盾构机渣土改良系统的制作方法

1.本实用新型涉及盾构施工技术领域，特别涉及一种盾构机渣土改良系统。


背景技术：

2.随着地下空间利用需求的日益增加，泥水盾构在地铁、铁路、引水隧道等工程中广泛应用。盾构施工掘进过程中渣土改良效果较差，渣土干、呈大块状，会导致出渣口堵塞，连续出渣使主机皮带掉泥现象严重，常常需要停止掘进进行清理，影响施工进度。
3.盾构施工过程中单使用泡沫混合液对渣土进行改良效果较差，且每环掘进时泡沫原液的耗量过大，施工成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种盾构机渣土改良系统，其目的是为了解决现有盾构施工中使用泡沫混合液对渣土进行改良效果较差、泡沫原液的耗量大、施工成本高的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种盾构机渣土改良系统，包括：
6.膨润土系统、土仓注水系统、控制单元和交互面板，所述膨润土系统的管路与泡沫系统的管路连通，所述控制单元用于控制所述膨润土系统和土仓注水系统向土仓注膨润土浆液和水，所述交互面板用于操作人员与所述控制单元交互；
7.所述土仓注水系统包括第一泥浆泵、第二泥浆泵、第一流量计、第二流量计、第一单向阀、第二单向阀、压力传感器和温度传感器；
8.所述第一泥浆泵与所述第一流量计的进浆口连通，所述第一流量计的出浆口与所述第一单向阀的进浆口连通，所述第一单向阀的出浆口连通土仓隔板，所述第一泥浆泵与自来水循环系统连通；
9.所述第二泥浆泵与所述第二流量计的进浆口连通，所述第二流量计的出浆口与所述第二单向阀的进浆口连通，所述第二单向阀的出浆口连通土仓隔板，所述第二泥浆泵与自来水循环系统连通；
10.所述压力传感器和温度传感器安装在所述土仓隔板上。
11.其中，所述膨润土系统包括膨润土罐以及与所述膨润土罐连通的第一膨润土泵和第二膨润土泵、第三膨润土泵和第四膨润土泵。
12.其中，所述第一膨润土泵与第一膨润土流量计的进浆口连通，所述第一膨润土流量计的出浆口连通第一球阀的入口，所述第一球阀的出口并联去泡沫系统管路、同步注浆系统管路和第二球阀的入口，所述第二球阀的出口与土仓隔板连通；
13.所述第二膨润土泵与第二膨润土流量计的进浆口连通，所述第二膨润土流量计的出浆口连通第三球阀的入口，所述第三球阀的出口并联去泡沫系统和第四球阀的入口，所述第四球阀的出口与土仓隔板连通。
14.其中，所述膨润土罐通过第五球阀连通所述第一球阀和第一膨润土流量计间的管路；所述膨润土罐通过第六球阀连通所述第三球阀和第二膨润土流量计间的管路。
15.其中，所述第三膨润土泵通过第七球阀与土仓隔板连通，所述第四膨润土泵通过第八球阀与土仓隔板连通。
16.其中，所述控制单元分别与压力传感器、温度传感器、第一流量计、第二流量计、第一膨润土流量计、第二膨润土流量计、第三膨润土泵和第四膨润土泵电连接，所述交互面板与所述控制单元电连接。
17.本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
18.本实用新型的上述实施例所述的盾构机渣土改良系统，设置有注水系统，通过改变土仓进水量来辅助泡沫系统来进行渣土改良，增强了渣土改良效果，提高了掘进效率，减少了施工成本。
附图说明
19.图1是本实用新型的盾构机渣土改良系统示意图。
20.【附图标记说明】
21.1-控制单元；2-交互面板；3-第一泥浆泵；4-第二泥浆泵；5-第一流量计；6-第二流量计；7-第一单向阀；8-第二单向法；9-压力传感器；10-温度传感器；11-土仓隔板；12-膨润土罐；13-第一膨润土泵；14-第二膨润土泵；15-第三膨润土泵；16-第四膨润土泵；17-第一膨润土流量计；18-第一球阀；19-第二球阀；20-第二膨润土流量计；21-第三球阀；22-第四球阀；23-第五球阀；24-第六球阀；25-第七球阀；26-第八球阀。
具体实施方式
22.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
23.本实用新型针对现有盾构施工中使用泡沫混合液对渣土进行改良效果较差、泡沫原液的耗量大、施工成本高的问题，提供了一种盾构机渣土改良系统。
