一种泥水盾构机的管延伸工艺的制作方法

本发明属于隧道施工的泥水盾构机领域，具体涉及一种泥水盾构机的管延伸工艺。

背景技术：

1、泥水盾构机目前已经广泛地应用于地铁隧道施工以及跨江跨海隧道工程中。泥水盾构机在工作时，每次掘进6m-10m需要接驳一次隧道内的泥浆管，在接驳的过程中，会有大量的泥浆从管路断开的地方泄漏出来，导致隧道内部被泥浆污染，人工清理起来费时费力。

2、目前，常用的管延伸装置一般是采用泥浆箱来收集污水，这种收集的方式需要对污水进行多次的倒运，无法真正解决泥浆泄漏的问题，而且污水箱内部会逐渐堆积泥浆，清理起来也非常麻烦。除此之外，还有三通打球式管延伸装置，这种装置对三通阀和闭塞球的制作要求很高，机构繁琐，成本昂贵，并且实际在使用时存在三通阀的密封损坏、阀腔易被堵塞等问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种泥水盾构机的管延伸工艺。

2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种泥水盾构机的管延伸工艺，其采用的管延伸装置包括具有第一端口的三通管、一端与第一端口相连接的外套管、一端部自外套管的另一端可伸缩地插入并能够伸入至三通管内部的伸缩管、设置在伸缩管与外套管之间的密封件、用于驱动伸缩管移动的驱动装置、能够在压力的作用下进入或脱离伸缩管的闭塞球，其中三通管还具有与泥水盾构机的泥浆管路可阻断地相连接的第二端口、与隧道内的泥浆管道可脱离地相连接的第三端口，接管时，第二端口与盾构机的泥浆管路之间被阻断，伸缩管相对外套管缩回且伸缩管的一端部伸入三通管内将第二端口堵住，闭塞球脱离伸缩管并进入至泥浆管道内使泥浆管道封闭，第三端口与泥浆管道相脱离，并在该泥浆管道与第三端口之间连接上另一根泥浆管道，另一根泥浆管道连接完毕后，对泥浆管道内部的闭塞球施加压力使闭塞球脱离所述泥浆管道，并依次通过另一根泥浆管道和第三端口而进入伸缩管内，同时压力由地面上泵提供。

4、优选地，第二端口被堵住后，通过伸缩管的另一端部向伸缩管内部的闭塞球施加压力，在该压力作用下，闭塞球脱离伸缩管并通过第三端口进入至泥浆管道。

5、根据本发明的一个具体实施和优选方面，伸缩管的另一端部连接有端盖，其中端盖具有与能够提供压力驱动闭塞球移动的压力机构相连接的接口。

6、优选地，压力机构提供水压。

7、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，闭塞球回到伸缩管内后，驱动装置驱动伸缩管伸出，并恢复第二端口与盾构机的泥浆管路之间的连通，盾构机管延伸装置恢复至掘进状态，当处于掘进状态时，第二端口与盾构机的泥浆管路之间相连通，第三端口与泥浆管道相连接，伸缩管相对外套管伸出，闭塞球位于伸缩管内，第二端口与第三端口相连通。

8、优选地，第二端口处或盾构机的泥浆管路处设置有通过自身开关使第二端口与泥浆管路之间相连通或被阻断的闸阀。

9、在一些具体实施方式中，闸阀为液压闸阀。

10、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，闭塞球为在自由状态时的直径大于泥浆管道的内径的弹性体。这里的自由状态是指，在闭塞球不受压的状态下。

11、根据本发明的又一个具体实施和优选方面，第一端口与第三端口位于同一直线上，第二端口的中心轴垂直于该直线。这样，通过伸缩管沿自身轴向的直线移动伸缩就可以实现对第二端口的堵住和打开。

12、此外，驱动装置为伸缩油缸。

13、现有的管延伸装置，不仅需要对污水进行多次的倒运，无法真正解决泥浆泄漏的问题，而且污水箱内部会逐渐堆积泥浆，清理起来也非常麻烦，除此之外，还有三通打球式管延伸装置，这种装置对三通阀和闭塞球的制作要求很高，机构繁琐，成本昂贵，并且实际在使用时存在三通阀的密封损坏、阀腔易被堵塞等问题，而本发明通过管延伸装置的结构和工艺进行整体设计巧妙地解决了现有结构的各种不足。采取管延伸装置的结构和工艺后，泥浆无须倒运、机构简单、经济性好、操作和维护方便，利用闭塞球堵住隧道内的泥浆管路，可以有效地避免泥浆的泄漏，减少了隧道的泥浆污染，降低了人工清理的劳动强度和时间成本；另外，利用伸缩套管的特点，避免了闭塞球在运动过程中的损坏，相比于其他的打球式管延伸装置，具有机构简单，密封可靠，子部件便于维护等显著的优点，克服了其他的打球式管延伸装置经常出现的密封损坏、阀球损坏、阀腔易被堵塞、成本高昂等缺点。

