阅读说明：本技术 超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统 (Complete set of mud feeding and discharging system for construction of ultra-long-distance small-diameter shield pipeline ) 是由 邹峰 罗云峰 刘冠梁 梁东青 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统,包括超长距离泥水盾构进排泥管道、管路支撑架、管路阀门以及进排泥接力泵,所述超长距离泥水盾构进排泥管道采用超高分子量聚乙烯管材,并通过管路支撑架悬挂固定在盾构管身中部管壁一侧；所述超长距离泥水盾构进排泥管道中每隔一定距离配置一个管路阀门,以及每隔一定距离在超长距离泥水盾构进排泥一侧配置进排泥接力泵。本发明结构组成简单但功能齐备,非常适合应用于超长距离小直径盾构管道建设,有效避免潜在的施工风险并大幅提升进排泥输送效率,并且具有较高的通用性、灵活性,可用于多种类型的泥水平衡掘进施工,系统应用空间广泛。(The invention relates to a complete set of mud feeding and discharging system for construction of an ultra-long-distance small-diameter shield pipeline, which comprises an ultra-long-distance slurry shield mud feeding and discharging pipeline, a pipeline supporting frame, a pipeline valve and a mud feeding and discharging relay pump, wherein the ultra-long-distance slurry shield mud feeding and discharging pipeline is made of ultra-high molecular weight polyethylene pipes and is fixedly suspended on one side of the middle pipe wall of a shield pipe body through the pipeline supporting frame; and a pipeline valve is arranged in the mud inlet and outlet pipeline of the ultra-long distance slurry shield at a certain interval, and a mud inlet and outlet relay pump is arranged on the mud inlet and outlet side of the ultra-long distance slurry shield at a certain interval. The invention has simple structure composition and complete functions, is very suitable for being applied to the construction of the ultra-long distance small diameter shield pipeline, effectively avoids potential construction risks, greatly improves the efficiency of sludge feeding, discharging and conveying, has higher universality and flexibility, can be used for various types of slurry balance tunneling construction, and has wide system application space.)

超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统

技术领域

本发明涉及一种盾构施工的进排泥系统，具体涉及一种超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统。

背景技术

目前盾构技术应用日趋成熟，广泛运用于隧道建设中，而大多数为直径较大、距离5千米以内的工程建设，对于一次掘进距离达到7～8千米，管道直径只有3米左右的小直径盾构技术仍有较多空白亟待研发。其中泥水平衡盾构的进排泥是掘进施工中必不可少且至关重要的。而对于超长距离进排泥是一个全新的技术挑战，目前还未有成套的技术值得借鉴与参考。进排泥系统需要充分考虑到长距离、空间小的问题，满足管材的便捷运输、泥水输送的高效、狭小空间合理布置的工程需求。

目前盾构施工进排泥管道多采用钢管，钢管质量大、耐久性差、堵管概率大，输送效率低。另管路多置于管道下部，占用较多的管片运输空间，同时对于管路阀门与进排泥接力泵还未提出一个行之有效的布置参数，适用于超长距离小直径盾构进排泥施工，使得系统空间与长度均能满足工程要求，保证施工效率。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的空白，提出了一种超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统，该系统包括了超高分子量聚乙烯管材，管路支撑架，管路阀门与进排泥接力泵配置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统，包括超长距离泥水盾构进排泥管道、管路支撑架、管路阀门以及进排泥接力泵，所述超长距离泥水盾构进排泥管道采用超高分子量聚乙烯管材，并通过管路支撑架悬挂固定在盾构管身中部管壁一侧；所述超长距离泥水盾构进排泥管道中每隔一定距离配置一个管路阀门，以及每隔一定距离在超长距离泥水盾构进排泥一侧配置进排泥接力泵。

进一步，所述超高分子量聚乙烯管材材料的相对分子量为320万，密度为0.94g/cm³,拉升强度为22.76MPa，拉升锻炼伸长率为330％，磨损指数为130材料承压达运动2MPa。

进一步，所述管路支撑架由竖向型钢与横向支撑钢架组成，所述竖向型钢呈弧形，且弧形的弧度与安装段盾构管道弧度一致，并能根据管路设置高度自适应架设安装。

进一步，所述管路阀门每隔100m在超长距离泥水盾构进排泥管路间进行配置，实现分节段阻隔进排泥进程，避免因爆管引起泥浆大量流入的风险。

进一步，所述进排泥接力泵每隔200m进行配置一台，保证进排泥效率，降低堵管概率以及有效提升空间利用率，能够满足6千米以上距离的盾构掘进的进排泥施工。

本发明的有益效果是：

(1)系统结构组成简单但功能齐备，非常适合应用于超长距离小直径盾构管道建设，有效避免潜在的施工风险并大幅提升进排泥输送效率。

(2)具有较高的通用性、灵活性，可用于多种类型的泥水平衡掘进施工，系统应用空间广泛。

附图说明

图1是本发明的超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统立面图；

图2是本发明的管路支撑架立面图；

图3是本发明的管路支撑架剖面图；

图中标记：1.超高分子量聚乙烯管材、2.管路支撑架、3.管路阀门、4.进排泥接力泵。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1至图3所示，本实施例具体涉及一种超长距离小直径盾构管道建设的成套进排泥系统，包括超高分子量聚乙烯管材1，管路支撑架2，管路阀门3以及进排泥接力泵4。超高分子量聚乙烯管材1用于超长距离泥水盾构进排泥管道，利用支撑架2悬挂固定于贴近管身中部管壁一侧。系统中每100m在进排泥管路间配置管路阀门3，每200m在管道一侧配置进排泥接力泵4。

如图1，本实施例中超高分子量聚乙烯管材1，材料相对分子量320万，密度0.94g/cm³,拉升强度22.76MPa，拉升锻炼伸长率330％，磨损指数130。管材耐磨性强，材料承压可达2MPa，使用寿命比钢管长4～5倍。流动性好不易产生垢和沉淀，进排泥输送效率较钢材高15％。超材料轻便，对超长距离小直径管道建设其接管及运输便利，可实现人工直接接管。

如图2，3所示，本实施例中管路支撑架2由竖向型钢与横向支撑钢架组成，竖向型钢保持与安装段管道弧度一致，固定于管身中部，可根据管路设置高度自适应架设安装。

如图1所示，本实施例中管路阀门3每隔100m在进排泥管路间进行配置，实现分节段阻隔进排泥进程，避免因爆管引起泥浆大量流入的风险。

如图1所示，本实施例中进排泥接力泵4每隔200m进行配置一台，保证进排泥效率，降低堵管概率以及有效提升空间利用率，能够满足6千米以上距离的盾构掘进的进排泥施工。

本发明的优点是：采用的超高分子量聚乙烯管材耐磨性强，材料承压可达2MPa，使用寿命比钢管长4～5倍。流动性好不易产生垢和沉淀，进排泥输送效率较钢材高15％。超材料轻便，尤其对超长距离小直径管道建设其接管及运输便利，可实现人工直接接管。管路支撑架合理利用小直径管道空间，将管路架于中部位置，在不干扰正常施工同时更加便于接管施工。管路阀门的合理配置能够分节段阻隔进排泥进程，避免因爆管引起泥浆大量流入的风险；进排泥接力泵充分考虑进排泥效率、堵管概率以及空间布置等因素进行配置，能够满足6千米以上距离的盾构掘进的进排泥施工。