一种盾构土舱保压系统的制作方法

本实用新型涉及一种盾构土舱保压系统。

背景技术：

随着我国各大城市市政建设的大力发展，盾构法隧道施工的地质条件及施工环境越来越复杂。为了解决盾构在通过复杂地层、穿过江河、穿越密集建筑群等情况中遇到的施工困难，常需要进入土舱施工。当盾构在软弱、富水地段掘进时，须采用带压进舱模式。

在施工过程中，土舱内需要输入压力，以使土舱内的压力保持在合适的状态。土舱内压力输入的过程是持续的过程，这是因为土舱内会不可避免地存在漏气的情况，所以需要向土舱内部持续输入压力。然而，由于空压机消耗的能源状况存在波动，例如，以电能为能源的空压机面临停电、电能参数波动的情况，会导致空压机的输入功率发生变化，以至于输入土舱内的空气压力产生变动，从而达不到盾构施工的要求。

本领域需要一种能够适应空压机输入功率发生波动的盾构土舱保压系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种盾构土舱保压系统，所述盾构土舱保压系统能够适应空压机的输入功率发生波动的情况。

为实现所述目的的盾构土舱保压系统，用于向土舱供气，其特征在于，所述盾构土舱保压系统包括空压机、储气罐、空气过滤模块、空气输送管路、限压模块和自动供气模块；

所述空压机与所述储气罐连接，所述储气罐包括储气罐主体和压力调节装置，由所述空压机产生的压缩空气被输送到所述储气罐主体中，所述压力调节装置用于调节所述储气罐主体内的所述压缩空气的压力，以使所述压缩空气的压力保持稳定；所述储气罐与所述空气过滤模块连接，以输出被稳压后的所述压缩空气至所述空气过滤模块；

所述空气输送管路的两端分别连接所述空气过滤模块和所述限压模块，被所述空气过滤模块过滤的所述压缩空气能够通过所述空气输送管路流入到所述限压模块中；

所述限压模块与所述自动供气模块连接，所述限压模块能够调节所述压缩空气的压力并输出至所述自动供气模块；所述自动供气模块用于与所述土舱连接，并向所述土舱供气。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述压力调节装置包括自动卸压阀，所述自动卸压阀用于保持所述压缩空气的压力的稳定，以使得所述储气罐能够输出被稳压后的空气至所述空气过滤模块。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述储气罐主体的容积大于4.4m³。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述空压机包括两台常用空压机和一台备用空压机。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述空气过滤模块包括一次过滤单元，所述一次过滤单元用于对所述压缩空气进行一次过滤。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述空气输送管路为镀锌无缝钢管，管径为75-100mm。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述自动供气模块包括第一自动供气单元和第二自动供气单元，所述第一自动供气单元和所述第二自动供气单元分为两路向所述土舱供气。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述限压模块包括二次过滤单元，所述二次过滤单元用于对所述压缩空气进行二次过滤，所述述二次过滤单元的过滤等级高于所述一次过滤单元。

所述的盾构土舱保压系统，其进一步的特点是，所述限压模块包括限压阀，所述限压阀用于调节所述压缩空气的压力。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的盾构土舱保压系统，包括空压机、储气罐、空气过滤模块、空气输送管路、限压模块和自动供气模块。空压机与储气罐连接，并能够产生压缩空气并输送到储气罐中。储气罐与空气过滤模块连接，空气输送管路的两端分别连接空气过滤模块和限压模块，限压模块与自动供气模块连接，限压模块能够调节压缩空气的压力并输出至自动供气模块；自动供气模块用于与土舱连接，并向土舱供气。由于储气罐具有的压力调节装置能够对来自于空压机的高压气体进行稳压，因此，即使当空压机的输入功率发生波动导致输送给储气罐的空气压力发生波动时，储气罐输出给空气过滤模块的空气也能够保持稳定的压力，从而使得本实用新型提供的盾构土舱保压系统能够适应空压机的输入功率发生波动的情况。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本实用新型中盾构土舱保压系统的示意图；

图2为本实用新型中限压模块的示意图；

图3为本实用新型中自动供气模块的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，图1至图3仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

图1示出了本实用新型中一个实施例的盾构土舱保压系统，用于向位于地下的土舱1供气，土舱1位于盾构机刀盘9的后侧。盾构土舱保压系统包括位于盾构井10上方的地上部分以及位于盾构井10下方的隧道内的地下部分。地上部分包括空压机2、储气罐3和空气过滤模块4，地下部分包括限压模块6和自动供气模块7。盾构土舱保压系统还包括将地上部分和地下部分连接的空气输送管路5，空气输送管路5的两端分别连接空气过滤模块4和限压模块6。

继续参考图1，空压机2与储气罐3连接，储气罐3包括储气罐主体和压力调节装置，由空压机2产生的压缩空气被输送到储气罐主体中，压力调节装置用于调节储气罐主体内的压缩空气的压力，以使压缩空气的压力保持稳定；储气罐3与空气过滤模块4连接，以输出被稳压后的压缩空气至空气过滤模块4；被空气过滤模块4过滤的压缩空气能够通过空气输送管路5流入到限压模块6中；限压模块6与自动供气模块7连接，限压模块6能够调节压缩空气的压力并输出至自动供气模块7；自动供气模块7用于与土舱1连接，并向土舱1供气。

由于储气罐3具有的压力调节装置能够对来自于空压机2的高压气体进行稳压，因此，即使当空压机2的输入功率发生波动导致输送给储气罐主体的空气压力发生波动时，储气罐3输出给空气过滤模块4的空气也能够保持稳定的压力，从而使得本实用新型提供的盾构土舱保压系统能够适应空压机2的输入功率发生波动的情况。

