專利名稱：一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道工程施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置及方法。
背景技術(shù)：
泥水盾構(gòu)的管路延伸是泥水平衡盾構(gòu)在施工中解決起來比較繁瑣和頭疼的問題。隨著隧道長度的增加，管路也隨之增長，在這種情況下，管路里的泥漿量也持續(xù)增大。因此在延長管道、在原有管路上增加連接管時，原有管路里的泥漿會從接口處大量涌出，影響施工進度，并嚴(yán)重污染隧道環(huán)境，給后續(xù)施工帶來諸多不必要的麻煩。而目前泥水盾構(gòu)管路延伸的解決方案是:在管路延伸的泥水盾構(gòu)拖車上，增加泥漿收納箱，其作用是在管路延伸時，接收、存放管路里涌出的泥漿。這種解決方案存在以下缺點:I)受隧道長度的限制:如果隧道較長，則管路中排出的泥漿量非常大，就要求收納箱體積要足夠大；但實際上受隧道直徑、拖車尺寸和結(jié)構(gòu)的限制，收納箱體積不會很大，因此就必須開展二次設(shè)計來滿足施工要求，增加了施工難度。2)在施工過程中要對收納箱內(nèi)的泥漿進行多次倒運，如果倒運不及時，會產(chǎn)生泥漿沉淀影響收納箱的泥漿存儲量；同時還需要根據(jù)施工進度不定期的對收納箱進行清潔，額外增加施工的工作量。3)未從本質(zhì)上解決管路延伸接管問題，只是一種補救措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種管路連接處的阻塞裝置及方法，以解決泥水盾構(gòu)施工過程中泥漿系統(tǒng)延管路時:程序復(fù)雜、勞動時間長、勞動強度大的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置，包括阻塞器和與所述阻塞器同心布置的液壓缸，所述阻塞器的外周大小與原管路相適配；所述阻塞器包括高壓氣管接頭、密封刷、密封氣囊和密封橡膠；所述密封刷分布在所述阻塞器兩端，所述密封氣囊位于所述阻塞器中部位置，所述密封橡膠位于所述密封刷和所述密封氣囊之間；所述高壓氣管接頭與設(shè)備管路相連接，通過密封氣囊上的氣孔為所述密封氣囊提供聞壓空氣。優(yōu)選的，所述阻塞器一端設(shè)置有鋼絲繩，所述鋼絲繩連接到位于泥水盾構(gòu)拖車上的鋼絲繩收放器。優(yōu)選的，所述阻塞器另一端設(shè)置有壓緊螺母和螺栓保護罩，所述螺栓保護罩安裝在壓緊螺母的外側(cè)。優(yōu)選的，還包括阻塞器安裝管，所述阻塞器安裝管的內(nèi)徑與所述阻塞器的外周相適配。
一種利用上述的阻塞裝置來實現(xiàn)盾構(gòu)機管路連接處的阻塞方法，包括以下步驟:A、關(guān)閉盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)和止回閥，將阻塞器放置在三通接頭一端；啟動液壓缸通過高壓氣管向密封氣囊注入高壓氣體，將阻塞器送至原管路與三通接頭的管路連接處；B、松開三通接頭和原管路的連接；C、將高壓氣管穿過要安裝的延伸管，進行延伸管和原管路的對接安裝，然后將延伸管另一端與三通接頭連接。優(yōu)選的，步驟C之后還包括步驟:D、降低密封氣囊壓力，通過鋼絲繩回收阻塞器及高壓氣管；E、當(dāng)阻塞器碰到行程開關(guān)時，行程開關(guān)控制鋼絲繩收放器停止工作，并打開止回閥和盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述步驟A還包括將阻塞器安裝管放置在三通接頭一端，打開所述阻塞器安裝管上的閘閥。本發(fā)明具有以下有益效果:1、快速密封管路:在需要更換管道、延長管路或者其他需斷開管路進行維修查看時，利用液壓缸的推力該阻塞器設(shè)備送至管路連接處，利用氣囊在壓力作用力下膨脹之后與管壁產(chǎn)生的摩擦力，來抵消來自管路中殘余液體回路產(chǎn)生的向外推力，從而實現(xiàn)管路的密封，降低打開管路的復(fù)雜程序；2、減輕現(xiàn)場勞動強度:阻塞器將管路快速密封后，原管路中的內(nèi)容物被堵塞在被封閉的管路中，不會污染管路外環(huán)境；在管路重新連接或延長后，阻塞器可利用鋼絲繩自行退出管路內(nèi)部，確保續(xù)管后的管路暢通和環(huán)境清潔。