[发明专利]一种盾构机注浆系统及一种盾构机注浆控制方法

说明书

一种盾构机注浆系统及一种盾构机注浆控制方法，包括盾尾、一注脂单元、一注浆单元和一控制器，盾尾内具有前腔和后腔；前腔和后腔的内部均设有复数个第一油脂压力传感器；注脂单元包括油脂泵总成和至少一油脂管路；油脂泵总成具有一电磁流量阀和一油脂泵，油脂管路包括气动球阀和注脂点；所述注脂点、气动球阀、油脂泵和电磁流量阀依次连接，注脂点与前腔、后腔分别连通；注浆单元包括至少一注浆管路，注浆管路包括依次连接的注浆泵、注浆压力传感器和注浆点；控制器与第一油脂压力传感器、电磁流量阀、气动球阀、注浆压力传感器、注浆泵和油脂泵分别连接。本发明可实时监测油脂压力与注浆压力的状况，从而可以自动调节盾尾油脂和浆液的注入量。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别涉及一种盾构机注浆系统，以及一种盾构机注浆控制方法。

背景技术

盾构机用于城市地铁建设，不仅要下穿河道还要穿越密集的建筑房屋，盾构机工作的可靠性关系到地铁的施工安全以及地面建筑物的安全。以往发生过因盾构机设计或操作不当造成的路面塌陷以及房屋开裂甚至倒塌的事件，此类事故往往是因为盾尾刷密封失效或者是因注浆量不足造成，因此盾构机在掘进过程中其注浆量，及注浆压力对防止地面沉降起着至关重要的作用。目前盾构机注浆系统的控制方式为压力控制，且盾尾油脂消耗量大，即注浆压力达到最大设定值时注浆停止，由于注浆压力波动较大，存在瞬时压力达到设定值，造成注浆泵频繁跳停、注浆停止，需要频繁启动注浆泵，对施工带来很大不便。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种盾构机注浆系统。

本发明的第二个目的在于提出一种盾构机注浆控制方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种盾构机注浆系统，包括盾尾和管片，所述盾尾位于土体内，所述管片位于盾尾内，该盾尾内具有前腔和后腔，所述土体与管片之间具有区域A；所述前腔和后腔的内部均设有复数个第一油脂压力传感器；还包括一注脂单元、一注浆单元和一控制器，所述注脂单元包括油脂泵总成和至少一油脂管路；所述油脂泵总成具有一电磁流量阀和一油脂泵，所述油脂管路包括气动球阀和注脂点；所述注脂点、气动球阀、油脂泵和电磁流量阀依次连接，所述注脂点与前腔、后腔分别连通；

所述注浆单元包括至少一注浆管路，所述注浆管路包括依次连接的注浆泵、注浆压力传感器和注浆点，所述注浆点与区域A连通；

所述控制器包括下位机和上位机，所述下位机与第一油脂压力传感器、电磁流量阀、气动球阀、注浆压力传感器、注浆泵和油脂泵分别连接，用于接收第一油脂压力传感器和注浆压力传感器的压力信号及控制电磁流量阀、气动球阀、注浆泵、油脂泵的开启/关闭；所述上位机与下位机相连，该上位机接收下位机所反馈的信号，发出报警或/和对下位机发出控制指令。

基于上述设计，前腔和后腔的4个检测点可实时监测油脂压力与注浆压力的状况，从而可以自动调节盾尾油脂和浆液的注入量。

另外，根据本发明上述实施例提出的一种盾构机注浆系统，还可以具有如下附加的技术特征：

所述油脂管路还包括第二油脂压力传感器，所述第二油脂压力传感器设于注脂点和气动球阀之间，第二油脂压力传感器用于检测油脂管路中的油脂压力。

所述前腔和后腔内部的第一油脂压力传感器的数量均为4个，分别均匀布设于前腔和后腔的内部四角处，可以实时监测前腔和后腔内部各处的油脂压力。

所述油脂管路还包括用于手动控制油脂管路通断的第一手动球阀。

所述油脂管路的数量为4条，使注脂更加均匀。

所述注浆管路还包括用于手动控制注浆管路通断的第二手动球阀。

所述注浆管路的数量为4条，使注浆更加均匀。