[实用新型]一种盾构机掘进过程防地层沉降注浆控制系统

说明书

本实用新型公开了一种盾构机掘进过程防地层沉降注浆控制系统，包括地面设备、盾构机膨润土注入系统、注浆孔和控制终端，地面设备用于配制膨润土浆液，控制终端控制膨润土浆液通过输送管道输送到盾构机膨润土注入系统，还控制盾构机膨润土注入系统控制不同注浆孔所在位置的注浆压力和注浆量，利用注浆管道将膨润土浆液通过注浆孔注入盾体和洞壁间的间隙，起到填充的作用。本实用新型能够通过控制终端实现膨润土浆液的运输和注浆，不同点位注浆压力和注浆量，准确对盾构机盾体和洞壁间的空隙进行及时填充，控制地层沉降。

技术领域

本实用新型涉及盾构法隧道施工领域，特别是一种盾构机掘进过程防地层沉降注浆控制系统。

背景技术

盾构机的盾体部分并非标准的圆柱体，其前盾、中盾、尾盾的直径依次递减，盾体大致呈圆锥形。盾构机在掘进过程中，盾体与隧道洞壁间会存在一定空隙。当盾构机经过一些浅埋、对地层沉降比较敏感的环境时，由于盾体与洞壁间空隙的存在，容易导致地层沉降，所产生的沉降量不可忽视，严重时会产生一定安全隐患，且会导致盾构机无法前进。目前的控制沉降方法大多是对管片与洞壁间的空隙进行填充，因此，如何对盾体与洞壁间的空隙进行填充是需要思考的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的盾体与洞壁间空隙的存在，容易导致地层沉降的问题，提供一种盾构机掘进过程防地层沉降注浆控制系统，能够通过控制终端控制膨润土浆液的输送和注浆，可分别控制每个注浆孔的注浆液里和注浆量对盾构机盾体和洞壁间的空隙进行填充，防止地层沉降。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种盾构机掘进过程防地层沉降注浆控制系统，包括地面设备、盾构机膨润土注入系统、若干注浆孔和控制终端；

所述地面设备用于配制膨润土浆液，并将膨润土浆液输送到所述盾构机膨润土注入系统；

所述盾构机膨润土注入系统，包括与所述地面设备通过输送管道连接的盾构机膨润土箱，以及注浆泵送装置和若干气动球阀，所述注浆泵送装置通过输送管道和所述膨润土箱连接；

所述注浆孔均匀分布在盾构机的前盾和尾盾上，所述注浆孔通过注浆管道经所述气动球阀连接到所述注浆泵送装置，所述气动球阀和所述注浆泵送装置均与所述控制终端信号连接；

其中，所述控制终端用于控制所述注浆泵送装置输送膨润土浆液至注浆管道，并用于控制所述气动球阀的开启与关闭，以使所述膨润土浆液通过注浆孔进行填充。

将配制膨润土浆液的地面设备通过输送管道连接到盾构机膨润土注入系统，通过控制终端的控制，将膨润土浆液通过均匀分布在前盾和尾盾上的注浆孔注入盾体和洞壁的间隙。

作为本实用新型的优选方案，所述地面设备包括通过输送管道依次连接的搅拌站、中转站和膨化池，所述膨化池内设有搅拌装置。

中转站可在搅拌站搅拌的间隙存放已搅拌好的膨润土浆液，提高搅拌效率。在盾构机膨润土注入系统的膨化池中设置的搅拌装置，可使膨润土浆液在膨化池内再次进行搅拌，产生充分的膨化反应，满足所需的膨润土性能。

作为本实用新型的优选方案，所述中转站与所述膨化池间设有第一泵送装置和第一阀门，所述第一泵送装置和所述第一阀门均与所述控制终端信号连接。

在中转站和膨化池间设置第一泵送装置和第一阀门，可通过控制终端控制膨润土浆液的输送，当膨化池内的膨润土浆液膨化反应完成并完成输送后，再输送未进行膨化反应的膨润土浆液，再膨化反应完成之前搅拌站就将完成搅拌的膨润土浆液暂时存放在中转站，提高了搅拌和膨化的效率。

作为本实用新型的优选方案，所述膨化池和所述膨化土箱间依次设有第二阀门和第二泵送装置，所述第二泵送装置分别通过第三阀门和第四阀门连接到所述膨润土箱，形成两条输送支路；所述第二泵送装置、所述第二阀门、第三阀门和第四阀门均与所述控制终端信号连接。