压力仓带压穿线方法及实施该方法的穿线装置与流程

本发明涉及带压穿线技术领域，具体涉及一种压力仓带压穿线方法及实施该方法的穿线装置。

背景技术：

随着经济的发展，科学技术的进步，互联互通的需求，隧道工程和轨道交通得到了爆发式增长，盾构工法在越来越多的工程中推广应用。

盾构机为适应各种地质情况，多处配置带压仓体（即压力仓），并且压力仓内安装有电气仪表。由于特殊工况的需求，电气仪表的电缆从压力仓内经仓体隔板穿至仓外常压环境时，要求电缆在经过仓体隔板前不能出现接头，因此是在电缆穿过仓体隔板上的穿线孔之后，再将套在电缆上的金属防水接头与穿线孔螺纹连接，实现电缆与仓体隔板之间的固定和密封，其中金属防水接头有两个，分别设置在仓体隔板的内外两侧。

在盾构施工过程中，特别是长时间掘进时，压力仓内的电气仪表也会出现故障，一旦压力仓内电气仪表出现故障，对电气仪表更换维修就比较困难，例如如何将旧电缆穿过仓体隔板取走，以及如何将新电缆穿过仓体隔板进行安装，这些都需要作业人员下入压力仓进行带压作业，且工作时间长，劳动强度大，成本较高。尤其是在拆装电缆的过程中，在金属防水接头全部拆掉之后，压力仓内的压缩气体可能会对仓外作业人员造成伤害，风险较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够减少作业人员带压作业的工作时间、减轻劳动强度、降低成本、同时能够减少对仓外作业人员造成伤害、降低风险的压力仓带压穿线方法；本发明的目的还在于提供一种实施上述压力仓带压穿线方法的穿线装置。

为实现上述目的，本发明中的压力仓带压穿线方法采用如下技术方案：

压力仓带压穿线方法，定义仓体隔板两侧，无压的一侧为常压侧，定义为第一侧，有压的一侧为压力侧，定义为第二侧，则压力仓带压穿线方法包括以下步骤：

第一步，首先将位于第一侧的电缆防水接头从仓体隔板上拆掉，然后在仓体隔板上于第一侧安装防护罩，使防护罩罩设在电缆穿线孔的外部并将第一侧的旧电缆收纳于防护罩的内腔中；

第二步，首先将第二侧的电缆防水接头从仓体隔板上拆掉，然后在第二侧拉动旧电缆，将第一侧的旧电缆全部穿过仓体隔板抽到第二侧，实现旧电缆的拆除；

第三步，从第二侧安装新电缆，首先将新电缆穿过第二侧的电缆防水接头以及仓体隔板到达防护罩的内腔中，然后将第二侧的电缆防水接头固定到仓体隔板上，实现第二侧的新电缆与仓体隔板之间的固定和密封；

第四步，拆掉防护罩，在第一侧的新电缆上套上电缆防水接头，并将第一侧的电缆防水接头固定到仓体隔板上，实现第一侧的新电缆与仓体隔板之间的固定和密封。

上述技术方案的有益效果在于：在第一步中，由于在将第一侧的电缆防水接头拆掉之后，在第一侧安装了防护罩，防护罩罩设在电缆穿线孔的外部，因此仍然可以保证第一侧和第二侧之间是隔绝开的，而第一侧的旧电缆收纳于防护罩的内腔中，方便了旧电缆后续的拆除；在第二步中，将第二侧的电缆防水接头拆掉，就可以在第二侧拉动旧电缆将旧电缆全部拆除，其中由于防护罩的存在，压力仓内的压缩气体并不会有过多损失，仅会损失一个防护罩容积大小的气体，由于防护罩仅用于罩设电缆穿线孔以及容纳电缆，空间不大，因此这点气体不会对压力仓的整体压力造成影响；在第三步中，从第二侧可以安装新电缆，并且通过第二侧的电缆防水接头实现第二侧的新电缆与仓体隔板之间的固定和密封，保证密封性；在第四步中，由于第二侧的电缆防水接头已经安装，保证了不会漏气，因此拆掉防护罩即可安装第一侧的电缆防水接头，从而实现第一侧的新电缆与仓体隔板之间的固定和密封。

