CN211553978U - 一种盾构机土仓甲烷气体检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构机土仓甲烷气体检测系统，包括泵吸式气体检测仪、保护罩和声光报警器，所述泵吸式气体检测仪布置在箱体内，箱体固定在前盾隔板后方的水平筋板上；所述泵吸式气体检测仪进气端连接软管上与球阀连接，球阀连接前盾隔板上进气孔；所述泵吸式气体检测仪与高压空气连通；所述保护罩焊接在土仓侧甲烷气体检测系统进气孔部位；所述两个声光报警器分别安装在设备桥及一号拖车主控室的对面。本实用新型可连续定时检测盾构机土仓内甲烷气体，解决了土仓内甲烷不能及时检测的问题；避免了盾构机在检查、维修、保养时因甲烷导致的安全事故的发生，确保人身安全及施工安全。

Description

一种盾构机土仓甲烷气体检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种盾构机土仓甲烷气体检测系统,属于隧道工程技术领域。

背景技术

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，盾构机在施工时，作业空间狭小，有害、有毒气体容易积聚，常见有害、有毒气体一般有：一氧化碳、硫化氢等。同时，土仓中甲烷气体也不容忽视，甲烷通常是在含有有机物质的土层中产生，是有机物在无氧状态下由细菌的分解作用产生的，甲烷的含量与土层中有机物的含量有关。甲烷一般存在于砂、砂砾层上方的渗水、透气性能差的粘性土层。然而，在盾构机施工过程中，如遇到有机物含量较多的地质，土仓中甲烷含量可能超标，施工存在的危险性较大。一方面，在盾构机开仓检查、更换刀具时，会使土仓中甲烷气体泄漏到工作环境中，从而威胁到施工人员的作业安全；另一方面，刀盘旋转与土层摩擦会产生火花，甲烷具有易燃易爆性，遇明火易爆炸。因此，盾构机土仓内的甲烷气体检测环节是必不可少的，当检测到甲烷含量超标时，应及时采取相应有效的解决措施，确保人员与施工安全。传统的盾构机甲烷气体检测采用手持式甲烷检测仪，此方式需工作人员手持仪器进行甲烷气体检测，在时间上随机性较强，不方便长时间连续性检测甲烷气体的含量，耗时耗力。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种盾构机土仓甲烷气体检测系统。

为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种盾构机土仓甲烷气体检测系统，包括泵吸式气体检测仪、保护罩和声光报警器，所述泵吸式气体检测仪布置在箱体内，箱体固定在前盾隔板后方的水平筋板上；所述泵吸式气体检测仪进气端通过软管与前盾隔板的球阀一连接，球阀一安装在隔板进气口部位；所述保护罩焊接在土仓一侧甲烷气体检测系统进气孔部位；两个声光报警器分别安装在设备桥及一号拖车主控室的对面。

所述泵吸式气体检测仪包括气泵、水气分离器、过滤干燥器、检测仪、标气口和防爆电源开关，所述泵吸式气体检测仪进口软管后连接金属膜过滤器，后连接球阀二，后连接流量计一，后连接气泵，后连接水气分离器，后连接过滤干燥器，后连接过滤器，后连接减压阀一，后连接三通阀，后连接流量计二，后连接气室，后连接检测仪；在过滤器和减压阀一之间接减压阀二与排空管路连接；所述三通阀另一接口设标气口。

所述金属膜过滤器和球阀二之间连接高压空气管路用于疏通土仓进气孔，所述高压空气管路设有减压阀三、压力表和球阀三，高压空气通过减压阀三经过球阀三接入泵吸式气体检测仪，减压阀三和球阀三中间连接压力表。

所述箱体检测仪部位设置为透明可视形式。

所述保护罩形式为半段圆管，焊接在前盾锥板上，用于保护土仓侧泵吸式气体检测仪进气孔部分。

所述箱体为不锈钢材质制成。

有益效果：本实用新型为固定式智能甲烷气体检测仪，可连续定时检测盾构机土仓内甲烷气体，较传统的手持式气体检测仪节省人力物力，且甲烷超标时声光报警器自动报警，提示施工人员及时处理土仓内甲烷。解决了土仓内甲烷不能及时检测的问题；避免了盾构机在检查、维修、保养时因甲烷导致的安全事故的发生，确保人身安全及施工安全。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型保护罩的结构示意图；

图3为本实用新型保护罩图2的A-A剖面示意图；

图4为本实用新型进气孔位置示意图；

图5为本实用新型声光报警器电气原理图。

图中：1土仓、2球阀一、3软管、4金属膜过滤器、5球阀二、6流量计一、7气泵控制器、8气泵、9水气分离器、10过滤干燥器、11过滤器、12. 减压阀一、13减压阀二、14三通阀、15流量计二、16气室、17防爆电源开关、18检测仪、19减压阀三、20球阀三、21压力表、22标气口、23泵吸式气体检测仪、24锥板、25保护罩、26隔板、27壳体、28甲烷气体变送器、 29盾构机主控室、30进气孔、31主控室对面声光报警器、32设备桥声光报警器、33筋板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。

图1所示为本实用新型的原理图。

本实用新型包括泵吸式气体检测仪23、保护罩25和声光报警器31、32，所述泵吸式气体检测仪23布置在箱体内，箱体固定在前盾隔板26后方的水平筋板33上。所述泵吸式气体检测仪23进气端通过软管3与前盾隔板26的球阀一2连接，球阀一2安装在隔板26进气孔30部位。(进气孔位置如图4 所示)。

