一种压力平衡系统及隧道掘进机技术方案

本发明专利技术涉及隧道掘进机领域，具体涉及一种压力平衡系统及隧道掘进机。压力平衡系统，包括容器，容器内装有泥浆和气囊，气囊内装有压力气体；容器上设有气体注入管、泄压管和压力平衡管，气体注入管与容器内的气囊连接，压力平衡管远离容器的一端用于与泥水仓连通。本发明专利技术通过气囊将泥浆和压力气体分隔开，避免了泥浆量较少时压力气体进入泥水仓的问题，保证盾构安全掘进。构安全掘进。构安全掘进。

【技术实现步骤摘要】
一种压力平衡系统及隧道掘进机


[0001]本专利技术涉及隧道掘进机领域，具体涉及一种压力平衡系统及隧道掘进机。

技术介绍

[0002]根据压力平衡形式的不同，泥水盾构可分为直接控制型泥水盾构与间接控制型泥水盾构。直接控制型泥水盾构的泥水仓压力主要通过进浆流量与排浆流量控制，这容易导致泥水仓压力波动较大，泥水仓压力波动大将无法维持开挖面的稳定，降低了施工的效率，增大了施工风险。
[0003]授权公告号为CN207080232U的中国技术专利公开了一种土压盾构膨润土保压设备，包括膨润土压力仓、气源、膨润土箱和安装于膨润土箱内的搅拌机，膨润土压力仓的腔体上部为压力气体、腔体下部为膨润土浆液，膨润土压力仓的下部通过管路与土仓连接，该管路上设有气动球阀。膨润土箱和膨润压力仓之间设有膨润土泵，膨润土泵用于将膨润土箱内的膨润土浆液泵入膨润压力仓内；气源通过管路与膨润土压力仓的上部连接，且膨润土压力仓的上部连接有泄压阀。当土仓内压力低于设定值时，打开气动球阀，膨润土压力仓内的膨润土通过压力气体压入土仓内，同时气源向膨润土压力仓内补充压力气体，使膨润土压力仓内的压力保持稳定；当土仓内压力上升至设定值时关闭气动球阀，膨润土泵向膨润土压力仓内注入膨润土，同时膨润土压力仓内的压力气体通过泄压阀排出，以保证膨润土压力仓内的压力保持稳定。
[0004]上述设计虽然保证了泥水仓(即土仓)内压力稳定，但在容器(即膨润土压力仓)内的泥浆量较少且没有及时补充时，容器内的压力气体则会进入到泥水仓内，仍会造成开挖面无法维持稳定的问题。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种压力平衡系统，以解决现有技术中容器内的泥浆量较少且没有及时补充时，容器内的压力气体会进入到泥水仓内而造成开挖面无法维持稳定的问题；本专利技术的目的还在于提供一种隧道掘进机，以解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术压力平衡系统的技术方案是：
[0007]压力平衡系统，包括容器，容器内装有泥浆和气囊，气囊内装有压力气体；容器上设有气体注入管、泄压管和压力平衡管，气体注入管与容器内的气囊连接，压力平衡管远离容器的一端用于与泥水仓连通。
[0008]有益效果是：本专利技术的隧道掘进机通过将压力气体设置在气囊内，利用气囊的压缩和扩张，以平衡泥水仓内的压力，解决了泥水仓压力波动大的问题；而且，气囊使得泥浆和压力气体分隔开，避免了泥浆量较少时压力气体进入泥水仓的问题，保证盾构安全掘进。
[0009]作为进一步地改进，所述气囊处于容器的中部或上部位置。
[0010]有益效果是：这样设计，避免气囊扩张堵塞压力平衡管在容器上的接口。
[0011]作为进一步地改进，所述容器上设有泥浆注入管，泥浆注入管上设有泥浆注入阀
门。
[0012]有益效果是：相比于打开容器的顶盖注浆，利用注入泵通过泥浆注入管直接将泥浆注入容器内，提高了工作效率。
[0013]作为进一步地改进，所述气囊为弹性气囊。
[0014]有益效果是：可以利用气囊的弹性实现气囊的收缩和扩张。
[0015]作为进一步地改进，所述压力平衡管上设有压力平衡阀门，气体注入管上设有气体注入阀门。
[0016]有益效果是：这样设计，通过关闭压力平衡阀门和气体注入阀门，以在掘进机工作时对压力平衡系统进行维护或检修，提高施工效率。
