CN209556015U - 盾构机外部循环供水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程建设场地临时循环供水系统，具体涉及一种盾构机外部循环供水系统，包括供水系统、回水系统及补水装置，所述供水系统包括n个进水箱、对应的n个供水管及循环水泵，各进水箱通过循环水管相互连通，在每个供水管上分别设置有故障备用阀、进水阀、阻水阀、压力表、溢流阀及流量计，所述n个供水管并联安装向盾构机用水装置供水，故障备用阀设置在供水管进水一端，各供水管通过故障备用阀相互连通，所述回水系统包括与进水箱数量对应的n个回水箱及n个回水管，每个对应的回水箱和进水箱之间通过循环水管连通，在每个回水箱下部均设置有沉淀池。本新型重新设计了循环水系统的控制方法，实现智能、自动控制，防止水泵抽空空转和水压力过大，方便运输，实现了水箱供水系统的可重复利用，降低生产成本。

Description

盾构机外部循环供水系统

技术领域

本实用新型涉及工程建设场地临时循环供水系统；具体是一种地铁隧道施工盾构机的外部循环供水系统。

背景技术

长期以来，盾构机外循环的储水池采用砖、水泥砌筑、再进行防水处理而成，此方法料不能重复利用即耗费人工和材料；此作业方式由于方砖水池无法拆卸运输，所以只能使用一次，并且水泵一直供水，造成电力、水、材料等的浪费，费工费时；然而通常使用功率较大的立式多级水泵在满足流量使用要求时水压大，经常造成设备循环密封损坏造成设备停机维修，这些都无疑增加了项目的生产成本、严重影响正常生产。

实用新型内容

针对目前现有技术中盾构机外循环供水存在的问题和不足，本新型提供了一种自动控制的盾构机外部循环供水系统，该系统能实现智能、自动控制，防止水泵抽空空转和水压力过大，方便运输，实现了水箱供水系统的可重复利用，降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种盾构机外部循环供水系统，包括供水系统、回水系统及补水装置，所述供水系统包括n个进水箱、对应的n个供水管、以及循环水泵，所述n大于等于2，各进水箱通过循环水管相互连通，每个供水管的进水端连接对应的进水箱、出水端汇总后连接盾构机用水装置进水口，在每个供水管上分别设置有故障备用阀、进水阀、阻水阀、压力表、溢流阀及流量计，所述n个供水管并联安装向盾构机用水装置供水，故障备用阀设置在供水管进水一端，各供水管通过故障备用阀相互连通，所述每个供水管上的溢流阀通过循环水管分别与对应进水箱的回水口连通，所述回水系统包括与进水箱数量对应的n个回水箱及n个回水管，每个回水箱对应一个进水箱，每个对应的回水箱和进水箱之间通过循环水管连通， 在每个回水箱下部均设置有沉淀池，每个回水管一端汇总后连接盾构机用水装置排水口、另一端连接对应的回水箱回水口，在回水管上设置有回水阀，在每个回水箱底部均设置溢流口，所述溢流口连通排水管，在排水管上设置有排水阀，所述补水装置与供水系统或回水系统的供水口连通，在补水装置的补水管路上设置有抽水泵。

基于上述技术方案，所述n个进水箱及n个回水箱规格尺寸各不相同，在总的进水箱及回水箱中，进水箱及回水箱的规格尺寸依次增加或依次递减，并在每个进水箱及回水箱内均焊接横撑和吊耳，以能够实现在运输中各水箱以内套形式叠放放置。

基于上述技术方案, 所述供水系统包括2个进水箱及2个对应的供水管，回水系统包括2个回水箱及2个对应的回水管。

基于上述技术方案,所述循环水泵为15kw多级循环水泵，并与循环水泵对应的设置有无线遥控控制系统，所述无线遥控控制系统包括无线遥控控制模块、控制柜按钮控制模块、电源继电器控制线路及循环水泵，所述无线遥控控制模块通过远程控制控制柜按钮控制模块，进而实现远程控制循环水泵电源电路。

基于上述技术方案,所述进水箱及回水箱水位由三相潜水泵智能水位控制器控制，即水位控制器设置有四个检测探头及一个公共探头，四个检测探头分别为探头1、探头2、探头3及探头4，四个检测探头分别安装到进水箱及回水箱内，其中探头1为检测的最低水位，探头4为检测的最高水位。

