專利名稱：泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)俚哪嗨軜?gòu)的施工エ藝，具體涉及ー種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國大直徑水下盾構(gòu)隧道工程越來越多，大直徑、長距離、高水壓、地質(zhì)復(fù)雜是盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展的方向，而施工中面臨的各種安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境也越來越嚴(yán)峻，泥水循環(huán)系統(tǒng)是否暢通關(guān)系到泥水盾構(gòu)施工整個(gè)工程的成敗，特別是在水下軟硬不均地層、破碎地層中進(jìn)行大直徑泥水盾構(gòu)施工，泥水循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)管理給予了我們更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在水下軟硬不均地層、破碎地層泥水盾構(gòu)施工中，除常規(guī)泥水循環(huán)方法若不采取反循環(huán)疏通法或反沖洗疏通法對泥漿門附近進(jìn)行疏通，泥漿門附近一旦發(fā)生堵塞，將導(dǎo)致出現(xiàn)無法有效排漿出碴、倉內(nèi)壓カ波動(dòng)大、地(巖)層擾動(dòng)大失穩(wěn)、刀具損壞、刀盤損壞、設(shè)備損壞、泥漿管路爆裂、出漿泵堵塞直至無法掘進(jìn)施工等一系列后續(xù)技術(shù)問題或安全隱患。若因泥漿門附近堵塞造成泥水盾構(gòu)無法掘進(jìn)施工，無論是否采取加固輔助工法，若施工人員進(jìn)入倉內(nèi)進(jìn)行疏通，不管是常壓還是帶壓作業(yè)，水下軟硬不均地層、破碎地層中進(jìn)倉作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)極大，有的情況甚至不具備進(jìn)倉作業(yè)條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，提供一種反沖洗的泥水盾構(gòu)的施エ方法和系統(tǒng)，確保快速、安全、有效地疏通泥水盾構(gòu)的泥漿門附近堵塞問題。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了ー種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法，包括泥水循環(huán)系統(tǒng)，該泥水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥水倉內(nèi)，出漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥漿門附近，其中進(jìn)漿管上設(shè)置進(jìn)漿泵及控制閥，出漿管上設(shè)置出漿泵及控制閥，其中，進(jìn)漿管末端設(shè)置有控制閥，在進(jìn)漿管與出漿管之間連通有旁通回路1，該旁通回路I上設(shè)置控制閥A ;根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，關(guān)閉旁通回路I上的控制閥A使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開旁通回路I上的控制閥A，并關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通。進(jìn)漿管的末端分別設(shè)置多個(gè)叉管，叉管ロ分別位于泥水倉中、氣墊倉中和刀頭部位，各叉管上分別設(shè)置有控制閥。泥水倉內(nèi)的叉管分為上部叉管和底部叉管。泥水倉底部叉管靠近泥漿門位置。氣墊倉內(nèi)的叉管位于其底部且靠近泥漿門位置。同時(shí)在進(jìn)漿管與出漿管之間還分別連通有旁通回路2和旁通回路3，該旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2進(jìn)ロ位于旁通回路3進(jìn)ロ的前側(cè)，而旁通回路2出ロ位于旁通回路3出ロ的后側(cè)；旁通回路2和旁通回路3上分別設(shè)置有控制閥B和控制閥C，同時(shí)在旁通回路2進(jìn)口和旁通回路3進(jìn)ロ之間設(shè)置有控制閥D，在旁通回路2出口和旁通回路3出ロ之間設(shè)置有控制閥E ;根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，打開旁通回路2和旁通回路3兩進(jìn)口之間的控制閥D和兩出口之間的控制閥E，并關(guān)閉旁通回路I、旁通回路2和旁通回路3上的控制閥A、B和C使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開控制閥A、控制閥D和控制閥E，并關(guān)閉控制閥B、控制閥C和關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通；或者，打開控制閥B、控制閥C和進(jìn)漿管末端的控制閥，并關(guān)閉控制閥D和控制閥E實(shí)現(xiàn)反循環(huán)使泥漿門疏通。