所述保护罩25焊接在土仓1一侧甲烷气体检测系统进气孔30部位；所述两个声光报警器31、32分别安装在设备桥及一号拖车主控室的对面。

所述泵吸式气体检测仪23进口软管3后连接金属膜过滤器4，后连接球阀二5，后连接流量计一6，后连接气泵8，后连接水气分离器9，后连接过滤干燥器10，后连接过滤器11，后连接减压阀一12，后连接三通阀14，后连接流量计二15，后连接气室16，后连接检测仪18，最后连接排空管路。

所述泵吸式气体检测仪23在金属膜过滤器4和球阀二5之间连接高压空气管路，高压空气通过减压阀三19经过球阀三20接入泵吸式气体检测仪23，减压阀三19和球阀三20中间连接压力表21。

所述泵吸式气体检测仪23在过滤器11和减压阀一12之间接减压阀二13 与排空管路连接。

所述泵吸式气体检测仪23三通阀14另一接口设标气口22。

所述泵吸式气体检测仪23箱体检测仪18部位设置为透明可视形式。

图2所示为本实用新型保护罩的结构示意图。

图3所示为本实用新型保护罩图2的A-A剖面示意图。

所述保护罩25形式为半段圆管，焊接在前盾锥板24上，用于保护土仓侧泵吸式气体检测仪23进气孔30部分。

所述箱体为不锈钢材质制成。

图5所示为本实用新型声光报警器电气原理图。

所述吸式气体检测仪23检测到甲烷气体后，甲烷气体变送器28发出相应信号，信号分两路，一路发送到设备桥声光报警器32，另一路发送到主控室对面声光报警器31，两报警器同时报警。

本实用新型的工作过程：

首先，操作人员关闭高压空气管路的球阀三20，开启泵吸式气体检测仪 23的防爆电源开关17，向标气口22内注入甲烷气体，泵吸式气体检测仪23 检测到甲烷气体时发出信号，进而声光报警器31、32作出响应，验证泵吸式气体检测仪23及声光报警系统的完好性。

而后，排空泵吸式气体检测仪23内测试的甲烷，打开球阀一2，土仓1 内气体通过球阀一2、软管3进入泵吸式气体检测仪23，经过一系列水气分离、干燥、过滤等环节，泵吸式气体检测仪23检测出土仓1内甲烷气体的含量，根据检测结果作出相应动作：若甲烷含量超标，则泵吸式气体检测仪23 发出报警信号，同时两声光报警器31、32作出响应；若甲烷含量未超标，则两声光报警器31、32不动作，进入泵吸式气体检测仪23的气体最终排空。

若甲烷气体检测系统的进气孔30被堵塞，关闭通往泵吸式气体检测仪23 的球阀二5，开启高压空气管路的球阀三20和球阀一2，通入高压空气，疏通被堵塞的进气孔30；进气孔30疏通完毕后，关闭高压空气路的球阀三20，打开通往泵吸式气体检测仪23的球阀二5，甲烷气体检测系统恢复到正常工作状态。

本实用新型为固定式智能甲烷气体检测仪，可连续定时检测盾构机土仓内甲烷气体，较传统的手持式气体检测仪节省人力物力，且甲烷超标时声光报警器自动报警，提示施工人员及时处理土仓内甲烷。解决了土仓内甲烷不能及时检测的问题；避免了盾构机在检查、维修、保养时因甲烷导致的安全事故的发生，确保人身安全及施工安全。

本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。

Claims (6)

1.一种盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：包括泵吸式气体检测仪(23)、保护罩(25)和声光报警器(31、32)，所述泵吸式气体检测仪(23)布置在箱体内，箱体固定在前盾隔板(26)后方的水平筋板(33)上；所述泵吸式气体检测仪(23)进气端通过软管(3)与前盾隔板(26)的球阀一(2)连接，球阀一(2)安装在隔板(26)进气孔(30)部位；所述保护罩(25)焊接在土仓(1)一侧甲烷气体检测系统进气孔(30)部位；两个声光报警器(31、32)分别安装在设备桥及一号拖车主控室的对面。

2.根据权利要求1所述的盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：所述泵吸式气体检测仪(23)包括气泵(8)、水气分离器(9)、过滤干燥器(10)、检测仪(18)、标气口(22)和防爆电源开关(17)，所述泵吸式气体检测仪(23)进口软管(3)后连接金属膜过滤器(4)，后连接球阀二(5)，后连接流量计一(6)，后连接气泵(8)，后连接水气分离器(9)，后连接过滤干燥器(10)，后连接过滤器(11)，后连接减压阀一(12)，后连接三通阀(14)，后连接流量计二(15)，后连接气室(16)，后连接检测仪(18)；在过滤器(11)和减压阀一(12)之间接减压阀二(13)与排空管路连接；所述三通阀(14)另一接口设标气口(22)。

3.根据权利要求2所述的盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：所述金属膜过滤器(4)和球阀二(5)之间连接高压空气管路用于疏通土仓(1)进气孔(30)，所述高压空气管路设有减压阀三(19)、压力表(21)和球阀三(20)，高压空气通过减压阀三(19)经过球阀三(20) 接入泵吸式气体检测仪(23)，减压阀三(19)和球阀三(20)中间连接压力表(21)。

4.根据权利要求2所述的盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：所述箱体检测仪(18)部位设置为透明可视形式。

5.根据权利要求1所述的盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：所述保护罩(25)形式为半段圆管，焊接在前盾锥板(24)上，用于保护土仓侧泵吸式气体检测仪(23)进气孔(30)部分。

6.根据权利要求1-5任一项所述的盾构机土仓甲烷气体检测系统，其特征在于：所述箱体为不锈钢材质制成。

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