基于上述技术方案,在每个进水箱及回水箱上部均设置有防尘遮阳网，防止水污染和外界杂质进入水箱；

基于上述技术方案,在每个进水箱及回水箱上均设置有溢流口。

基于上述技术方案,所述抽水泵为带有通水管的7.5kw潜水泵。

基于上述技术方案,在每个进水箱及回水箱的进水口分别增设一个检测是否有水源的探头，所述探头与抽水泵的电源控制电路信号连接。水泵工作后，当检测无水时自动关闭水泵电源，防止水泵空转而损坏。

本实用新型的有益效果：本新型的盾构机外循环供水系统是为盾构机提供水源和通过水循环带走盾构机产生的热量对其进行冷却的装置，在盾构机设备中起着举足轻重的作用。本新型采用可循环利用装配式的水箱结构及控制系统代替原有水泥和砖砌筑的水池，更改了循环水结构形式和供水、进水、回水布局，更改了循环水结构形式和供水、进水、回水布局，重新设计了循环水系统的控制方法，实现智能、自动控制，防止水泵抽空空转和水压力过大，方便运输，实现了水箱供水系统的可重复利用，降低生产成本。本新型的水箱的设计不受场地限制（水箱空间位置够）可以随意摆放，根据场地条件摆放布局；水箱根据实际场地加工和布局摆放；既能更好的满足生产的需要，还可以节能降耗省钱省力，实现节能减排的目的。

附图说明

图1是实施例1盾构机外部循环供水系统整体结构示意图；

图2是图1中供水管结构示意图；

图3是图1中水箱水位控制结构示意图；

图4是实施例1中进水箱及回水箱结构示意图；

图5是水泵控制柜电气结构示意图之一；

图6是水泵控制柜电气结构示意图之一。

图中标号：1-进水箱，2-回水箱，3-横撑，4-吊耳，5-检测探头，6-公共探头，7-抽水泵，8-补水管路,9-水位控制器。

具体实施方式

下面结合附图1-6及实施例1对本实用新型做进一步说明，以便更好地理解本新型技术方案。

实施例1：一种盾构机外部循环供水系统，包括供水系统、回水系统及补水装置，具体为包括4个水箱，4个水箱为采用10mm钢板焊接的方形水箱，4个水箱规格如下：5100*2300*1500mm5050*2250*1500mm5000*2200*1500mm

4950*2150*1500mm，4个水箱内分别焊接有横撑3和吊耳4以方便吊装和水箱叠放，水箱采用不同规格设置，方便运输，在运输时可采用内套形式可叠放在一起同时拉走运输；在4个水箱上部均设置有防尘遮阳网，防止水污染和外界杂质进入水箱；并在每个水箱上设置溢流口防止水箱满箱溢出，防止水箱自动加水失灵溢流至场地造成浪费和其他事故。4个水箱中其中两个为进水箱，另外两个为静置的回水箱。在两个回水箱下部设置有沉淀池，沉淀池可以沉淀水中杂质；可降低水中杂质进入循环水泵和盾构机的冷却系统影响冷却效果。两个进水箱通过循环水管相互连通，每个进水箱对应一个回水箱，每个对应的回水箱和进水箱之间也通过循环水管连通， 4个水箱由￠150mm水管串联；接头采用软接头法兰连接方便装配，循环水泵放置在立式￠500×2.5米长圆管内；此圆管预埋在地下1米左右，圆管与水箱连接采用￠300水管焊接连接。

每个供水管的进水端连接对应的进水箱、出水端汇总后连接盾构机用水装置进水口。在每个供水管上自前端向后依次设置有1#蝶阀、2#蝶阀、3#蝶阀、压力表、溢流阀及流量计，2个供水管并联安装向盾构机用水装置供水，1#蝶阀设置在供水管前端（进水端）两个水管并联安装处的端部，两个水管通过1#蝶阀相互连通，其中，1#蝶阀为水泵故障备用阀，正常情况下关闭，在其中一台水泵故障时打开，循坏水供左右线同时使用。2#蝶阀为循环水进水阀，与两个进水箱出水口分别连通。3#蝶阀为阻水阀，为关闭其中一条线循环水时使用，供水管上的溢流阀通过循环水管分别与对应进水箱的回水口连通，压力表显示循环水压力，在循环水管路压力大于8KG（根据需要压力可以调节）时打开溢流阀溢流至进水箱。溢流阀在必要时降低循环水压力使用，流量计显示循环水流量和配合流量计计算仪控制循环水泵使用；防止水泵空转导致泵故障，设置流量计配合流量计计算仪，在泵空转时能自动断开泵电源，防止设备故障。