其中，如果防护罩安装在压力侧，则在拆掉常压侧的电缆防水接头时，防护罩内一定压力的气体会排出，或者如果防护罩安装在常压侧，则在最后拆掉防护罩时，防护罩内一定压力的气体会排出，但这些气体量少，不会对仓外作业人员造成伤害，降低了风险。

综上所述，本发明通过防护罩的安装以及常压侧和压力侧电缆防水接头的拆装顺序，可以顺利完成旧电缆的拆除以及新电缆的安装，不但能够减少对仓外作业人员造成伤害、降低风险，而且能够减少作业人员带压作业的工作时间、减轻劳动强度、降低成本。

进一步的，为了减少作业人员在压力仓内的工作量，缩短高压环境对作业人员的影响时间，第一侧为常压侧，第二侧为压力侧，防护罩用于安装在常压侧。

为实现上述目的，本发明中用于实施上述压力仓带压穿线方法的穿线装置包括：

防护罩，用于固定在仓体隔板上且罩设在电缆穿线孔的外部，防护罩的内腔形成用于容纳电缆的储线腔。

上述技术方案的有益效果在于：防护罩罩设在电缆穿线孔的外部，起到隔绝常压侧和压力侧的作用，方便金属防水接头的拆除；防护罩的内腔形成用于容纳电缆的储线腔，方便了旧电缆的拆除以及新电缆的安装。

进一步的，为了方便防护罩的制造，防护罩包括防护管和封板，防护管的一端与封板固定连接、另一端用于固定在仓体隔板上。

进一步的，为了方便防护管与仓体隔板和封板之间的固定连接，防护管的两端分别设置有法兰，防护管用于通过法兰以及紧固件分别与仓体隔板和封板固定连接。

进一步的，为了方便释放储线腔内的压力，所述的穿线装置还包括安装在防护罩上的放气阀，放气阀用于在拆掉防护罩之前释放储线腔内的压力。

进一步的，为了方便防护管的制造以及放气阀的安装，防护管为圆管，放气阀安装在封板上。

进一步的，为了保证密封性，防护管和封板之间设置有第一密封垫，所述的穿线装置还包括用于设置在防护管和仓体隔板之间的第二密封垫。

附图说明

图1为本发明中压力仓带压穿线方法实施例1的的实施对象——盾构机的部分结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明中压力仓带压穿线方法的实施例1的过程图；

图4为本发明中压力仓带压穿线方法的实施例2的过程图。

图中：100-气垫仓；200-仓体隔板；201-电缆穿线孔；300-电缆；301-旧电缆；302-新电缆；400-仓内电缆防水接头；500-仓外电缆防水接头；

1-仓内防护管；2-仓内封板；3-仓内储线腔；4-仓内放气阀；5-仓内第一密封垫；6-仓内第二密封垫；7-仓内第一螺栓；8-仓内第二螺栓；

10-仓外防护管；20-仓外封板；30-仓外储线腔；40-仓外放气阀；50-仓外第一密封垫；60-仓外第二密封垫；70-仓外第一螺栓；80-仓外第二螺栓。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例1为：如图1所示，本实施例中的压力仓带压穿线方法适用于盾构机，其中压力仓为盾构机的气垫仓100，气垫仓100具有仓体隔板200。

结合图2所示，仓体隔板200上设置有电缆穿线孔201，电缆300穿过电缆穿线孔201，在电缆300的外部设置有两个金属防水接头，分别是仓内电缆防水接头400和仓外电缆防水接头500，两个金属防水接头均与电缆穿线孔201螺纹连接，实现电缆300与仓体隔板200之间的固定和密封。

仓体隔板200的两侧，处于气垫仓100内的一侧为压力侧，也即有压的一侧，仓外的一侧为常压侧，也即无压的一侧，本实施例中将常压侧定义为第一侧，将压力侧定义为第二侧，如图3所示，在实施本实施例中的压力仓带压穿线方法时，需要在常压侧、也即仓外安装仓外穿线装置，以下先对仓外穿线装置的具体结构进行介绍。

