用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法技术方案

本发明专利技术为一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法，该用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统包括高压水射流装置、泡沫注入装置、压缩空气注入装置和抽水排污装置，盾构机主驱动的油脂环上开设有与盾构机主驱动的迷宫腔相连通的高压水入口、泡沫注入口、气囊充气口和排渣口，高压水射流装置、泡沫注入装置、压缩空气注入装置和抽水排污装置分别与高压水入口、泡沫注入口、气囊充气口和排渣口能通断地连接；盾构机主驱动的油脂环上还开设有能控制通断的油脂注入口。本发明专利技术解决了对盾构机主驱动迷宫腔清渣耗时长、安全性低，且清渣效果不佳的技术问题。效果不佳的技术问题。效果不佳的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工设备
，尤其涉及一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法。

技术介绍

[0002]盾构机主驱动密封主要起到阻挡开挖仓介质进入到密封腔，进而阻止进入到主轴承的作用。目前，主驱动密封主要采用迷宫结构与橡胶密封结构相结合的方式，其中，迷宫出口与第一道密封条形成之间所形成的环状空间被称为迷宫腔。在盾构掘进过程中，由于迷宫腔与开挖仓直接连通，经常会有大量的砂石、泥土等杂质进入迷宫腔内，严重时会集聚固结在迷宫腔的内壁和第一道密封条的唇口处，这些固体杂质在旋转作用下会充当磨粒的作用，不仅会加速迷宫腔的磨损，使迷宫间隙增大，而且会加速密封条的磨损。
[0003]现阶段，针对迷宫腔进渣情况还没有较好的预警和判断方法，通常当发现密封失效时，才会停机开仓检查进渣情况。针对迷宫腔的清渣问题，传统的方法是通过密封油脂向外挤出带走迷宫腔内的杂质颗粒，该种方法对于游离的杂质有一定的排出效果，但对于固结在密封腔的内壁和密封条根部的杂质，效果较差；当杂质固结严重时，只能采用停机开仓取出密封压环进行人工清渣，但该种方法耗时长、风险大，且清渣效果不佳。
[0004]针对相关技术中对盾构机主驱动迷宫腔清渣耗时长、安全性低，且清渣效果不佳的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0005]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