24.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种盾构机渣土改良系统，包括：膨润土系统、土仓注水系统、控制单元1和交互面板2，所述膨润土系统的管路与泡沫系统的管路连通，所述控制单元1用于控制所述膨润土系统和土仓注水系统向土仓注膨润土浆液和水，所述交互面板2用于操作人员与所述控制单元交互；所述土仓注水系统包括第一泥浆泵3、第二泥浆泵4、第一流量计5、第二流量计6、第一单向阀7、第二单向阀8、压力传感器9和温度传感器10；所述第一泥浆泵3与所述第一流量计5的进浆口连通，所述第一流量计5的出浆口与所述第一单向阀7的进浆口连通，所述第一单向阀7的出浆口连通土仓隔板11，所述第一泥浆泵3与自来水循环系统连通；所述第二泥浆泵4与所述第二流量计6的进浆口连通，所述第二流量计6的出浆口与所述第二单向阀8的进浆口连通，所述第二单向阀8的出浆口连通土仓隔板11，所述第二泥浆泵4与自来水循环系统连通；所述压力传感器9和温度传感器10安装在所述土仓隔板11上。
25.本实用新型实施例所述的盾构机渣土改良系统，设置有所述膨润土系统、土仓注水系统、控制单元1和交互面板2，其中所述膨润土系统的管路与泡沫系统的管路连通，操作人员能够根据实际情况选择将泡沫系统和膨润土系统单独使用或混合使用，所述土仓注水系统的两条通路的流量会通过所述第一流量计5和第二流量计6经电信号传递至所述控制
单元1，同时所述压力传感器9和温度传感器10能够获得将土仓的温度和压力，作业时操作人员能够通过所述交互面板2获悉上述数值，同时通过所述控制单元1控制所述土仓注入系统的各项工作参数。
26.其中，所述膨润土系统包括膨润土罐12以及与所述膨润土罐12连通的第一膨润土泵13和第二膨润土泵14、第三膨润土泵15和第四膨润土泵16。
27.其中，所述第一膨润土泵13与第一膨润土流量计17的进浆口连通，所述第一膨润土流量计17的出浆口连通第一球阀18的入口，所述第一球阀的出口并联去泡沫系统管路、同步注浆系统管路和第二球阀19的入口，所述第二球阀19的出口通过单向阀与土仓隔板11连通；
28.所述第二膨润土泵14与第二膨润土流量计20的进浆口连通，所述第二膨润土流量计20的出浆口连通第三球阀21的入口，所述第三球阀21的出口并联去泡沫系统和第四球阀22的入口，所述第四球阀22的出口通过单向阀与土仓隔板11连通。
29.其中，所述膨润土罐12通过第五球阀23连通所述第一球阀18和第一膨润土流量计17间的管路；所述膨润土罐12通过第六球阀24连通所述第三球阀21和第二膨润土流量计20间的管路。
30.其中，所述第三膨润土泵15通过第七球阀25和单向阀与土仓隔板11连通，所述第四膨润土泵16通过第八球阀26和单向阀与土仓隔板连通。
31.其中，所述控制单元分别与压力传感器9、温度传感器10、第一流量计5、第二流量计6、第一膨润土流量计17、第二膨润土流量计20、第三膨润土泵15和第四膨润土泵16电连接，所述交互面板2与所述控制单元1电连接。
32.本实用新型实施例所述的盾构机渣土改良系统中，所述控制单元1具有数据处理、系统自主调节及数据传输功能；通过数据处理功能将传感器传递的电流转化为实际测量的温度值及压力值，通过压力值与温度值判断土仓渣土状态；将交互面板输入的控制量转换为阀的输入电流值；数据自主调节功能将通过土仓渣土状态与期望状态的偏差，通过pid控制，实时调节注水系统第一泥浆泵和第二泥浆泵的排量，保证土仓渣土状态保持最优；所述数据传输功能用于传感器信号的读入、阀控制信号的输出以及数据单元与交互面板数据的交互。前面板具有数据显示功能，可实时显示土仓压力，土仓温度，土仓内渣土状态；所述交互面板具有模式选择功能，可将渣土改良方式选为手动调节和自动调节；手动调节模式时，可通过前面板手动调节第一泥浆泵及第二泥浆泵的排量，改变系统的注水量，通过渣土状态及流量显示，确定当前注水系统的输出流量；自主调节模式时，系统调用控制单元的自主调节功能，自主调节注水系统，达到所期望的渣土状态。
33.本实用新型实施例所述的盾构机渣土改良系统，能够通过膨润土系统能够单独或配合泡沫系统向土仓注入膨润土浆液，同时土仓注水系统能够将水注入土仓中配合渣土改良降低泡沫原浆用量，增强了渣土改良效果，提高了掘进效率，减少了施工成本。
34.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。