泥浆液面控制系统及控制方法技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特指一种泥浆液面控制系统及控制方法。
背景技术
地下连续墙在成槽过程中，当成槽机抓斗从槽段中出来的时候，会导
致泥浆液面迅速下降，使得泥浆液面过低，从而增加成槽过程中塌方的风
险。当泥浆液面过低时，就需要迅速的补充泥浆达到规范规定的要求(不
低于导墙面30cm)。
现行施工过程中，通常采用人工来控制成槽过程中的泥浆液面高度，
方法如下：A工人站在槽段旁紧盯槽段内泥浆液面高度，B工人位于泥浆
控制开关位置，当A工人发现泥浆液面过低则通知B工人添加泥浆，达
到高度后停止。由于人工观察、通知、以及开关具有延时性，所以导致泥
浆不能够及时补充，增加了成槽过程中塌方的风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种泥浆液面控制系统
及控制方法，解决现有人工观察、通知、以及开关具有延时性而导致泥浆
不能及时补充进而增加成槽过程中塌方的风险的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明一种泥浆液面控制方法，包括：
于槽段附近设置储浆箱，所述储浆箱内设有第一泥浆泵，将所述第一
泥浆泵连接的第一导管伸入槽段内的泥浆中；
于槽段内设置第二泥浆泵，将所述第二泥浆泵连接的第二导管伸入所
述储浆箱内；
实时监测槽段内泥浆的液面高度，当所述液面高度高于标准高度时，
控制所述第二泥浆泵运行以将槽段内的泥浆抽至所述储浆箱内，直至所述
液面高度与所述标准高度相等；当所述液面高度低于标准高度时，控制所
述第一泥浆泵运行以将所述储浆箱内的泥浆抽至所述槽段内，直至所述液
面高度与所述标准高度相等。
本发明实时监测槽段内泥浆的液面高度，通过设置储浆箱、第一泥浆
泵、以及第二泥浆泵，实现泥浆的近距离快速补充到平衡位置，解决因人
工控制液面高度而出现的延时、甚至延误的问题，保证了成槽过程中泥浆
液面的平衡，降低了发生塌方的缝隙，提高施工管理水平，降低施工成本，
也降低了人工成本。
本发明泥浆液面控制方法的进一步改进在于，于所述槽段内的泥浆中
设置第一控制箱，用于控制所述第二泥浆泵和所述第一泥浆泵的运行，包
括：
所述第一控制箱内设有第一浮球，将所述第一浮球悬放于所述槽段内
的泥浆表面，用于监测所述槽段内的泥浆的液面高度；
所述第一控制箱内设有位于所述标准高度之上的第一开关和位于所
述标准高度之下的第二开关，将所述第一开关控制连接所述第二泥浆泵，
用于控制所述第二泥浆泵的运行，将所述第二开关控制连接所述第一泥浆
泵，用于控制所述第一泥浆泵的运行；
当所述液面高度高于所述标准高度时，所述第一浮球触碰所述第一开
关，使得所述第二泥浆泵运行；
当所述液面高度低于所述标准高度时，所述第一浮球触碰所述第二开
关，使得所述第一泥浆泵运行。
本发明泥浆液面控制方法的进一步改进在于，将所述第二泥浆泵和所
述第一控制箱放置于与施工中的槽段连通的未施工的槽段内。
本发明泥浆液面控制方法的进一步改进在于，于所述未施工的槽段内
放置泥浆箱，将所述泥浆箱与槽段内的泥浆连通；
将所述第二泥浆泵和所述第一控制箱装设于所述泥浆箱内。
本发明泥浆液面控制方法的进一步改进在于，于所述储浆箱内设置第
二控制箱，用于控制所述储浆箱内的泥浆量，包括：
于所述储浆箱内设置补浆管，为所述补浆管连接位于总泥浆箱内的第
三泥浆泵；
所述第二控制箱内设有第二浮球，将所述第二浮球悬放于所述储浆箱
内的泥浆表面，用于监测所述储浆箱内泥浆的液面高度；
所述第二控制箱内设有位于上限高度的上部开关和位于下限高度的
下部开关，将所述上部开关和所述下部开关控制连接所述第三泥浆泵，通
