一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐制造技术

本发明专利技术提供了一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐，属于盾构施工注浆技术领域。为实现在砂浆罐上设置液位传感器来检测砂浆液位，进而确定测定注浆量的目标，本发明专利技术通过在砂浆罐的罐体上设置液位传感器的同时，还在罐体上开设导水孔，罐体内壁一侧的导水孔孔口位置固定设置喷头，喷头通过导水孔、冲水管路与水源连接，冲水管路上设置阀门。喷头的喷嘴朝向液位传感器所在位置，液位传感器的感应面与罐体内壁平齐。当阀门导通时，喷嘴能够喷射水流冲洗感应面上凝固的砂浆。冲洗结束后，感应面能够更加准确地检测到砂浆压力进而计算出砂浆量，再根据砂浆量的变化计算出更准确的掘进机掘进时注浆速度、每环注浆量、累计注浆量等重要施工数据。施工数据。施工数据。

【技术实现步骤摘要】
一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐


[0001]本专利技术提供了一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐，属于盾构施工注浆


技术介绍

[0002]在盾构施工中，通过同步注浆完成隧道的一次成型，相关的施工数据，例如注浆速度、环注浆量、累计注浆量等注浆数据是十分重要的。而这些数据的计算都离不开不同施工环节前后时刻的沙浆量的变化。因此，在同步注浆过程中，注浆量是一个非常重要的指标，合理的注浆可以防止地表沉降、地面隆起，隧道渗水等，一旦注浆出现问题，会导致严重的安全事故。
[0003]目前，盾构施工中设计了多种注浆量测量方式，主要分为如下三种：
[0004]一、通过注浆泵计次测量。采用注浆泵进行注浆时，曲柄通过连杆带动活塞向一侧移动时，注浆泵内腔体体积增加，外界压力大于腔体内压力，在压力差的作用下，液体泵入腔体内。当曲柄通过连杆推动活塞向另一侧移动时，腔体内液体压力增加，在压力差的作用下，液体被泵送到管路中。由于注浆泵的结构限定，每次泵送的液体体积应当一致，因此，通过统计注浆泵泵送液体的次数，可以计算出注浆量。然而，在实际注浆过程中，注浆泵存在返浆、腔体内液体无法充满或无法全部泵出的问题，导致计次测量得到的注浆量的误差很大。
[0005]二、通过注浆管路上设置流量计测量。在注浆管路的出口处设置流量计来实时检测注浆速度，进而计算注浆量，方法简单。然而，由于注浆过程中的砂浆流动性差，不同于水或油等流动性强的液体，降低了流量计检测的准确性；而且注浆泵往往采用活塞泵，在泵送砂浆时不是连续的过程，而是在每次活塞泵送行程中形成的一股一股的砂浆，导致流量计测量不准，且砂浆易凝固在注浆管路中，也影响了流量计的测量。
[0006]三、通过砂浆罐上设置称重传感器测量。称重传感器测量的方法主要是通过监测注浆前后砂浆罐中砂浆量的变化来得到注浆量，注浆量测量精度得到提高。为此，需要在砂浆罐上设置称重传感器，但是由于砂浆罐采用吊装的方式挂在台车上，采用单个称重传感器时需要砂浆罐各个吊装索均挂在称重传感器下，导致砂浆罐吊装不稳，容易晃动导致浆料外溢洒出。若砂浆罐通过多跟吊装索分别固定，在每根吊装索上均设置称重传感器，需要复杂算法对各称重传感器的输出量进行数据融合。而且由于盾构施工过程中存在较大振动和晃动以及坡道上台车倾斜，导致砂浆罐的位置不平衡，使得多个称重传感器数据融合后输出的测量结果可靠性很低，且晃动状态下不利用悬挂式称重，悬挂式称重的结果很不准确。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐，用于解决现有注浆量测量结果不准确的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案和有益效果包括：
