一种脉冲式注浆机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种脉冲式注浆机，包括多个储存罐，每个储存罐上分别设置压力装置，每个储存罐分别与混合管一端连通，混合管上套装振动器，振动器与电机调频器连接，每个储存罐和混合管之间分别设置流量控制阀，混合管另一端与混合浆液注浆管连通。利用该注浆机可实现高低压错峰注浆实现预混，混合管二次混合，振动器三次深混，注浆速度可控，在浆体水下抗分散性好、粘聚性高的情况下，提高了混合效率和均匀程度。和均匀程度。和均匀程度。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲式注浆机


[0001]本技术属于铁路隧道道床脱空区域的水下注浆修补、快速抢修工程领域，尤其涉及一种脉冲式注浆机。

技术介绍

[0002]快速抢修工程面临的工况极为复杂，很多都涉及到水下注浆修补，比如铁路隧道道床脱空修复、水下墩柱加固、地下止水帷幕注浆等。以铁路隧道道床脱空区域的水下修复工程为例，现有的注浆修复技术按材料主要分为两大类：有机高聚物注浆技术和水泥基注浆技术。有机高聚物注浆技术具有硬化快、膨胀系数大等优点，但存在修补费用高、注浆过程控制精细复杂、界面结合不稳定、固结体强度低、耐久性差等问题。水泥基注浆技术具有无污染、成本低、强度高等优点，但存在水下硬化速度慢，抗分散性差、早期强度低的问题，无法满足天窗期快速修复通车的需求，而采用快硬胶凝单组分只解决了硬化速度慢的问题，同样不适合水下施工，且需现拌现用，容易堵管影响施工。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种脉冲式注浆机，多组分注浆液能够实现三次深混，注浆速度可控，在浆体水下抗分散性好、粘聚性高的情况下，提高了混合效率和均匀程度。
[0004]本技术具体技术方案如下：
[0005]一种脉冲式注浆机，所述的脉冲式注浆机，包括多个储存罐，每个储存罐上分别设置压力装置，每个储存罐分别与混合管一端连通，混合管上套装振动器，振动器与电机调频器连接，每个储存罐和混合管之间分别设置流量控制阀，混合管另一端与混合浆液注浆管连通。
[0006]每个储存罐分别通过管路与混合管一端连通，单液从储存罐经过管路进入混合管；混合管可拆卸。
[0007]每个管路上分别设置一个流量控制阀，流量控制阀设置在靠近储存罐一侧位置的结构。
[0008]所述的压力装置、流量控制阀分别与控制部件连接。
[0009]所述的混合浆液注浆管连接注浆枪头，两者连通，浆液通过混合浆液注浆管达到注浆枪头，实现注浆。
[0010]所述的控制部件设置为能够控制压力装置调整和控制储存罐内部压力的结构，以控制注浆压力，使储存罐内的浆液进入管路，到达混合管，再通过混合浆液注浆管达到注浆枪头，实现注浆。
[0011]所述的控制部件设置为能够控制流量控制阀开启及调节开启频率变化的结构。
[0012]所述振动器与电机调频器连接，以调整振动器振动频率，进而实现对混合管内浆料的振动频率的控制。
[0013]采用混合管套装振动器的组合方式进行浆液混合，通过振动器带混合管同步振动以实现浆液静态混合和高频分散的双重混合。
[0014]每个管路与同一个混合管连接。
[0015]混合管内壁设置多个导流阻尼片，不同方向的导流阻尼片设置为向不同方向延伸的结构。
[0016]通过流量控制阀控制注浆频率为20-40次/min；
[0017]控制注浆速度为2-10L/min；
[0018]所述的混合管管内径为φ25-35mm；
[0019]振动器的频率为1000-2000Hz。
[0020]优选的，如图1所示，所述的脉冲式注浆机用于双液注浆时，所述的脉冲式注浆机包括两个储存罐，每个储存罐分别通过管路与同一个混合管一端连通，每个储存罐上分别设置压力装置，每个管路上分别设置一个流量控制阀，流量控制阀设置在靠近储存罐一侧位置的结构。通过控制部件调整控制流量控制阀的启闭频率以调整注浆频率，通过控制部件调整压力装置以控制单液注浆压力，在一定压力下以流量控制阀单次开启时间及角度来控制注浆速度。两种单液的注浆频率保持一致，通过控制部件调整两个储存罐的压力装置的高低压，通过调整注浆压力来控制注浆速度，开始同步注浆时，使其高低压错峰注浆，两种单液交替进入混合管，这相当于两种单液在混合之前提前进行了第一次的预混；而且，同频率高低压错峰注浆能够保证两种单液混合均匀，而且能够精确控制两者用量比。混合后的浆液再通过混合管进行第二次混合；振动器与电机调频器连接，通过电机调频器控制混合管上设置的振动器的振动频率，进行第三次深度混合，充分保证了浆体的混合均匀程度，以达到混合浆液快硬早强，凝结时间可控的目的。