过所述下部开关控制所述第三泥浆泵的开启，通过所述上部开关控制所述
第三泥浆泵的关闭；
当所述储浆箱内的泥浆的液面高度达到所述下限高度时，所述第二浮
球触碰所述下部开关，使得所述第三泥浆泵开启通过所述补浆管向所述储
浆箱内补充泥浆；
当所述储浆箱内的泥浆的液面高度达到所述上限高度时，所述第二浮
球触碰所述上部开关，使得所述第三泥浆泵关闭停止对所述储浆箱内补充
泥浆。
本发明还提供了一种泥浆液面控制系统，包括：
设于槽段附近的储浆箱，所述储浆箱内设有第一泥浆泵，所述第一泥
浆泵连接有第一导管，所述第一导管伸入所述槽段内的泥浆中；
设于所述槽段内的泥浆中的第二泥浆泵，所述第二泥浆泵连接有第二
导管，所述第二导管伸入所述储浆箱内；以及
与所述第一泥浆泵和所述第二泥浆泵连接的控制装置，所述控制装置
实时检测所述槽段内泥浆的液面高度，并用于根据所述液面高度的变化控
制所述第一泥浆泵和所述第二泥浆泵的运行以使得所述液面高度等同于
标准高度。
本发明泥浆液面控制系统的进一步改进在于，所述控制装置包括设于
所述槽段内的泥浆中的第一控制箱，所述第一控制箱用于控制所述第二泥
浆泵和所述第一泥浆泵的运行；所述第一控制箱包括第一浮球、第一开关、
以及第二开关；
其中：
所述第一开关位于所述标准高度之上并与所述第二泥浆泵控制连接，
用于控制所述第二泥浆泵的运行；
所述第二开关位于所述标准高度之下并与所述第一泥浆泵控制连接，
用于控制所述第一泥浆泵的运行；
所述第一浮球悬放于所述槽段内的泥浆表面，用于监测所述槽段内泥
浆的液面高度；当所述液面高度高于所述标准高度时，所述第一浮球触碰
所述第一开关，使得所述第二泥浆泵运行将槽段内的泥浆抽至所述储浆箱
内；当所述液面高度低于所述标准高度时，所述第一浮球触碰所述第二开
关，使得所述第一泥浆泵运行将所述储浆箱内的泥浆抽至所述槽段内。
本发明泥浆液面控制系统的进一步改进在于，所述第二泥浆泵和所述
第一控制箱设置于与施工中的槽段连通的未施工的槽段内。
本发明泥浆液面控制系统的进一步改进在于，所述未施工的槽段内放
置泥浆箱，所述泥浆箱与槽段内的泥浆连通，所述泥浆箱内装设所述第二
泥浆泵和所述第一控制箱。
本发明泥浆液面控制系统的进一步改进在于，所述储浆箱内还设有补
浆管，所述补浆管连接位于总泥浆箱内的第三泥浆泵；所述控制装置还包
括设于所述储浆箱内的第二控制箱，用于控制所述储浆箱内的泥浆量，所
述第二控制箱包括第二浮球、上部开关、以及下部开关；
其中：
所述上部开关位于上限高度处并与所述第三泥浆泵连接，用于控制所
述第三泥浆泵的关闭；
所述下部开关位于下限高度处并与所述第三泥浆泵连接，用于控制所
述第三泥浆泵的开启；
所述第二浮球悬放于所述储浆箱内的泥浆表面，用于监测所述储浆箱
内泥浆的液面高度，当所述储浆箱内的泥浆的液面高度达到所述下限高度
时，所述第二浮球触碰所述下部开关，使得所述第三泥浆泵开启通过所述
补浆管向所述储浆箱内补充泥浆；当所述储浆箱内的泥浆的液面高度达到
所述上限高度时，所述第二浮球触碰所述上部开关，使得所述第三泥浆泵
关闭停止对所述储浆箱内补充泥浆。
附图说明
图1为本发明泥浆液面控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种泥浆液面控制系统及控制方法，用于在地下连续墙
成槽过程中自动控制泥浆液面，以保持泥浆液面的平衡。在槽段附近设置
储浆箱，储浆箱内设置第一泥浆泵，通过第一泥浆泵将储浆箱内的泥浆泵
入到槽段内，在槽段的泥浆中设置第二泥浆泵，通过第二泥浆泵将槽段内
的泥浆泵入到储浆箱内，根据实时监测的槽段内泥浆的液面高度来控制第
一泥浆泵和第二泥浆泵的运行，实现自动控制槽段内的泥浆液面高度。解
