一种加浆振捣设备的加浆控制方法技术

本发明专利技术公开了一种加浆振捣设备的加浆控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立注浆压力与注入率的时程控制模型；S2：根据工程实际注浆需要，确定最佳的流量Q和注浆压力P；S3：液压泵驱动泥浆泵工作，泥浆泵通过抽浆管从注浆桶内抽取浆液，通过输浆管输入到振捣注浆棒内，利用振捣注浆棒将浆液注入工程砂砾石或者胶结料内；S4：输浆管上的电磁流量计检测流量，液压泵调控泥浆泵的压力；S5：注浆完成后，控制输浆管与振捣注浆棒之间的三通球阀改变通路，驱动将剩余的浆液回流至注浆桶内。通过对注浆振捣设备实现精确的控制，对注浆时的关键参数进行监控的调整，满足不同工程工况的要求，注浆过程可靠，既不对设备本身造成伤害，也不对实际工程造成伤害。也不对实际工程造成伤害。也不对实际工程造成伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种加浆振捣设备的加浆控制方法


[0001]本专利技术涉及注浆
，具体涉及一种加浆振捣设备的加浆控制方法。

技术介绍

[0002]传统人工注浆振捣是人工手持泥浆泵泵送输浆管对混凝土进行注浆，水泥罐车运输水泥浆，在坝面所需注浆位置打孔注浆，还有使用铲车装载水泥浆在指定位置卸浆、打孔注浆，这些方式注浆粗糙，方式粗放。
[0003]现有的注浆系统在注浆的过程中，无法根据实际需要设置注浆的参数，注浆的过程无法实现可控，导致注浆的质量低，安全性低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种对注浆过程实现自动控制的加浆振捣设备的加浆控制方法。
[0005]为达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]提供一种加浆振捣设备的加浆控制方法，其包括以下步骤：
[0007]S1：建立注浆压力与注入率的时程控制模型；
[0008]S2：根据工程实际注浆需要，确定最佳的流量Q和注浆压力P，确保在注浆压力P的条件下避免地表抬动或浆液扩散，且在流量Q的条件下注浆时间最短；
[0009]S3：液压泵驱动泥浆泵工作，泥浆泵通过抽浆管从注浆桶内抽取浆液，通过输浆管输入到振捣注浆棒内，利用振捣注浆棒将浆液注入工程砂砾石或者胶结料内；
[0010]S4：输浆管上的计量设备检测流量，液压泵调控泥浆泵的压力，确保流量达到最佳的Q值，且注浆压力达到最佳的P值，计量设备通过泥浆泵的体积和转速计算流量，或者使用流量计计算流量；
[0011]S5：注浆完成后，控制输浆管与振捣注浆棒之间的三通球阀改变通路，驱动将剩余的浆液回流至注浆桶内。
[0012]进一步地，注浆压力与注入率的时程控制模型为：
[0013][0014]其中，Q1≤Q≤Q
max
，P1≤P≤P
d
，P为注浆压力，Q为流量L/min，P
d
为设计时的理论最大压力，α为避免地表抬动或浆液扩散条件下的关系系数，β为注浆时间最短时的关系系数，P1为注浆时的最小注浆压力，Q1为最小的流量，Q
max
为允许的最大流量。
[0015]进一步地，液压泵的至少包含两个活塞缸，液压泵的最大压力为2MPa，泥浆泵的吸入口径为50mm，三通球阀的压力极限为2MPa。
[0016]进一步地，振捣注浆棒的体积V为：
[0017][0018]其中，h为振捣注浆棒的长度，φ1和φ2为振捣注浆棒两端的直径；
[0019]振捣注浆棒的质量为：M＝ρV，其中，ρ为振捣注浆棒所使用材料的密度。
[0020]进一步地，泥浆泵的额定功率P
W
计算方法为：
[0021]Q
L
＝q
·
n
[0022][0023]其中，Q
L
为注浆的额定流量，n为泥浆泵的转速，q为泥浆泵每转输出的流量。
[0024]进一步地，液压泵、泥浆泵和三通球阀均与控制电路连接，控制电路包括开关SB，按下动合开关SB线圈KT1通电，吸合KT1触头，线圈KT2和线圈KT3通电；
[0025]触头KT2瞬间吸合使三通球阀打开进行注浆工作，触头KT3在通电延时1s后吸合使三通球阀闭合，停止回浆；
[0026]触头KT1设置时间延时若干秒后自动延时断开触头，KT3断电瞬间打开，三通球阀打开回浆通道，触头KT2在触头KT3断开1s后延时断开，延时停止注浆工作。
[0027]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对注浆振捣设备实现精确的控制，对注浆时的关键参数进行监控的调整，满足不同工程工况的要求，确保注浆振捣设备的使用范围广，注浆过程可靠，既不对设备本身造成伤害，也不对实际工程造成伤害。
