一種泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)的應(yīng)急液壓裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)急裝置，尤其涉及一種泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)應(yīng)急液壓
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)機(jī):是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測(cè)量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測(cè)量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計(jì)制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。
[0003]盾構(gòu)機(jī)分類:主要有土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)和泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)。
[0004]土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)是把土料(必要時(shí)添加泡沫等對(duì)土壤進(jìn)行改良)作為穩(wěn)定開挖面的介質(zhì)，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉(zhuǎn)開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉(zhuǎn)將土料運(yùn)出，泥土室內(nèi)土壓可由刀盤旋轉(zhuǎn)開挖速度和螺旋輸出的土量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0005]泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)出土方式是通過(guò)環(huán)流系統(tǒng)進(jìn)行泥水循環(huán)，經(jīng)過(guò)泥漿栗及管道元件將地面泥水站的新漿液輸送到掌子面，與切削土體混合攪拌后送至泥水分離系統(tǒng)進(jìn)行處理。與土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)相比，泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)具有效率高、安全可靠性好、地面擾動(dòng)少、機(jī)械自動(dòng)化程度高、設(shè)備造價(jià)高等特點(diǎn)。廣泛適用于地質(zhì)條件差、地下水位高、地表沉降控制精度高、施工作業(yè)環(huán)境污染少的跨江越海地下軌道交通建設(shè)。如南京揚(yáng)子江隧道、瑋七路長(zhǎng)江隧道、上海崇明隧道，開挖直接達(dá)到15m。對(duì)于重點(diǎn)、難點(diǎn)、大型工程隧道項(xiàng)目，泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)越來(lái)越受到各個(gè)項(xiàng)目參建方的重視。
[0006]目前，城市地下軌道交通建設(shè)快速發(fā)展，隧道施工的安全性是項(xiàng)目各階段參建方重點(diǎn)考慮的因素。當(dāng)采用泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)作為隧道施工設(shè)備時(shí)，出土方面具有連續(xù)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)地表沉降控制精確，自動(dòng)化程度高，機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，但在施工過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，影響隧道施工質(zhì)量。泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)及后配套整體長(zhǎng)度大、要實(shí)現(xiàn)集中控制需要現(xiàn)場(chǎng)總線控制。分站與主站距離較遠(yuǎn)，控制線纜布置較長(zhǎng)，由于施工過(guò)程中各工種交叉作業(yè)較多，人為因素的干擾，隧道施工環(huán)境差，對(duì)集中控制系統(tǒng)的硬件影響因素較多，不能滿足自動(dòng)控制設(shè)備的基本要求，以至于無(wú)法正常工作。如控制線纜被拉斷，輸入輸出設(shè)備及各控制器的損壞，潮濕環(huán)境下硬件的絕緣電阻不符合參數(shù)設(shè)定要求。
