一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，包括：盾构机，其包括刀盘、回转机构、土仓壁和螺旋机；所述刀盘与所述土仓壁上均开设有多个注入口；所述刀盘与所述土仓壁之间形成土仓；土渣温度监测装置，其设置在所述盾构机内部，用以监测所述盾构机内部的土渣温度；管路系统，其包括工业水支路、过氧化氢溶液支路和泡沫剂支路，所述管路系统与各所述注入口连通；控制元件，其分别与所述土渣温度监测装置和所述管路系统连接，并根据所述土渣温度监测装置监测的温度，控制所述管路系统向各所述注入口中注入工业水、泡沐或者泡沐与过氧化氢混合液。本发明专利技术可以大幅减少了盾构机停机以及开仓检查的次数和时间，保证了施工工期以及施工质量。及施工质量。及施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置及方法


[0001]本专利技术涉及土压平衡式盾构机领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置及方法。

技术介绍

[0002]伴随着城市轨道交通的逐步发展，盾构法作为一种安全、便捷的施工方法越来越得到广泛的应用。当使用土压平衡式盾构机在粘性土层中进行施工时，刀盘处非常容易产生泥饼，造成盾构切削扭矩增大，掘进速度下降，同时造成土仓内温度升高，严重影响盾构机的使用寿命。在传统的解决方案中，需要先将盾构机停机，再进行开仓检查，一方面频繁开仓检查会延长工期，提高施工成本，另一方面盾构机长时间的静置会增大对地层的扰动，容易引发开挖面失稳以及地面塌陷等事故。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，包括：
[0005]盾构机，其包括刀盘、回转机构、土仓壁和螺旋机；所述回转机构与土仓壁转动连接，所述刀盘与所述回转结构固定连接，所述刀盘与所述土仓壁上均开设有多个注入口；所述刀盘与所述土仓壁之间形成土仓，所述螺旋机的进土口设置在所述土仓内部，其出土口设置在所述土仓外部；
[0006]土渣温度监测装置，其设置在所述盾构机内部，用以监测所述盾构机内部的土渣温度；
[0007]管路系统，其包括工业水支路、过氧化氢溶液支路和泡沫剂支路，所述管路系统与各所述注入口连通；
[0008]控制元件，其分别与所述土渣温度监测装置和所述管路系统连接，并根据所述土渣温度监测装置监测的温度，控制所述管路系统向各所述注入口中注入工业水、泡沐或者泡沐与过氧化氢混合液。
[0009]优选的是，所述土渣温度监测装置包括多个接触式温度传感器和非接触式温度传感器；所述螺旋机靠近其出土口的内壁上设置有环形的凹槽，多个所述接触式温度传感器分别设置在所述土仓壁朝向所述刀盘的一侧和所述凹槽内；所述螺旋机的出土口下方设置有皮带机，所述非接触式温度传感器设置在所述皮带机的上方。
[0010]优选的是，所述凹槽靠近所述出土口的一端向所述出土口轴线方向倾斜形成斜面部。
[0011]优选的是，工所述业水支路包括工业水系统、水阀和第一流量调控装置，所述水阀和所述第一流量调控装置依次设置在与所述工业水系统连通的管路上；所述泡沫剂支路包括泡沫剂箱和第二流量调控装置，所述第二流量调控装置设置在与泡沫剂箱连通的管路
上；所述过氧化氢溶液支路包括过氧化氢溶液箱和第三流量调控装置，所述第三流量调控装置设置在与所述氧化氢溶液箱连通的管路上。
[0012]优选的是，所述管路系统还包括泡沫混合支路，所述泡沫混合支路包括泡沫发生器以及第四流量调控装置，所述第四流量调控装置设置在与所述泡沫发生器的输出端连通的管路上；所述泡沫发生器的输入端分别与所述第一流量调控装置和所述第二流量调控装置连接。
[0013]优选的是，所述管路系统还包括泡沐与过氧化氢混合液支路，所述泡沐与过氧化氢混合液支路包括混合箱和第五流量调控装置，所述第五流量调控装置设置在与所述混合箱的输出端连通的管路上，且所述第五流量调控装置与各所述注入口通过管路连通；所述混合箱的输入端分别与所述第四流量调控装置和所述第三流量调控装置连连通。
[0014]优选的是，所述混合箱内还安装有搅拌器。
[0015]优选的是，所述第一流量调控装置、所述第二流量调控装置、所述第三流量调控装置、所述第四流量调控装置和所述第五流量调控装置均包括流量调控单元，所述流量调控单元包括沿管路流向方向依次设置的水泵、电动调节阀和流量计，所述水泵、所述电动调节阀和所述流量计分别与所述控制元件连接。
[0016]优选的是，所述流量调控单元还包括逆止阀，所述逆止阀设置在所述流量计远离所述电动调节阀的一端。
[0017]本专利技术还有一个目的是提供一种使用用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置的防泥饼方法，包括以下步骤：
[0018]步骤S1、在盾构机上安装土渣温度监测装置和管路系统；
[0019]步骤S2、盾构机开始工作后，土渣温度监测装置实时监测所述盾构机内的土渣温度；
[0020]步骤S3、当土渣温度监测装置测得的土渣温度≤35℃时，管路系统不参与盾构机的工作；当35℃＜土渣温度≤40℃时，进入步骤S4；当40℃＜土渣温度≤45℃时，进入步骤S5；当45℃＜土渣温度≤50℃，进入步骤S6；当土渣温度＞50℃时，将盾构机停机进行检查；