[0021]一种双液注浆施工方法，利用上述脉冲式注浆机进行注浆，具体包括以下步骤：
[0022]S1、确定地基脱空的注浆充填区域后，定位钻孔；
[0023]S2、将双组份注浆液分别置于脉冲式注浆机不同的储存罐中，控制脉冲式注浆机同频率高低压错峰注浆，注浆枪头出浆后，开始注浆，至完成。
[0024]步骤S1所述钻孔是指进行梅花桩型定位钻孔；
[0025]优选的，步骤S1中，由弹性波雷达确定地基脱空区域及其深度后，根据区域面积大小，进行梅花桩型定位钻孔，使各个注浆孔与脱空区域连通。
[0026]进一步的，步骤S1中，钻孔得到的注浆孔孔径为25-35mm，孔密度为8-12个/m2，孔间距为0.30-0.35m，钻孔深度应使注浆孔与脱空区域连通；
[0027]步骤S1中，定位钻孔后，进行清理；优选的，使用高压水枪进行清理，使各个注浆孔与脱空区域连通。
[0028]步骤S1中，设置与脱空区域连通的梅花桩型注浆孔，相较于单排孔注浆，能够使浆体在空腔层均匀分布，浆体更容易填充脱空区域边侧夹缝死角位置，且注浆孔间距更近，中心区域选取一个注浆孔进行一点注浆的注浆压力更小，注浆效率更高，不容易因混合浆液的凝结速度快而导致堵仓。
[0029]步骤S2中，将双组份注浆液分别置于脉冲式注浆机的两个储存罐中，开启脉冲式注浆机排除空气使管路饱满出浆后停机，将个管路与混合管连接，利用控制部件控制压力装置和流量控制阀，使两种单液以同频率高低压错峰注浆，使两种单液通过管路进入混合
管中，通过电机调频器调整振动器振动频率，通过振动器带动混合管同步振动以实现双组份浆液静态混合和高频分散的双重混合，使两种单液充分混合均匀，混合后的混合浆液通过混合浆液注浆管到达注浆枪头，即可对注浆孔开始注浆，从注浆充填中心区域选取一个注浆孔开始一点注浆，两侧出浆孔出饱和浓浆后，用木塞或者孔盖依次进行堵塞，直至完成整个区域的注浆充填。
[0030]优选的，通过流量控制阀控制注浆频率为20-40次/min；
[0031]控制注浆速度为2-10L/min；
[0032]所述的混合管管内径为φ25-35mm；
[0033]振动器的频率为1000-2000Hz。
[0034]进一步的，注浆完成后停机，并观察浆体回落情况，如果浆体回落则进行补浆。
[0035]本技术使用脉冲式注浆机进行注浆，因双组分制备的水泥基水下抗分散快硬注浆浆液中添加了絮凝材料，用以提高浆液的水下抗分散性能，所以该浆液比普通的水泥浆粘聚性大，注浆阻力较大，蠕动式注浆机难以精确控制不同组分比例，螺杆式注浆机注浆摩擦阻力大时易发热，造成浆液快硬堵泵。脉冲式注浆机在控制注浆速度的同时，可通过控制高低压错峰来实现不同组分的两种单液交替进入混合设备，相当于对浆液提前进行了预混。
[0036]因注浆均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲式注浆机，其特征在于，所述脉冲式注浆机，包括多个储存罐(2)，每个储存罐(2)上分别设置压力装置(1)，每个储存罐(2)分别与混合管(7)一端连通，混合管(7)上套装振动器(8)，振动器(8)与电机调频器(9)连接，每个储存罐(2)和混合管(7)之间分别设置流量控制阀(3)，混合管(7)另一端与混合浆液注浆管(10)连通。2.根据权利要求1所述的脉冲式注浆机，其特征在于，每个储存罐(2)分别通过管路(4)与混合管(7)一端连通。3.根据权利要求1或2所述的脉冲式注浆机，其特征在于，所述的压力装置(1)、流量控制阀(3)分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小雄，赵鹏，马伟斌，王志伟，付兵先，邹文浩，常凯，马超锋，安哲立，徐湉源，李尧，柴金飞，许学良，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：新型
国别省市：