[0007]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)，包括設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道進(jìn)口處的泥漿供給閥執(zhí)行元件1、設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道出口處的泥漿排出閥執(zhí)行元件3、設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道上的旁通閥執(zhí)行元件2，所述泥漿供給閥1、所述泥漿排出閥3、所述旁通閥2分別通過(guò)工作控制閥組4與液壓源連通，當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)正常循環(huán)時(shí)，所述工作控制閥組4利用所述液壓源先控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件1和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件3打開，使泥漿在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)在開挖面內(nèi)循環(huán)，再控制所述旁通閥執(zhí)行元件2關(guān)閉，當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)旁通模式時(shí)，所述工作控制閥組4利用所述液壓源先控制所述旁通閥執(zhí)行元件2打開，使泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)中的泥漿經(jīng)過(guò)機(jī)內(nèi)旁路管道循環(huán)，再控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件1和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件3關(guān)閉。
[0008]當(dāng)控制系統(tǒng)因故障停止運(yùn)行時(shí)，其他系統(tǒng)，尤其是環(huán)流系統(tǒng)中留有循環(huán)的泥水，由于流體栗的突然停止，管道內(nèi)的泥水由于慣性繼續(xù)循環(huán)，操作人員無(wú)法通過(guò)操作屏進(jìn)行參數(shù)控制，使得管道內(nèi)的壓力發(fā)生變化(由于液位差，進(jìn)漿流量大、出漿流量小)，使管道元件及泥水艙壓力過(guò)大，即使減壓設(shè)備進(jìn)行壓力釋放，排氣過(guò)濾設(shè)備也可能發(fā)生堵塞；氣體管路可能回流，損壞空氣控制系統(tǒng)；由于泥水艙壓力波動(dòng)，可能影響地面沉降；嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生重大機(jī)械事故，造成人員的傷亡、經(jīng)濟(jì)的損失。同時(shí)，由于泥水存留在管道內(nèi)容易堵塞管道，為下次開機(jī)循環(huán)帶來(lái)極大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)的應(yīng)急液壓裝置，該應(yīng)急液壓裝置可在工作閥組失控時(shí)，使泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道內(nèi)的泥漿經(jīng)過(guò)機(jī)內(nèi)旁路管道循環(huán)，可避免異常情況下對(duì)前方掌子面壓力波動(dòng)的影響，防止管道內(nèi)的壓力發(fā)生變化，防止管道元件及泥水艙壓力過(guò)大，防止排氣過(guò)濾設(shè)備發(fā)生堵塞，防止損壞空氣控制系統(tǒng)，防止由于泥水艙壓力波動(dòng)造成地面沉降，防止發(fā)生重大機(jī)械事故，防止造成人員的傷亡，避免經(jīng)濟(jì)的損失，避免由于泥水存留在管道內(nèi)造成管道堵塞，為下次開機(jī)循環(huán)創(chuàng)造有利條件。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)的應(yīng)急液壓裝置，包括設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道進(jìn)口處的泥漿供給閥執(zhí)行元件、設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道出口處的泥漿排出閥執(zhí)行元件、設(shè)置在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道上的旁通閥執(zhí)行元件，所述泥漿供給閥、所述泥漿排出閥、所述旁通閥分別通過(guò)工作控制閥組與液壓源連通，當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)正常循環(huán)時(shí)，所述工作控制閥組利用所述液壓源先控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件打開，使泥漿在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)在開挖面內(nèi)循環(huán)，再控制所述旁通閥執(zhí)行元件關(guān)閉，當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)旁通模式時(shí)，所述工作控制閥組利用所述液壓源先控制所述旁通閥執(zhí)行元件打開，使泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)中的泥漿經(jīng)過(guò)機(jī)內(nèi)旁路管道循環(huán)，再控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件關(guān)閉，所述液壓源連通有液壓蓄能裝置，所述液壓蓄能裝置通過(guò)應(yīng)急控制閥組分別與所述泥漿供給閥執(zhí)行元件、所述泥漿排出閥執(zhí)行元件、所述旁通閥執(zhí)行元件連通，當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)正常循環(huán)時(shí)，所述工作控制閥組利用所述液壓源先控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件打開，使泥漿在泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)在開挖面內(nèi)循環(huán)，再控制所述旁通閥執(zhí)行元件關(guān)閉，同時(shí)，所述應(yīng)急控制閥組控制所述液壓源向所述液壓蓄能裝置蓄能，當(dāng)突然斷電時(shí)，應(yīng)急控制閥組利用所述液壓蓄能裝置先控制所述旁通閥打開，使泥水盾構(gòu)機(jī)環(huán)流系統(tǒng)管道內(nèi)的泥漿經(jīng)過(guò)機(jī)內(nèi)旁路管道循環(huán)，再控制所述泥漿供給閥執(zhí)行元件和所述泥漿排出閥執(zhí)行元件關(guān)閉。
[0011]所述液壓蓄能裝置包括蓄能器、壓差開關(guān)、截止閥，所述蓄能器的進(jìn)出油口分別連通單向閥的出油口、所述應(yīng)急控制閥組液壓輸入側(cè)的進(jìn)油口、所述截止閥的一個(gè)端口，所述壓差開關(guān)設(shè)置在所述蓄能器的進(jìn)出油口，所述單向閥的進(jìn)油口連通所述液壓源的進(jìn)油路，所述截止閥的另一個(gè)端口分別連通所述液壓源的回油路、所述應(yīng)急控制閥組液壓輸入側(cè)的出油口。
[0012]所述蓄能器的容量是50L，所述蓄能器的預(yù)充壓力是4Mpa，所述壓差開關(guān)的打開壓力為llMpa，所述壓差開關(guān)的關(guān)閉壓力為9.5Mpa。
[0013]所述應(yīng)急控制閥組液壓輸出側(cè)有兩個(gè)進(jìn)油口和兩個(gè)出油口，一個(gè)所述出油口連通所述旁通閥執(zhí)行元件油缸的有桿腔，一個(gè)所述進(jìn)油口連通所述旁通閥執(zhí)行元件油缸的無(wú)桿腔，另一個(gè)所述出油口連通兩個(gè)單向閥的進(jìn)油口，一個(gè)所述單向閥的出油口連通所述泥漿供給閥執(zhí)行元件油缸的無(wú)桿腔，另一個(gè)所述單向閥的出油口連通所述泥楽排出閥執(zhí)行元件油缸的無(wú)桿腔，另一個(gè)所述進(jìn)油口連通兩個(gè)單向閥的出油口，一個(gè)所述單向閥的進(jìn)油口連通所述泥漿供給閥執(zhí)行元件油缸的有桿腔，另一個(gè)所述單向閥的進(jìn)油口連通所述泥漿排出閥執(zhí)行元件油缸的有桿腔。
[0014]所述應(yīng)急控制閥組包括截止閥、換向閥、壓力控制閥、兩個(gè)液控單向閥、兩個(gè)單向閥、壓力檢測(cè)點(diǎn)，所述截止閥的一個(gè)端口是所述應(yīng)急控制閥組液壓輸入側(cè)的進(jìn)油口，所述截止閥的另一個(gè)端口連通所述換向閥的進(jìn)油口，所述換向閥的出油口分別連通一個(gè)所述單向閥的進(jìn)油口和所述壓力控制閥的進(jìn)油口，該單向閥的出油口是所述應(yīng)急控制閥組液壓輸出側(cè)的一個(gè)出油口，所述壓力控制閥的出油口連通另一個(gè)所述單向閥的進(jìn)油口，該單向閥的出油口是所述應(yīng)急控制閥組液壓輸出側(cè)的另一個(gè)出油口，所述壓力檢測(cè)點(diǎn)與所述壓力控制閥的控制進(jìn)油端口連通，所述壓力控制閥的控制泄油端口與所述液壓源的回路連通，一個(gè)所述液控單向閥的出油口是所述應(yīng)急控制閥組液壓輸出側(cè)的一個(gè)進(jìn)油口，另一個(gè)所述液控單向閥的出油口是所述應(yīng)急控制閥組液壓輸出側(cè)的另一個(gè)進(jìn)油口，兩個(gè)所述液控單向閥、的進(jìn)油口相并聯(lián)形成所述應(yīng)急控制閥組液壓輸入側(cè)的出油口，一個(gè)所述液控單向閥的先導(dǎo)端口連通所述換向閥的出油口，另一個(gè)所述液控單向閥的先導(dǎo)端口連通所述壓力控制閥的出油口。
[0015]所述截止閥是手動(dòng)截止閥或常閉型電動(dòng)截止閥或手動(dòng)電動(dòng)型常閉截止閥。
[0016]所述換向閥為手動(dòng)二位四通換向閥或手動(dòng)二位二通換向閥，或者，所述換向閥為電動(dòng)二位四通換向閥或電動(dòng)二位二通換向閥。
[0017]所述截止閥、換向閥、壓力控制閥、兩個(gè)