[发明专利]一种注浆管路自动清洗排污装置及其控制方法

权利要求书

1.一种注浆管路自动清洗排污装置，它包括注浆装置、排污管路及控制装置；该注浆装置包括至少一个砂浆罐、多组与前述砂浆罐相连接的注浆管路及用于清洗前述注浆管路的膨润土注入管路，同时在注浆管路与膨润土注入管路上都设有用于控制管路通断的控制球阀，且在注浆管路上设有若干压力传感器；

该排污管路上至少包括一个气动隔膜泵、一个污水箱、一个监测污水箱内压力值的压力传感器、若干个单向阀及球阀；

该控制装置包括下位机及上位机，该下位机接收注浆装置及排污管路所反馈的压力值，并向注浆管路与膨润土注入管路上的控制球阀、排污管路上的气动隔膜泵发出控制指令；同时下位机将所接收的压力值反馈至上位机，并执行上位机下发的控制指令；

其特征在于：所述的排污管路上还包括一渣浆泵，该渣浆泵的一端与污水箱连接，另一端与排污管路的输出端相互连接；同时在注浆管路的末端与排污管路之间通过一带控制球阀的连接管路相互导通，前述控制装置的下位机可向连接管路上的控制球阀及渣浆泵下发控制指令。

2.如权利要求1所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：所述的连接管路在位于排污管路的一侧及注浆管路一侧均各设有一单向阀，同时在该连接管路连接多组注浆管路的各个支路上还分别设有控制球阀。

3.如权利要求1所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：

所述的注浆管路由注浆喷管、注浆球阀、注浆四通、注浆泵依次连接构成，在前述该注浆管路上还旁接一压力传感器；同时该注浆管路可以单独形成一支路通过控制球阀与砂浆罐相互连接，或者由多组注浆管路相并联后形成一支路通过控制球阀与砂浆罐相互连接；在前述支路的控制球阀与注浆泵之间的管路上还旁接一用于清洗注浆管路的膨润土注入管路；

所述的膨润土注入管路至少包括一个用于控制是否与膨润土相互导通的控制球阀、膨润土泵，该膨润土注入管路与注浆管路相互连接，在连接处的输入端至少设有一个单向阀。

4.如权利要求3所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：所述的注浆管路上的压力传感器设置在注浆喷管的输入端处。

5.如权利要求1所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：所述的排污管路上由气动隔膜泵、单向阀串联后，再与相互并联的第一支路与第二支路相互串接，其中第一支路与污水箱相连，第二支路连通至排污管路的输出端，在第一支路与第二支路上至少设有一个球阀；在污水箱的另一端设有第三支路，该第三支路包括由渣浆泵及单向阀依次连接并连通至排污管路的输出端，在第三支路上至少设有一个球阀；同时在污水箱上还设置一压力传感器。

6.如权利要求5所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：所述第一支路与污水箱的连接处位于污水箱的顶部；第三支路与污水箱的连接处位于污水箱的底部。

7.如权利要求1所述的注浆管路自动清洗排污装置，其特征在于：所述的气动隔膜泵还设有补充水源接口。

8.一种注浆管路自动清洗排污装置的控制方法，其特征在于：

当盾构机构的同步注浆停止后，下位机开始进行计时，在T1时间内下位机会根据以下三种情况进行判断：

情况1：上位机发出注浆管路清洗的指令，下位机停止计时并清零，并开始进行注浆管路清洗；

情况2：上位机再次注浆，计时器停止计时并清零，恢复至注浆结束前的状态；

情况3：上位机未进行任何操作，当下位机计时达到T1时间，上位机启动报警信号，提示设备工作人员及时对注浆管路进行清洗，若此时工作人员再次注浆或发出注浆管路清洗的指令则下位机停止计时并清零；若上位机设备报警T2时间后继续无人操作，则下位机自动执行注浆管路清洗；

当注浆管路进行清洗时，下位机根据注浆管路上设置的压力传感器获得该注浆管路内的注浆压力，并关闭该注浆管路上的控制球阀，开启膨润土注入管路上的控制球阀，将膨润土注入注浆管路内，同时开启位于排污管路与注浆管路之间的连接管路上的控制球阀，此时注浆管路上的注浆球阀关闭，膨润土及残余砂浆经连接管路进入排污管路，经S1min后，下位机发出控制指令将膨润土注入管路上的控制球阀关闭，并开启排污管路上的气动隔膜泵，气动隔膜泵抽取污水将膨润土及残余砂浆通过排污管路直接向外排出或者排出至污水箱，经S2min后，下位机发出控制指令关闭气动隔膜泵，并根据污水箱内的压力传感器所反馈压力值P的高低，判断是否启动渣浆泵将污水箱内的废液经排污管路运送至洞外。

9.如权利要求8所述的一种注浆管路自动清洗排污装置的控制方法，其特征在于：当气动隔膜泵将盾构机壳内的废水抽完时，可通过补充水源接口引入新的水源继续进行排污动作。