CN202441388U - 泥水盾构反冲洗疏通堵塞泥浆门系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥水盾构反冲洗疏通堵塞泥浆门系统，以解决在利用正常泥水循环系统无法疏通堵塞的泥浆门、且在人员不具备进仓条件下泥水盾构泥浆门堵塞后的疏通难题。其施工工艺主要流程是：通过调整泥浆环流的方向，制造并依靠进浆、出浆流量差对泥浆门附近进行反方向冲洗，以恢复畅通的泥浆环流。包括两种疏通法，可单独使用也可交替使用：一为泥水循环系统反循环疏通法，是进浆通过泥水循环旁通回路2反方向冲洗泥浆门附近，出浆通过进浆主管、旁通回路3联通原出浆通道管路；另一为泥水循环系统反冲洗疏通法，是关闭进浆主管后，进浆一部分通过泥水循环旁通回路1反方向冲洗泥浆门附近，进浆另一部分通过原出浆通道管路排出。

Description

泥水盾构反冲洗疏通堵塞泥浆门系统

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道工程技术领域属的泥水盾构的施工技术，具体涉及一种泥水盾构反冲洗疏通堵塞泥浆门系统。

背景技术

随着经济和社会的发展，我国大直径水下盾构隧道工程越来越多，大直径、长距离、高水压、地质复杂是盾构施工技术发展的方向，而施工中面临的各种安全风险环境也越来越严峻，泥水循环系统是否畅通关系到泥水盾构施工整个工程的成败，特别是在水下软硬不均地层、破碎地层中进行大直径泥水盾构施工，泥水循环系统技术管理给予了我们更严峻的挑战。

在水下软硬不均地层、破碎地层泥水盾构施工中，除常规泥水循环方法若不采取反循环疏通法或反冲洗疏通法对泥浆门附近进行疏通，泥浆门附近一旦发生堵塞，将导致出现无法有效排浆出碴、仓内压力波动大、地（岩）层扰动大失稳、刀具损坏、刀盘损坏、设备损坏、泥浆管路爆裂、出浆泵堵塞直至无法掘进施工等一系列后续技术问题或安全隐患。

若因泥浆门附近堵塞造成泥水盾构无法掘进施工，无论是否采取加固辅助工法，若施工人员进入仓内进行疏通，不管是常压还是带压作业，水下软硬不均地层、破碎地层中进仓作业风险极大，有的情况甚至不具备进仓作业条件。

实用新型内容    

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的问题和不足，提供一种反冲洗的泥水盾构系统，确保快速、安全、有效地疏通泥水盾构的泥浆门附近堵塞问题。

为了实现以上目的，本实用新型公开了一种泥水盾构反循环疏通堵塞泥浆门的系统，包括刀盘，泥水仓，气垫仓，盾壳，泥水循环系统，该泥水循环系统的进浆管连通于盾构设备的泥水仓内，出浆管连通于泥浆门附近，其中进浆管上设置进浆泵及控制阀，出浆管上设置出浆泵及控制阀，其中，在进浆管和出浆管之间连通有旁通回路1，并在旁通回路1上设置控制阀，同时在进浆管末端设置控制阀。

进浆管的末端分别设置多个叉管，叉管口分别位于泥水仓中、气垫仓中和刀头部位。泥水仓内的叉管分为上部叉管和底部叉管。泥水仓底部叉管靠近泥浆门位置。

气垫仓内的叉管位于其底部且靠近泥浆门位置。

同时，在进浆管与出浆管之间分别连通有旁通回路2和旁通回路3，该旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2进口位于旁通回路3进口的前侧，而旁通回路2出口位于旁通回路3出口的后侧；旁通回路2和旁通回路3上分别设置有控制阀，同时在旁通回路2进口和旁通回路3进口之间设置有控制阀，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之间设置有控制阀。

有益效果：1.解决泥水盾构安全、有效、快速疏通泥浆门附近堵塞的问题，通过调整泥浆环流的方向，制造并依靠进浆、出浆流量差对泥浆门附近进行反方向冲洗，以恢复畅通的泥浆环流。

2.改变常规泥水环流方向，制造局部泥水环流，使进浆通过选择的泥水循环旁通回路，泥水环流由外向内方向、与常规泥水环流方向相反——既反方向冲洗泥浆门附近以疏通堵塞，出浆通过选择的进泥水循环旁通回路，通过出浆管路排出洞外。

3.安全、有效、快速解决疏通泥水盾构泥浆门附近堵塞的问题，规避了因泥浆门附近一旦发生堵塞，将导致出现无法有效排浆出碴、仓内压力波动大、地（岩）层扰动大失稳、刀具损坏、刀盘损坏、设备损坏、泥浆管路爆裂、出浆泵堵塞直至无法掘进施工等一系列后续技术问题或安全隐患。

附图说明    

图1是本实用新型泥水盾构泥水循环系统的常规泥水循环示意图之一；

图2是本实用新型泥水盾构泥水循环系统通过反冲洗疏通堵塞泥浆门的示意图之一；

图3是本实用新型泥水盾构泥水循环系统的常规泥水循环示意图之二；

图4是本实用新型泥水盾构泥水循环系统通过反冲洗和反循环疏通堵塞泥浆门的示意图。

图中标号1-刀盘，2-泥水仓，3-气垫仓，4-盾壳，5-泥浆门，6-出浆管，7-进浆管，8-P1.1进浆泵，9-P1.2进浆泵，10-P2.1出浆泵，11-P3出浆泵，12-进浆主管路，13-旁通回路1，14-旁通回路2，15-旁通回路3，16-开启状态，17-关闭状态，18-VB 08球阀，19- VB 22球阀，20- VB 23球阀，21- VB 24球阀，22- VB 25球阀。

