一种盾构保压系统实验装置及其使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114136675A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111412620.2E21D9/06(2006.01)(22)申请日2021.11.25(71)申请人中铁隧道局集团有限公司地址510000广东省广州市南沙区明珠湾起步区工业四路西侧自编2号申请人盾构及掘进技术国家重点实验室(72)发明人曾垂刚王凯李凤远张兵韩伟锋陈瑞祥周建军徐燃陈林李志张合沛高会中任颖莹陈桥王发民(74)专利代理机构郑州浩翔专利代理事务所(特殊普通合伙)41149代理人李伟(51)Int.Cl.G01M99/00(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种盾构保压系统实验装置及其使用方法(57)摘要本发明涉及一种盾构保压系统实验装置及其使用方法，盾构保压系统实验装置包括立式储罐、模拟泥水仓、主进气管路、辅助进气管路、主排气管路、辅助排气管路、待测盾构保压系统、显示仪器，待测盾构保压系统包括气动控制器、进气阀、排气阀，辅助进气管路与主进气管路并联，辅助排气管路连接在主排气管路上；通过分别控制主进气管路、辅助进气管路、主排气管路、辅助排气管路通断，能够对盾构工作时盾构保压系统面临的不同工况进行模拟，气动控制器比较目标值与模拟泥水仓内测量气压信号，输出控制信号调节进气阀、排气阀开度，操作人员可以通过显示仪器观测待测盾构保压系统在不同工况下响应速度与效果，真实反映待测盾构保压系统的综合性能。CN114136675ACN114136675A权利要求书1/2页1.一种盾构保压系统实验装置，其特征是，包括立式储罐、模拟泥水仓、主进气管路、主排气管路以及待测盾构保压系统，立式储罐的进气端用于与空气压缩机连接，出气端通过主进气管路连接模拟泥水仓；主进气管路上并联有辅助进气管路，主进气管路上于辅助进气管路的上游位置沿压缩空气的流向依次设有第一开关阀、减压阀与堵头，主进气管路上于并联于辅助进气管路之间的位置设有第二开关阀，辅助进气管路上设有第三开关阀；主排气管路连通模拟泥水仓，供模拟泥水仓内的压缩空气排出，主排气管路上连接有出气端与大气相通的辅助排气管路，主排气管路于辅助排气管路的下游位置设有第四开关阀，辅助排气管路上设有第五开关阀；待测盾构保压系统包括气动控制器、进气阀与排气阀，排气阀、进气阀均为气动阀，进气阀位于主进气管路并联于辅助进气管路之间的位置处，排气阀位于主排气管路上辅助排器管路的下游位置处；还包括测量气路、第一驱动气路、第二驱动气路、第三驱动气路、第一控制气路、第二控制气路、显示仪器、第一压力传感器、第二压力传感器；第一压力传感器位于立式储罐上，第二压力传感器位于模拟泥水仓上，第一压力传感器与第二压力传感器分别将立式储罐与模拟泥水仓的内部压力传输给显示仪器；所述堵头通过第一驱动气路与气动控制器连接、通过第二驱动气路与进气阀连接、通过第三驱动气路与排气阀连接，用于提供驱动气动控制器、进气阀、排气阀工作的空气动力，测量气路两端分别连接模拟泥水仓与气动控制器，用于向气动控制器传递模拟泥水仓内气压信号，测量气路与模拟泥水仓的连接处和第二压力传感器位于同一高度，气动控制器通过第一控制气路控制连接进气阀、通过第二控制气路控制连接排气阀，分别通过进气阀、排气阀调节进气流量与排气流量。2.如权利要求1所述的盾构保压系统实验装置，其特征是，主进气管路上设有第一法兰、第二法兰、第三法兰、第四法兰，第一法兰、第二法兰、第三法兰、第四法兰端面上均设有密封圈，减压阀两端分别与第一法兰、第二法兰密封连接，进气阀两端分别与第三法兰、第四法兰密封连接；主排气管路上设有第五法兰、第六法兰，第五法兰、第六法兰端面上均设有密封圈，排气阀两端分别与第五法兰、第六法兰密封连接。3.如权利要求2所述的盾构保压系统实验装置，其特征是，第一压力传感器与第二压力传感器均为无线压力传感器。4.如权利要求3所述的盾构保压系统实验装置，其特征是，主排气管路的出气端设有消声器。5.一种基于权利要求1‑4任意一项所述的盾构保压系统实验装置的盾构保压系统实验装置使用方法，其特征是，包括以下步骤：S1：将空气压缩机与立式储罐的进气端连接；S2：将待测盾构保压系统中的进气阀、排气阀分别安装在主进气管路、主排气管路中，使用第一驱动气路连接气动控制器与堵头，使用测量气路连接模拟泥水仓与气动控制器，使用第二驱动气路连接堵头与进气阀，使用第三驱动气路连接堵头与排气阀，使用第一控制气路连接气动控制器与进气阀，使用第二控制气路连接气动控制器与排气阀；S3：开启空气压缩机，调整减压阀阀后压力，开启第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀，关闭第四开关阀、第五开关阀与排气阀，检查各部分气密性；S4：开启第一压力传感器、第二