一种可以直接和间接控制的泥水循环系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及泥水盾构领域，特别是指一种切换泥水循环控制模式的系统，能够适应不同地层的掘进。
【背景技术】
[0002]目前，随着国内外隧道的大量施工，盾构机成为首选，泥水盾构以其优良的压力控制性能，在过江、过海及对沉降有较高要求的隧道工程中得到普遍应用。
[0003]目前泥水盾构主要有两种形式，一种是直接控制式，另一种是间接控制式。直接控制式泥水盾构将泥浆直接输送到泥水仓，同时渣土也直接从泥水仓排出，其优点是排渣顺畅，不宜沉积堵塞，缺点是压力控制精度低，波动较大；而间接控制式泥水盾构在泥水仓后部增加了一个气垫仓，泥浆既可以输送到气垫仓也可以输送到泥水仓，渣土从气垫仓下部输出，平衡掌子面的水土压力靠气垫仓气体来自动调节，其优点是压力控制精度高，波动小，缺点是由于气垫仓处存在一段输送盲区，渣土在此处流速变低，容易形成沉积，不易输送，尤其是遇见粒径较大的渣土，造成排渣不畅。
[0004]为了更好的适应不同地层，融合两种泥水盾构的优点就是一个需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种可以直接和间接控制的泥水循环系统及控制方法，可以实现直接和间接两种控制方式，适应于不同地层掘进。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种可以直接和间接控制的泥水循环系统，包括进浆总管和排浆总管，进浆总管和排浆总管之间连有旁通管，进浆总管上设有进浆泵，排浆总管上设有排浆泵，进浆总管上连有第一进浆管和第二进浆管，排浆总管上连有第一排浆管和第二排浆管，第一进浆管、第一排浆管连接到泥水仓，第二进浆管、第二排浆管连接到气垫仓，第一进浆管、第二进浆管、第一排浆管和第二排浆管和旁通管上均设有控制阀。
[0007]一种泥水循环系统直接和间接控制方法，是按照下述方式进行的:在不易产生块状沉积物的地层掘进时，采用间接控制模式，此时进浆泵和排浆泵开启，打开第二进浆管和第二排浆管，打开泥浆门，关闭或打开第一进浆管，关闭第一排浆管；在易产生块状沉积物地层掘进时，采用直接式控制模块，此时进浆泵和排浆泵开启，关闭第二进浆管和第二排浆管，关闭泥浆门，打开第一排浆管和第一进浆管；在间接控制模式和直接控制模式切换时，打开旁通管上的控制阀。
[0008]本装置可以实现泥水盾构的泥水循环系统，可以实现在直接控制和间接控制模式之间进行切换的功能。在不易产生块状沉积物地层掘进时采用间接式控制模式，可以较好的控制地表沉降；在易产生块状沉积物地层掘进时则采用直接式控制模式，可以避免气垫仓产生的输送盲区，防止堆积堵塞。本装置结构简单、操作简便、实用性强，是安全、高效施工的重要保障。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本发明结构示意图。
[0011]图2为间接控制模式的状态图。
[0012]图3为直接控制模式的状态图。
[0013]其中:1.第一进浆管，2.第二进浆管，3.第一排浆管，4.第二排浆管，5.泥浆门，6.旁通管，7.进浆泵，8.排浆泵，9.进浆总管，10.排浆总管，11.泥水仓，12.气垫仓。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]如图1所示，一种可以直接和间接控制的泥水循环系统，包括进浆总管9和排浆总管10，进浆总管9和排浆总管10之间连有旁通管6，进浆总管9上设有进浆泵7，排浆总管10上设有排浆泵8，进浆总管9上连有第一进浆管I和第二进浆管2，排浆总管10上连有第一排浆管3和第二排浆管4，第一进浆管1、第一排浆管3连接到泥水仓，第二进浆管2、第二排浆管4连接到气垫仓12，第一进浆管1、第二进浆管2、第一排浆管3和第二排浆管4和旁通管6上均设有控制阀。通过开闭各控制阀，可以控制浆液流向。泥水仓11和气垫仓12之间设有泥浆门5。
[0016]如图2所示，在不易产生块状沉积物的地层掘进时，采用间接控制模式，此时进浆泵7和排浆泵8开启，打开第二进浆管2和第二排浆管4，打开泥浆门5，关闭第一排浆管3，根据实际需要关闭或打开第一进浆管I。系统按照间接控制式泥水盾构施工，掌子面压力通过气垫仓12的空气调节，从而能够获得较高的控制精度，保证施工安全。
[0017]如图3所示，在易产生块状沉积物地层掘进时，采用直接式控制模式，此时进浆泵7和排浆泵8开启，关闭第二进浆管2和第二排浆管4，关闭泥浆门5，打开第一排浆管3和第一进浆管I;系统按照直接控制式泥水盾构施工，渣土在泥水仓11直接进入排浆管，避免了渣土在气垫仓的沉积，有利于提高吸力，便于出渣，提高施工效率。
[0018]在间接控制模式和直接控制模式切换时，打开旁通管6上的控制阀，通过旁通管6的开闭来进行调节。
[0019]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可以直接和间接控制的泥水循环系统，包括进浆总管(9)和排浆总管(10)，进浆总管(9)和排浆总管(10)之间连有旁通管(6)，进浆总管(9)上设有进浆泵(7)，排浆总管(10 )上设有排浆泵(8 )，其特征在于:进浆总管(9 )上连有第一进浆管(I)和第二进浆管(2)，排浆总管(10)上连有第一排浆管(3)和第二排浆管(4)，第一进浆管(1)、第一排浆管(3)连接到泥水仓，第二进浆管(2)、第二排浆管(4)连接到气垫仓，第一进浆管(1)、第二进浆管(2 )、第一排浆管(3 )和第二排浆管(4 )和旁通管(6 )上均设有控制阀。
2.一种泥水循环系统直接和间接控制方法，其特征在于是按照下述方式进行的:在不易产生块状沉积物的地层掘进时，采用间接控制模式，此时进浆泵(7)和排浆泵(8)开启，打开第二进浆管(2)和第二排浆管(4)，打开泥浆门(5)，关闭或打开第一进浆管(I)，关闭第一排楽管(3)； 在易产生块状沉积物地层掘进时，采用直接式控模块，此时进浆泵(7)和排浆泵(8)开启，关闭第二进浆管(2)和第二排浆管(4)，关闭泥浆门(5)，打开第一排浆管(3)和第一进浆管(I); 在间接控制模式和直接控制模式切换时，打开旁通管(6)上的控制阀。
【专利摘要】本发明提出一种可以直接和间接控制的泥水循环系统及控制方法，可以实现直接和间接两种控制方式，适应于不同地层掘进。所述泥水循环系统包括进浆总管和排浆总管，进浆总管和排浆总管之间连有旁通管，进浆总管上设有进浆泵，排浆总管上设有排浆泵，进浆总管上连有第一进浆管和第二进浆管，排浆总管上连有第一排浆管和第二排浆管，第一进浆管、第一排浆管连接在泥水仓上，第二进浆管、第二排浆管连接在气垫仓上，第一进浆管、第二进浆管、第一排浆管和第二排浆管和旁通管上均设有控制阀。本装置可以实现在直接控制和间接控制模式之间进行切换的功能。本装置结构简单、操作简便、实用性强，是安全、高效施工的重要保障。
【IPC分类】E21D9-13, E21D9-06
【公开号】CN104863610
【申请号】CN201510309123
【发明人】张宁川, 贾金建, 叶超, 贺开伟, 苏志学, 张中英
【申请人】中铁工程装备集团有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月9日