[实用新型]复合式土压平衡盾构机供水系统

说明书

技术领域

本实用新型技术主要涉及一种盾构掘进设备，特别适用于复合式土压平衡盾构机的供水及冷却系统。

背景技术

目前，复合式土压平衡盾构设备多采用隧道外单一水泵不间断地供水，盾构机内各条支路根据需要从主供水管路取水，所有内循环冷却用水和盈余供水全部排出洞外，其原理是：隧道外部供水泵通过供水管卷筒向隧道内部不间断地供水，一部分供水流经内循环冷却器对空压机冷却器、配电柜冷却器、齿轮油池冷却器、液压马达减速机冷却器冷却，内循环冷却器流出的冷却水进入液压油冷却器对液压油进行冷却。随后，所有热水都经排水管卷筒排出洞外。另一部分供水用于盾构机工作用水，包括各节台车预留用水口、人闸供水、二次注浆供水、泡沫用水、消防用水等。污水泵将隧道内的污水排至污水箱。这种采用单一水泵供水往往需要保持最大供水压力及流量，但盾构机用水装置并不都是同时工作，大量剩余用水需要排出隧道外部，从而造成水、电资源的极大浪费，且单一水泵供水方式在长距离施工时，随着供水管线不断加长，供水压力和流速损失严重，冷却效果不佳，易造成设备发热量大导致设备停机。

为此，我们新开发了复合式土压平衡盾构机供水系统，该系统采用水泵从蓄水箱取水再分别直接供给的方式，根据实际需要开关供水泵供水，同时优化设计回路，使一部分冷却水可以回流蓄水箱冷却再利用，兼有污水处理与回收再利用功能，极大地节约了用水量。而且这样的供水方式使设备冷却效果不受挖掘距离影响，更加有效地利用与节约了水资源。

通过检索发现以下两项专利与我们所开发的供水系统有相近处，但在原理和结构本身都有本质的区别。

1、“盾构独立加水系统”(专利号：ZL201020524753.X)，该系统主要用可自动补水的大方量加水箱和一个大扬程水泵总体供水，属于开路系统，用于土压平衡盾构机前方渣土改良。而我们的设计是采用多个专用供水泵直接供水，此外还有循环冷却装置、坑道排污装置、固液分离装置、污水箱及排水装置等，可解决复合盾构长距离施工时供水能力不足及冷却效果不佳、耗水量大等问题，这种独立加水系统与我们设计的供水系统从功能、原理、结构方面都不同。

2、“敞开式隧道掘进机废水循环再利用装置”(专利号：ZL200820141662.0)，该装置主要解决一种敞开式隧道掘进机废水循环再利用的问题，而我们主要解决的是复合式土压平衡盾构机长距离施工时供水能力不足及冷却效果不佳问题，同时也可以提高水资源的利用率。

新开发的供水系统与现有复合盾构机供水系统相比，用水量降低了40％左右，节约了大量的水、电资源，社会效益与经济效益显著。同时，在替代进口、降低盾构机设备成本方面也具有重要意义。

发明内容

本实用新型的提出，旨在提供一种解决现有供水系统长距离施工时存在的供水能力不足、冷却效果不佳的缺陷以及用水效率不高等问题，提高了供水系统性能并节约用水。

本实用新型的技术解决方案是这样现实的：