[0017]为实现上述目的，本专利技术隧道掘进机的技术方案是：
[0018]隧道掘进机，包括盾体和压力平衡系统，盾体的前端设有刀盘，盾体内设有隔板，刀盘和隔板之间围成泥水仓，压力平衡系统包括容器和气源，容器内装有泥浆和气囊，气囊内装有压力气体；容器上设有气体注入管、泄压管和压力平衡管，气源通过气体注入管与容器内的气囊连接，压力平衡管远离容器的一端与泥水仓连通。
[0019]有益效果是：本专利技术的隧道掘进机通过将压力气体设置在气囊内，利用气囊的压缩和扩张，以平衡泥水仓内的压力，解决了泥水仓压力波动大的问题；而且，气囊使得泥浆和压力气体分隔开，避免了泥浆量较少时压力气体进入泥水仓的问题，保证盾构高效、安全掘进。
[0020]作为进一步地改进，所述气囊处于容器的中部或上部位置。
[0021]有益效果是：这样设计，避免气囊扩张堵塞压力平衡管在容器上的接口。
[0022]作为进一步地改进，所述容器上设有泥浆注入管，泥浆注入管上设有泥浆注入阀门。
[0023]有益效果是：相比于打开容器的顶盖注浆，利用注入泵通过泥浆注入管直接将泥浆注入容器内，提高了工作效率。
[0024]作为进一步地改进，所述气囊为弹性气囊。
[0025]有益效果是：可以利用气囊的弹性实现气囊的收缩和扩张。
[0026]作为进一步地改进，所述压力平衡管上设有压力平衡阀门，气体注入管上设有气体注入阀门。
[0027]有益效果是：这样设计，通过关闭压力平衡阀门和气体注入阀门，以在掘进机工作时对压力平衡系统进行维护或检修，提高施工效率。
附图说明
[0028]图1为本专利技术隧道掘进机的实施例1的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术隧道掘进机的实施例2的结构示意图。
[0030]图中：11、刀盘；12、泥水仓；13、隔板；14、盾体；15、驱动装置；16、进浆管；17、压力平衡阀门；18、压力平衡管；19、泥浆；20、容器；21、气体注入管；22、压力气体；23、气体注入阀门；24、泥浆注入管；25、气囊；26、泥浆注入阀门；27、排浆管；28、旁通管；29、泄压管；30、泄压阀门。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“前”、“后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压力平衡系统，其特征在于，包括容器(20)，容器(20)内装有泥浆(19)和气囊(25)，气囊(25)内装有压力气体(22)；容器(20)上设有气体注入管(21)、泄压管(29)和压力平衡管(18)，气体注入管(21)与容器(20)内的气囊(25)连接，压力平衡管(18)远离容器(20)的一端用于与泥水仓(12)连通。2.根据权利要求1所述的压力平衡系统，其特征在于，所述气囊(25)处于容器(20)的中部或上部位置。3.根据权利要求1或2所述的压力平衡系统，其特征在于，所述容器(20)上设有泥浆注入管(24)，泥浆注入管(24)上设有泥浆注入阀门(26)。4.根据权利要求1或2所述的压力平衡系统，其特征在于，所述气囊(25)为弹性气囊。5.根据权利要求1或2所述的压力平衡系统，其特征在于，所述压力平衡管(18)上设有压力平衡阀门(17)，气体注入管(21)上设有气体注入阀门(23)。6.隧道掘进机，包括盾体(14)和压力平衡系统，盾体(14)的前端设有刀盘(11)，盾体...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，周小磊，郭永顺，陈键，梁红兵，苏志学，韩文鹏，张卫卫，袁浩浩，王又增，叶广朋，钟宇，丁梦俊，
申请(专利权)人：广州地铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：