1可以是细过滤筛，以便于将小粒径的渣土过滤。

本实用新型的清水室1和污水室2可以敞开，也可以封闭，本实用新型并不受限于此。优选在清水室1和污水室2的上方还设置有包括把手41的水箱盖4。在将水箱盖4打开后，可以进行渣土的收集，以及砼料清洗用品(如清洗球)的回收利用。

此外，本实用新型还可以在清水室1上设置有在清洗作业时常关的清水进水口1a，在污水室2上设置有在清洗作业时常关的污水进水口2b。应当清楚，由于本实用新型实现了封闭的水循环回路，因此在循环过程中，该回路的水量基本不会减少，可以对注浆管10进行多次清洗。在大部分的清洗过程中，不用打开清水进水口1a进行补水作业，也不用打开污水进水口2b进行放水作业。一般只有当清水室1和污水室2内连通的水的洁净度太低，以至于无法进行清洗作业时，才需要进行补水和放水作业。

为了提高清洗效率，本实用新型还可以包括装载管5，该装载管5设 置在水泵3和注浆管10之间。图5所示是本实用新型一实施例的装载管结构示意图，在该装载管5内设置有砼料清洗用品51，清水经过装载管5后进入注浆管10的第一端，该装载管5上设置有可开合的管盖52。砼料清洗用品可以是各种结构或材料的清洗球、清洗柱、清洗液等，本实用新型并不受限于此。管盖52打开后可用于装入砼料清洗用品51，管盖52合紧后可以起到密封的作用。该管盖52可以为螺堵盖，该螺堵盖可以设置有外螺纹，通过该外螺纹旋入或旋出装载管本体。此外，为了防止砼料清洗用品51倒流进入水泵3内，在装载管5邻近水泵3的一侧还设置有网栅52。

除了前述盾构机注浆管清洗装置，本实用新型还提供一种包括前述清洗装置的盾构机。该盾构机的其它结构参考现有技术，本文在此不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)节约水资源

本实用新型通过在清水室1、注浆管10和污水室2之间建立水循环回路，有利于清洗水的循环利用，具有节约水资源、保护环境的优点。

2)不影响隧道管片及地表

本实用新型有效地解决了清洗污水的排放，避免了大量储存、排运废水的工作，操作人员不会因避免麻烦而进行误操作，污水不会泵入土体而对隧道管片和地表造成影响。

3)有利于渣土收集

本实用新型在清洗的同时通过过滤筛完成了渣土的收集，免除了后续渣土的人工收集工作，降低了施工人员的劳动强度。

4)有利于砼料清洗用品回收利用

本实用新型能够自动回收清洗球或清洗柱等砼料清洗用品，有利于其反复循环利用。

此外，本实用新型还具有对现有结构改动小、制造成本低、占用隧道空间少等优点。

因此，本实用新型的有益效果是显而易见的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构机注浆管清洗装置，用于清洗注浆管(10)内沉积的注浆液，其特征在于，包括：

清水室(1)，所述清水室(1)内接入有清水；

污水室(2)，所述污水室(2)内接入有污水，所述污水室(2)和所述清水室(1)之间形成连通；

水泵(3)，在所述水泵(3)的驱动下，所述清水室(1)内的清水经过注浆管(10)的第一端、注浆管(10)的第二端后，汇集于所述污水室(2)内。

2.根据权利要求1所述的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述清水室(1)和所述污水室(2)相邻设置，中间由隔板(12)分开，通过所述隔板(12)形成连通清水室(1)和污水室(2)的连通部。

3.根据权利要求2所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述污水室(2)设置有第一过滤筛(S1)，所述第一过滤筛(S1)用于过滤污水中的渣土。

4.根据权利要求3所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述第一过滤筛(S1)竖向设置于所述隔板(12)下方，所述污水经过所述第一过滤筛(S1)进入清水室(1)。

5.根据权利要求4所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述第一过滤筛(S1)的上方还设置有横向的第二过滤筛(S2)，所述第二过滤筛(S2)的筛孔大于所述第一过滤筛(S1)的筛孔。

6.根据权利要求1-5任一项所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述清水室(1)和所述污水室(2)的上方还设置有包括把手(41)的水箱盖(4)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述清水室(1)上设置有在清洗作业时常关的清水进水口(1a)，所述污水室(2)上设置有在清洗作业时常关的污水进水口(2b)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，在所述水泵(3)和所述注浆管(10)之间还设置装载管(5)，所述装载管(5)内设置有砼料清洗用品(51)，清水经过所述装载管(5)后进入注浆管(10)的第一端，所述装载管(5)上设置有可开合的管盖(52)。

9.根据权利要求8所述的的盾构机注浆管清洗装置，其特征在于，所述装载管(5)邻近水泵(3)的一侧还设置有网栅(52)，所述网栅(52)用于防止所述砼料清洗用品(51)进入所述水泵(3)内。

10.一种盾构机，其特征在于，所述盾构机包括权利要求1-9任一项所述的盾构机注浆管清洗装置。

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