一种泥水盾构出渣量自动计量装置及其计量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及盾构施工技术领域，特别是一种泥水盾构出渣量自动计量装置，包括取样机构和泥水分离机构、以及清洗机构，取样机构包括取样筒和位于取样筒底部的闸门组件、以及驱动闸门组件启闭的闸门驱动器；泥水分离机构包括从内到外依次设置的过滤网筒、内筒、外筒、以及驱动内筒转动的泥水分离减速电机；清洗机构包括高压喷头、软管、电动伸缩杆。本发明专利技术能够准确测量进、排浆液中固形物的体积，根据循环泥浆实时流量，从而计算泥水盾构掘进准确的出渣量。从而计算泥水盾构掘进准确的出渣量。从而计算泥水盾构掘进准确的出渣量。

【技术实现步骤摘要】
一种泥水盾构出渣量自动计量装置及其计量方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，特别是一种泥水盾构出渣量自动计量装置及其计量方法。

技术介绍

[0002]盾构施工过中，掌子面一旦出现塌方，将造成地表沉降超限或地表坍塌，影响地表行人行车安全，损害邻近建(构)物。出渣量是掌子面是否出现坍塌的重要判断指标，但目前没有一种能够对泥水盾构掘进出渣量较为准确计量的设备。因此，为了满足泥水盾构掘进过程中出渣量准确计量的需求，本专利技术提供一种泥水盾构出渣量自动计量装置。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种能够自动、准确的测量泥水盾构掘进过程中的出渣量，指导泥水盾构施工的泥水盾构出渣量计量装置及其计量方法。
[0004]设计一种泥水盾构出渣量自动计量装置，包括安装架，在所述安装架上设有取样机构和泥水分离机构，所述取样机构包括通过取样支架安装在安装架上的泥浆取样器和驱动泥浆取样器水平转动的取样驱动器；
[0005]还包括分别设在泥水盾构进浆管道和排浆管道上的泥浆取样管，在所述泥浆取样管上设有取样电磁阀；
[0006]所述泥水分离机构包括通过泥水分离支架设在安装架上的泥水分离器，所述泥水分离支架由设在安装架上的竖杆和设在竖杆顶部的横杆组成，且在所述安装架上设有驱动泥水分离器水平旋转的水平驱动器，在所述横杆的顶部设有驱动泥水分离器竖向旋转的竖向驱动器；
[0007]还包括体积测量传感器，所述体积测量传感器通过主支架固定在安装架上。
[0008]优选的，所述泥水分离器包括外筒、内筒和设在内筒内的过滤网筒，在所述内筒的侧壁上开设有排水孔，在所述外筒的底部一侧设有排水管，在所述内筒的底部中心处和外筒之间设有转轴，在所述外筒的底部中心位置处设有泥水分离驱动器，所述泥水分离驱动器的输出轴穿过外筒与转轴同轴设置。
[0009]优选的，在所述过滤网筒的顶部外边缘处圆周分布有多个卡扣，在所述内筒的侧壁上设有多个与卡扣配合的卡槽，所述过滤网筒通过卡扣卡设在卡槽内。
[0010]优选的，所述泥水取样器包括取样筒和设在取样筒底部的闸门组件、以及驱动闸门组件启闭的闸门驱动器。
[0011]优选的，在靠近泥水分离器一侧的安装架上设有支撑板，在所述支撑板上设有清洗机构，所述清洗机构包括设在支撑板上的电动伸缩杆、通过固定环固定在电动伸缩杆伸缩端上的高压水喷头、与高压水喷头连接的软管，所述软管与高压水源连接。
[0012]优选的，在所述安装架上还设有控制器，所述控制器的输出端均与取样驱动器、水平分离驱动器、竖向分离驱动器、闸门驱动器、电动伸缩杆、取样电磁阀电连接，所述控制器
的输入端与体积测量传感器电连接。
[0013]一种泥水盾构出渣量自动计量方法，包括如下步骤：
[0014]S1：将计量装置分别安装在循环泥浆进浆管和排浆管上，分别对进浆和排浆中的固形物进行测量；
[0015]S2：启动取样驱动器使取样支架带动取样筒转动至取样管出口的正下方，打开取样电磁阀，使泥浆注满取样筒，从而得到固定体积的泥浆样本；
[0016]S3：再次启动取样驱动器，使取样支架带动取样筒旋转至泥水分离器的正上方，然后启动闸门驱动器，使闸门组件打开，将泥浆注入泥水分离器的过滤网筒内，注入完毕后，将闸门组件关闭，将取样筒旋转至初始位置；
[0017]S4：启动泥水分离驱动器，使其驱动内筒旋转，在离心力的作用下，使泥浆中的水甩至外筒内，并通过排水管流出，从而达到泥水分离的目的；
[0018]S5：样本泥浆经泥水分离后留在内筒中的固形物，通过启动水平驱动器，从而使泥水分离器旋转至体积测量传感器的下方，并测量内筒中固形物表面的数据，然后计算固形物的体积，即完成一次测量；
[0019]计算方法如下：由于泥水盾构循环泥浆固形物含量较短时间内相对稳定，因此，可对泥水盾构掘进一环，进浆液中的固形物含量取均值为v0；
[0020]排浆管处的测量装置的测量间隔时间为t，排浆实时流量为Qt，泥浆取样体积为v，测量的排出泥浆中的固形物含量值为vt，若泥水盾构掘进一环，测量装置对排出浆液共进行了N次固形物含量测量，则该循环出渣量V计算公式为：
[0021][0022]优选的，在测量完毕后，为了保证下一次的测量准确性，还需对泥水分离器进行清理，具体包括以下步骤：
[0023]S1：测量完毕后，通过启动水平驱动器使泥水分离器绕竖轴旋转至安装架的外侧，再启动竖向驱动器使泥水分离器旋转至开口朝下，将其内筒内的固定物倾倒出；
