快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)機(jī)，送漿池，儲(chǔ)漿池，膨化池和調(diào)漿池；送漿池連接送漿泵，送漿泵與盾構(gòu)機(jī)的泥水艙之間連接有送漿管，泥水艙連接排泥泵，排泥泵與調(diào)漿池之間連接有排泥管，膨化池連接補(bǔ)漿泵，補(bǔ)漿泵與儲(chǔ)漿池之間連接有補(bǔ)漿管，膨化池內(nèi)設(shè)有攪拌器，送漿泵與儲(chǔ)漿池之間連接有送漿支管，調(diào)漿池連接有回打泵，回打泵與膨化池之間連接有回打管，膨化池內(nèi)設(shè)有送料管，送料管的一端設(shè)置于膨化池中，另一端為膨潤(rùn)土粉料的進(jìn)料口。調(diào)漿池中漿液作為基漿，將膨潤(rùn)土粉料打入膨化池中，并設(shè)計(jì)了進(jìn)氣管路，達(dá)到了任意配合比制備泥漿的目的，可在短時(shí)間內(nèi)制備大量純膨潤(rùn)土泥漿，且無(wú)需進(jìn)行棄漿作業(yè)。
【專利說(shuō)明】快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及泥水平衡盾構(gòu)施工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]泥水盾構(gòu)長(zhǎng)距離掘進(jìn)施工過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)在高水壓條件下穿越卵礫石地層、上軟下硬復(fù)合地層、全斷面巖層等復(fù)雜地層時(shí)，盾構(gòu)刀盤起伏變化較大。當(dāng)?shù)侗P與掘削地層發(fā)生突變時(shí)，在泥水壓力和氣壓作用下，盾構(gòu)刀盤前端掌子面處的泥漿無(wú)法形成均勻、致密、穩(wěn)定的泥膜，可能出現(xiàn)大量逸漿、泥膜局部薄弱的現(xiàn)象。在高水壓條件下掌子面失穩(wěn)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)舸┙?，形成漏斗式塌陷；?dāng)盾構(gòu)刀盤經(jīng)過(guò)卵礫石、復(fù)合地層和全斷面巖層時(shí)，隨著盾構(gòu)掘進(jìn)的進(jìn)行，刀具受到不同程度的磨損，當(dāng)?shù)毒吣p嚴(yán)重時(shí)，將導(dǎo)致盾構(gòu)刀盤扭矩過(guò)大，掘進(jìn)速度降低，刀盤中心區(qū)域結(jié)餅，滾刀不轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，直接對(duì)刀盤造成損害。
[0003]當(dāng)發(fā)生上述突發(fā)狀況時(shí)，盾構(gòu)機(jī)需立即停機(jī)并在開(kāi)挖面建立致密、穩(wěn)定、均質(zhì)的泥膜以維持掌子面的穩(wěn)定和盾構(gòu)機(jī)安全，堵塞漏水通道。在穩(wěn)定的掌子面條件下進(jìn)行地層加固、在氣壓支撐泥膜的條件下帶壓進(jìn)倉(cāng)進(jìn)行刀具檢查更換作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)此目的，需在泥水艙內(nèi)充滿比重不小于1.08g/cm3,黏度不低于45s (馬氏漏斗粘土)的純膨潤(rùn)土泥漿，在氣壓和泥水壓力作用下，在掌子面地層下進(jìn)行滲透和堵漏。而在施工過(guò)程中，泥水艙內(nèi)泥漿為掘進(jìn)條件下滿足掘削面平衡、攜渣潤(rùn)滑的一般泥漿，泥漿性能指標(biāo)不能滿足應(yīng)急條件下的高指標(biāo)要求，需立即對(duì)泥漿進(jìn)行大量置換，使泥水艙和進(jìn)排泥管內(nèi)充滿高指標(biāo)泥漿。目前，進(jìn)行高性能指標(biāo)泥漿置換時(shí)，一般通過(guò)在膨化池和儲(chǔ)漿池提前制備高性能泥漿，通過(guò)外接管路連接泥水艙進(jìn)行泥漿置換，制漿設(shè)備不停制備新鮮膨潤(rùn)土泥漿對(duì)儲(chǔ)漿池內(nèi)的膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行補(bǔ)充，當(dāng)漿液需求量較大、純膨潤(rùn)土泥漿置換頻繁時(shí)，制漿設(shè)備新制泥漿不足以補(bǔ)充儲(chǔ)漿池的泥漿耗用，同時(shí)儲(chǔ)漿池和膨化池的泥漿總量也不足以使掘進(jìn)泥漿完全置換成滿足堵塞漏水通道和帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)的高性能泥漿。此時(shí)泥漿置換被迫停止，待新鮮膨潤(rùn)土泥漿制備后恢復(fù)，耗費(fèi)了大量時(shí)間，增加了施工風(fēng)險(xiǎn)和搶險(xiǎn)費(fèi)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型就是針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能很好的解決上述技術(shù)問(wèn)題，在短時(shí)間內(nèi)將大量純膨潤(rùn)土泥漿送入泥水艙，對(duì)掘進(jìn)泥衆(zhòng)進(jìn)行置換。