一種泥水盾構(gòu)反循環(huán)疏通堵塞泥漿門的系統(tǒng)，包括刀盤，泥水倉，氣墊倉，盾殼，泥水循環(huán)系統(tǒng)，該泥水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥水倉內(nèi)，出漿管連通于泥漿門附近，其中進(jìn)漿管上設(shè)置進(jìn)漿泵及控制閥，出漿管上設(shè)置出漿泵及控制閥，其中，在進(jìn)漿管和出漿管之間連通有旁通回路1，并在旁通回路I上設(shè)置控制閥，同時(shí)在進(jìn)漿管末端設(shè)置控制閥。進(jìn)漿管的末端分別設(shè)置多個(gè)叉管，叉管口分別位于泥水倉中、氣墊倉中和刀頭部位。泥水倉內(nèi)的叉管分為上部叉管和底部叉管。泥水倉底部叉管靠近泥漿門位置。氣墊倉內(nèi)的叉管位于其底部且靠近泥漿門位置。同時(shí)，在進(jìn)漿管與出漿管之間分別連通有旁通回路2和旁通回路3，該旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2進(jìn)口位于旁通回路3進(jìn)口的前側(cè)，而旁通回路2出口位于旁通回路3出口的后側(cè)；旁通回路2和旁通回路3上分別設(shè)置有控制閥，同時(shí)在旁通回路2進(jìn)口和旁通回路3進(jìn)口之間設(shè)置有控制閥，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之間設(shè)置有控制閥。有益效果1.解決泥水盾構(gòu)安全、有效、快速疏通泥漿門附近堵塞的問題，通過調(diào)整泥漿環(huán)流的方向，制造并依靠進(jìn)漿、出漿流量差對泥漿門附近進(jìn)行反方向沖洗，以恢復(fù)暢通的泥漿環(huán)流。2.改變常規(guī)泥水環(huán)流方向，制造局部泥水環(huán)流，使進(jìn)漿通過選擇的泥水循環(huán)旁通回路，泥水環(huán)流由外向內(nèi)方向、與常規(guī)泥水環(huán)流方向相反一既反方向沖洗泥漿門附近以疏通堵塞，出漿通過選擇的進(jìn)泥水循環(huán)旁通回路，通過出漿管路排出洞外。3.安全、有效、快速解決疏通泥水盾構(gòu)泥漿門附近堵塞的問題，規(guī)避了因泥漿門附近一旦發(fā)生堵塞，將導(dǎo)致出現(xiàn)無法有效排漿出碴、倉內(nèi)壓力波動(dòng)大、地(巖)層擾動(dòng)大失穩(wěn)、刀具損壞、刀盤損壞、設(shè)備損壞、泥漿管路爆裂、出漿泵堵塞直至無法掘進(jìn)施工等一系列后續(xù)技術(shù)問題或安全隱患。


圖I是本發(fā)明泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)的常規(guī)泥水循環(huán)示意圖之一；
圖2是本發(fā)明泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)通過反沖洗疏通堵塞泥漿門的示意圖之一；
圖3是本發(fā)明泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)的常規(guī)泥水循環(huán)示意圖之二；
圖4是本發(fā)明泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)通過反沖洗疏通堵塞泥漿門的示意 圖5是本發(fā)明泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)系統(tǒng)通過反循環(huán)疏通堵塞泥漿門的示意圖。圖中標(biāo)號(hào)I-刀盤，2-泥水倉,3-氣墊倉,4-盾殼,5-泥衆(zhòng)門，6-出衆(zhòng)管,7_進(jìn)衆(zhòng)管，8-P1. I進(jìn)漿泵，9-P1. 2進(jìn)漿泵，10-P2. I出漿泵，11-P3出漿泵，12-進(jìn)漿主管路，13-旁通回路1，14-旁通回路2，15-旁通回路3，16-開啟狀態(tài)，17-關(guān)閉狀態(tài)，18-VB 08球閥，19- VB22 球閥，20- VB 23 球閥，21- VB 24 球閥，22- VB 25 球閥。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :參見圖I和圖2，泥水盾構(gòu)反循環(huán)疏通堵塞泥漿門的系統(tǒng)包括刀盤1，泥水倉2，氣墊倉3，盾殼4，泥水循環(huán)系統(tǒng)，該泥水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)漿管7連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥水倉2內(nèi) ，出漿管6連通于泥漿門5附近，其中進(jìn)漿管7上設(shè)置進(jìn)漿泵8和9，以及控制閥，出漿管6上設(shè)置出漿泵10和11，以及控制閥。其中，在進(jìn)漿管7和出漿管6之間連通有旁通回路1，并在旁通回路I上設(shè)置控制閥19。同時(shí)進(jìn)漿管的末端分別設(shè)置多個(gè)叉管，叉管口分別位于泥水倉中、氣墊倉中和刀頭部位，在進(jìn)漿管末端設(shè)置控制閥。泥水倉2內(nèi)的叉管分為上部叉管和底部叉管。