一种敞开式TBM清渣皮带快速脱困系统的制作方法

一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统
技术领域
1.本技术涉及隧道掘进机技术领域，具体地说，尤其涉及一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统。


背景技术：

2.tbm，即隧道掘进机是集掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。
3.tbm考虑具有施工距离长，施工作业年限久等特点，为了考虑机器的连续及快速出渣，更加提高机器的掘进效率，因此tbm出渣方式一般在机器上设置有两条皮带，分别为主机皮带与后配套皮带。当tbm掘进时，主机皮带会出现漏渣等现象，这些漏渣会积累在主梁内部，因此设置清渣皮带用于清理主梁内部主机皮带运行时的漏渣，当积累了一定的渣量时，马达驱动滚筒将清渣皮带拉出，以带出主梁内部的积渣，以达到清理主梁内部积渣问题，现有技术中，经常会出现清渣皮带困死的问题，严重影响清渣效率。
4.因此，如何提供一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其能够减轻清渣皮带困死的问题，提高清渣效率，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本技术提供一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其能够减轻清渣皮带困死的问题，提高清渣效率。
6.本技术提供的技术方案如下：
7.本技术提供一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，包括：水箱；
8.安装于所述水箱上的高压水管组件；安装于所述高压水管组件上的高压喷头；安装于所述高压水管组件上的过滤器、单向阀、压力表、温度计；压力传感器，用于远程监测水箱压力；温度传感器，用于远程监测水箱水温；增压泵，用于将水箱中水泵送至高压水管组件。
9.进一步地，在本发明一种优选的方式中，敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统还包括：设置于所述水箱上的放水球阀，用于排放水箱内的水。
10.进一步地，在本发明一种优选的方式中，还包括：安装于所述水箱上的加水孔结构和气动球阀，所述气动球阀用于远程对水箱进行补水。
11.进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述高压水管组件包括：水管段结构；所述高压喷头设于所述水管段结构上，且高压喷头的喷射口径由大变小，具体地，高压喷头的喷射口径由1寸变1/2寸，以提升喷射压力，喷头经过节流将喷射压力更加提高。
12.进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述高压水管组件共为10件，每五件所述高压水管组件分别安装至tbm主梁左右两端，且喷嘴方向调整至对准清渣皮带区域。
13.进一步地，在本发明一种优选的方式中，两边的所述高压水管组件安装方式为错位安装，错位安装可实现更高密度的射流通道。
14.进一步地，在本发明一种优选的方式中，两边的所述高压水管组件安装方式为并排安装。
15.进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述水管段结构上设有14～18个高压喷头。
16.进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述水管段结构上设有16个高压喷头。
17.进一步地，在本发明一种优选的方式中，增压泵的泵送压力为14～16bar。
18.进一步地，在本发明一种优选的方式中，tbm清渣皮带快速脱困系统还包括：dn15pn16rp1/2手动球阀和dn50pn16rp2手动球阀。
19.进一步地，在本发明一种优选的方式中，tbm清渣皮带快速脱困系统还包括dn50pn16rp2手动截止阀。
20.进一步地，在本发明一种优选的方式中，tbm清渣皮带快速脱困系统还包括还包括dn50pn16法兰减震喉箍和y型水过滤器。
21.本发明提供的一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，与现有技术相比，包括：水箱；安装于所述水箱上的高压水管组件；安装于所述高压水管组件上的高压喷头；安装于所述高压水管组件上的过滤器、单向阀、压力表、温度计；压力传感器，用于远程监测水箱压力；温度传感器，用于远程监测水箱水温；增压泵，用于将水箱中水泵送至高压水管组件。在本发明涉及的技术方案可以随时对清渣皮带上方积渣进行冲洗功能，不需要人工爬进对清渣皮带渣石进行清洗，也不需要频繁驱动清渣皮带马达，对积渣进行清理，无需担心长时间掘进，清渣皮带上积渣板结化给马达拉不动的问题，相较于现有技术而言，极大地减少了工作人员人身进入皮带因操作空间狭小，空气不流通造成缺氧等意外安全事故，减轻清渣皮带困死的问题，提高清渣效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统的原理示意图；