在两个回水箱与盾构机用水装置之间分别安装两个回水管，每个回水管一端汇总后连接盾构机用水装置排水口、另一端连接对应的回水箱回水口，在回水管上设置有回水阀，在每个回水箱底部均设置溢流口，所述溢流口连通排水管，排水管直接连通水沟，在排水管上设置有排水阀。本实施例中的补水装置为降水井，降水井内安装7.5KW潜水泵加水（根据井深和需要流量自己设定本实用新型采用7.5KW30扬程30方流量）；也可以采用无塔直接供水，本实施例采用的是潜水泵从降水井抽水，电压：380V。本实施例中的降水井与回水系统中一个回水箱进水口通过循环水管连通。另外，降水井也可以与供水系统的进水箱通过循环水管连通。

本实施例中补水装置由潜水泵从降水井抽水提供，水位由三相潜水泵智能水位控制器控制；具体控制原理如下：

水位控制器设置有检测水位的探头5，分别为探头1、探头2、探头3及探头4，四个探头分别安装在水箱内，其中探头1为检测的最低水位，探头4为检测的最高水位，还设置有公共探头6，公共探头6是为其它探头提供电压信号用的，不可缺少。

当水位上升到探头4时，本机自动切断水泵电源停止抽水，当水位下降到探头1时，本机自动接通水泵电源开始抽水。

在水箱进水口增加一个检测是否有水源的探头，水泵工作后，当检测无水时自动关闭水泵电源，防止水泵空转而损坏，控制器保护灯亮起。

采用该套控制系统通过智能水位控制器配合探头可实现水泵的自动启停，避免了水泵一直工作造成的电力、水浪费；并且实现了避免水泵空运转的情况，降低了水泵的故障率。

实施例2：本实施例内容与实施例1内容基本相同，相同部分内容不再重述，与实施例1不同的是：本实施例中的循环水泵采用的为15kw多级循环水泵，并与循环水泵对应的设置有无线遥控控制系统，所述无线遥控控制系统包括无线遥控控制模块、控制柜按钮控制模块、电源继电器控制线路及循环水泵，所述无线遥控控制模块通过远程控制控制柜按钮控制模块，进而实现远程控制循环水泵电源电路。

由于隧道内接循环水管需要开关水泵；此实施例通过使用远程无线遥控控制水泵开关，在需要开关闭循环水泵时，可通过远程遥控控制器开关直接控制；实现智能无人化操作；原始方式是隧道内工作人员通过内线电话或者对讲机呼叫水泵管理人员去现场开关水泵一旦通信中断就需要隧道内人员专门出来开关水泵；效率比较低增加人员投入；

具体为：本实施例采用15kw多级循环水泵代替原有功率较大的立式多级泵，避免了采用大功率循环水泵造成浪费；；并且采用远程水泵无线遥控开关，在需要关闭循环水泵时，可远程遥控控制。

远程无线控制就是通过在上图循环水泵控制配电柜上的控制按钮控制电路上加装一套远程遥控控制系统；通过遥控控制控制柜上的控制按钮实现自动开关；需要打开只需要按一下遥控就可以；