结合图2和图3所示，仓外穿线装置包括仓外防护罩，仓外防护罩用于固定在仓体隔板200上且罩设在电缆穿线孔201的外部，仓外防护罩的内腔形成用于容纳电缆的仓外储线腔30。为了方便制造，仓外防护罩包括仓外防护管10和仓外封板20，仓外防护管10为圆管，仓外穿线装置还包括安装在仓外封板20上的仓外放气阀40。仓外防护管10的一端与仓外封板20固定连接、另一端固定在仓体隔板200上，具体的，仓外防护管10的两端分别设置有法兰，仓外防护管10的一端通过法兰、仓外第一螺栓70以及螺母与仓外封板20固定连接，仓外防护管10的另一端通过法兰、仓外第二螺栓80与仓体隔板200固定连接。为保证密封性，在仓外防护管10和仓外封板20之间设置有仓外第一密封垫50，仓外穿线装置还包括设置在仓外防护管10和仓体隔板200之间的仓外第二密封垫60。

如图3所示，本实施例中的压力仓带压穿线方法包括以下步骤：

第一步，首先将仓外电缆防水接头500从仓体隔板200上拆掉，然后在仓体隔板200上安装仓外防护管10，当然也可以先安装仓外防护管10，然后再将仓外电缆防水接头500拆掉。其中仓外防护管10围设在电缆穿线孔201的外部，然后将仓外的旧电缆301收纳于仓外防护管10中，最后安装仓外封板20和仓外放气阀40，并关闭仓外放气阀40，确保仓外储线腔30处于密闭状态，如图3a中所示。

第二步，首先将仓内电缆防水接头400从仓体隔板200上拆掉，然后在仓内拉动旧电缆301，将仓外储线腔30中的旧电缆全部穿过仓体隔板200抽到仓内，实现旧电缆301的拆除，如图3b中所示。

第三步，从仓内安装新电缆302，首先将新电缆302穿过仓内电缆防水接头400以及仓体隔板200到达仓外防护罩的内腔中，保证仓外储线腔中有足长的电缆，然后将仓内电缆防水接头400固定到仓体隔板200上，实现仓内的新电缆与仓体隔板200之间的固定和密封，如图3c中所示。

第四步，打开仓外放气阀40，释放掉仓外储线腔中的压力，然后拆掉仓外防护罩，在仓外的新电缆上套上仓外电缆防水接头500，并将仓外电缆防水接头500固定到仓体隔板200上，实现仓外的新电缆与仓体隔板200之间的固定和密封，如图3d中所示，即可完成带压穿线作业。

本实施例中的压力仓带压穿线方法，由于仓外防护罩的设置，保证穿线过程中压力侧和常压侧一直是隔绝开的，使得压力仓内的压缩气体并不会有过多损失，仅会损失一个防护罩容积大小的气体，由于仓外防护罩仅用于罩设电缆穿线孔以及容纳电缆，空间不大，因此这点气体不会对压力仓的整体压力造成影响，并且在最后拆掉仓外防护罩时，虽然仓外防护罩内一定压力的气体会排出，但这些气体量少，不会对仓外作业人员造成伤害，降低了风险。

综上所述，本实施例通过仓外防护罩的安装以及仓内和仓外电缆防水接头的拆装顺序，可以顺利完成旧电缆的拆除以及新电缆的安装，不但能够减少对仓外作业人员造成伤害、降低风险，而且能够减少作业人员带压作业的工作时间、减轻劳动强度、降低成本。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例2为：本实施例中将压力侧定义为第一侧，将常压侧定义为第二侧，如图4所示，在实施本实施例中的压力仓带压穿线方法时，需要在压力侧、也即仓内安装仓内穿线装置，以下先对仓内穿线装置的具体结构进行介绍。

本实施例中仓内穿线装置的具体结构与仓外穿线装置相同，结合图2和图4所示，仓内穿线装置包括仓内防护罩，仓内防护罩用于固定在仓体隔板200上且罩设在电缆穿线孔201的外部，仓内防护罩的内腔形成用于容纳电缆的仓内储线腔3。为了方便制造，仓内防护罩包括仓内防护管1和仓内封板2，仓内防护管1为圆管，仓内穿线装置还包括安装在仓内封板2上的仓内放气阀4。仓内防护管1的一端与仓内封板2固定连接、另一端固定在仓体隔板200上，具体的，仓内防护管1的两端分别设置有法兰，仓内防护管1的一端通过法兰、仓内第一螺栓7以及螺母与仓内封板2固定连接，仓内防护管1的另一端通过法兰、仓内第二螺栓8与仓体隔板200固定连接。为保证密封性，在仓内防护管1和仓内封板2之间设置有仓内第一密封垫5，仓内穿线装置还包括设置在仓内防护管1和仓体隔板200之间的仓内第二密封垫6。

