地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，其技术方案包括注浆泵，所述的注浆泵经管路依次连接止回阀和三通管，所述三通管的任一出口端连接压力储能装置如弹性活塞机构、弹性隔膜机构、气动伸缩机构、弹性气囊等，三通管的另一出口端连接三通阀；还包括三通接头，所述三通阀的两个出口端与三通接头的两个进口端一一对应连通形成两个支路，任一所述支路上连接有压力阀；本发明专利技术可对注浆结束后泥浆进行增压，以实现泥浆补充或压力吸收，避免泥浆的局部缺失或溢出，使泥浆护壁更加均匀和完整。

【技术实现步骤摘要】
地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置
本专利技术涉及地铁隧道施工装置，特别是地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置。
技术介绍
地铁隧道建设过程中，顶管管节的顶进是必不可少的施工步骤，而顶管管节顶进过程中，为了减小管节与地层间的摩擦力，通常采取注浆减摩的方式，一方面可以实现减摩效果，另一方面可以在管节周围形成泥浆护壁，从而增强隧道壁的强度，提高其安全性。目前，顶管管节的注浆需要通过预设在管节壁上的注浆孔来实现，由于所灌注的泥浆具有较好的流动性，因此通常需要增设阀门来防止泥浆回流，以便于最终形成完整的泥浆护壁；但是，由于地层环境复杂多变，管节周围各个部位接触的地层对于泥浆灌注压力的耐受值不同，对泥浆中水分的吸收情况也不同，因此，当管节注浆结束后，泥浆护壁未成形之前，会受到地层硬度、湿度等诸多因素的影响而导致管节外围泥浆自身容量和压力的变化，从而使得泥浆护壁产生局部缺失、破损或溢出，影响泥浆护壁的完整性和均匀性。
技术实现思路
针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本专利技术提供一种地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，以解决现有注浆装置注浆结束后无法进行有效增压的问题，使泥浆可以实现后续流动调节，保证泥浆护壁更加完整和均匀。其解决的技术方案是：包括注浆泵，所述的注浆泵经管路依次连接止回阀和三通管，所述三通管的任一出口端连接压力储能装置如弹性活塞机构、弹性隔膜机构、气动伸缩机构、弹性气囊等，三通管的另一出口端连接三通阀；还包括三通接头，所述三通阀的两个出口端与三通接头的两个进口端一一对应连通形成两个支路，任一所述支路上连接有压力阀。作为优选，所述的弹性活塞机构作为压力储能装置，其包括与三通管的任一出口端连通的活塞缸和置于活塞缸内轴向滑动的活塞头，所述的活塞头与活塞缸之间经弹簧连接。进一步地，所述的活塞缸由缸体和端盖经螺纹连接组成，所述的弹簧的两端分别与活塞头和端盖连接。进一步地，所述的缸体上有置于活塞头和端盖之间的泄压孔。本专利技术在不影响正常注浆的情况下，实现了注浆结束后的自动增压，使得顶管管节周围出现泥浆容量和压力变化时，压力储能装置实时介入，既可用于泥浆补充以应对局部泥浆的缺失、破损，也可用于吸收压力以减小管节外围泥浆压力升高对周围地层造成的影响、避免泥浆的溢出，从而使得最终得到的泥浆护壁更加均匀和完整，提高泥浆护壁的整体防护效果。附图说明图1为本专利技术的主视图。图2为本专利技术去除注浆泵时的轴测图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。由图1至图2给出，本专利技术包括注浆泵1，所述注浆泵1的出口端经管路2依次连接止回阀3和一进二出三通管4，所述三通管4的进口端与单向阀3连通，三通管4的任一出口端连接压力储能装置5。使用时，将三通管4的另一出口端与顶管管节上的注浆孔连通，开启注浆泵1将泥浆泵送至管路2中，泥浆经过止回阀3后经三通管4分流，一部分泥浆进入压力储能装置5，另一部分泥浆进入注浆孔而实现注浆。注浆结束后，继续灌注泥浆使压力储能装置5储能，而后关闭注浆泵1的输出，此时，压力储能装置5释放能量而推动泥浆流动，但由于止回阀3的反向阻流保证泥浆不会沿管路2返流，故泥浆只能向注浆孔内流动；由于此时注浆已经结束，即顶管管节周围布满泥浆使得泥浆无法再产生流动，因此，压力储能装置5的能量释放产生的压力作用于泥浆流体中，实现泥浆增压。当顶管管节周围地质环境产生变化(如软层凹陷、裂缝渗漏等)导致泥浆减少，或因地层吸收导致泥浆失水而压力降低时，泥浆在压力储能装置5的作用下迅速向外流动，以及时填补泥浆的缺失；反之，当外部环境等原因导致顶管管节周围泥浆压力升高时，压力储能装置5受到压力作用而继续收缩储能，由此，压力储能装置5在注浆结束后不仅可以实现增压，还可以实现顶管管节周围泥浆的自动补偿式调节，从而使最终得到的泥浆护壁更加完整，提高顶管施工时的减摩效果和隧道壁的整体安全性。