[发明专利]一种注浆管路自动清洗排污装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于盾构机内注浆管路自动清洗排污装置及其相应控制清洗排污的方法。

背景技术

如图1所示，目前习用的注浆清洗排污系统由相互独立的注浆装置1a和排污管路2a构成；该注浆装置1a包括手动球阀11a、砂浆罐12a、多组与砂浆罐相连接的注浆管路13a及用于清洗注浆管路的膨润土注入管路14a，该注浆管路13a上一般由注浆喷管131a、注浆球阀132a、注浆三通133a、注浆泵134a依次经管道连接构成，在前述该注浆管路上还旁接一压力传感器135a，用于测量该注浆管路13a的压力值；同时该注浆管路13a可以单独形成一支路通过板式球阀136a与砂浆罐12a相互连接（图未示），或者由多组注浆管路13a相并联后形成一支路通过板式球阀136a与砂浆罐12a相互连接；在前述的支路上还旁接一用于清洗注浆管路13a的膨润土注入管路14a，该膨润土注入管路14a上包括一气动球阀141a、一单向阀142a及膨润土泵143a；该排污管路2a上包括隔膜泵21a、污水箱22a、污水泵23a、用于监测污水箱内压力值的压力传感器24a及若干单向阀25a及球阀26a构成，当盾构掘进距离离掘进地面入口较短时，可直接通过隔膜泵21a将盾构内的污水 直接排出掘进地面入口外；随着盾构掘进距离的加大，则盾构内的污水先通过隔膜泵21a将污水引入污水箱22a，经污水箱22a沉淀后，然后在通过污水泵23a将污水箱22a内的污水排出掘进地面入口外。

在盾构掘进施工过程中，在注浆管路13a停止注浆时，需人工用锤子敲打注浆泵上的板式球阀136a，关闭该球阀，然后开启与膨润土连接的球阀141a，启动膨润土泵143a将膨润土打入注浆管路13a的管道内进行清洗，采用这种清洗方式易产生四个问题：

问题1:注入注浆管路的管道内进行清洗的的膨润土容易渗入管片外壁，降低管片外壁浆液的粘度，增加浆液的渗透性极易引发地面沉降；

问题2：清洗浆液放入盾体内部，造成盾体内的元器件污染，给设备维保与性能造成极大影响易对盾体内部元器件严重污染:

问题3：在注浆管路进行冲洗时普遍采用人工控制冲洗方法，冲洗的时间点不好进行把握，有时会延迟对注浆管路进行冲洗，易造成注浆管路的管道频繁堵塞；亦或提前对注浆管路进行冲洗，而造成膨润土的大量浪费；

问题4：在盾构内易堆积一些膨润土及泥土砂浆等固态残渣，需通过人工将其铲运至轨道车上，输送至掘进入口外，工人劳动强度大。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明目的在于提供一种能降低工人劳动强度、生产成本并实现盾构机注浆管路自动清洗排污装置及其控制方法。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种注浆管路自动清洗排污装置，它包括注浆装置、排污管路及控制装置；

该注浆装置包括至少一个砂浆罐、多组与前述砂浆罐相连接的注浆管路及用于清洗前述注浆管路的膨润土注入管路，同时在注浆管路与膨润土注入管路上都设有用于控制管路通断的控制球阀，且在注浆管路上设有若干压力传感器；

该排污管路上至少包括一个气动隔膜泵、一个污水箱、一个监测污水箱内压力值的压力传感器、若干个单向阀及球阀；

该控制装置包括下位机及上位机，该下位机接收注浆装置及排污管路所反馈的压力值，并向注浆管路与膨润土注入管路上的控制球阀、排污管路上的气动隔膜泵发出控制指令；同时下位机将所接受的压力值反馈至上位机，并执行上位机下发的控制指令；

所述的排污管路上还包括一渣浆泵，该渣浆泵的一端与污水箱连接，另一端与排污管路的输出端相互连接；同时在注浆管路的末端 与排污管路之间通过一带控制球阀的连接管路相互导通，前述控制装置的下位机可向连接管路上的控制球阀及渣浆泵下发控制指令。

进一步，所述的连接管路在位于排污管路的一侧及注浆管路一侧均各设有一单向阀，同时在该连接管路连接多组注浆管路的各个支路上还分别设有控制球阀。

进一步，所述的注浆管路由注浆喷管、注浆球阀、注浆四通、注浆泵依次连接构成，在前述该注浆管路上还旁接一压力传感器；同时该注浆管路可以单独形成一支路通过控制球阀与砂浆罐相互连接，或者由多组注浆管路相并联后形成一支路通过控制球阀与砂浆罐相互连接；在前述支路的控制球阀与注浆泵之间的管路上还旁接一用于清洗注浆管路的膨润土注入管路；