盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法与流程

本发明涉及盾构机领域，具体涉及一种盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法。

背景技术：

1、盾构机是一种特殊的隧道建设机械设备，用于在地下挖掘隧道。它由盾构机主体、刀盘、推进系统、支护系统等组成。盾构机通过切割土壤或岩石，并同时进行推进和支护，从而完成隧道的挖掘。

2、目前盾构机在掘进软硬不均、岩石强度大等复合地层的复杂情况，易出现滚刀异常损坏、破岩效果不理想、掘进速度慢等状况。目前提出在地铁盾构机中搭载高压水射流进行辅助破岩，实现地铁盾构机的高效掘进，由于高压水射流系统采用的水射流压力不小于280mpa是建立盾构机高效掘进的关键技术，压力是一般盾构机设计压力的几百倍，因此确保地铁盾构机搭建高压水射流的安全成为关键。

技术实现思路

1、本发明意在提供盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，以解决盾构机搭载水射流系统时高压水射流安全传输问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，包括以下步骤：

3、步骤1：开启高压水泵，高压水泵将水箱中水进行加压泵送到高压软管中；

4、步骤2：高压软管穿过盾构机的拖车和设备桥，并通过一端位于中心回转接头内的第一高压管接头将高压水输送到盾构机的回转中心内；

5、步骤3：回转中心将高压水输送到刀盘的l梁高压软管内；

6、步骤4：采用第二高压管接头将l梁高压软管内高压水输送到铺设在刀盘背部的高压硬管内；

7、步骤5：高压硬管将高压水输送到固定在刀具内部的喷嘴内；

8、步骤6：喷嘴喷射高压水，高压水穿过刀具内部喷射到岩石的掌子面上。

9、优选的，所述步骤3中回转中心通过高压分配器将高压水输送到多根l梁高压软管内。利用分配器大大降低了由于拖车内采用多管路输送增加回转接头的直径，降低了盾体空间内的局促及多管路引起的泄露风险，提高了流体运输的安全性。

10、优选的，所述步骤4中的第二高压管接头承压大于高压水的最大水压。这样可以防止水流在高压下泄露或连接接头脱开。

11、优选的，所述步骤2中高压软管穿过盾构机的多节拖车后，经过设备桥，将高压水输送到盾构机的回转中心内。多节拖车采用一根高压软管，减少接头和连接结构，降低管道泄露的风险。

12、优选的，所述中心回转接头内设有连通的第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道相互垂直，所述第二流道轴线与回转中心轴线相垂直，所述第一高压管接头一端与第二流道连通，所述第一高压管接头另外一端与高压软管连通，所述第一高压管接头与第二流道连通端位于第二流道内。通过第二流道与第一高压管接头连接，可以防止水流在高压下泄露或者连接接头脱开；同时通过第一流道、第二流道及第一高压管接头这种结构设置，如有渗漏，接头液体压力会迅速降低，防止液体以超高压力泄出，对人员物资造成严重伤害，提高了高压射流系统的安全性。

13、优选的，所述步骤3中刀盘内的l梁高压软管外表面设有钢板。刀盘内的高压管路位于土仓内，土仓内环境复杂，孤石、硬岩、腐蚀液体等都会对管路造成损坏，在管路背部采用钢板对刀盘内的l梁高压软管进行防护，减少管路泄露风险。

14、优选的，所述步骤1之前向补水箱内添加着色剂。由于喷射水流的压力较高，较小的泄露压力影响较小，单从压力表上数据不易观察和发现，通过向水中增加着色剂，通过着色剂方便观察泄露之处，便于操作人员及时发现和处理，避免更严重事故的发生。

15、优选的，所述喷嘴与刀具的连接处的外侧设有钢板。有效的保护了管路和喷嘴接口，提高了管路在土仓复杂环境下造成泄露时对人和物造成的伤害

16、优选的，所述钢板上设有观察门，所述观察门通过螺栓与钢板固定连接。设置观察门，方便查看喷嘴和刀具连接处的连接状态；通过螺栓连接的方式方便安装和拆卸观察门。

17、优选的，所述步骤1中水箱中的水依次通过多个高压水泵进行逐步加压到预设压力。设置多个高压水泵进行加压，可以加快水的加压速度。

18、本发明提出了一系列安全防护方法，针对高压泄露问题，长距离不易观察、监测问题，采用着色剂易观察、减少高压软管的使用节数、采用特制高压接头、使用分配器减少管路的数量和刀盘内的管路防护等方式，保证了盾构机搭载高压射流系统安全传输以及早发现和处理，有效避免了事故的发生和保障人和物的安全、以及高压射流系统高效破岩运行；使用集成高压分配器安装在到刀盘的u型梁箱内制造简单、成本低、高效利用刀盘空间，同时降低了由于采用多路管路同时在土仓内旋转引起的泄露风险，提高了流体运输的安全性；分配器的采用大大降低了由于采用多路就会增加回转接头的直径，造成盾体内空间的局促，增加刀盘的强度和降低制造成本。

技术特征：

1.盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤3中回转中心通过高压分配器将高压水输送到多根l梁高压软管内。

3.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤4中的第二高压管接头承压大于高压水的最大水压。

4.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤2中高压软管穿过盾构机的多节拖车后，经过设备桥，将高压水输送到盾构机的回转中心内。

5.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述中心回转接头内设有连通的第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道相互垂直，所述第二流道轴线与回转中心轴线相垂直，所述第一高压管接头一端与第二流道连通，所述第一高压管接头另外一端与高压软管连通，所述第一高压管接头与第二流道连通端位于第二流道内。

6.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤3中刀盘内的l梁高压软管外表面设有钢板。

7.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤1之前向补水箱内添加着色剂。

8.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述喷嘴与刀具的连接处的外侧设有钢板。

9.根据权利要求8所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述钢板上设有观察门，所述观察门通过螺栓与钢板固定连接。

10.根据权利要求1所述的盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，其特征在于：所述步骤1中水箱中的水依次通过多个高压水泵进行逐步加压到预设压力。

技术总结本发明涉及盾构机领域，公开了盾构机搭载高压射流系统安全传输防护方法，开启高压水泵，将水箱中水进行加压泵送到高压软管中；高压软管穿过盾构机的拖车和设备桥，通过一端位于中心回转接头内的第一高压管接头将高压水输送到盾构机的回转中心内；回转中心将高压水输送到刀盘的L梁高压软管内；采用第二高压管接头将L梁高压软管内高压水输送到铺设在刀盘背部的高压硬管内；高压硬管将高压水输送到固定在刀具内部的喷嘴内；喷嘴喷射高压水到岩石上。本方案采用减少高压软管的使用节数、采用特制高压接头和刀盘内的管路防护等方式，保证了盾构机搭载高压射流系统安全传输，有效避免了事故的发生，保障人和物的安全、以及高压射流系统高效破岩运行。技术研发人员：翟振玲,乔俊伟,栾守成,张倩,付小旗,郭成飞受保护的技术使用者：济南重工集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17