[0028]本专利技术根据不同工程地质情况和注浆生产性试验，设置上限注浆参数，应免地表抬动或浆液扩散太远造成浆液浪费，设置下限注浆参数，来避免注浆不充分或长时间低压注浆。通过此过程来确保注浆过程能达到最优。
[0029]三通球阀与输浆浆管的连接管路承受压力应大于2MPa，在泥浆泵停止工作时阻断输浆管内的泥浆继续向外界流出，从而减少输浆管内泥浆的流量损失，能够更准确的实现定量注浆功能。
附图说明
[0030]图1为加浆振捣设备的加浆控制方法的流程图。
[0031]图2为控制电路的电路图。
[0032]图3为注浆压力与注入率的时程控制模型图。
具体实施方式
[0033]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0034]如图1所示，本方案的加浆振捣设备的加浆控制方法包括以下步骤：
[0035]S1：建立注浆压力与注入率的时程控制模型；注浆压力与注入率的时程控制模型为：
[0036][0037]其中，Q1≤Q≤Q
max
，P1≤P≤P
d
，P为注浆压力，Q为流量L/min，P
d
为设计时的理论最大压力，α为避免地表抬动或浆液扩散条件下的关系系数，β为注浆时间最短时的关系系数，P1为注浆时的最小注浆压力，Q1为最小的流量，Q
max
为允许的最大流量。
[0038]图3中，P：注浆压力；Q：注入率；Q
max
：最大允许注入率，一般取30L/min；：根据不同工程地质情况和注浆生产性试验确定，上限βP
d
应避免地表抬动或浆液扩散太远造成浆液浪费，下限αP
d
应避免注浆不充分或长时间低压注浆。
[0039]直线AB：根据最大允许注入率Q
max
确定，根据经验一般取30L/min。
[0040]直线DE：根据注浆设计压力P
d
确定。
[0041]A阶段B阶段交点(P1、Q
max
)：P1为最小管路压力。
[0042]S2：根据工程实际注浆需要，确定最佳的流量Q和注浆压力P，确保在注浆压力P的条件下避免地表抬动或浆液扩散，且在流量Q的条件下注浆时间最短；
[0043]S3：液压泵驱动泥浆泵工作，泥浆泵通过抽浆管从注浆桶内抽取浆液，通过输浆管输入到振捣注浆棒内，利用振捣注浆棒将浆液注入工程砂砾石或者胶结料内；
[0044]S4：输浆管上的计量设备检测流量，液压泵调控泥浆泵的压力，确保流量达到最佳的Q值，且注浆压力达到最佳的P值，计量设备通过泥浆泵的体积和转速计算流量或者使用流量计计算流量；
[0045]S5：注浆完成后，控制输浆管与振捣注浆棒之间的三通球阀改变通路，驱动将剩余的浆液回流至注浆桶内。
[0046]液压泵的至少包含两个活塞缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加浆振捣设备的加浆控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立注浆压力与注入率的时程控制模型；S2：根据工程实际注浆需要，确定最佳的流量Q和注浆压力P，确保在注浆压力P的条件下避免地表抬动或浆液扩散，且在流量Q的条件下注浆时间最短；S3：液压泵驱动泥浆泵工作，泥浆泵通过抽浆管从注浆桶内抽取浆液，通过输浆管输入到振捣注浆棒内，利用振捣注浆棒将浆液注入工程砂砾石或者胶结料内；S4：输浆管上的计量设备检测流量，液压泵调控泥浆泵的压力，确保流量达到最佳的Q值，且注浆压力达到最佳的P值，计量设备通过泥浆泵的体积和转速计算流量或者使用流量计计算流量；S5：注浆完成后，控制输浆管与振捣注浆棒之间的三通球阀改变通路，驱动将剩余的浆液回流至注浆桶内。2.根据权利要求1所述的加浆振捣设备的加浆控制方法，其特征在于，所述注浆压力与注入率的时程控制模型为：其中，Q1≤Q≤Q
max
，P1≤P≤P
d
，P为注浆压力，Q为流量L/min，P
d
为设计时的理论最大压力，α为避免地表抬动或浆液扩散条件下的关系系数，β为注浆时间最短时的关系系数，P1为注浆时的最小注浆压力，Q1为最小的流量，Q
max
为允许的最大流量。3.根据权利要求1所述的加浆振捣设备的加浆控...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，贾金生，吴洋锋，郑璀莹，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：