根据电动机的容量，元器件选择如下：

(1)空气开关QF:TR-N3(34-80A），整定在62A。

参见图5-图6，系统运行的工作过程：手动状态下，用按钮SB2起动、SB1停止泵。自动方式下，用液位开关实现水泵运行的自动控制，并设有可靠的保护和异常报警。水箱液位分为四档，从上往下依次为上上限、上限、下限、下下限。液位开关采用浮球式的，有水时触点动作，常开的触点闭合，常闭的触点断开。回收入水箱的水增加到上限液位时，上限液位开关常开触点闭合，自动起动水泵，水泵运行后水箱水位下降，当水位下降到下限液位时，下限液位开关常闭触点断开，自动停止水泵。因此，上、下限液位开关正常、系统正常工作时，水位应处于上、下限2个液位之间。即使上限液位开关故障，当水位到达上限时，该开关没有闭合，没能起动水泵，水位会继续上升，当上升到上上限时，上上限液位开关闭合，仍可起动水泵；即使下限液位开关故障，水位降到下限时，下限液位开关常闭触点不断开、水泵运转不停止，水位继续下降到达下下限时，下下限液位开关常闭触点断开，仍可停止水泵。上上限、下下限液位开关一方面分别作为起、停水泵的双重保护，另一方面同时起到报警的作用，提示上、下限液位开关故障。

水泵控制柜有手动控制和自动控制两种；本实施例采用自动无线遥控遥控制；控制柜内有过载和欠压保护；远程无线控制就是通过在循环水泵控制配电柜上加装一套远程遥控控制系统；通过控制柜的控制按钮实现自动开关；需要打开只需要按一下按钮开就可以；不要再去人工开关；本控制器是采用远距离3000米控制器控制满足现有的施工要求；

采用该套系统可现实水泵的远程控制，并且避免了水泵的空运转造成的水泵故障，降低了因大水压造成的盾构机的故障停机率，并且在任一台水泵出现故障时，可实现一泵两线的效果，避免了因水泵故障造成的停机问题。

Claims (9)

1.一种盾构机外部循环供水系统，包括供水系统、回水系统及补水装置，其特征在于:所述供水系统包括n个进水箱、对应的n个供水管、以及循环水泵，所述n大于等于2，各进水箱通过循环水管相互连通，每个供水管的进水端连接对应的进水箱、出水端汇总后连接盾构机用水装置进水口，在每个供水管上分别设置有故障备用阀、进水阀、阻水阀、压力表、溢流阀及流量计，所述n个供水管并联安装向盾构机用水装置供水，故障备用阀设置在供水管进水一端，各供水管通过故障备用阀相互连通，所述每个供水管上的溢流阀通过循环水管分别与对应进水箱的回水口连通，所述回水系统包括与进水箱数量对应的n个回水箱及n个回水管，每个回水箱对应一个进水箱，每个对应的回水箱和进水箱之间通过循环水管连通，在每个回水箱下部均设置有沉淀池，每个回水管一端汇总后连接盾构机用水装置排水口、另一端连接对应的回水箱回水口，在回水管上设置有回水阀，在每个回水箱底部均设置溢流口，所述溢流口连通排水管，在排水管上设置有排水阀，所述补水装置与供水系统或回水系统的供水口连通，在补水装置的补水管路上设置有抽水泵。

2.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：所述n个进水箱及n个回水箱规格尺寸各不相同，在总的进水箱及回水箱中，进水箱及回水箱的规格尺寸依次增加或依次递减，并在每个进水箱及回水箱内均焊接横撑和吊耳，以能够实现在运输中各水箱以内套形式叠放放置。

3.根据权利要求2所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：所述供水系统包括2个进水箱及2个对应的供水管，回水系统包括2个回水箱及2个对应的回水管。

4.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：所述循环水泵为15kw多级循环水泵，并与循环水泵对应的设置有无线遥控控制系统，所述无线遥控控制系统包括无线遥控控制模块、控制柜按钮控制模块、电源继电器控制线路及循环水泵，所述无线遥控控制模块通过远程控制控制柜按钮控制模块，进而实现远程控制循环水泵电源电路。

5.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：所述进水箱及回水箱水位由三相潜水泵智能水位控制器控制，即水位控制器设置有四个检测探头及一个公共探头，四个检测探头分别为探头1、探头2、探头3及探头4，四个检测探头分别安装到进水箱及回水箱内，其中探头1为检测的最低水位，探头4为检测的最高水位。

6.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：在每个进水箱及回水箱上部均设置有防尘遮阳网。

7.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征是：在每个进水箱及回水箱上均设置有溢流口。

8.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征在于：所述抽水泵为带有通水管的7.5kw潜水泵。

9.根据权利要求1所述的盾构机外部循环供水系统，其特征在于：在每个进水箱及回水箱的进水口分别增设一个检测是否有水源的探头，所述探头与抽水泵的电源控制电路信号连接。