决了因人工控制液面高度而出现的延时或者延误的问题，确保成槽过程中
地下连续墙的稳定性，降低了人工成本。下面结合附图对本发明泥浆液面
控制系统及控制方法进行说明。
参阅图1，显示了本发明泥浆液面控制系统的结构示意图。下面结合
图1，对本发明泥浆液面控制系统进行说明。
如图1所示，本发明泥浆液面控制系统包括储浆箱12、第一泥浆泵
13、第二泥浆泵14、以及控制装置，储浆箱12设于槽段11附近，储浆
箱12内存储有大量的泥浆121，用于及时并且近距离的为槽段11内补充
泥浆。第一泥浆泵13设于储浆箱12内，第一泥浆泵13连接有第一导管
131，该第一导管131伸入到槽段11内的泥浆114中，通过第一导管131
和第一泥浆泵13将储浆箱12内的泥浆121泵入到槽段11内，以向槽段
11内补充泥浆。第二泥浆泵14设于槽段11内，第二泥浆泵14连接有第
二导管141，该第二导管141伸入到储浆箱12内，通过第二导管141和
第二泥浆泵14将槽段11内的泥浆114泵入到储浆箱12内，以将槽段11
内多出的泥浆抽出。控制装置与第一泥浆泵13和第二泥浆泵14控制连接，
控制装置实时检测槽段11内泥浆114的液面高度，根据泥浆114的液面
高度的变化控制第一泥浆泵13和第二泥浆泵14的运行，以使得液面高度
等同于标准高度。即当检测的液面高度高于标准高度时，控制第二泥浆泵
14运行将槽段11内的泥浆抽出，直至液面高度等于标准高度，当检测的
液面高度低于标准高度时，控制第一泥浆泵13运行向槽段11内补充泥浆，
直至液面高度等于标准高度。
本发明泥浆液面控制系统实现了自动控制平衡槽段内泥浆液面的变
化，实现泥浆的近距离快速补充到平衡位置，保证成槽过程中地下连续墙
的稳定性，同时降低了人工成本，有效的解决了人工控制液面高度而出现
的延时甚至是延误的问题。
在地下连续墙的成槽施工中，利用成槽机施工槽段11，已施工完成
的槽段111，正在施工中的槽段112，和未施工的槽段113，三者之间为
连通的，在成槽的结构周围设置导墙，在导墙内充入泥浆114，利用成槽
机将导墙内的土体115挖出，在挖掘的过程中，需要确保泥浆液面的高度，
泥浆液面的标准高度为不低于导墙面30cm，避免泥浆液面过低时，造成
塌方的危险。
较佳地，本发明中的控制装置包括设于槽段11内的泥浆114中的第
一控制箱15，通过第一控制箱15控制第一泥浆泵13和第二泥浆泵14的
运行，该第一控制箱15包括第一浮球151、第一开关152、以及第二开关
153，第一开关152位于泥浆液面的标准高度之上，该第一开关152与第
二泥浆泵14控制连接，用于控制第二泥浆泵14的运行；第二开关153
位于泥浆液面的标准高度之下，该第二开关153与第一泥浆泵13控制连
接，用于控制第一泥浆泵13的运行；第一浮球151悬放于槽段11内的泥
浆114的表面，用于监测槽段11内的泥浆114的液面高度，当液面高度
高于标准高度时，第一浮球151触碰第一开关152，使得第二泥浆泵14
运行将槽段11内的泥浆抽至储浆箱12内，直至槽段11内的泥浆的液面
高度与标准高度相同。当液面高度低于标准高度时，第一浮球151触碰第
二开关153，使得第一泥浆泵13运行，将储浆箱12内的泥浆121抽至槽
段11内，直至液面高度与标准高度相同。当液面高度等于标准高度时，
第一浮球151位于第一开关152和第二开关153之间，并未触碰第一开关
152和第二开关153，使得第一开关152和第二开关153处于断开状态，
第一泥浆泵13和第二泥浆泵14均未运行。通过第一控制箱15实现了根
据液面高度的变化控制第一泥浆泵13和第二泥浆泵14的运行，确保槽段
11内的泥浆液面保持平衡。第一控制箱中的第一浮球、第一开关、以及
第二开关的控制原理为：第一浮球随着泥浆液面而起伏变化，当第一浮球
