[发明专利]泥浆环流系统、盾构机及泥浆环流系统的使用方法

说明书

本发明公开了一种泥浆环流系统、盾构机及泥浆环流系统的使用方法，泥浆环流系统包括环流模块，包括进浆口和排浆口，其中进浆口上设有进浆管，排浆口上设有排浆管；消能管，靠近进浆管设置；若干管道，用于分别连接进浆管、排浆管和消能管，以形成回路；若干备用管，设置在进浆管和消能管之间，备用管与进浆管之间具有连接的第一状态和断开的第二状态，至少一根备用管处于第一状态时能够延长进浆管与消能管之间的管路长度。通过将消能管安装在进浆管处，在掘进环流时，泥浆从泥水站出发，经过消能管对冲，经备用管在合适位置缓冲，降低泥浆下落的压力，显著减少盾构机深竖井始发时的水锤及冲垫等效应，防止始发时爆仓、破坏洞门止水密封。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，特别涉及一种泥浆环流系统、盾构机及泥浆环流系统的使用方法。

背景技术

在小空间、高埋深的地下环境下，泥水平衡盾构机在分体始发建仓及前期低速掘进阶段，地面泥水站与井下盾构机落差过大，泥水盾构机在土仓内建泥水仓过程中，建仓过程中会产生显著的“水锤效应”，导致土仓建仓时压力快速升高而爆仓、破坏始发洞门密封。同时，在分体始发过程，由于土仓内泥浆流速较慢，土仓泥水压力高、密度大于地下水，会导致泥浆往地层内渗透，泥浆突然“丢失”现象。

现有技术中很少有针对高落差泥水盾构始发的相关问题出具解决方案。常规手段大多为建仓时采用关闸阀减流量的方式，但“水锤效应”仍十分显著，建仓的时候容易穿仓。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种泥浆环流系统，能够显著减少盾构机在深竖井始发时的水锤及冲垫等效应，防止始发时爆仓、破坏洞门的止水密封。

本发明还提出一种包括上述泥浆环流系统的盾构机。

本发明还提出一种泥浆环流系统的使用方法。

根据本发明第一方面实施例的泥浆环流系统，包括：

环流模块，包括进浆口和排浆口，其中所述进浆口上设有进浆管，所述排浆口上设有排浆管；

消能管，靠近所述进浆管设置；

若干管道，用于分别连接所述进浆管、所述排浆管和所述消能管，以形成回路；

泵模块，设置在所述回路，用于为液体增压；

若干备用管，设置在所述进浆管和所述消能管之间，所述备用管与所述进浆管之间具有连接的第一状态和断开的第二状态，至少一根所述备用管处于第一状态时能够延长所述进浆管与所述消能管之间的管路长度。

根据本发明的第一方面实施例的泥浆环流系统，至少具有如下有益效果：通过将消能管安装在进浆管处，在掘进环流时，泥浆从泥水站出发，经过消能管对冲，经备用管在合适位置缓冲，降低泥浆下落的压力，显著减少盾构机深竖井始发时的水锤及冲垫等效应，防止始发时爆仓、破坏洞门止水密封。

根据本发明的第一方面实施例所述的泥浆环流系统，所述消能管包括旁通管和主管，所述主管连接所述回路，所述旁通管的两端分别连通所述主管的两个预设位置，两个所述预设位置之间设有至少一个阀。

根据本发明的第一方面实施例所述的泥浆环流系统，所述的泥浆环流系统还包括液压控制模块，所述液压控制模块包括传感器，所述传感器用于检测所述主管内的流量，所述液压控制模块用于接收所述传感器的信息，所述液压控制用于模块控制所述阀。

根据本发明的第一方面实施例所述的泥浆环流系统，所述泵模块包括送浆泵和第一排浆泵，部分的所述管道分别设置在所述送浆泵和所述第一排浆泵，使所述送浆泵与所述进浆管连接，所述送浆泵与所述消能管连接，所述第一排浆泵与所述排浆管连接，所述第一排浆泵和所述消能管之间预留有盾构安装位。