[0021]步骤S4、依次通过第一流量调控装置、第四流量调控装置和第五流量调控装置将工业用水系统中的水泵入泡沫发生器后，又进一步泵入混合箱，最终被泵入各注入口中；
[0022]步骤S5、通过第一流量调控装置和第二流量调控装置同时将水和泡沫剂泵入泡沫发生器中，生成泡沫后通过第四流量调控装置泵入混合箱中，再通过第五流量调控装置泵入各注入口中；
[0023]步骤S6、通过第一流量调控装置和第二流量调控装置同时将水和泡沫剂泵入泡沫发生器中，生成泡沫后通过第四流量调控装置泵入混合箱中，并且通过第三流量调控装置将过氧化氢溶液也泵入混合箱中，在混合箱中形成泡沐与过氧化氢混合液后，通过第五流量调控装置泵入各注入口中。
[0024]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0025]本专利技术提供的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置及方法，通过在螺旋机出土口设置土渣温度监测装置来监测土渣的温度，根据土渣的温度判断土仓内土渣的板结情况，并根据不同的温度情况，通过管路系统向刀盘和土仓壁上的注入口内泵入不同改良剂，实现防止泥饼产生的目的，大幅减少了盾构机停机以及开仓检查的次数和时间，有效避免了
在实际施工过程中土渣改良的繁琐步骤，从而保证了施工工期以及施工质量。
[0026]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例中所述防泥饼装置的结构示意图；
[0028]图2为图1的A处局部放大图；
[0029]图3为本专利技术上述实施例中所述防泥饼方法的流程图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0031]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]如图1～图2所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，包括：盾构机，其包括刀盘、回转机构、土仓壁和螺旋机；所述回转机构与土仓壁转动连接，所述刀盘与所述回转结构固定连接，所述刀盘与所述土仓壁上均开设有多个注入口；所述刀盘与所述土仓壁之间形成土仓，所述螺旋机的进土口设置在所述土仓内部，其出土口设置在所述土仓外部；土渣温度监测装置，其设置在所述盾构机内部，用以监测所述盾构机内部的土渣温度；管路系统，其包括工业水支路、过氧化氢溶液支路和泡沫剂支路，所述管路系统与各所述注入口连通；控制元件，其分别与所述土渣温度监测装置和所述管路系统连接，并根据所述土渣温度监测装置监测的温度，控制所述管路系统向各所述注入口中注入工业水、泡沐或者泡沐与过氧化氢混合液。2.如权利要求1所述的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，所述土渣温度监测装置包括多个接触式温度传感器和非接触式温度传感器；所述螺旋机靠近其出土口的内壁上设置有环形的凹槽，多个所述接触式温度传感器分别设置在所述土仓壁朝向所述刀盘的一侧和所述凹槽内；所述螺旋机的出土口下方设置有皮带机，所述非接触式温度传感器设置在所述皮带机的上方。3.如权利要求2所述的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，所述凹槽靠近所述出土口的一端向所述出土口轴线方向倾斜形成斜面部。4.如权利要求1所述的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，工所述业水支路包括工业水系统、水阀和第一流量调控装置，所述水阀和所述第一流量调控装置依次设置在与所述工业水系统连通的管路上；所述泡沫剂支路包括泡沫剂箱和第二流量调控装置，所述第二流量调控装置设置在与泡沫剂箱连通的管路上；所述过氧化氢溶液支路包括过氧化氢溶液箱和第三流量调控装置，所述第三流量调控装置设置在与所述氧化氢溶液箱连通的管路上。5.如权利要求4所述的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，所述管路系统还包括泡沫混合支路，所述泡沫混合支路包括泡沫发生器以及第四流量调控装置，所述第四流量调控装置设置在与所述泡沫发生器的输出端连通的管路上；所述泡沫发生器的输入端分别与所述第一流量调控装置和所述第二流量调控装置连接。6.如权利要求5所述的用于土压平衡式盾构机的防泥饼装置，其特征在于，所述管路系统还包括泡沐与过氧化氢混合液支路，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恒，杨钊，李杰华，黄新淼，张赟，马超，杨擎，杨雷，崔旭辉，杨志勇，刘东军，钟航，李贤贵，余俊，刘杰，王新龙，贺祖浩，蒋道东，鹿瑶，姚兆龙，谢孟奇，姚翔川，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：