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器應(yīng)用原始狀態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器應(yīng)用伸出狀態(tài)示意圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器工作，管路斷開狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器應(yīng)用，管路延伸狀態(tài)示意圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的阻塞器收回，管路正常工作狀態(tài)示意圖；其中，1、阻塞器，2、液壓缸，3、原管路，4、密封刷，5、密封氣囊，6、密封橡膠，7、高壓氣管，8、氣孔，9、鋼絲繩收放器，10、壓緊螺母，11、螺栓保護罩，12、阻塞器安裝管，13、三通接頭，14、延伸管，15、止回閥，16、閘閥，17、擋板，18、行程開關(guān)，19、鋼絲繩，20、氣路快換接頭。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置，包括阻塞器I和與所述阻塞器I同心布置的液壓缸2，所述阻塞器I的外周大小與所述管路相適配，以便通入管路內(nèi)部進行截堵。阻塞器I包括以高壓氣管7所在直線為對稱軸分布的兩組設(shè)備，分別位于相對的兩側(cè)；每組設(shè)備包括密封刷4、密封氣囊5和密封橡膠6 ;所述密封刷4分布在所述阻塞器I兩端，位于阻塞器I的最外端，可在行進過程中清除粘接在管壁上的附著物，保持管壁的清潔；所述密封氣囊5位于所述阻塞器I中部位置，可通過高壓氣體的作用膨脹，使外層氣囊壁與管壁完全接觸從而產(chǎn)生摩擦力對抗管路液體的推力，并達(dá)到密封效果；所述密封橡膠6位于所述密封刷4和所述密封氣囊5之間，不僅對密封氣囊5進行保護，同時對管壁進行進一步的清潔，從而保障密封氣囊5與管壁的無縫接觸。所述高壓氣管的接頭一端連接到設(shè)備管路，通過密封氣囊上的氣孔為所述密封氣囊5提供高壓空氣。則高壓氣體通過高壓氣管接頭和氣孔8，通入至密封氣囊5內(nèi)，并且對阻塞器I產(chǎn)生一個向前的推力，使其向前抵達(dá)管道內(nèi)部。優(yōu)選的，所述阻塞器I 一端設(shè)置有鋼絲繩19，所述鋼絲繩19連接到位于泥水盾構(gòu)拖車上的鋼絲繩19收放器9 ;鋼絲繩19收放器9可通過對鋼絲繩19的收放來控制阻塞器I的后退距離和速度。鋼絲繩19連接口可設(shè)置在阻塞器I的最前端的擋板17上，以便阻塞器I回收。優(yōu)選的，所述阻塞器I另一端設(shè)置有壓緊螺母10和螺栓保護罩11，通過螺母的機械壓緊保證軸向密封；所述螺栓保護罩11安裝在壓緊螺母10的外側(cè)進行保護，防止壓緊螺母10常期在液體、潮濕環(huán)境中產(chǎn)生銹蝕和腐蝕影響設(shè)備的維護性能。優(yōu)選的，還包括阻塞器安裝管12，所述阻塞器安裝管12的內(nèi)徑與所述阻塞器I的外周相適配，作為阻塞器I不工作時的保護裝置。另外，可在阻塞器I前端的端面上設(shè)置密封板，板面上開有密封槽，并內(nèi)置O形圈，通過螺母壓緊保證軸向密封。本發(fā)明還提供了一種利用上述的阻塞裝置來實現(xiàn)盾構(gòu)機管路連接處的阻塞方法，包括以下步驟:A、參見圖2和圖3，關(guān)閉盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)和止回閥15，將阻塞器I放置在三通接頭13 一端；啟動液壓缸2通過高壓氣管7和氣路快換接頭20向密封氣囊5注入高壓氣體，將阻塞器I送至原管路3與三通接頭13的管路連接處(原管路中充滿泥漿);當(dāng)氣路系統(tǒng)連通時，氣路快換接頭20不起作用，當(dāng)系統(tǒng)斷開時氣路快換接頭20密封系統(tǒng)氣路，起到單向閥的作用。當(dāng)需要進管路延伸時，將盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)，使得泥漿的壓力降低，這時關(guān)閉止回閥15防止盾構(gòu)設(shè)備管路中的泥漿倒流。然后，啟動液壓缸2，液壓缸2通過高壓氣管7向密封氣囊5注入高壓氣體，使其膨脹并被向前推至管路連接處密封管路后，液壓缸2收回。高壓氣管7可連接到氣管收放器，由其控制氣管的延伸和收回。也可將阻塞器I放入阻塞器安裝管12內(nèi)部，并將阻塞器安裝管12放置在三通接頭13 —端，在使用前打開所述阻塞器安裝管12上的閘閥16，向密封氣囊5內(nèi)注入氣體。
