[发明专利]一种泥水盾构机泥水仓压力保持方法与装置

说明书

本发明提出一种泥水盾构机泥水仓压力保持方法与装置，本装置包括泥浆泵，泥浆泵的进浆口通过管道与调浆池连接，泥浆泵的出浆口通过管道与泥浆保压罐的进浆口连接，泥浆保压罐的出浆口通过管道与泥水仓连接，泥浆保压罐的进气口通过管道与稳压系统的出气口连接，稳压系统的进气口通过管道与压缩空气罐的出气口连接，压缩空气罐的进气口通过管道与空气压缩机的出气口连接。本发明的优点：维护方便；智能化程度高；有效地维护掌子面稳定；解决气垫仓常压时泥水仓压力难以稳定的难题，避免工人带压进气垫仓，降低气垫仓元器件维护成本，降低掌子面塌陷和地表沉降概率，降低施工风险，减少对工人身体的伤害，是盾构施工中“以人为本”的重要体现。

技术领域

本发明涉及泥水盾构机，特别是指一种泥水盾构机泥水仓压力保持方法与装置。

背景技术

随着科学技术的发展与进步，隧道开挖的工法也逐步更新，盾构工法应用越来越广泛。对于越江跨海隧道和复杂地质隧道，几乎全部采用泥水盾构机。目前，泥水盾构机分为日式泥水盾构机和气垫式泥水盾构机，日式泥水盾构机由于地质适应性有限，市场占有率较低，气垫式泥水盾构机适应性强，在市场上应用较广。

气垫式泥水盾构机前盾有泥水仓和气垫仓，气垫仓被泥浆和压缩空气填充，能方便快捷地平衡掌子面的水土压力，有效地控制地表沉降、维持掌子面的稳定，防止地面沉降冒顶和掌子面的塌陷。

泥水盾构机在掘进过程中，气垫仓为半仓泥浆半仓压缩空气，气垫仓中的元器件工况为浸没在泥浆中或者潮湿空气中，元器件出现故障的概率较大，必须定期维护零部件。为了防止气垫仓中的元器件由于突然故障影响掘进，必须在施工过程中，定期进入气垫仓进行检修，确保元器件性能的可靠性。无论是对气垫仓元器件的检修还是对气垫仓故障元器件的更换，都必须进仓。假如工人带压进仓进行检修，对于较低压力工况，单人单次工作时间相对较长，对于高压工况，工人进仓工作时间很短，甚至操作不当，会对工人的身体产生永久性伤害。另外，在有压力工况下，焊接动火都比较难，难以满足维护要求，对掘进造成极大影响。如果关闭泥浆门，气垫仓常压，满浆的泥水仓由于没有压力无法平衡掌子面的水土压力，会造成掌子面塌陷或地表沉降塌陷，造成恶劣影响。如果泥水仓可以平衡掌子面水土压力，气垫仓常压，就可以解决带压进仓的困局。

发明内容

本发明提出一种泥水盾构机泥水仓压力保持方法与装置，可实现泥水盾构机常压进气垫仓，解决了现有技术中泥水仓泥浆渗漏导致不易平衡掌子面水土压力和高成本带压进仓的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种泥水盾构机泥水仓压力保持装置，包括泥浆泵，所述的泥浆泵的进浆口通过管道与调浆池连接，泥浆泵的出浆口通过管道与泥浆保压罐的进浆口连接，泥浆保压罐的出浆口通过管道与泥水仓连接，泥浆保压罐的进气口通过管道与稳压系统的出气口连接，稳压系统的进气口通过管道与压缩空气罐的出气口连接，压缩空气罐的进气口通过管道与空气压缩机的出气口连接。

所述的泥浆泵设在隧道外的地面上，泥浆泵出浆口的管道穿过竖井。

所述的泥浆泵进浆口的管道上、泥浆泵出浆口的管道上、泥浆保压罐出浆口的管道上、空气压缩机出气口的管道上和稳压系统出气口的管道上均设有阀门。

所述的泥浆保压罐、压缩空气罐和空气压缩机均设在台车上，台车的底部设有滑轮。

一种泥水盾构机泥水仓压力保持方法，包括以下步骤：

S1.检查泥水盾构机压力保持装置，确保连通正常，并确定气垫仓的压力；

S2.启动泥浆泵，泥浆泵将泥浆填充至泥浆保压罐内，直至泥浆液位达到设定值后泥浆泵停止，同时将稳压系统控制模式调整至手动模式，通过稳压系统将压缩空气罐中的压缩空气输送至泥浆保压罐，直至泥浆保压罐中压缩空气的压力达到设定值后压缩空气罐停止供气；

S3.泥浆保压罐中压缩空气压力值设置完成后，打开泥浆保压罐与泥水仓之间的阀门，使泥浆保压罐的泥浆与泥水仓相连；