具体实施方式

实施例1：参见图1和图2，泥水盾构反循环疏通堵塞泥浆门的系统包括刀盘1，泥水仓2，气垫仓3，盾壳4，泥水循环系统，该泥水循环系统的进浆管7连通于盾构设备的泥水仓2内，出浆管6连通于泥浆门5附近，其中进浆管7上设置进浆泵8和9，以及控制阀，出浆管6上设置出浆泵10和11，以及控制阀。其中，在进浆管7和出浆管6之间连通有旁通回路1，并在旁通回路1上设置控制阀19。同时进浆管的末端分别设置多个叉管，叉管口分别位于泥水仓中、气垫仓中和刀头部位，在进浆管末端设置控制阀。泥水仓2内的叉管分为上部叉管和底部叉管。泥水仓2的压力设定参考理论计算公式，不作为泥水仓压力控制依据，气垫仓液位控制作为泥水仓压力控制的依据。

调整P1.1进浆泵的转速，以气垫仓液位达到所要求的值，同时保证沿程的下一个泵（P1.2进浆泵）的进口压力（超载压力）大于所要求的出口压力（净吸压头）。

调整P2.1出浆泵的转速，以校正排浆流量达到要求，同时保证沿程的下一个出浆泵的进口压力（超载压力）大于所要求的出口压力（净吸压头）。

P3出浆泵的转速须保证出浆能被泵送到地面的泥水厂。

根据气垫仓液位和排浆流量，设定与泥水循环匹配的各进浆泵、各出浆泵转速等参数。

根据泥水循环各项参数判断泥浆门附近是否堵塞，获取泥水循环是否畅通信息；畅通时，关闭旁通回路1上的控制阀19使泥水循环系统进行正循环工作（常规泥水循环）；常规泥水循环方法无法疏通泥浆门附近的堵塞，当泥浆门被堵塞时，打开旁通回路1上的控制阀19，并关闭进浆管末端的控制阀实现反冲洗使泥浆门疏通。

实施例2：参见图3和图4，在实施例1的基础上，同时在进浆管与出浆管之间分别连通有旁通回路2和旁通回路3，该旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2进口位于旁通回路3进口的前侧，而旁通回路2出口位于旁通回路3出口的后侧；旁通回路2和旁通回路3上分别设置有控制阀21和22，同时在旁通回路2进口和旁通回路3进口之间设置有控制阀18，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之间设置有控制阀20。泥水仓压力设定参考理论计算公式，不作为泥水仓压力控制依据，气垫仓液位控制作为泥水仓压力控制的依据。

调整P1.1进浆泵的转速，以气垫仓液位达到所要求的值，同时保证沿程的下一个泵（P1.2进浆泵）的进口压力（超载压力）大于所要求的出口压力（净吸压头）。

调整P2.1出浆泵的转速，以校正排浆流量达到要求，同时保证沿程的下一个出浆泵的进口压力（超载压力）大于所要求的出口压力（净吸压头）。

P3出浆泵的转速须保证出浆能被泵送到地面的泥水厂。

根据气垫仓液位和排浆流量，设定与泥水循环匹配的各进浆泵、各出浆泵转速等参数。

根据泥水循环各项参数判断泥浆门附近是否堵塞，获取泥水循环是否畅通信息；畅通时，打开旁通回路2和旁通回路3两进口之间的控制阀18和两出口之间的控制阀20，并关闭旁通回路1、旁通回路2和旁通回路3上的控制阀19、21和22使泥水循环系统进行正循环工作（常规泥水循环）；常规泥水循环方法无法疏通泥浆门附近的堵塞，当泥浆门被堵塞时，打开控制阀18、控制阀19和控制阀20，并关闭控制阀21、控制阀22和关闭进浆管末端的控制阀实现反冲洗使泥浆门疏通；或者，打开控制阀21、控制阀22和进浆管末端的控制阀，并关闭控制阀18和控制阀20实现反循环使泥浆门疏通。或者以上两种方式交替使用。

Claims (5)

1.一种泥水盾构反循环疏通堵塞泥浆门的系统，包括刀盘，泥水仓，气垫仓，盾壳，泥水循环系统，该泥水循环系统的进浆管连通于盾构设备的泥水仓内，出浆管连通于泥浆门附近，其中进浆管上设置进浆泵及控制阀，出浆管上设置出浆泵及控制阀，其特征是：在进浆管和出浆管之间连通有旁通回路1，并在旁通回路1上设置控制阀，同时在进浆管末端设置控制阀。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征是：进浆管的末端分别设置多个叉管，叉管口分别位于泥水仓中、气垫仓中和刀头部位。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征是：泥水仓内的叉管分为上部叉管和底部叉管，泥水仓底部叉管靠近泥浆门位置。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征是：气垫仓内的叉管位于其底部且靠近泥浆门位置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征是：在进浆管与出浆管之间分别连通有旁通回路2和旁通回路3，该旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2进口位于旁通回路3进口的前侧，而旁通回路2出口位于旁通回路3出口的后侧；旁通回路2和旁通回路3上分别设置有控制阀，同时在旁通回路2进口和旁通回路3进口之间设置有控制阀，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之间设置有控制阀。

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