[0005]為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)機(jī)，送漿池，儲(chǔ)漿池，膨化池和調(diào)漿池；送漿池連接送漿泵，送漿泵與盾構(gòu)機(jī)的泥水艙之間連接有送漿管，泥水艙連接排泥泵，排泥泵與調(diào)漿池之間連接有排泥管，膨化池連接補(bǔ)漿泵，補(bǔ)漿泵與儲(chǔ)漿池之間連接有補(bǔ)漿管，膨化池內(nèi)設(shè)有攪拌器，其特征在于:所述送漿泵與儲(chǔ)漿池之間連接有送漿支管，調(diào)漿池連接有回打泵，回打泵與膨化池之間連接有回打管，膨化池內(nèi)設(shè)有送料管，送料管的一端設(shè)置于膨化池中，另一端為膨潤(rùn)土粉料的進(jìn)料口。
[0006]進(jìn)一步地，所述膨化池內(nèi)設(shè)有膨化池進(jìn)氣管，膨化池進(jìn)氣管的一端設(shè)置于膨化池的底部，另一端為進(jìn)氣口。
[0007]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)漿池內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管，儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管的一端設(shè)置于儲(chǔ)漿池的底部，另一端為進(jìn)氣口。
[0008]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)漿池和膨化池上設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)底部設(shè)有滾輪。
[0009]進(jìn)一步地，所述送漿支管上設(shè)有送漿支管控制閥。
[0010]進(jìn)一步地，所述回打管上設(shè)有回打控制閥。
[0011]進(jìn)一步地，所述膨化池進(jìn)氣管的進(jìn)氣口處設(shè)有膨化池進(jìn)氣控制閥。
[0012]更進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管的進(jìn)氣口處設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣控制閥。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:調(diào)漿池中漿液作為基漿，將膨潤(rùn)土粉料打入膨化池中，并設(shè)計(jì)了進(jìn)氣管路，達(dá)到了任意配合比制備泥漿的目的，可在短時(shí)間內(nèi)制備大量純膨潤(rùn)土泥漿，且無(wú)需進(jìn)行棄漿作業(yè)。本實(shí)用新型的管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泥漿制備方便，效率極高，成本較低，可操作性好，具有很好的實(shí)用性和市場(chǎng)推廣價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型中管路的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中膨化池進(jìn)氣管的進(jìn)氣口處的局部放大圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型中儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管的進(jìn)氣口處的局部放大圖；
[0017]I一盾構(gòu)機(jī)，2一送衆(zhòng)池，3一儲(chǔ)衆(zhòng)池，4一膨化池，5一調(diào)衆(zhòng)池，6—送衆(zhòng)栗，7一送衆(zhòng)管，8—排泥泵，9—補(bǔ)漿泵，10—補(bǔ)漿管，11 一攪拌器，12—送漿支管，13—回打泵，14 一回打管，15—送料管，16—膨化池進(jìn)氣管，17—儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管，18—移動(dòng)平臺(tái)，19 一送漿支管控制閥，20—回打控制閥，21—膨化池進(jìn)氣控制閥，22—儲(chǔ)漿池進(jìn)氣控制閥，23—新漿進(jìn)漿管，24—排泥管。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明:
[0019]如圖1所示的快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)機(jī)1，送漿池2，儲(chǔ)漿池3，膨化池4和調(diào)漿池5 ;送漿池2連接送漿泵6，送漿泵6與盾構(gòu)機(jī)I的泥水艙之間連接有送漿管7，泥水艙連接排泥泵8，排泥泵8與調(diào)漿池5之間連接有排泥管24，膨化池4連接補(bǔ)漿泵9，補(bǔ)漿泵9與儲(chǔ)漿池3之間連接有補(bǔ)漿管10，膨化池4內(nèi)設(shè)有攪拌器11，送漿泵6與儲(chǔ)漿池3之間連接有送漿支管12，調(diào)漿池5連接有回打泵13，回打泵13與膨化池4之間連接有回打管14，膨化池4內(nèi)設(shè)有送料管15，送料管15的一端設(shè)置于膨化池4中，另一端為膨潤(rùn)土粉料的進(jìn)料口。將調(diào)漿池5內(nèi)的漿液作為基漿打入膨化池4中，膨潤(rùn)土粉料通過(guò)送料管15進(jìn)入膨化池4中，攪拌器11對(duì)膨化池4中漿液進(jìn)行攪拌，從而快速制造出膨潤(rùn)土泥漿，將膨化池4中的膨潤(rùn)土泥漿通過(guò)補(bǔ)漿泵9和補(bǔ)漿管10打入到儲(chǔ)漿池3中，最后通過(guò)送漿支管12和送漿管7將膨潤(rùn)土泥漿打入泥水艙中，管路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了快速制造和置換膨潤(rùn)土泥漿的目的。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述膨化池4內(nèi)設(shè)有膨化池進(jìn)氣管16，膨化池進(jìn)氣管16的一端設(shè)置于膨化池4的底部，另一端為進(jìn)氣口。通過(guò)膨化池進(jìn)氣管16將壓縮空氣打入膨化池4中，進(jìn)行氣流平推，增大膨潤(rùn)土漿液的懸浮能力，讓更多膨潤(rùn)土干粉溶解在基漿內(nèi)，提高膨潤(rùn)土干粉利用率，減少膨潤(rùn)土干粉沉降，達(dá)到任意配合比制備膨潤(rùn)土漿液的目的。
[0021]上述技術(shù)方案中，所述儲(chǔ)漿池3內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管17，儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管17的一端設(shè)置于儲(chǔ)漿池3的底部，另一端為進(jìn)氣口。通過(guò)儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管17向儲(chǔ)漿池3內(nèi)吹設(shè)高壓氣體，使沉落在底部的膨潤(rùn)土干粉在漿液中浮起并溶入漿液，進(jìn)一步提高了膨潤(rùn)土干粉的利用率。
[0022]上述技術(shù)方案中，所述儲(chǔ)漿池3和膨化池4上設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)18，移動(dòng)平臺(tái)18底部設(shè)有滾輪。膨潤(rùn)土粉料罐車可停放于移動(dòng)平臺(tái)18上，以方便膨潤(rùn)土粉料罐車與送料管15的對(duì)接。
[0023]上述技術(shù)方案中，所述送漿支管12上設(shè)有送漿支管控制閥19。送漿支管控制閥19控制送漿支管12的啟閉。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述回打管14上設(shè)有回打控制閥20?；卮蚩刂崎y控制回打管14的啟閉。
[0025]上述技術(shù)方案中，如圖2所示，膨化池進(jìn)氣管16的進(jìn)氣口處設(shè)有膨化池進(jìn)氣控制閥21。膨化池進(jìn)氣控制閥21控制膨化池進(jìn)氣管16的啟閉。
[0026]上述技術(shù)方案中，如圖3所示，儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管17的進(jìn)氣口處設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣控制閥22。儲(chǔ)漿池進(jìn)氣控制閥22控制儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管17的啟閉。
[0027]本實(shí)用新型中快速置換膨潤(rùn)土泥漿的過(guò)程為:膨潤(rùn)土制漿設(shè)備以每小時(shí)60m3的速率將50t膨潤(rùn)土粉管中的膨潤(rùn)土干粉以極限制漿比例1:3.5?4制備成新鮮膨潤(rùn)土濃漿，通過(guò)新漿進(jìn)漿管路23將純膨潤(rùn)土泥漿打入膨化池4中，當(dāng)膨化池4中儲(chǔ)滿膨潤(rùn)土漿液時(shí)，通過(guò)補(bǔ)漿泵9將漿液打入儲(chǔ)漿池3中進(jìn)行存儲(chǔ)，最后通過(guò)送漿泵6將儲(chǔ)漿池3中的膨潤(rùn)土漿液打入盾構(gòu)機(jī)I的泥水艙中，而從泥水艙中排出的泥漿則通過(guò)排泥泵8打入調(diào)漿池5中，完成泥漿的置換。
[0028]當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急狀況，需要大量高粘度純膨潤(rùn)土漿液時(shí)，將膨潤(rùn)土粉料罐車停至送料管15附近，將罐車的粉料管接入送料管15的進(jìn)料口，并通過(guò)卡箍密封，將膨潤(rùn)土干粉打入膨化池4中，膨潤(rùn)土粉料罐車隨移動(dòng)平臺(tái)18移動(dòng)，同時(shí)膨化池4的攪拌器11開(kāi)始攪拌漿液，此時(shí)將調(diào)漿池5中的漿液作為基漿，通過(guò)回打13打入膨化池4中?？諌簷C(jī)通過(guò)膨化池進(jìn)氣管16將壓縮空氣壓入膨化池4中進(jìn)行氣流平推，增大膨潤(rùn)土漿液的懸浮能力，使更多膨潤(rùn)土干粉溶解在基漿內(nèi)，有效減少了干粉沉降，達(dá)到任意配合比制備泥漿的目的，可迅速使儲(chǔ)漿池3內(nèi)充滿膨潤(rùn)土漿液。
