[发明专利]一种土仓压力控制系统

说明书

本发明提出一种土仓压力控制系统，包括土仓，土仓与保压组件连通，所述的土仓与泄压管连通，泄压管与转运装置连通，泄压管上设有泄压阀，泄压阀通过压力变送器I控制，压力变送器I检测土仓内压力。本发明的优点：公开了一种能够对土仓压力进行闭环调节的压力调节系统，在原来的保压进气系统的基础上，增加一套自动控制的排气、排水、排渣系统，通过两个系统匹配闭环控制，对土仓压力的偏差值进行及时调整，确保掌子面和地层的稳定性。增加的自动排气、排水、排渣控制系统，采用高精度传感器和比例控制阀调节夹管阀的开启压力。而夹管阀本身开启压力可调性好，且易通过大颗粒，抗堵塞好，非常适用于土压平衡盾构的压力调节。

技术领域

本发明涉及封闭式盾构开挖腔的压力调节技术，特别是指一种土仓压力控制系统。

背景技术

土压平衡式盾构机适用于粘土、砂土以及软硬不均的复合地层，具有掘进效率高、施工成本低等特点。众所周知，土压平衡式盾构机工作过程中通过向土仓加压的方法来平衡掌子面一侧的土压和水压，以此保持掌子面和地层的稳定。如一项名为“盾构压气作业用掌子面护壁泥膜施工工艺（申请号：2013107537376）”的发明专利，即公开了一种土压盾构机的保压方法。

由于土压盾构的特殊工况，保压系统无法通过泥水，无法泄压，因此土压盾构的保压技术只是开环控制。具体表现为土仓压力低于设定值时，进气加压；而高于设定值时则无法有效调节，只能通过掘进参数来调整水土压力，造成土仓压力的不稳定。而且在富水地层掘进时，螺机喷涌可能造成土仓压力波动很大，引起地层失稳，给施工带来严重的安全隐患。

发明内容

本发明提出一种土仓压力控制系统，解决了现有土仓压力控制不稳定的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种土仓压力控制系统，包括土仓，土仓与保压组件连通，所述的土仓与泄压管连通，泄压管与转运装置连通，泄压管上设有泄压阀，泄压阀通过压力变送器I控制，压力变送器I检测土仓内压力。

所述的泄压管上设有手动球阀，手动球阀位于泄压阀前端。

所述的泄压阀为夹管阀，压力变送器I将信号反馈至电磁调节阀，压缩空气经过电磁调节阀为夹管阀提供动力。

所述的转运装置为皮带机或污水管。

所述的压力变送器I为保压组件中的压力变送器。

所述的保压组件包括保压管，土仓与保压管连通，保压管与压缩空气连通，保压管上设有单座调节阀，单座调节阀通过PI控制器控制，压力变送器II将信号反馈至PI控制器，压力变送器II检测土仓压力，压力变送器II、PI控制器和单座调节阀均通过压缩空气提供动力。

所述的压缩空气经过气源处理元件为压力变送器II、PI控制器和单座调节阀提供动力。

本发明的优点：公开了一种能够对土仓压力进行闭环调节的压力调节系统，在原来的保压进气系统的基础上，增加一套自动控制的排气、排水、排渣系统，通过两个系统匹配闭环控制，对土仓压力的偏差值进行及时调整，确保掌子面和地层的稳定性。增加的自动排气、排水、排渣控制系统，采用高精度传感器和比例控制阀调节夹管阀的开启压力。而夹管阀本身开启压力可调性好，且易通过大颗粒，抗堵塞好，非常适用于土压平衡盾构的压力调节。

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为本发明结构示意图。