技术特征：

1.一种泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：其采用的管延伸装置包括具有第一端口(11)的三通管(1)、一端与所述第一端口(11)相连接的外套管(2)、一端部自所述外套管(2)的另一端可伸缩地插入并能够伸入至所述三通管(1)内部的伸缩管(3)、设置在所述伸缩管(3)与外套管(2)之间的密封件(4)、用于驱动所述伸缩管(3)移动的驱动装置(5)、能够在压力的作用下进入或脱离所述伸缩管(3)的闭塞球(6)，其中所述的三通管(1)还具有与泥水盾构机(100)的泥浆管路(101)可阻断地相连接的第二端口(12)、与隧道内的泥浆管道(8a)可脱离地相连接的第三端口(13)，接管时，所述的第二端口(12)与盾构机(100)的泥浆管路(101)之间被阻断，所述伸缩管(3)相对外套管(2)缩回且伸缩管(3)的一端部伸入所述三通管(1)内将所述第二端口(12)堵住，所述的闭塞球(6)脱离所述伸缩管(3)并进入至所述的泥浆管道(8a)内使泥浆管道(8a)封闭，所述的第三端口(13)与所述的泥浆管道(8a)相脱离，并在该泥浆管道(8a)与第三端口(13)之间连接上另一根泥浆管道(8b)，所述另一根泥浆管道(8b)连接完毕后，对所述泥浆管道(8a)内部的闭塞球(6)施加压力使所述闭塞球(6)脱离所述泥浆管道(8a)，并依次通过所述另一根泥浆管道(8b)和所述第三端口(13)而进入所述伸缩管(3)内，同时压力由地面上泵提供。

2.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的第二端口(12)被堵住后，通过所述伸缩管(3)的另一端部向伸缩管(3)内部的闭塞球(6)施加压力，在该压力作用下，所述闭塞球(6)脱离伸缩管(3)并通过所述第三端口(13)进入至泥浆管道(8a)。

3.根据权利要求2所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的伸缩管(3)的另一端部连接有端盖(7)，其中所述端盖(7)具有与能够提供压力驱动所述闭塞球(6)移动的压力机构相连接的接口(71)。

4.根据权利要求3所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的压力机构提供水压。

5.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述闭塞球(6)回到伸缩管(3)内后，所述驱动装置(5)驱动伸缩管(3)伸出，并恢复所述第二端口(12)与盾构机(100)的泥浆管路(101)之间的连通，所述盾构机管延伸装置恢复至掘进状态，当处于掘进状态时，所述的第二端口(12)与盾构机(100)的泥浆管路(101)之间相连通，所述的第三端口(13)与泥浆管道(8a)相连接，所述的伸缩管(3)相对外套管(2)伸出，所述的闭塞球(6)位于伸缩管(3)内，所述的第二端口(12)与第三端口(13)相连通。

6.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述第二端口(12)处或所述盾构机(100)的泥浆管路(101)处设置有通过自身开关使所述第二端口(12)与泥浆管路之间相连通或被阻断的闸阀(9)。

7.根据权利要求6所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的闸阀(9)为液压闸阀。

8.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的闭塞球(6)为在自由状态时的直径大于所述泥浆管道(8a)的内径的弹性体。

9.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的第一端口(11)与第三端口(13)位于同一直线上，所述的第二端口(12)的中心轴垂直于该直线。

10.根据权利要求1所述的泥水盾构机的管延伸工艺，其特征在于：所述的驱动装置(5)为伸缩油缸。

技术总结
本发明公开了泥水盾构机的管延伸工艺，其采用的管延伸装置包括三通管、外套管、伸缩管、密封件、驱动装置、闭塞球。本发明采取管延伸装置的结构和工艺后，泥浆无须倒运、机构简单、经济性好、操作和维护方便，利用闭塞球堵住隧道内的泥浆管路，可以有效地避免泥浆的泄漏，减少了隧道的泥浆污染，降低了人工清理的劳动强度和时间成本；另外，利用伸缩套管的特点，避免了闭塞球在运动过程中的损坏，相比于其他的打球式管延伸装置，具有机构简单，密封可靠，子部件便于维护等显著的优点，克服了其他的打球式管延伸装置经常出现的密封损坏、阀球损坏、阀腔易被堵塞、成本高昂等缺点。

技术研发人员：张阳,郭宏浩,吴海祥,张新,周宇,王涛
受保护的技术使用者：中交天和机械设备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15