进一步地，所述的三通管4的另一出口端连接一进二出三通阀6，三通阀6的进口端与所述三通管4的另一出口端连通；还包括二进一出三通接头7，所述三通阀6的两个出口端与三通接头7的两个进口端一一对应连通形成两个支路，任一所述支路上连接有压力阀8。使用时，将三通接头7的出口端与顶管管节上的注浆孔连通，开启注浆泵1将泥浆泵送至管路2中，泥浆经过止回阀3后经三通管4分流，一部分泥浆进入压力储能装置5，另一部分泥浆进入三通阀6；结合实际地质情况需要，当不需要进行泥浆增压时，调节三通阀6开启另一所述支路，则泥浆直接经该支路流经三通接头7而进入注浆孔内。当需要进行泥浆增压时，调节三通阀6开启连接有压力阀8的任一所述支路，则泥浆首先进入压力阀8，待泥浆压力足够将压力阀8开启后才能继续流经三通接头7而进入注浆孔内，在压力阀8开启前，泥浆压力不断增大而推动压力储能装置5储能，压力阀8的开启压力即压力储能装置5最终的增压压力；当注浆结束后，关闭注浆泵1的输出并将三通阀6调节至另一支路开启状态，即可实现泥浆的增压和自动补偿调节。上述实施方式的便捷之处在于，由于利用压力阀8进行储能控制，因此，在注浆结束后不需要继续灌注泥浆使压力储能装置5储能，故而可以随时关闭注浆泵1的输出，并可随时通过三通阀6开启或关闭增压，大大简化了操作效率，提高了不同注浆孔内增压压力的一致性，减少了不同注浆孔之间泥浆的不必要补偿流动。进一步地，所述的压力储能装置5为活塞机构，所述活塞机构包括与三通管4的任一出口端连通的活塞缸9和置于活塞缸9内轴向滑动的活塞头10，所述的活塞头10与活塞缸9之间经弹簧11连接，当泥浆推动活塞头10轴向滑动时，弹簧11受力压缩而储能，当泥浆压力降低或消失后，弹簧11弹性复位而释放能量，使活塞头10推动泥浆流动。进一步地，所述的压力储能装置5为弹性隔膜机构、气动伸缩机构或弹性气囊。进一步地，所述的活塞缸9由缸体12和端盖13经螺纹连接组成，所述的弹簧11的两端分别与活塞头10和端盖13连接；旋转端盖13即可调节弹簧11的当前伸长量，从而实现对压力储能装置5的增压压力的调节，以适应不同的施工环境需要。进一步地，所述的三通阀6为二位三通电磁阀，所述三通阀6与注浆泵1的开关经控制系统进行联动控制，使注浆泵1开启时，三通阀6开启连接有压力阀8的任一所述支路，注浆泵1关闭输出时，三通阀6开启另一所述支路，从而实现注浆结束后的自动增压。进一步地，所述的缸体12上有置于活塞头10和端盖13之间的泄压孔，在压力储能装置5储能过程中，当活塞头10越过泄压孔位置后，缸体12内的泥浆经泄压孔排出而减压，使活塞头10不再滑动，从而避免将压力储能装置5损坏，主要用于防止注浆结束后未能及时关闭注浆泵1的输出或断开管路2时，泥浆的连续灌注对压力储能装置5和管路2、止回阀3和三通管4等管道部件造成过载损坏，同时防止该情况下泥浆压力过大对管节外围地层造成持续冲击而影响地层稳定性。本专利技术使用时，将注浆泵1的输出端依次连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，包括注浆泵1，其特征在于，所述的注浆泵1经管路2依次连接止回阀3和三通管4，所述三通管4的任一出口端连接压力储能装置5。/n

【技术特征摘要】
1.地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，包括注浆泵1，其特征在于，所述的注浆泵1经管路2依次连接止回阀3和三通管4，所述三通管4的任一出口端连接压力储能装置5。


2.根据权利要求1所述的地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，其特征在于，三通管4的另一出口端连接三通阀6；还包括三通接头7，所述三通阀6的两个出口端与三通接头7的两个进口端一一对应连通形成两个支路，任一所述支路上连接有压力阀8。


3.根据权利要求1或2任一项所述的地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，其特征在于，压力储能装置5为活塞机构，所述活塞机构包括与三通管4的任一出口端连通的活塞缸9和置于活塞缸9内轴向滑动的活塞头10，所述的活塞头10与活塞缸9之间经弹簧11连接。


4.根据权利要求1或2任一项所述的地铁隧道施工顶管管道触变泥浆注浆装置，其特征在于，压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永超，孙洪硕，苏丹娜，刘恺亮，牛丽薇，刘阳，王大帅，
申请(专利权)人：郑州亚欧交通职业学院，
类型：发明
国别省市：河南;41