一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于：包括通過進漿管依次連通的注漿桶、低壓注漿泵、分段脈沖閥、以及高壓注漿泵；所述高壓注漿泵另一端連通有注漿軟管，注漿軟管另一端密封在導(dǎo)管內(nèi)，且與高壓注漿管連接，所述高壓注漿管位于導(dǎo)管內(nèi)，所述導(dǎo)管管壁上設(shè)有注漿孔。本實用新型通過增設(shè)，使注漿漿液分段，以脈沖的方式注漿，通過瞬間高壓壓迫漿液進入巖體，在不破壞巖體的原有強度的前提下，擴大巖體裂隙隙寬，增強注漿效果；通過在分段活塞下部增設(shè)伸縮擋漿板，避免漿液阻礙彈簧的伸縮效果；通過在低壓注漿泵與高壓注漿泵出口管處均設(shè)有壓力表，可以根據(jù)不同注漿需求，調(diào)整出口漿液的壓力，以適應(yīng)各種施工環(huán)境。
【專利說明】一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隧道掘進機的輔助機構(gòu)領(lǐng)域，具體是指一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]不良地質(zhì)洞段的施工，包括自穩(wěn)時間較短的軟弱破碎巖體、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段采用注漿的方法來堵水、加固圍巖，解決此類問題。注漿指通過鉆孔向有含水裂隙、空洞或不穩(wěn)定的地層注入水泥漿或其他漿液，以堵水或加固地層的施工技術(shù)。注漿技術(shù)可分為靜壓注漿和高壓噴射注漿兩大類。但是根據(jù)漿液對土體的作用機理、地質(zhì)條件注漿壓力、漿液的運動形式以及替代方式等，又可將注漿技術(shù)劃分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和噴射注漿四類。注漿堵水加固的原理是以漿液代替巖體裂隙中空氣的位置，將離散的巖石變成一個整體結(jié)構(gòu)，從而增加各方面的性質(zhì)。因此，巖體中的填充率是決定注漿效果好壞的一個重要指標(biāo)。
[0003]在注漿過程中，由于壓力較低從而使?jié){液流速緩慢，粒徑大的漿液顆粒在流動過程中很快遇到隙寬較小的裂隙會因為阻力大于漿液壓力而被裂隙卡住，停留在此裂隙中，隨著后續(xù)漿液的流動，越來越多的大粒徑顆粒充填這條裂隙直至裂隙被完全堵塞。雖然達到了填充裂隙空間的目的，但也堵住了粒徑較小顆粒的進入后面空間的通道，注漿工作提前結(jié)束。填充的這些裂隙只是離注漿管較近的部分裂隙，較遠(yuǎn)一些的巖體中有很少或沒有漿液，這樣就會導(dǎo)致漿液擴散半徑小，達不到預(yù)期的注漿效果。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種方法簡單、能提高注漿效果的用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)。
[0005]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，包括通過進漿管依次連通的注漿桶、低壓注漿泵、分段脈沖閥，以及高壓注漿泵；所述高壓注漿泵另一端連通有注漿軟管，注漿軟管遠(yuǎn)離高壓注漿泵一端與高壓注漿管連接，且連接處密封在導(dǎo)管內(nèi)，所述導(dǎo)管管壁上設(shè)有注漿孔該注漿系統(tǒng)旨在通過增設(shè)了分段脈沖閥，將注漿漿液分段，以脈沖的方式注漿，通過瞬間高壓壓迫漿液進入巖體，在不破壞巖體的原有強度的前提下，擴大巖體裂隙隙寬，并開啟閉合的裂隙，增大將漿液流通的通道，增強漿液的滲透效果，提高空隙的充填率，增強注漿效果。
[0006]進一步地，所述分段脈沖閥包括閥體，以及位于閥體一側(cè)上端的入漿口與位于閥體另一側(cè)下端的出漿口，所述閥體內(nèi)設(shè)有分段活塞，分段活塞下部連接有彈簧，且彈簧與閥體內(nèi)壁底部固定連接，所述分段活塞能達到最大高度小于入漿口的高度，最小高度小于出漿口的高度。分段脈沖閥的閥體用于接收注漿低壓泵泵入的漿液，在漿液壓力下，分段活塞下部的彈簧受到壓力收縮，分段活塞下降，下降到出漿口處，外部的高壓注漿泵將閥體內(nèi)部蓄滿的漿液迅速抽出，漿液抽出，分段活塞壓力減小，下部彈簧伸長，分段活塞上升，分段活塞高出入漿口，停止輸出漿液，開始蓄漿，如此循環(huán)反復(fù)，使?jié){液達到分段脈沖的效果。