在起伏变化时触碰到第一开关或者第二开关时，会使得被触碰到的第一开
关或者第二开关连通，进而为第二泥浆泵或者第一泥浆泵供电促使泥浆泵
运行，当泥浆液面高度恢复到标准高度时，第一浮球不会触碰到第一开关
或者第二开关，这样第一开关和第二开关就处于断开状态，不会为对应泥
浆泵供电。
第二泥浆泵14和第一控制箱15设于与施工中的槽段112连通的未施
工的槽段113内，以避免妨碍成槽机的施工作业。较佳地，在未施工的槽
段113内放置泥浆箱17，将第二泥浆泵14和第一控制箱15装设于泥浆
箱17内，将该泥浆箱17与槽段11内的泥浆114连通，将第二泥浆泵14
设于泥浆箱17的底部，第一控制箱15设于泥浆箱17的侧部。
在储浆箱12内还设有补浆管122，通过补浆管122对储浆箱12内进
行泥浆的补充，该补浆管122连接位于总泥浆箱内的第三泥浆泵(图中未
示出)，通过第三泥浆泵和补浆管122将泥浆补入到储浆箱12内。本发
明的控制装置还包括设于储浆箱12内的第二控制箱16，该第二控制箱16
用于控制储浆箱12内的泥浆量，第二控制箱16包括第二浮球161、上部
开关162、以及下部开关163，其中：上部开关162位于上限高度处并与
第三泥浆泵连接，用于控制第三泥浆泵的关闭；下部开关163位于下限高
度处并与第三泥浆泵连接，用于控制第三泥浆泵的开启；第二浮球161
悬放于储浆箱12内的泥浆表面，用于监测储浆箱12内泥浆121的液面高
度，当储浆箱12内的泥浆121的液面高度达到下限高度时，第二浮球161
触碰下部开关163，使得第三泥浆泵开启，通过补浆管122向储浆箱12
内补充泥浆，当储浆箱12内的泥浆121的液面高度达到上限高度时，第
二浮球161触碰到上部开关162，使得第三泥浆泵关闭，以停止对储浆箱
12内的泥浆补充。其中的上限高度和下限高度可以根据实际需要进行设
定。
本发明的泥浆液面控制系统的有益效果为：
提供了一种泥浆液面自动控制平衡系统，通过不断的监测地下连续墙
成槽过程中施工槽段内泥浆液面的变化，并实现泥浆的近距离快速补充到
平衡位置。解决了因人工控制液面高度而出现的延时、甚至是延误的问题，
保证了成槽过程中地下连续墙的稳定性，同时也降低了人工成本。
通过保持泥浆液面的平衡，可以降低地下连续墙成槽过程中发生塌方
的风险；
通过泥浆自动控制系统，可以提高施工管理水平，同时降低施工成本。
下面对本发明泥浆液面控制方法进行说明。
本发明泥浆液面控制方法包括如下步骤：如图1所示，于槽段11附
近设置储浆箱12，该储浆箱12内设有第一泥浆泵13，将第一泥浆泵13
连接的第一导管131伸入槽段11内的泥浆114中；于槽段11内的泥浆
114中设置第二泥浆泵14，将该第二泥浆泵14连接的第二导管141伸入
到储浆箱12内；实时监测槽段11内泥浆114的液面高度，当液面高度高
于标准高度时，控制第二泥浆泵14运行以将槽段11内的泥浆114抽至储
浆箱12内，直至液面高度与所述标准高度相等；当液面高度低于标准高
度时，控制第一泥浆泵13运行以将储浆箱12内的泥浆121抽至槽段11
内，直至液面高度与标准高度相等。通过在槽段附近设置储浆箱，实现近
距离的快速补充泥浆，使得槽段内泥浆液面保持平衡。通过第一泥浆泵
13和第二泥浆泵14的控制运行，实现了泥浆液面平衡的自动控制，避免
了人工操作的延时和延误，具有控制精确，有效避免塌方的风险。
本发明中对第一泥浆泵13和第二泥浆泵14的控制可以通过如下方式
实现：在槽段11内的泥浆114中设置第一控制箱15，该第一控制箱15
用于第二泥浆泵14和第一泥浆泵13的运行，具体地，第一控制箱15内
设有第一浮球151，将该第一浮球151悬放于槽段11内的泥浆114的表
