[發(fā)明專利]一種適用于盾構(gòu)機(jī)刀盤泡沫噴口的防堵裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610113995.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105587323B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉恒;韓興超;張新偉;呂專真;王鴻;李佯佯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門廈工中鐵重型機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/08
• 分類號(hào): E21D9/08
• 代理公司: 廈門創(chuàng)象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司35232
• 代理人: 王聲信

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是涉及一種刀盤泡沫噴口沖洗防堵裝置及其方法。

背景技術(shù)

在隧道施工過(guò)程中，根據(jù)施工地質(zhì)條件，盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)通過(guò)刀盤噴口向土倉(cāng)內(nèi)注入泡沫來(lái)對(duì)渣土特性進(jìn)行改善，穩(wěn)定掌子面，降低渣土滲透系數(shù)，同時(shí)起到隔水作用，便于施工，同時(shí)降低刀盤扭矩，減少刀具磨損。泡沫的正常注入關(guān)系到盾構(gòu)機(jī)能否正常掘進(jìn)，目前刀盤泡沫防護(hù)主要是在噴口安裝橡膠墊，但是橡膠墊在掘進(jìn)過(guò)程中由于磨損和反復(fù)使用會(huì)發(fā)生疲勞，從而失去保護(hù)作用，渣土?xí)M(jìn)入刀盤噴口內(nèi)，從而將噴口堵死，導(dǎo)致噴口無(wú)法使用，以往當(dāng)需要對(duì)刀盤噴口堵塞進(jìn)行清理時(shí)，工作人員只能帶壓進(jìn)倉(cāng)清理或隧道掘通以后再進(jìn)行清理，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且具有一定的危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種可自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)沖洗刀盤泡沫噴口的裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種適用于前述裝置的控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

本發(fā)明是一種適用于盾構(gòu)機(jī)刀盤泡沫噴口的防堵裝置，在盾構(gòu)機(jī)的泡沫系統(tǒng)內(nèi)包括多條相互獨(dú)立的泡沫注入管路，各個(gè)泡沫注入管路中皆設(shè)有壓力傳感器及泡沫泵；同時(shí)在各個(gè)泡沫注入管路中各旁接一高壓水清洗管路，該各個(gè)高壓水清洗管路中皆設(shè)有用于水路通斷的控制球閥；一下位機(jī)直接與各個(gè)泡沫注入管路的壓力傳感器、泡沫泵及各個(gè)高壓水清洗管路中的控制球閥相連接，用于接收各個(gè)壓力傳感器所反饋的壓力信號(hào)并控制泡沫泵及控制球閥的啟/閉運(yùn)轉(zhuǎn)；一上位機(jī)與下位機(jī)相連，該上位機(jī)能接收下位機(jī)所反饋的壓力值，并對(duì)下位機(jī)發(fā)出控制指令。

進(jìn)一步，該泡沫注入管路皆安裝有泡沫泵、壓力表、第一單向閥、流量計(jì)、泡沫發(fā)生器、泡沫視鏡、壓力傳感器、球閥及第二單向閥；同時(shí)在各個(gè)泡沫注入管路上的第一單向閥與第二單向閥之間皆單獨(dú)旁接高壓水清洗管路。

進(jìn)一步，在各個(gè)泡沫注入管路的泡沫泵上還各并聯(lián)一安全閥。

進(jìn)一步，所述的各個(gè)高壓水清洗管路的進(jìn)水端匯集到一起通過(guò)外接一高壓水泵及單向閥與水源端導(dǎo)通。

進(jìn)一步，所述的控制球閥為氣動(dòng)球閥或電磁球閥或液控球閥。

進(jìn)一步，所述的下位機(jī)為可編程邏輯控制器。

進(jìn)一步，所述的上位機(jī)操作平臺(tái)上還包括聲光報(bào)警裝置。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種適用于盾構(gòu)機(jī)刀盤泡沫噴口的防堵方法，具體是：

當(dāng)上位機(jī)通過(guò)下位機(jī)實(shí)時(shí)接收任一泡沫注入管路內(nèi)的壓力值P1，當(dāng)其中任一泡沫注入管路內(nèi)的壓力值P1＞下位機(jī)內(nèi)預(yù)存的泡沫注入管路內(nèi)核定的堵塞故障工作壓力P2時(shí)，上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警提示，提示工作人員需對(duì)該條堵塞的泡沫注入管路進(jìn)行清洗，會(huì)出現(xiàn)以下兩種操作選擇：

情況1：如果此時(shí)工作人員發(fā)現(xiàn)上位機(jī)發(fā)出的報(bào)警提示，及時(shí)通過(guò)上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送清洗指令，則下位機(jī)會(huì)對(duì)所有泡沫注入管路中的泡沫泵發(fā)出停止工作指令，并將與該路泡沫注入管路相連接的高壓水清洗管路中的控制球閥切換為開(kāi)啟狀態(tài)，將高壓水清洗管路中的高壓水引入該路泡沫注入管路中，對(duì)回轉(zhuǎn)中心的刀盤噴口進(jìn)行沖洗，沖洗持續(xù)時(shí)間為T1，然后間隔T2時(shí)間后重新檢測(cè)泡沫注入管路中壓力值，直至重新檢測(cè)的壓力值小于下位機(jī)內(nèi)預(yù)存泡沫注入管路內(nèi)核定的正常工作壓力的最大值P3，P3≤P2，則系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；

情況2：如果此時(shí)工作人員由于工作疏忽，未及時(shí)通過(guò)上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送清洗指令，該路堵塞的泡沫注入管路內(nèi)的壓力值會(huì)持續(xù)升高，當(dāng)壓力值P1＞下位機(jī)預(yù)存的泡沫注入管路內(nèi)核定的緊急停機(jī)故障壓力值P4時(shí)，P4＞P2，則下位機(jī)會(huì)自動(dòng)向所有泡沫注入管路中的泡沫泵發(fā)出停止工作指令，并將與該路泡沫注入管路相連接的高壓水清洗管路中的控制球閥切換為開(kāi)啟狀態(tài)，將高壓水清洗管路中的高壓水引入該路泡沫注入管路中，對(duì)回轉(zhuǎn)中心的刀盤噴口進(jìn)行沖洗，沖洗持續(xù)時(shí)間為T1；待沖洗結(jié)束下位機(jī)重新判斷該堵塞的泡沫注入管路內(nèi)的壓力值P1是否小于P3，如果P1＜P3，則系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；如果P1≥P3，則下位機(jī)重新對(duì)該堵塞的泡沫注入管路進(jìn)行高壓沖洗，再檢測(cè)，該下位機(jī)預(yù)設(shè)的沖洗循環(huán)次數(shù)為N次，循環(huán)沖洗N次后，如果P3≤P1＜P4，則上位機(jī)發(fā)出人工沖洗操作報(bào)警，操作人員通過(guò)上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)出沖洗控制控制指令，直至P1＜P3，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；如果P1＞P4，則下位機(jī)停止發(fā)出自動(dòng)沖洗指令，上位機(jī)發(fā)出泡沫噴口堵塞報(bào)警提示。

進(jìn)一步，所述的沖洗持續(xù)時(shí)間T1為8秒至15秒，T2為0至5秒，循環(huán)沖洗次數(shù)N為2-5次。