[0007]進一步地，所述分段活塞下部還連接有伸縮擋漿板，所述伸縮擋漿板與閥體內(nèi)壁底部固定連接，且伸縮擋漿板靠近出漿口一側(cè)。該伸縮擋漿板是為了避免漿液不慎流入分段活塞下部，阻礙彈簧的伸縮效果，從而影響到分段活塞的正常工作。
[0008]進一步地，在低壓注漿泵與高壓注漿泵出口管處均設(shè)有壓力表?？梢愿鶕?jù)不同注漿需求，調(diào)整低壓注漿泵與高壓注漿泵出口漿液的壓力，來適應(yīng)各種施工環(huán)境。
[0009]進一步地，所述導(dǎo)管管口處設(shè)有止?jié){塞。止?jié){塞的膨脹會緊密依附在鉆孔壁上，避免了注漿時漿液沿鉆孔回返流出孔外。
[0010]進一步地，所述注漿孔在注漿管壁上呈梅花形布置。為使注漿管在注漿時可以均勻注漿，提升注漿效果。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0012](I)本實用新型通過增設(shè)，使注漿漿液分段，以脈沖的方式注漿，通過瞬間高壓壓迫漿液進入巖體，在不破壞巖體的原有強度的前提下，擴大巖體裂隙隙寬，并開啟閉合的裂隙，增大將漿液流通的通道，增強漿液的滲透效果，提高空隙的充填率，增強注漿效果；
[0013](2)本實用新型通過在分段活塞下部增設(shè)伸縮擋漿板，避免漿液不慎流入分段活塞下部，阻礙彈簧的伸縮效果，提高了分段脈沖閥的使用效果，延長使用壽命；
[0014](3)本實用新型通過在低壓注漿泵與高壓注漿泵出口管處均設(shè)有壓力表，可以根據(jù)不同注漿需求，調(diào)整低壓注漿泵與高壓注漿泵出口漿液的壓力，來適應(yīng)各種施工環(huán)境，擴大了使用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型分段脈沖閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:1—注漿桶、2—進漿管，3—低壓注漿泵，4一分段脈沖閥，41—閥體，42—彈簧，43—伸縮擋漿板，44一分段活塞，45—入漿口，46—出漿口，5—高壓注漿泵，6—注漿軟管，7—高壓注漿管，8—止?jié){塞，9一導(dǎo)管，10—注漿孔，11一壓力表。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0019]實施例1:
[0020]本實施例的一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，如圖1所示，主要包括通過進漿管2依次連通的注漿桶1、低壓注漿泵3、分段脈沖閥4，以及高壓注漿泵5，所述高壓注漿泵5另一端連通有注漿軟管6，注漿軟管6遠(yuǎn)離高壓注漿泵5 —端與高壓注漿管7連接，且連接處密封在導(dǎo)管9內(nèi)，所述導(dǎo)管9管壁上設(shè)有注漿孔10。注漿桶I中的注漿液通過進漿管2通過低壓注漿泵3，進入分段脈沖閥4，經(jīng)過分段脈沖閥4的分段脈沖處理，由高壓注漿泵5通過注漿軟管6輸送到高壓注漿管7，進入到導(dǎo)管9中，并進行注漿。該注漿系統(tǒng)旨在通過增設(shè)了分段脈沖閥4，將注漿漿液分段，以脈沖的方式注漿，通過瞬間高壓壓迫漿液進入巖體，在不破壞巖體的原有強度的前提下，擴大巖體裂隙隙寬，并開啟閉合的裂隙，增大將漿液流通的通道，增強漿液的滲透效果，，提高空隙的充填率，增強注漿效果。
[0021]實施例2:
[0022]本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上進一步增設(shè)了分段脈沖閥的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，如圖2所示，分段脈沖閥4包括閥體41，以及位于閥體41 一側(cè)上端的入漿口 45與位于閥體41另一側(cè)下端的出漿口 46，所述閥體I內(nèi)設(shè)有分段活塞44，分段活塞44下部連接有彈簧42，且彈簧42與閥體I內(nèi)壁底部固定連接，所述分段活塞44能達到最大高度小于入漿口 45的高度，最小高度小于出漿口 46的高度。分段脈沖閥4的閥體41通過注漿低壓泵3從入漿口 46泵入的漿液，在漿液壓力下，分段活塞44下部的彈簧42受到壓力收縮，分段活塞44下降，下降到出漿口 46處，外部的高壓注漿泵7將閥體41內(nèi)部蓄滿的漿液迅速抽出，漿液抽出，分段活塞44壓力減小，下部彈簧42伸長，分段活塞44上升，分段活塞44高出入漿口，停止輸出漿液，開始蓄漿，如此循環(huán)反復(fù)，使?jié){液達到分段脈沖的效果，該分段脈沖閥4的設(shè)計結(jié)構(gòu)不止這么一種，能達到同等效果的結(jié)構(gòu)都可選取，這里優(yōu)選這種結(jié)構(gòu)的分段脈沖閥4。本實施例的其他部分與實施例1相同，不再贅述。
