泥水盾构换管排浆装置和排浆方式

摘要

本发明提供一种能快速、无泄漏的排放泥浆管中的泥浆的泥水盾构换管排浆装置和排浆方式。本发明包括排污泵、密闭储浆罐，密闭储浆罐的进浆口分为两路，其中一路上设有总控制球阀后再通过进浆管球阀与进浆管相连、通过排浆管球阀与排浆管相连，另一路通过隔膜泵连接污水箱，污水箱通过污水球阀后分别连接进浆管球阀、排浆管球阀；进浆管两端布置有进浆管控制球阀和进浆管闸阀，进浆管控制球阀和进浆管闸阀之间布置有进浆管呼吸口，排浆管两端布置有排浆管控制球阀和排浆管闸阀，排浆管控制球阀和排浆管闸阀之间设有排浆管呼吸口。本发明的泥浆排放速度快；能做到基本无泄漏，保证了隧道清洁，减少了制浆剂的使用量，有利于环保，降低了施工成本。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工的泥水盾构机领域，具体涉及一种泥水盾构废浆排放 系统。

背景技术

目前，随着国内外隧道的大量施工，盾构机成为首选，泥水盾构以其优良 的压力控制性能，在过江、过海及对沉降有较高要求的隧道工程中得到普遍应 用。在泥水盾构施工时，渣土是靠泥浆泵通过泥浆管路输送出去，每掘进一段 距离需要对泥浆管路进行延伸，延伸时需要断开泥浆管，泥浆管内的泥浆排放 就是一个需要解决的问题。

常规的废浆排放装置是将隧道泥浆管内的泥浆排放到延伸系统下方的污水 箱内，然后通过污水泵将浆液排出。这种装置的缺点在于浆液从泥浆管内排放 出来的速度较慢，等待时间长，操作人员总是在浆液没有排放完全就开始进行 换管操作，泥浆就被直接排放到隧道内；另外泥浆延伸系统下方的污水箱受空 间限制，导致其储浆容积不足，加上污水泵的抽浆速度和泥浆管的排浆速度很 难做到完全匹配，造成浆液从污水箱漫出或者泵抽空。使用这种常规的排浆装 置很难做到浆液零排放，对隧道的清洁造成很大影响，同时还会造成膨润土浆 液的浪费，增加施工成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种能快速、无泄漏的排 放泥浆管中的泥浆的泥水盾构换管排浆装置和排浆方式。

本发明的技术方案是这样实现的：一种泥水盾构换管排浆装置，包括与气 垫仓相连的排污泵，排污泵与密闭储浆罐相连，密闭储浆罐设有上液位传感器、 下液位传感器和储浆罐呼吸口，密闭储浆罐的进浆口分为两路，其中一路上设 有总控制球阀后再通过进浆管球阀与进浆管相连、通过排浆管球阀与排浆管相 连，另一路通过隔膜泵连接污水箱，污水箱通过污水球阀后分别连接进浆管球 阀、排浆管球阀；进浆管两端布置有进浆管控制球阀和进浆管闸阀，进浆管控 制球阀和进浆管闸阀之间布置有进浆管呼吸口，排浆管两端布置有排浆管控制 球阀和排浆管闸阀，排浆管控制球阀和排浆管闸阀之间设有排浆管呼吸口。

一种泥水盾构换管排浆方式，是按照下述方式进行的：(1)将气垫仓内的 液位降低，关闭进浆管控制球阀、进浆管闸阀、排浆管球阀和排浆管闸阀，打 开密闭出储浆罐和储浆罐呼吸口，进浆管和排浆管内的浆液会在内部压力的作 用下进入密闭储浆罐内，当密闭储浆罐内的液位高于上液位传感器设定液位时， 打开进浆管呼吸口和排浆管呼吸口，同时启动排污泵将管道内的浆液排送至气 垫仓内；(2)随着管道内的浆液量逐步减少，当不能满足排污泵的输送量时， 密闭储浆罐内的液位会降低，当液位低于下液位传感器设定液位时，关闭排污 泵以及总控制球阀，开启污水球阀，进浆管和排浆管内剩余的浆液排放入置于 泥浆管下方的污水箱中，再通过隔膜泵将污水箱中的浆液输送至密闭储浆罐中， 当密闭储浆罐中液位高于上液位传感器的设定液位时，启动排污泵，将污水箱 内少量剩余浆液排送至气垫仓内，待泥浆管内浆液排放完毕后进行换管操作。