24.图2为本发明实施例提供的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统中的高压水管组件的示意图。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
27.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
30.如图1至图2所示，本技术实施例提供的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，包括：水箱1；安装于所述水箱1上的高压水管组件14；安装于所述高压水管组件14上的高压喷头15；安装于所述高压水管组件14上的过滤器12、单向阀13、压力表11、温度计10；压力传感器4，用于远程监测水箱1压力；温度传感器5，用于远程监测水箱1水温；增压泵9，用于将水箱1中水泵送至高压水管组件14。
31.本发明提供一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，具体包括：水箱1；安装于所述水箱1上的高压水管组件14；安装于所述高压水管组件14上的高压喷头15；安装于所述高压水管组件14上的过滤器12、单向阀13、压力表11、温度计10；压力传感器4，用于远程监测水箱1压力；温度传感器5，用于远程监测水箱1水温；增压泵9，用于将水箱1中水泵送至高压水管组件14。在本发明涉及的技术方案可以随时对清渣皮带上方积渣进行冲洗功能，不需要人工爬进对清渣皮带渣石进行清洗，也不需要频繁驱动清渣皮带马达，对积渣进行清理，无需担心长时间掘进，清渣皮带上积渣板结化给马达拉不动的问题，相较于现有技术而言，极大地减少了工作人员人身进入皮带因操作空间狭小，空气不流通造成缺氧等意外安全事故，减轻清渣皮带困死的问题，提高清渣效率。
32.具体地，在本发明的实施例中，敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统还包括：设置于所述水箱1上的放水球阀，用于排放水箱1内的水。
33.具体地，在本发明的实施例中，还包括：安装于所述水箱1上的加水孔结构和气动球阀3，所述气动球阀3用于远程对水箱1进行补水。
34.具体地，在本发明的实施例中，所述高压水管组件14包括：水管段结构；所述高压喷头15设于所述水管段结构上，且高压喷头15的喷射口径由大变小，具体地，高压喷头15的喷射口径由1寸变1/2寸，以提升喷射压力，喷头经过节流将喷射压力更加提高。
35.具体地，在本发明的实施例中，所述高压水管组件14共为10件，每五件所述高压水管组件14分别安装至tbm主梁左右两端，且喷嘴方向调整至对准清渣皮带区域。
36.具体地，在本发明的实施例中，两边的所述高压水管组件14安装方式为错位安装，错位安装可实现更高密度的射流通道。
37.具体地，在本发明的实施例中，两边的所述高压水管组件14安装方式为并排安装。
38.具体地，在本发明的实施例中，所述水管段结构上设有14～18个高压喷头15。
39.具体地，在本发明的实施例中，所述水管段结构上设有16个高压喷头15。
40.具体地，在本发明的实施例中，增压泵的泵送压力为14～16bar。
41.此外，本方案涉及的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统还包括：dn15pn16rp1/2手动球阀2和dn50pn16rp2手动球阀6，还涉及dn50pn16rp2手动截止阀7，还涉及dn50pn16法兰减震喉箍，还涉及y型水过滤器。
42.更为具体地阐述，tbm(隧道掘进机)是集掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。
43.tbm考虑具有施工距离长，施工作业年限久等特点，为了考虑机器的连续及快速出渣，更加提高机器的掘进效率，因此tbm出渣方式一般在机器上设置有两条皮带，分别为主机皮带与后配套皮带。由于主机安装在tbm主梁内部，安装完之后，皮带与主梁内部空间较为狭小，若是内部发生问题，施工人员只能趴在皮带上方缓慢爬入，并且只能容纳一个人钻入，且在主机皮带下发安装了一条清渣皮带，该清渣皮带一端用一台卷扬机拉住，另外一端连接至一个滚筒，改滚筒采用马达驱动方式。当tbm掘进时，主机皮带会出现漏渣等现象，这些漏渣会积累在主梁内部，因此设置清渣皮带用于清理主梁内部主机皮带运行时的漏渣，当积累了一定的渣量时，马达驱动滚筒将清渣皮带拉出，以带出主梁内部的积渣，以达到清理主梁内部积渣问题，但是工人必须定期频繁的去拉清渣皮带，否则当掘进速度又快，且皮带上水量较多，导致漏渣量加大，且工人拉动清渣皮带次数较少或拉动频率减少时，由于漏渣一般是掘进时泥水带着渣石悬浮物流出，当泥水中水自留完后，只能将水中悬浮物留于清渣皮带，慢慢的积累后，里面泥沙会慢慢的板结化，导致再次去驱动滚筒后，马达出现拉不动，困死现象，若将此时系统压力调高，有可能将皮带拉断，若采用单纯的在出渣口或者主机皮带前段用水对着清渣冲，由于主梁长度过长，不能将积累最严重的部分渣石冲散开，效果并不是很好，此时只能一个人拿着水管爬入皮带内部将每一段的集渣都冲散开，并且调高马达系统压力，才能将清渣皮带拉出。采用这些方法总体耗时比较长，且需要工人爬入皮带内部，工人操作空间小并且操作比较困难，且皮带内部空气流通低，长时间在里面有可能会造成缺氧等情况，给人身带来危害，因此基于以上各方面要素考虑，采用本发明系统，可以解决人工进入清渣、马达困死，清渣效率低，耗时时间长等问题。