[0023]實施例3:
[0024]本實施例2的基礎(chǔ)上進一步在分段脈沖閥4的分段活塞44下部還連接有伸縮擋漿板43，所述伸縮擋漿板43與閥體41內(nèi)壁底部固定連接，且伸縮擋漿板43靠近出漿口 46一側(cè)。該伸縮擋漿板43是為了防止?jié){液不慎流入分段活塞44下部，阻礙彈簧42的伸縮效果，從而影響到分段活塞44的正常工作，能達到增設(shè)的伸縮擋漿板43效果的結(jié)構(gòu)不止一種，這里優(yōu)選增設(shè)伸縮擋漿板43。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0025]實施例4:
[0026]本實施例在實施例1到3的基礎(chǔ)上分別在低壓注漿泵3與高壓注漿泵4出口管處設(shè)有壓力表11，可以根據(jù)不同注漿需求，調(diào)整低壓注漿泵與高壓注漿泵出口漿液的壓力，來適應(yīng)各種施工環(huán)境，能達到同等效果的結(jié)構(gòu)和設(shè)計不止一種，這里優(yōu)選此種設(shè)計。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0027]實施例5:
[0028]本實施例在實施例1到3的基礎(chǔ)上在導(dǎo)管9管口處設(shè)有止?jié){塞8，止?jié){塞的膨脹會緊密依附在鉆孔壁上，避免了注漿時漿液沿鉆孔回返流出孔外，能達到同等效果的結(jié)構(gòu)和設(shè)計不止一種，這里優(yōu)選此種設(shè)計。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0029]實施6:
[0030]本實施例在實施例1到3的基礎(chǔ)上設(shè)計注漿孔在注漿管壁上呈梅花形布置，可以更好的均勻注漿，提升注漿效果，能達到同等效果的結(jié)構(gòu)和設(shè)計不止一種，這里優(yōu)選此種設(shè)計。本實施例的其他部分與上述實施例相同，不再贅述。
[0031]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于:包括通過進漿管(2)依次連通的注漿桶(I)、低壓注漿泵(3)、分段脈沖閥(4)、以及高壓注漿泵(5)，所述高壓注漿泵(5)另一端連通有注漿軟管(6)，注漿軟管(6)遠(yuǎn)離高壓注漿泵(5)—端與高壓注漿管(7)連接，且連接處密封在導(dǎo)管(9)內(nèi)，所述高壓注漿管(7)位于導(dǎo)管(9)內(nèi)，所述導(dǎo)管(9)管壁上設(shè)有注漿孔(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于:所述分段脈沖閥(4)包括閥體(41)，以及位于閥體(41) 一側(cè)上端的入漿口(45)與位于閥體(41)另一側(cè)下端的出漿口(46)，所述閥體(I)內(nèi)設(shè)有分段活塞(44)，分段活塞(44)下部連接有彈簧(42)，且彈簧(42)與閥體(I)內(nèi)壁底部固定連接，所述分段活塞(44)能達到最大高度小于入漿口(45)的高度，最小高度小于出漿口(46)的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于:所述分段活塞(44)下部還連接有伸縮擋漿板(43 )，所述伸縮擋漿板(43 )與閥體(41)內(nèi)壁底部固定連接，且伸縮擋漿板(43)靠近出漿口(46) —側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于:在低壓注漿泵(3)與高壓注漿泵(4)出口管處均設(shè)有壓力表(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種用于隧道施工的分段式脈沖注漿系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)管(9)管口處設(shè)有止?jié){塞(8)。
【文檔編號】E21D11/38GK203452801SQ201320439483
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】蘇春生 申請人:中鐵十三局集團第五工程有限公司, 中鐵十三局集團有限公司