(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210104176.6 (22)申请日 2022.01.28 (71)申请人 青岛理工大 学 地址 266000 山东省青岛市经济技 术开发 区嘉陵江东路7 77号 申请人 中国建筑第五工程局有限公司 　 中国建筑股份有限公司 　 桂林理工大 学　 中国建设基础设施有限公司 　 中建南方投资有限公司 (72)发明人 梁冠文　雷军　罗伟庭　姚欣鹏　 张树光　于广明　邓尤东　周永波　 肖友科　衣利伟　石红兵　 (74)专利代理 机构 青岛汇智海纳 知识产权代理 有限公司 373 35 专利代理师 王丹丹(51)Int.Cl. E21D 11/08(2006.01) E21D 11/40(2006.01) E21F 17/18(2006.01) B08B 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种盾构机管片清洗与拼装机安全运行协 同系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种盾构机管片清洗与拼装机 安全运行协同系统及方法， 所述系统包括PLC控 制系统、 钢制曲面桁架、 电磁阀、 机械动力装置和 加压水泵； 电磁阀与机械动力装置与PLC控制模 块相连； 加压水泵固定在拼装机上方的主梁上， 钢制曲面桁架固定在拼装机上； 拼装机的吊销孔 处安装有电子限位锁定装置； 所述钢制曲面桁架 上设置有多个不同类型的喷头， 喷头通过供水管 道与加压水泵相连。 本方案设计多个自动化喷 头， 在管片拼装过程中实现对管片的自动化清 洗， 清洗效率、 清洗精确度高， 有效避免管片密封 胶条处的泥沙清理不彻底导致注浆时出现接缝 处漏浆的现象， 同时减少了拼装工作进行中管片 掉落伤人的恶性安全事故的发生， 保证拼装机的 安全高效运行。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 114458337 A 2022.05.10 CN 114458337 A 1.一种盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于， 包括PLC控制模块(1)、 钢制曲面桁架(8)、 电磁阀(2)、 机械动力装置(6)和加压水泵(3)； 电磁阀(2)与机械动力装 置(6)与PLC控制模块相连； 加 压水泵(3)固定在拼装机上方的主梁上， 钢制曲面桁架(8)固 定在拼装机下部(16)上； 拼装机下部(16)的吊销孔处安装有电子限位锁定装置； 所述钢制曲面桁架(8)上设置有多个不同类型的喷头， 每个喷头与其邻近区域的对应 电磁阀(2)相连， 电磁阀(2)由PLC控制模块(1)控制， 喷头通过供水管道(4)与加压水泵(3相 连； 所述喷头包括用以对管片边缘和密封胶条进行清洗的铜制扇形喷头(11)、 用以对管片 螺栓预留孔洞进行清洗的铜制万向直射喷头(12)和用以对管片内表面进行清洗的铜制三 层花式喷头(13)， 铜制三层花式喷头(13)和铜制扇形喷头(11)直接固定在钢制曲面桁架 (8)上， 铜制万向直射喷头(12)通过机械动力装置(6)固定在钢制曲面桁架(8)上， 以通过机 械动力装置(6)调节改变万向直 射喷头(12)的喷射方向。 2.根据权利要求1所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于： 所述 电子限位锁定装置包括管片销(17)、 管片销锁体(18)以及安装在管片销锁体(18)末端的管 片销复位弹簧(19)、 管片销支撑构件(20)和强电磁(22)， 管片销(17)插入管片销锁体(18) 内， 管片销复位弹簧(19)的一端与管片销支撑构件(20)相连， 另一端与强电磁(2 2)相连。 3.根据权利要求2所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于： 所述 管片销锁体(18)的侧壁上靠近管片销支撑构件(20)的一端安装有相对设置的电子光栅 (21)， 或者是沿管片销锁体(18)长度方向设置多组电子光 栅(21)。 4.根据权利要求1所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于： 所述 铜制扇形喷头(11)、 铜制万向直射喷头(12)和铜制三层花式喷头(13)对应的数量为6个、 10 个和2个。 5.根据权利要求1所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于： 所述 供水管道均采用高强度PVC纤维增强软 管。 6.根据权利要求1所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统， 其特征在于： 所述 钢制曲面桁架(8)上固定有配重块(14)。 7.根据权利要求3所述的盾构机管片清洗与拼装安全运行协同系统的协同方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤A、 首先依据施工现场的管片具体型号在PLC控制系统对其进行路径设置， 并确定 螺栓预留孔洞的瞄准位置； 在拼装机运输管片的过程中， 自动启动对待拼装管片进行清洗 的程序； 步骤B、 同时对管片拼装机的管片销进行数字化操控， 对吊销孔进行电子化限位处理， 安装吊销孔的电子限位锁定装置； 若管片销未插入到规定位置时， PLC控制系统自动锁定整个管片拼装装置， 并通过盾构 机内部已有的预警模块对操作工人进行告知； 当管片销 插入到规定的限定位置时， 电子限位锁定装置对管片销进行锁定后， PLC控制 系统启动管片拼装和清洗程序； 进行夹紧、 升降、 清洗、 滑动、 旋转操作； 步骤C、 在对管片进行清洗时； 首先， 固定在钢制曲面桁架上的2个固定铜制三层花式喷头对管片内表面进行高压冲权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114458337 A 2洗； 其次， 固定在机械动力装置上的10个铜制万向直射喷头运动到程序预设的位置上， 按照 螺栓孔的数量对螺栓孔进 行冲洗； 最后， 固定在钢制曲面桁架上的6个铜制扇形喷头进行高 压冲洗管片的连接胶条区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114458337 A 3