>[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法，在迷宫腔封闭状态下，将高压水射流技术、泡沫润滑与抽水增压排污相结合，有效提高清渣效果和清渣效率，同时因无需停机和开仓，施工风险和经济成本均大大下降，另外，本专利技术能够及时排渣，从而减少对密封条的磨损，降低密封系统的故障发生。
[0007]本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：
[0008]本专利技术提供了一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，所述用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统包括高压水射流装置、泡沫注入装置、压缩空气注入装置和抽水排污装置，其中：
[0009]盾构机主驱动的油脂环上开设有与所述盾构机主驱动的迷宫腔相连通的高压水入口、泡沫注入口、气囊充气口和排渣口，所述高压水射流装置、所述泡沫注入装置、所述压缩空气注入装置和所述抽水排污装置分别与所述高压水入口、所述泡沫注入口、所述气囊充气口和所述排渣口能通断地连接；所述盾构机主驱动的油脂环上还开设有能控制通断的油脂注入口。
[0010]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述油脂注入口处设置有向所述迷宫腔方向单向
导通的第一单向阀，所述油脂注入口与外部的油脂注入系统连接。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述抽水排污装置包括抽水排污管路和排污箱，所述抽水排污管路的一端与所述排渣口连接，所述抽水排污管路的另一端与所述排污箱的进液口连接，所述抽水排污管路上设置有气动泵和过滤器。
[0012]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述抽水排污管路上还设置有第一手动阀以及向所述排污箱方向单向导通的第二单向阀。
[0013]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述压缩空气注入装置包括压缩空气注入管路、气囊组件、空气压缩机和气罐，所述气囊组件设置于所述气囊充气口处，所述压缩空气注入管路的一端与所述气囊组件连接，所述压缩空气注入管路的另一端与所述气罐的出气口连接，所述空气压缩机与所述气罐的进入口连接。
[0014]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述气囊组件，包括气囊和弹性密封环，所述气囊与所述压缩空气注入管路相连接，所述弹性密封环位于靠近所述迷宫腔一侧，通过所述压缩空气注入管路向所述气囊内充气，所述气囊膨胀并挤压所述弹性密封环发生形变，以使部分所述弹性密封环伸出并封堵于所述迷宫腔内。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述压缩空气注入管路上设置有减压阀、压力表、第二手动阀以及向所述气囊充气口方向单向导通的第三单向阀。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述压缩空气注入管路与所述气动泵相连接，且在所述压缩空气注入管路与所述气动泵之间设置有气动三联件。
[0017]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述高压水射流装置包括射流管路和水箱，所述射流管路的一端与所述高压水入口连接，所述射流管路的另一端与所述水箱的出水口连接，所述高压水入口处设置有向所述迷宫腔方向单向导通的第四单向阀，所述射流管路上设置有增压泵。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述高压水入口与迷宫腔之间通过射流通道相连通；
[0019]所述射流通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道均呈由所述高压水入口至所述迷宫腔方向直径逐渐缩小的喇叭口状，所述第一通道的一端和所述第二通道的一端均与所述高压水入口相连通，所述第一通道的另一端与所述迷宫腔且靠近所述盾构机主驱动的唇形密封环的根部位置相连通，所述第二通道的另一端与所述迷宫腔且靠近所述迷宫腔的中部位置相连通。
[0020]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述射流管路上设置有第一压力传感器和第一安全阀。
[0021]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述泡沫注入装置包括泡沫注入管路和泡沫原液箱，所述泡沫注入管路的一端与所述泡沫注入口连接，所述泡沫注入管路的另一端与所述泡沫原液箱的出液口连接，由所述泡沫原液箱至所述泡沫注入口之间的所述泡沫注入管路上依次设置有压力泵和泡沫发生器，所述泡沫发生器分别与所述射流管路和所述压缩空气注入管路相连接，所述泡沫注入口处设置有向所述迷宫腔方向单向导通的第五单向阀。
[0022]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述射流管路与泡沫注入管路之间有第三手动阀。
[0023]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述泡沫注入管路上设置有第二压力传感器、第
二安全阀和第四手动阀。
[0024]本专利技术提供了一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣方法，所述用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣方法包括如下步骤：
[0025]步骤S1：通过抽水排污装置将迷宫腔内的介质抽出，并检测介质中是否还有杂质；
[0026]步骤S2：若所述介质中含有杂质，则停止掘进并停止向所述迷宫腔内注入油脂；
[0027]步骤S3：通过压缩空气注入装置注入压缩空气，以对气囊充气口进行封堵，使迷宫腔形成密闭空间；
[0028]步骤S4：通过高压水射流装置向所述迷宫腔内喷射高压水；
[0029]步骤S5：通过泡沫注入装置向所述迷宫腔内注入泡沫，以使所述迷宫腔内的介质形成流塑状；
[0030]步骤S6：通过所述抽水排污装置再次将迷宫腔内的介质抽出，若所述介质中无杂质，则停止高压水射流装置和泡沫注入装置工作，并重新向所述迷宫腔内注入油脂；
[0031]步骤S7：当所述抽水排污装置检测到抽出的介质为油脂时，则停止所述抽水排污装置和所述压缩空气注入装置工作，恢复正常掘进状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统包括高压水射流装置、泡沫注入装置、压缩空气注入装置和抽水排污装置，其中：盾构机主驱动的油脂环上开设有与所述盾构机主驱动的迷宫腔相连通的高压水入口、泡沫注入口、气囊充气口和排渣口，所述高压水射流装置、所述泡沫注入装置、所述压缩空气注入装置和所述抽水排污装置分别与所述高压水入口、所述泡沫注入口、所述气囊充气口和所述排渣口能通断地连接；所述盾构机主驱动的油脂环上还开设有能控制通断的油脂注入口。2.如权利要求1所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述油脂注入口处设置有向所述迷宫腔方向单向导通的第一单向阀，所述油脂注入口与外部的油脂注入系统连接。3.如权利要求1所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述抽水排污装置包括抽水排污管路和排污箱，所述抽水排污管路的一端与所述排渣口连接，所述抽水排污管路的另一端与所述排污箱的进液口连接，所述抽水排污管路上设置有气动泵和过滤器。4.如权利要求3所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述抽水排污管路上还设置有第一手动阀以及向所述排污箱方向单向导通的第二单向阀。5.如权利要求3所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述压缩空气注入装置包括压缩空气注入管路、气囊组件、空气压缩机和气罐，所述气囊组件设置于所述气囊充气口处，所述压缩空气注入管路的一端与所述气囊组件连接，所述压缩空气注入管路的另一端与所述气罐的出气口连接，所述空气压缩机与所述气罐的进入口连接。6.如权利要求5所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述气囊组件，包括气囊和弹性密封环，所述气囊与所述压缩空气注入管路相连接，所述弹性密封环位于靠近所述迷宫腔一侧，通过所述压缩空气注入管路向所述气囊内充气，所述气囊膨胀并挤压所述弹性密封环发生形变，以使部分所述弹性密封环伸出并封堵于所述迷宫腔内。7.如权利要求5所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述压缩空气注入管路上设置有减压阀、压力表、第二手动阀以及向所述气囊充气口方向单向导通的第三单向阀。8.如权利要求7所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述压缩空气注入管路与所述气动泵相连接，且在所述压缩空气注入管路与所述气动泵之间设置有气动三联件。9.如权利要求5所述的用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统，其特征在于，所述高压水射流装置包括射流管路和水箱，所述射流管路的一端与所述高压水入口连接，所述射流管路的另一端与所述水箱的出水口连接，所述高压水入口处设置有向所述迷宫腔方向单向导通的第四单向阀，所述射流管路上设置有增压泵。10.如权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明波，贾连辉，孙志洪，龙伟漾，李泽魁，赵梦媛，程永龙，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：