B、參見圖4，松開三通接頭13和原管路3的連接；此時，由于阻塞器I已將原管路3的端口封閉，松開三通接頭13與原管路3的連接，則不會有管內(nèi)容物噴出，保持環(huán)境清潔。C、參見圖5，將高壓氣管7穿過要安裝的延伸管14，進行延伸管14和原管路3的對接安裝，然后將延伸管14另一端與三通接頭13連接。當(dāng)原管路延伸機架移動到滿足延伸管14長度時，斷開氣路快換接頭和鋼絲繩19快換接頭，把與阻塞器I相連接的高壓氣管7穿過要安裝的延伸管14后，進行延伸管14和原管路3路的安裝。再將延伸管14與三通接頭13連接，從而完成在原管路3和三通接頭13之間加入延伸管14的安裝。通過上述方法，利用液壓缸2的推力使得阻塞器I設(shè)備送至管路連接處，利用氣囊在壓力作用力下膨脹并產(chǎn)生摩擦力，來抵消來自管路中殘余液體回路產(chǎn)生的推力。優(yōu)選的，參見圖6，步驟C之后還包括步驟:D、通過連接氣路快換接頭20使管路系統(tǒng)連通來降低密封氣囊5壓力，通過鋼絲繩19回收阻塞器I及高壓氣管7 ；在延伸管14安裝完畢后，降低密封氣囊5的壓力，使密封氣囊5回復(fù)到原始狀態(tài)。E、當(dāng)阻塞器I碰到行程開關(guān)18時，行程開關(guān)18控制鋼絲繩19收放器9停止工作，并打開止回閥15和盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)，使原管路3路連通。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置，其特征在于，包括阻塞器和與所述阻塞器同心布置的液壓缸，所述阻塞器的外周大小與原管路相適配；所述阻塞器包括高壓氣管接頭、密封刷、密封氣囊和密封橡膠；所述密封刷分布在所述阻塞器兩端，所述密封氣囊位于所述阻塞器中部位置，所述密封橡膠位于所述密封刷和所述密封氣囊之間； 所述高壓氣管接頭與設(shè)備管路相連接，通過密封氣囊上的氣孔為所述密封氣囊提供高壓空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管路連接處的阻塞裝置，其特征在于，所述阻塞器一端設(shè)置有鋼絲繩，所述鋼絲繩連接到位于泥水盾構(gòu)拖車上的鋼絲繩收放器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種管路連接處的阻塞裝置，其特征在于，所述阻塞器另一端設(shè)置有壓緊螺母和螺栓保護罩，所述螺栓保護罩安裝在壓緊螺母的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種管路連接處的阻塞裝置，其特征在于，還包括阻塞器安裝管，所述阻塞器安裝管的內(nèi)徑與所述阻塞器的外周相適配。
5.一種利用權(quán)利要求1至4任一項所述的阻塞裝置來實現(xiàn)盾構(gòu)機管路連接處的阻塞方法，其特征在于，包括以下步驟: A、關(guān)閉盾構(gòu)泥漿系統(tǒng)和止回閥，將阻塞器放置在三通接頭一端；啟動液壓缸通過高壓氣管向密封氣囊注入高壓氣體，將阻塞器送至原管路與三通接頭的管路連接處； B、松開三通接頭和原管路的連接； C、將高壓氣管穿過要安裝的延伸管，進行延伸管和原管路的對接安裝，然后將延伸管另一端與三通接頭連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種管路連接處的阻塞方法，其特征在于，步驟C之后還包括步驟: D、降低密封氣囊壓力，通過鋼絲繩回收阻塞器及高壓氣管； E、當(dāng)阻塞器碰到行程開關(guān)時，行程開關(guān)控制鋼絲繩收放器停止工作，并打開止回閥和盾構(gòu)泥衆(zhòng)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種管路連接處的阻塞方法，其特征在于，所述步驟A還包括將阻塞器安裝管放置在三通接頭一端，打開所述阻塞器安裝管上的閘閥。
全文摘要
一種盾構(gòu)機管路連接處的阻塞裝置及方法。本發(fā)明提供了一種管路連接處的阻塞裝置及方法，該裝置包括阻塞器和與所述阻塞器同心布置的液壓缸，阻塞器的外周大小與原管路相適配；阻塞器包括高壓氣管接頭、密封刷、密封氣囊和密封橡膠；密封刷分布在阻塞器兩端，密封氣囊位于阻塞器中部位置，密封橡膠位于密封刷和密封氣囊之間；高壓氣管接頭連接到管路，通過氣孔為密封氣囊提供高壓氣體。在需要更換管道、延長管路或者其他需斷開管路進行維修查看時，利用液壓缸的推力該阻塞器設(shè)備送至管路連接處，利用氣囊在壓力作用力下膨脹之后與管壁產(chǎn)生的摩擦力，來抵消來自管路中殘余液體回路產(chǎn)生的向外推力，從而實現(xiàn)管路的密封。
文檔編號F16L55/128GK103148313SQ20131010853
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者劉飛香, 程永亮, 鄭大橋, 麻成標(biāo), 王宇飛, 劉學(xué) 申請人:中國鐵建重工集團有限公司