本发明使用污水泵直接抽取隧道泥浆管内的泥浆，泥浆排放速度快；同时 使用密闭的系统，能做到基本无泄漏，保证了隧道清洁，减少了制浆剂的使用 量，有利于环保，同时降低施工成本。本装置结构简单、操作简便、实用性强， 是环保、规范施工的重要保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理图。

图2为一种浆液排放状态示意图。

图3为另一种浆液排放状态示意图。

其中：1.排污泵，2.密闭储浆罐，3.下液位传感器，4.上液位传感器， 5.储浆罐呼吸口，6.隔膜泵，7.污水箱，8.污水球阀，9.进浆管控制球阀， 10.进浆管呼吸口，11.进浆管闸阀，12.进浆管球阀，13.总控制球阀，14.排 浆管控制球阀，15.排浆管呼吸口，16.排浆管球阀，17.排浆管闸阀，18.进 浆管，19.排浆管，20.气垫仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的泥水盾构换管排浆装置包括与气垫仓20相连的排污 泵1，排污泵1与密闭储浆罐2相连，密闭储浆罐2设有上液位传感器4、下液 位传感器3和储浆罐呼吸口5，密闭储浆罐2的进浆口分为两路，其中一路上设 有总控制球阀13后再通过进浆管球阀12与进浆管18相连、通过排浆管球阀16 与排浆管19相连，另一路通过隔膜泵6连接污水箱7，污水箱7通过污水球阀 8后分别连接进浆管球阀12、排浆管球阀16；进浆管18两端布置有进浆管控制 球阀9和进浆管闸阀11，进浆管控制球阀9和进浆管闸阀11之间布置有进浆管 呼吸口10，排浆管19两端布置有排浆管控制球阀14和排浆管闸阀17，排浆管 控制球阀14和排浆管闸阀17之间设有排浆管呼吸口15。

换管前可利用本装置对管道内的大量浆液进行排放，所述泥水盾构换管排 浆方式，是按照下述方式进行的：

(1)如图2所示，换将气垫仓内的液位降低至合适高度，关闭进浆管控制 球阀9、进浆管闸阀11、排浆管球阀16和排浆管闸阀17，打开密闭出储浆罐2 和储浆罐呼吸口5，进浆管18和排浆管19内的浆液会在内部压力的作用下进入 密闭储浆罐2内，当密闭储浆罐2内的液位高于上液位传感器4设定液位时， 打开进浆管呼吸口10和排浆管呼吸口15，同时启动排污泵1将管道内的浆液排 送至气垫仓内。

由于本装置利用排污泵1对浆液进行抽送，缩短了以往由于浆液自流所消 耗的时间，提高了施工的效率。

(2)如图3所示，随着管道内的浆液量逐步减少，当不能满足排污泵1的 输送量时，密闭储浆罐2内的液位会降低，当液位低于下液位传感器3设定液 位时，关闭排污泵1以及总控制球阀13，开启污水球阀8，进浆管18和排浆管 19内剩余的浆液排放入置于泥浆管下方的污水箱7中，再通过隔膜泵6将污水 箱7中的浆液输送至密闭储浆罐2中，当密闭储浆罐2中液位高于上液位传感 器4的设定液位时，启动排污泵1，将污水箱7内少量剩余浆液排送至气垫仓 20内，待泥浆管内浆液排放完毕后进行换管操作。

待泥浆管内浆液排放完毕后进行换管操作，图2和图3中的箭头方向指示泥 水流动方向。

本发明在泥水盾构进行泥浆管路更换时能快速排放隧道泥浆管内的泥浆，实 现浆液基本无泄漏的排放，从而保证隧道清洁，大大节省隧道清理成本和作业 工期，并能降低膨润土等制浆剂的消耗量。

本发明的以上实施过程仅为一种优选实施方式，但本发明不限于上述实施方 式。在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内 所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方 案范围之内。