一种盾构机注浆设备管路清洗系统的制作方法

本发明设计盾构施工技术领域，特别是一种盾构机注浆设备管路清洗系统。

背景技术：

盾构机作为一种隧道掘进的专用工程机械和高科技施工设备，集光电、机械、传感和信息技术为一体，广泛用于城市轨道交通、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

在施工过程中，当盾构机掘进后，为控制地层变形，提高隧道抗渗性以及管片衬砌的早期稳定，需要在管片壁后环向间采用同步注浆的方式填充浆液。同步注浆在盾构施工中是必不可少的作业环节，其注浆效果直接影响到隧道防水质量和地表的沉降。出于工程需要，浆液的流动性和塑性一般较弱，凝固时间相对较短，而单条注浆管路从泵到盾尾距离相对较长，因此在施工过程中常常出现浆液凝固，堵塞罐口或管道，从而造成盾构施工停机。因此清洗注浆设备是一个必要作业过程，传统的清洗办法是用大量清水冲洗，但冲洗效果不佳，且产生大量废水，管路堵塞后须分段拆开用水管冲洗干净。这种方法费时费力,给盾构施工造成停工损失。

为解决上述问题，本发明旨在提供一种可以与施工同时进行的盾构机灌浆设备管路清洗系统，实现对灌浆设备管路的实施清理，减少因浆液凝固或堵塞而带来的种种不良影响。

技术实现要素：

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

用单向阀、电磁阀、减压阀、气管和空气压缩机等制备一条罐口或管路吹气的作业系统，具体地，所述空气压缩机通过气管连接至减压阀，减压阀通过气管连接至电磁阀，电磁阀通过气管连接至单向阀，单向阀的出气口通过气管与浆液储存罐罐口或浆液流通管路相连接。

进一步，所述作业系统中可以加脉冲仪：空气压缩机通过气管连接至减压阀，输水装置通过气管连接至脉冲仪器，脉冲仪和减压阀通过气管并联连接至电磁阀，电磁阀通过气管连接至单向阀，单向阀的出水口通过气管与浆液流通管路相连，实现脉冲冲洗。

进一步，电磁阀优选鼓膜电磁阀。

进一步，可以设置一个控制系统来控制相关操作的启动与停止，该控制系统与作业系统相连，并且包括感应模块、设定模块和运行模块。感应模块可以读取注浆设备运行数据，并将数据传输至运行模块；所述设定模块中可预设通过单向阀或减压阀的压力参数和时间参数；所述运行模块可以读取设定模块及感应模块中存储的数据并在满足条件时启动作业系统工作。

具体地，在设定模块中可以设定吹气持续时间和停止时间，并且将控制模块中的启动节点设置为注浆系统其他功能不工作时，吹气的工作系统自行启动。

进一步，所述感应模块中设有气动感应装置和压力感应装置，所述气动感应装置可以读取空气流通方向。

在该设计中，一方面，利用空压机产生的压缩空气通过减压阀手动调压后经过鼓膜电磁阀（鼓膜电磁阀启动与停止是由程序来控制的）进入单向阀吹入搅拌罐里来防止罐口堵塞，避免在施工过程中因灌口堵塞而耽误施工进度，保证了施工的连续性和高效性；另一方面，脉冲冲洗主要是利用水里面加气以后，气流量大,流速快，会在管路里面产生空爆现象，减少a液挂壁形成，这种方法的管路清洗比单一用水清洗要干净，且比单一用水清洗管路要更加节省水的用量。同时，具体地，在本灌浆设备管路清洗系统中，管路吹扫可以选择单一空气吹扫、水气混合吹扫和水气交替吹扫，提供多种选择方案有助于施工团队根据具体工作条件作出合理选择，实现成本效益最优。此外，采用该设计方案的盾构机在冬季始发时，也可有效防止灌浆管路冰堵。

附图说明

图1为本发明的管路清洗系统实施例一的示意图。

图2为本发明的管路清洗系统实施例二的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

在浆液储存罐罐口或液体流通的管道连接处依次通过气管4连接单向阀1、电磁阀2、减压阀3和空气压缩机5。其中单向阀的出气口通过气管与浆液储存罐罐口或浆液流通管路相连接。工作时空气压缩机5通过气管4将压缩空气输送至减压阀3，经减压阀3减压后的空气输入电磁阀2，随后通过单向阀1吹入液罐罐口或管道接口处，起到防止罐口阻塞的作用。

优选地，所述电磁阀为鼓膜电磁阀。

进一步，可以设置一个控制系统来控制相关操作的启动与停止，该控制系统与作业系统相连，并且包括感应模块、设定模块和运行模块。感应模块可以读取注浆设备运行数据，并将数据传输至运行模块；所述感应模块中设有气动感应装置和压力感应装置，所述气动感应装置可以读取空气流通方向；所述压力感应装置可以读取流体压力；所述设定模块中可预设通过单向阀或减压阀的压力参数和时间参数；所述运行模块可以读取设定模块及感应模块中存储的数据并在满足条件时启动作业系统工作。

具体地，在设定模块中可以设定吹气持续时间和停止时间，并且将控制模块中的启动节点设置为注浆系统其他功能不工作时，吹气的工作系统自行启动。

实施例二：

该实施例中灌浆管路清理系统的作业系统中，空气压缩机5通过气管4连接至减压阀3，脉冲仪6和减压阀3通过气管4并联连接至电磁阀2，电磁阀2通过气管4连接至单向阀1，单向阀1的出水口通过气管与浆液流通管路相连。此实施例的作业系统与实施例一作业系统的工作原理类似，区别在于通过脉冲仪6控制水和气交替工作，会在管路里面产生空爆现象，减少a液挂壁形成，这种方法的管路清洗比单一用水清洗要干净，且比单一用水清洗管路要更加节省水的用量。

同时，在该实施例中，可以在控制系统中设置只有在一次注水和二次注水时a液脉冲冲洗功能才能启动。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种盾构机注浆设备管路清洗系统，包括控制系统和作业系统，其中作业系统用单向阀、电磁阀、减压阀、气管和空气压缩机等制备而成，利用压缩空气通过减压阀手动调压后经过鼓膜电磁阀进入单向阀吹入搅拌罐里来防止罐口堵塞，或利用水与气交替工作对管路进行脉冲冲洗，避免在施工过程中因灌口堵塞而耽误施工进度，保证了施工的连续性和高效性。

技术研发人员：刁春仁;耿富林;郑林有;刘振丹;周政;聂晓彦;刘德英;王航飞;许建安
受保护的技术使用者：北京市市政四建设工程有限责任公司
技术研发日：2017.06.08
技术公布日：2017.09.22