面，用于监测槽段11内的泥浆114的液面高度；该第一控制箱15内设有
位于标准高度之上的第一开关152和位于标准高度之下的第二开关153，
将第一开关152控制连接第二泥浆泵14，用于控制第二泥浆泵14的运行，
将第二开关153控制连接第一泥浆泵13，用于控制第一泥浆泵13的运行；
当液面高度高于标准高度时，第一浮球151触碰第一开关152，使得第二
泥浆泵14运行，将槽段11内的泥浆抽至储浆箱12内直至液面高度等于
标准高度；当液面高度低于标准高度时，第一浮球151触碰第二开关153，
使得第一泥浆泵13运行，将储浆箱12内的泥浆抽至槽段11内，直至液
面高度等于标准高度。当液面高度等于标准高度时，第一浮球151位于第
一开关152和第二开关153之间，并未触碰第一开关152和第二开关153，
使得第一开关152和第二开关153处于断开状态，第一泥浆泵13和第二
泥浆泵14均未运行。通过第一控制箱15实现了根据槽段11内的泥浆的
液面高度的变化，控制第一泥浆泵13和第二泥浆泵14的运行，以确保槽
段11内的泥浆的液面高度保持平衡。
地下连续墙的成槽施工，利用成槽机进行，该成槽机的抓斗从槽段中
出来时，会导致泥浆液面迅速下降，而引起塌方的风险，本发明的控制方
法用于实现自动及时的保持泥浆液面的平衡，成槽机施工的槽段11包括
已完成施工的槽段111、正在施工中的槽段112、以及未施工的槽段113，
将本发明中的第二泥浆泵14和第一控制箱15放置于与施工中的槽段112
连通的未施工的槽段113内，以避免妨碍成槽机的作业。较佳地，在未施
工的槽段113内放置泥浆箱17，将该泥浆箱17与槽段11内的泥浆114
连通，通过泥浆箱17为第二泥浆泵14和第一控制箱15提供装设基础，
将第二泥浆泵14和第一控制箱15装设在泥浆箱17内，第二泥浆泵14
装设在泥浆箱17的底部，第一控制箱15装设的泥浆箱17的侧部。
在储浆箱12内设置第二控制箱16，用于控制储浆箱16内的泥浆量，
具体地，包括如下步骤：在储浆箱12内设置补浆管122，为补浆管122
连接位于总泥浆箱内的第三泥浆泵；第二控制箱16内设有第二浮球161，
将第二浮球161悬放于储浆箱12内的泥浆表面，用于监测储浆箱12内泥
浆121的液面高度；第二控制箱16内设有位于上限高度的上部开关162
和位于下限高度的下部开关163，将上部开关162和下部开关163控制连
接第三泥浆泵，通过下部开关控制第三泥浆泵的开启，通过上部开关控制
第三泥浆泵的关闭；当储浆箱12内的泥浆121的液面高度达到下限高度
时，第二浮球161触碰下部开关163，使得第三泥浆泵开启通过补浆管122
向储浆箱12内补充泥浆；当储浆箱12内的泥浆121的液面高度达到上限
高度时，第二浮球161触碰上部开关162，使得第三泥浆泵关闭停止对储
浆箱12内补充泥浆。
本发明泥浆液面控制方法的有益效果为：
提供了一种泥浆液面自动控制平衡的方法，通过不断的监测地下连续
墙成槽过程中施工槽段内泥浆液面的变化，并实现泥浆的近距离快速补充
到平衡位置。解决了因人工控制液面高度而出现的延时、甚至是延误的问
题，保证了成槽过程中地下连续墙的稳定性，同时也降低了人工成本。
通过保持泥浆液面的平衡，可以降低地下连续墙成槽过程中发生塌方
的风险；
通过泥浆自动控制方法，可以提高施工管理水平，同时降低施工成本。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人
员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节
不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本
发明的保护范围。