實(shí)施例2 :參見圖3和圖4，在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上，同時(shí)在進(jìn)漿管與出漿管之間分別連通有旁通回路2和旁通回路3，該旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2進(jìn)口位于芳通回路3進(jìn)口的如側(cè)，而芳通回路2出口位于芳通回路3出口的后側(cè)；芳通回路2和旁通回路3上分別設(shè)置有控制閥21和22，同時(shí)在旁通回路2進(jìn)口和旁通回路3進(jìn)口之間設(shè)置有控制閥18，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之間設(shè)置有控制閥20。實(shí)施例3 :—種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥衆(zhòng)門的方法,米用實(shí)施例I所述的系統(tǒng)，泥水倉2的壓力設(shè)定參考理論計(jì)算公式，不作為泥水倉壓力控制依據(jù)，氣墊倉液位控制作為泥水倉壓力控制的依據(jù)。調(diào)整Pl. I進(jìn)漿泵的轉(zhuǎn)速，以氣墊倉液位達(dá)到所要求的值，同時(shí)保證沿程的下一個(gè)泵(P1. 2進(jìn)漿泵)的進(jìn)口壓力(超載壓力)大于所要求的出口壓力(凈吸壓頭)。調(diào)整P2. I出漿泵的轉(zhuǎn)速，以校正排漿流量達(dá)到要求，同時(shí)保證沿程的下一個(gè)出漿泵的進(jìn)口壓力(超載壓力)大于所要求的出口壓力(凈吸壓頭)。P3出漿泵的轉(zhuǎn)速須保證出漿能被泵送到地面的泥水廠。根據(jù)氣墊倉液位和排漿流量，設(shè)定與泥水循環(huán)匹配的各進(jìn)漿泵、各出漿泵轉(zhuǎn)速等參數(shù)。根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，關(guān)閉旁通回路I上的控制閥19使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開旁通回路I上的控制閥19，并關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通。實(shí)施例4 :一種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法，采用實(shí)施例2所述的系統(tǒng)，泥水倉壓力設(shè)定參考理論計(jì)算公式，不作為泥水倉壓力控制依據(jù)，氣墊倉液位控制作為泥水倉壓力控制的依據(jù)。調(diào)整Pl. I進(jìn)漿泵的轉(zhuǎn)速，以氣墊倉液位達(dá)到所要求的值，同時(shí)保證沿程的下一個(gè)泵(P1. 2進(jìn)漿泵)的進(jìn)口壓力(超載壓力)大于所要求的出口壓力(凈吸壓頭)。調(diào)整P2. I出漿泵的轉(zhuǎn)速，以校正排漿流量達(dá)到要求，同時(shí)保證沿程的下一個(gè)出漿泵的進(jìn)口壓力(超載壓力)大于所要求的出口壓力(凈吸壓頭)。P3出漿泵的轉(zhuǎn)速須保證出漿能被泵送到地面的泥水廠。根據(jù)氣墊倉液位和排漿流量，設(shè)定與泥水循環(huán)匹配的各進(jìn)漿泵、各出漿泵轉(zhuǎn)速等參數(shù)。根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，打開旁通回路2和旁通回路3兩進(jìn)口之間的控制閥18和兩出口之間的控制閥20，并關(guān)閉旁通回路1、旁通回路2和旁通回路3上的控制閥19、21和22使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開控制閥18、控制閥19和控制閥20，并關(guān)閉控制閥21、控制閥22和關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通；或者，打開控制閥21、控制閥22和進(jìn)漿管末端的控制閥，并關(guān)閉控制閥18和控制閥20實(shí)現(xiàn)反循環(huán)使泥漿門疏通?；蛘咭陨蟽煞N方式交替使用。
權(quán)利要求
1.一種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法，包括泥水循環(huán)系統(tǒng)，該泥水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥水倉內(nèi)，出漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥漿門附近，其中進(jìn)漿管上設(shè)置進(jìn)漿泵及控制閥，出漿管上設(shè)置出漿泵及控制閥，其特征是進(jìn)漿管末端設(shè)置有控制閥，在進(jìn)漿管與出漿管之間連通有旁通回路1，該旁通回路I上設(shè)置控制閥A ;根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，關(guān)閉旁通回路I上的控制閥A使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開旁通回路I上的控制閥A，并關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是進(jìn)漿管的末端分別設(shè)置多個(gè)叉管，叉管口分別位于泥水倉中、氣墊倉中和刀頭部位，各叉管上分別設(shè)置有控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是泥水倉內(nèi)的叉管分為上部叉管和底部叉管，泥水倉底部叉管靠近泥漿門位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是氣墊倉內(nèi)的叉管位于其底部且靠近泥漿門位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是在進(jìn)漿管與出漿管之間還分別連通有旁通回路2和旁通回路3，該旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2進(jìn)口位于旁通回路3進(jìn)口的如側(cè)，而芳通回路2出口位于芳通回路3出口的后側(cè)；芳通回路2和芳通回路3上分別設(shè)置有控制閥B和控制閥C，同時(shí)在旁通回路2進(jìn)口和旁通回路3進(jìn)口之間設(shè)置有控制閥D，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之間設(shè)置有控制閥E ;根據(jù)泥水循環(huán)各項(xiàng)參數(shù)判斷泥漿門附近是否堵塞，獲取泥水循環(huán)是否暢通信息；暢通時(shí)，打開旁通回路2和旁通回路3兩進(jìn)口之間的控制閥D和兩出口之間的控制閥E,并關(guān)閉芳通回路I、芳通回路2和旁通回路3上的控制閥A、B和C使泥水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行正循環(huán)工作(常規(guī)泥水循環(huán))；常規(guī)泥水循環(huán)方法無法疏通泥漿門附近的堵塞，當(dāng)泥漿門被堵塞時(shí)，打開控制閥A、控制閥D和控制閥E，并關(guān)閉控制閥B、控制閥C和關(guān)閉進(jìn)漿管末端的控制閥實(shí)現(xiàn)反沖洗使泥漿門疏通；或者，打開控制閥B、控制閥C和進(jìn)漿管末端的控制閥，并關(guān)閉控制閥D和控制閥E實(shí)現(xiàn)反循環(huán)使泥漿門疏通。
6.—種泥水盾構(gòu)反循環(huán)疏通堵塞泥衆(zhòng)門的系統(tǒng)，包括刀盤，泥水倉，氣墊倉，盾殼，泥水循環(huán)系統(tǒng)，該泥水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)漿管連通于盾構(gòu)設(shè)備的泥水倉內(nèi)，出漿管連通于泥漿門附近，其中進(jìn)漿管上設(shè)置進(jìn)漿泵及控制閥，出漿管上設(shè)置出漿泵及控制閥，其特征是在進(jìn)漿管和出漿管之間連通有旁通回路1，并在旁通回路I上設(shè)置控制閥，同時(shí)在進(jìn)漿管末端設(shè)置控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是進(jìn)漿管的末端分別設(shè)置多個(gè)叉管，叉管口分別位于泥水倉中、氣墊倉中和刀頭部位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征是泥水倉內(nèi)的叉管分為上部叉管和底部叉管，泥水倉底部叉管靠近泥漿門位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征是氣墊倉內(nèi)的叉管位于其底部且靠近泥漿門位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是在進(jìn)漿管與出漿管之間分別連通有旁通回路2和旁通回路3，該旁通回路2和旁通回路3相互交叉，即旁通回路2進(jìn)口位于旁通回路3進(jìn)口的前側(cè)，而旁通回路2出口位于旁通回路3出口的后側(cè)；旁通回路2和旁通回路3上分別設(shè)置有控制閥，同時(shí)在旁通回路2進(jìn)口和旁通回路3進(jìn)口之間設(shè)置有控制閥，在旁通回路2出口和旁通回路3出口之間設(shè)置有控制閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泥水盾構(gòu)反沖洗疏通堵塞泥漿門的方法和系統(tǒng)，以解決在利用正常泥水循環(huán)系統(tǒng)無法疏通堵塞的泥漿門、且在人員不具備進(jìn)倉條件下泥水盾構(gòu)泥漿門堵塞后的疏通難題。其施工工藝主要流程是通過調(diào)整泥漿環(huán)流的方向，制造并依靠進(jìn)漿、出漿流量差對泥漿門附近進(jìn)行反方向沖洗，以恢復(fù)暢通的泥漿環(huán)流。包括兩種疏通法，可單獨(dú)使用也可交替使用一為泥水循環(huán)系統(tǒng)反循環(huán)疏通法，是進(jìn)漿通過泥水循環(huán)旁通回路2反方向沖洗泥漿門附近，出漿通過進(jìn)漿主管、旁通回路3聯(lián)通原出漿通道管路；另一為泥水循環(huán)系統(tǒng)反沖洗疏通法，是關(guān)閉進(jìn)漿主管后，進(jìn)漿一部分通過泥水循環(huán)旁通回路1反方向沖洗泥漿門附近，進(jìn)漿另一部分通過原出漿通道管路排出。
文檔編號(hào)E21D9/06GK102619525SQ20121003330
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者任成國, 古宗華, 張志達(dá), 李鳳遠(yuǎn), 李洋, 杜闖東, 梁奎生, 洪開榮, 游永鋒, 王坤, 鄭清君 申請人:中鐵隧道股份有限公司