[0024]S2：然后再次启动水平驱动器，使泥水分离器转动至高压水喷头的上方，启动电动伸缩杆，使其带动高压水喷头伸入泥水分离器的内筒中，此时启动泥水分离减速电机驱动内筒旋转，同时控制电动伸缩杆反复伸缩，持续冲洗直至将过滤网筒上附着的固形物完全清除；
[0025]S3：清除完毕后，再次启动水平驱动器和竖向驱动器，将泥水分离器和高压水喷头均恢复至初始位置，即可进行下一次的测量。
[0026]本专利技术的有益效果在于：
[0027]1.本专利技术通过实时计量泥水盾构掘进的出渣量，若出渣过量则能及时发现并进行处置，避免危及地表建(构)筑物、行人行车的安全，解决泥水盾构出渣量不准的问题；
[0028]2.通过设置自动进行泥浆取样、泥水分离、计量分离后固形物的体积，并进行数据的反馈，结合泥水循环参数，根据循环泥浆实时流量，自动计算出掘进过程中的实时出渣量。
附图说明
[0029]图1是本专利技术结构的整体结构示意图；
[0030]图2是泥水分离器的结构示意图；
[0031]图3是泥水分离的爆炸结构示意图；
[0032]图4清洗机构的结构示意图；
[0033]图5是泥浆取样器的结构示意图；
[0034]图6是闸门组件的结构示意图；
[0035]图7是图6中的A向结构示意图；
[0036]图8是本专利技术的电器控制原理框图；
[0037]图中标号为：1泥水盾构进(排)浆管，2取样电磁阀，3取样管，4泥浆取样器，5取样支架，6取样驱动器，7竖杆，8水平驱动器，9泥水分离器，10横杆，11体积测量传感器，12竖向驱动器，13控制器，14主支架，15清洗机构，16外筒，17内筒，18排水管，19卡扣，20过滤网筒，21转轴，22泥水分离减速电机，23卡槽，24高压水喷头，25固定环，26软管，27电动伸缩杆，28螺纹杆，29支撑板，30取样筒，31闸门驱动器，32闸板，33安装板，34导向块，35导向杆，36安装孔，37移动口，38滑块。
具体实施方式
[0038]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0039]实施例1
[0040]一种泥水盾构出渣量自动计量装置，如图1至图8所示，包括安装架38，在安装架38上设有取样机构和泥水分离机构，取样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥水盾构出渣量自动计量装置，包括安装架(38)，其特征在于，在所述安装架(38)上设有取样机构和泥水分离机构，所述取样机构包括通过取样支架(5)安装在安装架(38)上的泥浆取样器(4)和驱动泥浆取样器(4)水平转动的取样驱动器(6)；还包括分别设在泥水盾构进浆管道和排浆管道上的泥浆取样管(3)，在所述泥浆取样管(3)上设有取样电磁阀(2)；所述泥水分离机构包括通过泥水分离支架设在安装架(38)上的泥水分离器(9)，所述泥水分离支架由设在安装架(38)上的竖杆(7)和设在竖杆(7)顶部的横杆(10)组成，且在所述安装架(38)上设有驱动泥水分离器(9)水平旋转的水平驱动器(8)，在所述横杆(10)的顶部设有驱动泥水分离器(9)竖向旋转的竖向驱动器(12)；还包括体积测量传感器(11)，所述体积测量传感器(11)通过主支架(14)固定在安装架(38)上。2.如权利要求1所述的泥水盾构出渣量自动计量装置，其特征在于：所述泥水分离器(9)包括外筒(16)、内筒(17)和设在内筒(17)内的过滤网筒(20)，在所述内筒(17)的侧壁上开设有排水孔，在所述外筒(16)的底部一侧设有排水管(18)，在所述内筒(17)的底部中心处和外筒(16)之间设有转轴(21)，在所述外筒(16)的底部中心位置处设有泥水分离减速电机(22)，所述泥水分离减速电机(22)的输出轴穿过外筒(16)与转轴(21)同轴设置。3.如权利要求2所述的泥水盾构出渣量自动计量装置，其特征在于：在所述过滤网筒(20)的顶部外边缘处圆周分布有多个卡扣(19)，在所述内筒(17)的侧壁上设有多个与卡扣(19)配合的卡槽(23)，所述过滤网筒(20)通过卡扣(19)卡设在卡槽(23)内。4.如权利要求1所述的泥水盾构出渣量自动计量装置，其特征在于：所述泥水取样器包括取样筒(30)和设在取样筒(30)底部的闸门组件、以及驱动闸门组件启闭的闸门驱动器(31)。5.如权利要求1或2所述的泥水盾构出渣量自动计量装置，其特征在于：在靠近泥水分离器(9)一侧的安装架(38)上设有支撑板(29)，在所述支撑板(29)上设有清洗机构(15)，所述清洗机构(15)包括设在支撑板(29)上的电动伸缩杆(27)、通过固定环(25)固定在电动伸缩杆(27)伸缩端上的高压水喷头(24)、与高压水喷头(24)连接的软管(26)，所述软管(26)与高压水源连接。6.如权利要求5所述的泥水盾构出渣量自动计量装置，其特征在于：在所述安装架(38)上还设有控制器(13)，所述控制器(13)的输出端均与取样驱动器(6)、水平驱动器(8)、竖向驱动器(12)、闸门驱动器(31)、电动伸缩杆(27)、取样电磁阀(2)电连接，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学荣，乔国华，史清华，兰俊涛，刘洪斌，杨欢，阮经仟，李诗诗，彭林，周振建，谷田鑫，江南，李叔敖，陈瑞祥，李梦雨，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：