44.基于上述背景技术问题，本发明实施例涉及的技术方案包括：水箱1；水箱1上设有放水球阀2，用于排放水箱的水，还涉及气动球阀3加水孔，可以实现远程对水箱进行补水，压力传感器4、温度传感器5可远程检测水箱1水压及水温，管道上设计有过滤器12、单向阀13、压力表11、温度计等更好的对系统进行现场检测，增压泵9可将水箱1的水泵送至高压水管组件14前端，增压泵最高泵送压力可达16bar。在本发明涉及的技术方案中，高压水管14每段水管长4米，且每段水管上设计有1寸变1/2寸的高压喷头改喷头经过节流将喷射压力更加提高每段水管共16个喷头，tbm主机皮带总长约20m左右，共设计10件高压水管组件14，
每五件分别安装至tbm主梁左右两端，且喷嘴方向调整至对准清渣皮带区域。并且两边高压水管组件安装方式可错位安装或者并排安装，错位安装可实现更高密度的射流通道。如此通过增压泵将水箱的水泵送至高压水管组件上，喷嘴将高压水经过节流后将产生更高的喷射压力射流在清渣皮带的积渣上，并且喷嘴方向是朝下的，也不需要担心因为漏渣将喷嘴堵塞等情况，并且增压泵可以实现远程启停功能，如此无论是在tbm掘进过程中或者停机时，都可以随时对清渣皮带上方积渣进行冲洗功能，也不需要人工爬进对清渣皮带渣石进行清洗，也不需要频繁驱动清渣皮带马达，对积渣进行清理，并且不用担心长时间掘进，清渣皮带上积渣板结化给马达拉不动现象。
45.综上，本发明实施例涉及的技术方案，极大地减少了工作人员人身进入皮带因操作空间狭小，空气不流通造成缺氧等意外安全事故的问题，并且，少了拖拉清渣皮带的次数及清理主梁内部的时间，同时，水箱的水可以通过气动球阀实现远程增补，并且高压喷头更换速度快又方便，具有极大的使用便捷性。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，包括：水箱；安装于所述水箱上的高压水管组件；安装于所述高压水管组件上的高压喷头；安装于所述高压水管组件上的过滤器、单向阀、压力表、温度计；压力传感器，用于远程监测水箱压力；温度传感器，用于远程监测水箱水温；增压泵，用于将水箱中水泵送至高压水管组件。2.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统还包括：设置于所述水箱上的放水球阀，用于排放水箱内的水。3.根据权利要求2所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，还包括：安装于所述水箱上的加水孔结构和气动球阀，所述气动球阀用于远程对水箱进行补水。4.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，所述高压水管组件包括：水管段结构；所述高压喷头设于所述水管段结构上，且高压喷头的喷射口径由大变小。5.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，所述高压水管组件共为10件，每五件所述高压水管组件分别安装至tbm主梁左右两端。6.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，两边的所述高压水管组件安装方式为错位安装错位安装可实现更高密度的射流通道。7.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，两边的所述高压水管组件安装方式为并排安装。8.根据权利要求6或7所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，所述水管段结构上设有14～18个高压喷头。9.根据权利要求8所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，所述水管段结构上设有16个高压喷头。10.根据权利要求1所述的敞开式tbm清渣皮带快速脱困系统，其特征在于，增压泵的泵送压力为14～16bar。

技术总结
本申请公开的敞开式TBM清渣皮带快速脱困系统，与现有技术相比，包括：水箱；安装于所述水箱上的高压水管组件；安装于所述高压水管组件上的高压喷头；安装于所述高压水管组件上的过滤器、单向阀、压力表、温度计；压力传感器，用于远程监测水箱压力；温度传感器，用于远程监测水箱水温；增压泵，用于将水箱中水泵送至高压水管组件，相较于现有技术而言，本发明涉及的敞开式TBM清渣皮带快速脱困系统极大地减少了工作人员人身进入皮带因操作空间狭小，空气不流通造成缺氧等意外安全事故，减轻清渣皮带困死的问题，提高清渣效率。提高清渣效率。提高清渣效率。


技术研发人员：谢伟军 卢刘扬 秦祥 蒋文华
受保护的技术使用者：中铁山河工程装备股份有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/21