[0029]本實(shí)用新型中通過(guò)攪拌葉片和進(jìn)氣裝置對(duì)漿液進(jìn)行調(diào)和，根據(jù)基漿參數(shù)調(diào)整干粉摻量，避免了泥漿體積的增加，保持了泥漿循環(huán)的動(dòng)態(tài)平衡，免除了棄漿作業(yè)。將干粉直接打入儲(chǔ)漿池3中，通過(guò)進(jìn)氣設(shè)備和攪拌器11使膨潤(rùn)土干粉在基漿中懸浮，突破了制漿設(shè)備管路和制漿泵功率的限制，可以制備最大配合比的膨潤(rùn)土泥漿，使膨潤(rùn)土干粉在水中的溶解達(dá)到極限，大大提高了泥漿的品質(zhì)，減少了泥漿置換量。通過(guò)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的制漿管路，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)間斷、無(wú)材料容積限制的大方量純膨潤(rùn)土泥漿的快速制備，可對(duì)泥水艙中的泥漿進(jìn)行快速置換；具有對(duì)劣化泥漿和降液位排除泥漿進(jìn)行干料添加調(diào)配與再利用的功能，節(jié)約了制漿成本，管路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泥漿制備方便，效率極高，成本較低，可操作性好，具有很好的實(shí)用性和市場(chǎng)推廣價(jià)值。
[0030]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，包括盾構(gòu)機(jī)(1)，送漿池(2)，儲(chǔ)漿池(3)，膨化池(4)和調(diào)漿池(5);送漿池(2)連接送漿泵￠)，送漿泵(6)與盾構(gòu)機(jī)(I)的泥水艙之間連接有送漿管(7)，泥水艙連接排泥泵(8)，排泥泵(8)與調(diào)漿池(5)之間連接有排泥管(24)，膨化池(4)連接補(bǔ)漿泵(9)，補(bǔ)漿泵(9)與儲(chǔ)漿池(3)之間連接有補(bǔ)漿管(10)，膨化池(4)內(nèi)設(shè)有攪拌器(11)，其特征在于:所述送漿泵(6)與儲(chǔ)漿池(3)之間連接有送漿支管(12)，調(diào)漿池(5)連接有回打泵(13)，回打泵(13)與膨化池(4)之間連接有回打管(14)，膨化池(4)內(nèi)設(shè)有送料管(15)，送料管(15)的一端設(shè)置于膨化池(4)中，另一端為膨潤(rùn)土粉料的進(jìn)料口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述膨化池(4)內(nèi)設(shè)有膨化池進(jìn)氣管(16)，膨化池進(jìn)氣管(16)的一端設(shè)置于膨化池(4)的底部，另一端為進(jìn)氣口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述儲(chǔ)漿池(3)內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管(17)，儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管(17)的一端設(shè)置于儲(chǔ)漿池(3)的底部，另一端為進(jìn)氣口。
4.如權(quán)利要求1所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述儲(chǔ)漿池(3)和膨化池(4)上設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)(18)，移動(dòng)平臺(tái)(18)底部設(shè)有滾輪。
5.如權(quán)利要求1所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述送漿支管(12)上設(shè)有送漿支管控制閥(19)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述回打管(14)上設(shè)有回打控制閥(20)。
7.如權(quán)利要求2所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述膨化池進(jìn)氣管(16)的進(jìn)氣口處設(shè)有膨化池進(jìn)氣控制閥(21)。
8.如權(quán)利要求3所述的一種快速制備泥漿的壓氣管路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述儲(chǔ)漿池進(jìn)氣管(17)的進(jìn)氣口處設(shè)有儲(chǔ)漿池進(jìn)氣控制閥(22)。
【文檔編號(hào)】E21D9/06GK203925508SQ201420214660
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】韓曉明, 楊釗, 何源, 馬超, 袁中林 申請(qǐng)人:中交第二航務(wù)工程局有限公司