可选地，压力调节装置包括自动卸压阀，自动卸压阀用于保持压缩空气的压力的稳定，以使得储气罐3能够输出被稳压后的空气至空气过滤模块4。储气罐主体的工作压力为0.7MPa，自动卸压阀的卸压压力为0.8MPa；储气罐主体的容积大于4.4m³。当储气罐主体内的气体压力超过卸压压力时，自动卸压阀开启，压力下降。当储气罐主体内的气体压力低于工作压力时，压力调节装置能够对空压机2发送信号，使空压机2提高输气量。当遇上停电事故时，储气罐主体内的气体可继续向下游供气，直到备用的发电机开始工作。压力调节装置还可以包括由手动调节的卸压阀。储气罐3大大提高了输气的稳定性，使得本实用新型提供的盾构土舱保压系统能够适应空压机2的输入功率发生波动的情况。

储气罐3还可以包括自动排水阀，结合压力调节装置的自动卸压阀可以起到蓄压、稳压、限压、降温、冷凝等作用。储气罐3的作用还包括在空压机2发生故障时提供足够的反应时间。

可选地，空压机2的输出的压缩气体的压力可以是0.7MPa，流量可以是28.4m³/min。空压机2可以包括两台常用空压机21、22和一台备用空压机23，以在常用空压机21、22发生故障时能够及时替换。

可选地，空气过滤模块4包括一次过滤单元，一次过滤单元用于对压缩空气进行一次过滤。一次过滤单元可以是初效过滤器，所使用的过滤材料包括无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等。空气过滤模块4处理能力要求≥30m³/min。空气过滤模块4还具有油汽自动分离排放功能、气体冷却功能和气压过低报警功能。

可选地，空气输送管路5为镀锌无缝钢管，管径为取75-100mm。空气输送管路5连接好后要做耐压试验，试验压力为0.8MPa，要求空气检测泄漏速度≤1.0m³/min。在耐压试验后还要用压缩空气对管路5进行冲吹，将管路内的灰尘及水分迅速吹出，直至无明显灰尘及水分冲出。空气输送管路5可以包括第一空气输送管路51和第二空气输送管路52。

可选地，如图2所示，限压模块6包括二次过滤单元60，二次过滤单元用于对压缩空气进行二次过滤，述二次过滤单元的过滤等级高于一次过滤单元。二次过滤单元60可包括两个空气过滤器601、602，分别位于第一空气输送管路51和第二空气输送管路52的输气路径上。空气过滤器601、602可以为中效过滤器，所使用的过滤材料可以是特殊无纺布或玻璃纤维。二次过滤单元60用于净化因输送管路二次污染的压缩空气。中效过滤器的过滤等级为1至5微米的尘埃粒子，初效过滤器的过滤等级为5微米以上的尘埃粒子。

可选地，限压模块6还可以包括限压阀61，限压阀61用于调节压缩空气的压力。限压阀61可以包括第一限压阀611和第二限压阀612，第一限压阀611和第二限压阀612分别位于第一空气输送管路51和第二空气输送管路52的输气路径上。限压阀61出口处的压缩空气的压力为0.4MPa。

可选地，限压模块6的二次过滤单元60和限压阀61之间可以引出一条输气支路12作为工业用气。

可选地，如图3所示，自动供气模块7包括第一自动供气单元71和第二自动供气单元72，第一自动供气单元71和第二自动供气单元72分为两路向土舱1供气。第一自动供气单元71和第二自动供气单元72分别位于第一空气输送管路51和第二空气输送管路52的输气路径上。第一自动供气单元71的气体流动管路上设置有第一调压阀711，第一调压阀711用于调节向土舱1的供气压力。

图3中，由于第二自动供气单元72的结构与第一自动供气单元71的结构一样，故省去了第二自动供气单元72的结构。

土舱1是保压施工的工作舱，在保压施工工程中，通过安装在土舱1外的自动供气模块7对土舱1进行气体自动补给及维持气压稳定。保压施工前，将自动供气模块7选择到自动模式，并根据技术参数确定的结果给自动供气模块7设定保压压力，自动供气模块7会快速向土舱1供气将舱内加压到设定压力，随后自动补充因土舱1内泄漏的空气，将土舱1土压维持在设定压力上下0.01MPa的范围内。第一自动供气单元71和第二自动供气单元72的供气压力可以设置在0至0.4MPa之间。

可选地，限压模块6和自动供气模块7之间可以引出一条输气支路作为人闸8的输气支路。人闸8内的气压应该保持在0至0.4MPa之间，以保证气密性。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的盾构土舱保压系统，包括空压机、储气罐、空气过滤模块、空气输送管路、限压模块和自动供气模块。空压机与储气罐连接，并能够产生压缩空气并输送到储气罐中。储气罐与空气过滤模块连接，空气输送管路的两端分别连接空气过滤模块和限压模块，限压模块与自动供气模块连接，限压模块能够调节压缩空气的压力并输出至自动供气模块；自动供气模块用于与土舱连接，并向土舱供气。由于储气罐具有的压力调节装置能够对来自于空压机的高压气体进行稳压，因此，即使当空压机的输入功率发生波动导致输送给储气罐的空气压力发生波动时，储气罐输出给空气过滤模块的空气也能够保持稳定的压力，从而使得本实用新型提供的盾构土舱保压系统能够适应空压机的输入功率发生波动的情况。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。