需要说明的是，图2中虽同时示出了仓内穿线装置和仓外穿线装置，但仅用于说明装置的具体结构，不代表实际的使用方式。

如图4所示，本实施例中的压力仓带压穿线方法包括以下步骤：

第一步，首先将仓内电缆防水接头400从仓体隔板200上拆掉，然后在仓体隔板200上安装仓内防护管1，当然也可以先安装仓内防护管1，然后再将仓内电缆防水接头400拆掉。其中仓内防护管1围设在电缆穿线孔201的外部，然后将仓内的旧电缆301收纳于仓内防护管1中，最后安装仓内封板2和仓内放气阀4，并关闭仓内放气阀4，确保仓内储线腔3处于密闭状态，如图4a中所示。

第二步，首先将仓外电缆防水接头500从仓体隔板200上拆掉，然后在仓外拉动旧电缆301，将仓内储线腔3中的旧电缆全部穿过仓体隔板200抽到仓外，实现旧电缆301的拆除，如图4b中所示。

第三步，从仓外安装新电缆302，首先将新电缆302穿过仓外电缆防水接头500以及仓体隔板200到达仓内防护罩的内腔中，保证仓内储线腔中有足长的电缆，然后将仓外电缆防水接头500固定到仓体隔板200上，实现仓外的新电缆与仓体隔板200之间的固定和密封，如图4c中所示。

第四步，打开仓内放气阀4，使仓内储线腔中的压力和压力仓中的压力保持一致，然后拆掉仓内防护罩，在仓内的新电缆上套上仓内电缆防水接头400，并将仓内电缆防水接头400固定到仓体隔板200上，实现仓内的新电缆与仓体隔板200之间的固定和密封，如图4d中所示，即可完成带压穿线作业。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例3为：与实施例2不同的是，仓内穿线装置不包括仓内放气阀，也即仓内防护罩上未安装仓内放气阀，在最后拆掉仓内防护罩时，直接拆即可。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例4为：与实施例1和2不同的是，不管是仓内穿线装置还是仓外穿线装置，防护管和封板之间可以不设置第一密封垫，当然仓内穿线装置和仓外穿线装置也可以不包括第二密封垫。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例5为：与实施例1不同的是，仓外穿线装置不包括仓外放气阀，在最后拆掉仓外防护罩时，直接拆即可。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例6为：与实施例1和2不同的是，不管是仓内穿线装置还是仓外穿线装置，防护管的两端均不设置法兰，防护管可以与封板焊接固定，而防护管与仓体隔板之间可以通过磁铁吸附固定。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例7为：与实施例1和2不同的是，不管是仓内穿线装置还是仓外穿线装置，防护管可以是方管，此时放气阀安装在防护管上。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例8为：与实施例1和2不同的是，不管是仓内穿线装置还是仓外穿线装置，防护罩都是一体的防护罩。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例9为：与实施例1不同的是，在第一步中，在拆掉仓外电缆防水接头之前，可以先在仓内安装仓内穿线装置，这样就由仓内穿线装置和仓内电缆防水接头共同实现压力侧和常压侧之间的隔绝，保证密封性。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例10为：与实施例2不同的是，在第一步中，在拆掉仓内电缆防水接头之前，可以先在仓外安装仓外穿线装置，这样就由仓外穿线装置和仓外电缆防水接头共同实现压力侧和常压侧之间的隔绝，保证密封性。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例11为：压力仓不是盾构机的气垫仓，而是盾构机上其他位置的压力仓。

本发明中压力仓带压穿线方法的实施例12为：压力仓不是盾构机上的压力仓，而是其他领域中涉及带压穿线作业的压力仓。

本发明中用于实施上述压力仓带压穿线方法的穿线装置的实施例为：穿线装置的具体结构与上述实施例中的仓内穿线装置或仓外穿线装置相同，在此不再重述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。