[发明专利]一种盾构机主机排水装置及排水方法

权利要求书

1.一种盾构机主机排水装置(100)，设于盾构机(1)内，所述盾构机(1)包括主机内部(11)，其特征在于：所述主机内部(11)具有第一吸污口(111)和第二吸污口(112)；

所述排水装置(100)包括一第一隔膜泵(2)、一第二隔膜泵(3)、一第一控制球阀(4)、第二控制球阀(5)、气源(6)、复数个第一液位传感器(7)、一污水箱(8)、一下位机(9)和一上位机(16)；

第一吸污口(111)、第一隔膜泵(2)和污水箱(8)依次连通；第二吸污口(112)、第二隔膜泵(3)和污水箱(8)依次连通；所述第一隔膜泵(2)、第一控制球阀(4)和下位机(9)依次连接；所述第二隔膜泵(3)、第二控制球阀(5)和下位机(9)依次连接；所述第一控制球阀(4)和第二控制球阀(5)分别与气源(6)连通；复数个所述第一液位传感器(7)分别与下位机(9)连接，复数个第一液位传感器(7)间隔分布于所述主机内部(11)；所述下位机(9)接收第一液位传感器(7)的液位信号及控制第一控制球阀(4)、第二控制球阀(5)的开启/关闭；所述上位机(16)与下位机(9)相连，该上位机(16)接收下位机(9)所反馈的信号，发出报警或/和对下位机(9)发出控制指令。

2.如权利要求1所述的一种盾构机主机排水装置(100)，其特征在于：还包括一污水泵(20)和一用于监测污水箱(8)液位的第二液位传感器(10)，所述污水泵(20)和污水箱(8)连接，污水泵(20)和污水箱(8)之间设有一阀门(21)，且所述污水泵(20)与下位机(9)连接，所述下位机(9)接收第二液位传感器(10)的液位信号及控制污水泵(20)的开启/关闭。

3.如权利要求1所述的一种盾构机主机排水装置(100)，其特征在于：还包括两止回阀(22)，一所述止回阀(22)设于第一隔膜泵(2)和污水箱(8)之间，另一所述止回阀(22)设于第二隔膜泵(3)和污水箱(8)之间。

4.如权利要求1所述的一种盾构机主机排水装置(100)，其特征在于：第一吸污口(111)和第一隔膜泵(2)之间，第二吸污口(112)和第二隔膜泵(3)之间分别设有一手动球阀(23)，且两所述手动球阀(23)均与一清水源(24)连通。

5.如权利要求1所述的一种盾构机主机排水装置(100)，其特征在于：还包括一位移调节单元(25)；所述盾构机(1)包括土仓(12)和一皮带机(13)，所述土仓(12)和主机内部(11)从前至后依次设置，所述皮带机(13)位于主机内部(11)；

所述位移调节单元(25)包括一伸缩阀组(251)和一油缸(252)，所述伸缩阀组(251)与下位机(9)连接，所述油缸(252)与伸缩阀组(251)连接，油缸(252)推动皮带机(13)伸入土仓(12)内或回缩至主机内部(11)，伸缩阀组(251)推动油缸(252)伸长或缩回。

6.一种盾构机主机排水方法，其特征在于：利用权利要求1-5所述的盾构机主机排水装置(100)进行作业，皮带机(13)向前移动伸入土仓(12)内运送渣土，皮带机(13)的前端部设有一用于隔绝土仓(12)和主机内部(11)的闸门(131)；主机内部(11)分别预设有液位H₀、H₁和H₂，且H₀H₁H₂，下位机(9)实时接收复数个第一液位传感器(7)所反馈的液位信号，并上报至上位机(16)，上位机(16)接收下位机(9)所反馈的信号，发出报警或/和对下位机(9)发出控制指令；

(1)第一液位传感器(7)实时监测主机内部(11)液位H，若液位H上升并低于或等于液位H₀时，即H≤H₀，皮带机(13)正常出渣，持续监测液位H；

(2)当主机内部(11)液位H持续上升并位于液位H₀和H₁之间，即H₀HH₁时，启动第一隔膜泵(2)，第一隔膜泵(2)将主机内部(11)的水抽出至污水箱(8)，皮带机(13)继续出渣，然后执行步骤A、B或(5)；

A、当主机内部(11)液位H快速上升，超过H₁并小于H₂时，即H₁≤HH₂，启动第二隔膜泵(3)，第一隔膜泵(2)和第二隔膜泵(3)同时将主机内部(11)的水抽出至污水箱(8)，同时上位机(16)报警，并执行步骤(3)或(4)；

B、当主机内部(11)液位H快速上升，达到或超过液位H₂时，即H≥H₂，启动第二隔膜泵(3)，第一隔膜泵(2)和第二隔膜泵(3)同时将主机内部(11)的水抽出至污水箱(8)，同时上位机(16)报警，下位机(9)控制盾构机(1)停止掘进及皮带机(13)停止出渣，并由所述油缸(252)推动皮带机(13)回缩至主机内部(11)，所述闸门(131)回缩将主机内部(11)和土仓(12)隔绝，直至主机内部(11)的水抽干，结束流程；

(3)当液位H仍保持在高于液位H₁时，即H≥H₁，第一隔膜泵(2)和第二隔膜泵(3)保持持续开启状态，持续将主机内部(11)的水抽出至污水箱(8)，下位机(9)控制盾构机(1)停止掘进，皮带机(13)停止出渣并回缩至主机内部(11)，所述闸门(131)回缩将主机内部(11)和土仓(12)隔绝，直至主机内部(11)的水抽干，结束流程；

(4)当液位H发生下降，并保持在液位H1和H0之间时，H0≤HH1，第一隔膜泵(2)和第二隔膜泵(3)持续开启，将主机内部(11)的水抽出至污水箱(8)，皮带机(13)继续出渣，进入步骤(5)；

(5)当液位H下降至小于H₀时，即HH₀，下位机(9)控制第一隔膜泵(2)和第二隔膜泵(3)关闭，皮带机(13)继续出渣。