一种用于盾构机的泡沫系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于盾构机的泡沫系统，包括连接供水系统和发泡剂系统的主管路、与主管路连接的若干支管路，主管路上不设置水泵，而在各支管路上设置高压柱塞水泵，且支管路上不设置流量计和调节阀。本实用新型专利技术取消了现有技术中的大流量高扬程的水泵，每一路支流加一个高压柱塞水泵，该水泵额定压力高，功率小，且压力流量特性的线性度好，用变频器来控制泵的转速来控制调节泵的流量。因变频器有频率计数功能，所以可以通过ＰＬＣ计算出通过每一支路的流量。因此，每一条支路就有了自身的调节和计量的功能，省去了原有的流量计和调节阀。这样就提高了泡沫系统运行的可靠性，大大的节约了泡沫系统的成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于盾构机的泡沫系统。该系统用于产生泡沫，并通过土仓和螺旋输 送机将泡沫注入到盾构机施工中需要土体改良的位置。
技术介绍
近年来，我国城市地下交通建设发展迅速。作为一种高效的地下暗挖隧道专用工 程机械，盾构机已经成为城市地铁、隧道建设中不可或缺的工具。盾构机施工过程中，大多 数地层都需要进行有效的土体改良来保证施工的顺利进行，其中向土体加注泡沫是非常有 效的土体改良方法。通常，盾构机的泡沫系统是用一个大流量离心水泵向主管路泵送产生 泡沫所需的水，离心泵的额定压力较低，加上管道中的压力损失，可能导致泡沫注入不到土 仓里面。而且离心水泵的流量特性曲线线性度不好，不能通过控制电机的转速来控制流量 和压力，必须在与主管路连接的每条支路上设置流量计和调节阀来测量和控制每一路的流 量，流量计和流量调节阀的价格非常高，从而提高了盾构机的制作成本和使用成本。离心水 泵还存在流量大、扬程高的水泵功率大、效率低、故障率高的缺点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一个性能可靠、成本低廉的用于盾构机的泡沫系统。本技术解决其技术问题采用的技术方案是用于盾构机的泡沫系统，包括连接供水系统和发泡剂系统的主管路、与主管路连 接的若干支管路，主管路上不设置水泵，而在各支管路上设置高压柱塞水泵，且支管路上不 设置流量计和调节阀。上述技术方案取消了现有技术中的大流量高扬程的水泵，每一路支流加一个高压 柱塞水泵，该水泵额定压力高，功率小，且压力流量特性的线性度好，用变频器来控制泵的 转速来控制调节泵的流量。因变频器有频率计数功能，所以可以通过PLC计算出通过每一 支路的流量。因此，每一条支路就有了自身的调节和计量的功能，可以省去原有的流量计和 调节阀。进一步的技术方案是，在每一条支路前端设一个球阀，后端设一个单向阀。由于每 一条支路拥有自身的泵送和控制能力，都是相对独立的单元。如果某一支路的元件在施工 过程中出现故障，可以将其前端的球阀关闭，就可以在盾构机不停机的情况下进行这一支 路的故障修理工作，不耽误施工工期，节约施工成本。本技术在支管路上用多个小流量的柱塞高压水泵来代替大流量的水泵，这种 柱塞泵流量特性线性度好，额定压力高，最高可以达到8MPa，不存在压力不够而使泡沫无法 注入到土仓中的问题。这种泵可以通过用变频器控制电机的转速来控制泵的流量，且压力 不会随流量变化而大幅度变化，通过PLC可以计算出通过每个泵的流量，因此，在每一条支 路上不用设置流量计和调节阀。由于流量计和调节阀的价格远远高于小水泵的价格，并少 用一个大流量离心水泵，这样就大大的节约了泡沫系统的成本。附图说明附图是本技术的结构示意图。图中1.泡沫罐，2.液位开关，3.球阀，4.安全阀，5.螺杆泵，6.流量计，7.单向 阀，8.球阀，9.压力开关，10.流量计，11.单向阀，12.球阀，13.高压柱塞水泵，14.压力表， 15.球阀，16.单向阀。具体实施方式参照附图，用于盾构机的泡沫系统包括连接供水系统和发泡剂系统19的主管路 18、与主管路18连接的五条支管路20，主管路18上不设置水泵，只设有球阀8，压力开关9， 流量计10，单向阀11 ；在各支管路20上设置高压柱塞水泵13和安全阀17、压力表14、单向 阀16，在高压柱塞水泵13的两端设置球阀12、15，支管路19上不设置流量计和调节阀；发 泡剂系统19包括泡沫罐1，在连接与泡沫罐1与主管路18的管路上设有液位开关2、球阀 3、螺杆泵5和安全阀4、流量计6，单向阀7。本技术系统中，螺杆泵5从泡沫罐1中把发泡剂输送出来，经过流量计6和单 向阀7到达主管路18中与水相混合，产生泡沫所需的水由盾构机外部冷却水系统供给，与 发泡剂混合后，分五条支管路，经过每条支管路上的高压柱塞水泵13增压，再经过球阀15、 单向阀16流到泡沫发生器(未画出)当中，在泡沫发生器中，与气体充分混合，并产生泡沫 注入到盾构机的盾体和螺旋输送机中使泡沫注入到土仓中。权利要求一种用于盾构机的泡沫系统，包括连接供水系统和发泡剂系统的主管路、与主管路连接的若干支管路，其特征是主管路上不设置水泵，而在各支管路上设置高压柱塞水泵，且支管路上不设置流量计和调节阀。2.根据权利要求1所述的用于盾构机的泡沫系统，其特征是在每一条支路前端设一个 球阀，后端设一个单向阀。专利摘要本技术公开了一种用于盾构机的泡沫系统，包括连接供水系统和发泡剂系统的主管路、与主管路连接的若干支管路，主管路上不设置水泵，而在各支管路上设置高压柱塞水泵，且支管路上不设置流量计和调节阀。本技术取消了现有技术中的大流量高扬程的水泵，每一路支流加一个高压柱塞水泵，该水泵额定压力高，功率小，且压力流量特性的线性度好，用变频器来控制泵的转速来控制调节泵的流量。因变频器有频率计数功能，所以可以通过PLC计算出通过每一支路的流量。因此，每一条支路就有了自身的调节和计量的功能，省去了原有的流量计和调节阀。这样就提高了泡沫系统运行的可靠性，大大的节约了泡沫系统的成本。文档编号B01F3/04GK201687481SQ201020201888公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日专利技术者王清明, 秦邦江 申请人:中铁轨道系统集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于盾构机的泡沫系统，包括连接供水系统和发泡剂系统的主管路、与主管路连接的若干支管路，其特征是主管路上不设置水泵，而在各支管路上设置高压柱塞水泵，且支管路上不设置流量计和调节阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦邦江，王清明，
申请(专利权)人：中铁轨道系统集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]