[0009]本专利技术提供了一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐，包括罐体，罐体侧壁距罐底设定距离范围内设置有液位传感器安装位，液位传感器安装位内设置有压力传感器，所述压力传感器包括用于检测砂浆罐内砂浆压力的感应面，所述感应面相比液位传感器安装位所在处的罐体内壁相平齐或更加伸入罐体内部；
[0010]罐体内设置有冲洗喷头，冲洗喷头喷液形成喷射液流用于冲洗感应面，所述感应面与喷射液流相平行，并位于喷射液流的液流范围内；
[0011]所述压力传感器与控制器相连，控制器获取砂浆罐内砂浆压力，从而确定罐体内的砂浆量变化；并根据对应施工环节前后砂浆量变化得到对应施工环节的注浆数据。
[0012]本专利技术通过压力传感器的方式测量砂浆罐内砂浆量。现有技术中，对于锅炉、水箱、油管等盛液容器而言，在测量容器内液体量时，也存在利用压力传感器检测的方法。但流动性较好的液体压力传导准确，能够通过压力传感器准确测得压力值进而计算液体量。但是用于隧道施工中衬砌或填充凝固于隧道管片和隧道之间环空中的砂浆，由于其易凝固导致其流动性差，且在使用压力传感器测量砂浆罐底部压力时，凝固的砂浆形成一层覆盖在压力传感器压力检测面上的壳，阻止了浆罐中砂浆的压力作用于传感器检测面上。导致使用压力传感器无法对砂浆罐中砂浆量的测量。因此，现有技术中并不考虑使用压力传感器去测量砂浆、水泥浆的量。
[0013]而本专利技术在将压力传感器用于砂浆量的测量时，通过在砂浆罐的罐体上设置压力传感器的同时，还在罐体内设置高压喷头，通过调整高压喷头的位置，使得高压喷头喷射的液流所在直线与传感器压力传感器压力感应面所在的平面平行，且感应面位于液流形成的液流通道的范围内。通过喷头产生的高压液流对感应面表面进行冲洗，扰动感应面前方的砂浆，使其频繁流动，有效防止其凝固。即使凝固产生薄壳覆盖在感应面时，高压液流也能有效将薄壳掀起、打碎、冲走。在解决了砂浆凝固影响压力感应的问题后，压力传感器能够更加准确地检测到砂浆压力，从而使后续确定出的砂浆量更准确，进一步能够根据砂浆量的变化计算出更加准确的注浆速度、每环注浆量、累计注浆量等注浆数据。
[0014]进一步地，所述冲洗喷头的喷口朝下设置，向下喷射形成喷射液流。
[0015]压力传感器安装在喷头的下方，喷头朝下设置，喷嘴喷射的水流向下冲洗感应面上的砂浆，一是向下冲洗配合重力作用能够更好的将半凝固的砂浆冲走；而是朝下的喷口可避免砂浆进入，可避免喷嘴结束喷水时砂浆堵塞、凝固在喷嘴中，影响下次冲洗效果。
[0016]进一步地，控制器还控制连接设置在连接冲洗喷头的供液管路上的阀门，通过预设条件控制阀门的导通或闭合，以实现感应面的自动冲洗。
[0017]阀门切换可采用手动控制和控制器自动控制的方法，采用手动控制需要施工人员额外执行阀门操作的工作任务，工作量大。而采用控制器控制的方法，根据实际情况预先设定阀门导通条件，由控制器根据阀门导通条件自动判断并控制阀门切换，降低了工作量，而且比人工操作实时性更好。
[0018]进一步地，所述阀门导通条件为：阀门距离上一次导通的时间达到设定时间段，所述设定时间段小于通过试验得到的砂浆凝固时间。
[0019]砂浆凝固需要一定的时间，因此通过试验测定砂浆凝固需要的时间，然后设定一个小于砂浆凝固的冲洗间隔，控制器根据设定冲洗间隔定期导通阀门进行自动冲洗，使液
位传感器能够一直处于较好的工作状态，砂浆压力检测的准确度能够一直保持，砂浆量也就更加可靠。
[0020]进一步地，所述阀门导通条件为：注浆开始前进行冲洗和注浆结束后进行冲洗。
[0021]定期冲洗的次数过于频繁，考虑到砂浆量获得的目的是计算隧道施工的注浆量，因此可以仅在注浆开始和注浆结束时控制阀门导通，从而仅在注浆开始和注浆结束时准确检测到砂浆量，有利于注浆量的计算，节能也节省冲洗液量，也避免影响砂浆配比，防止砂浆变稀。
[0022]进一步的，向罐体内导浆的导浆管上设置有导浆流量计，控制器连接导浆流量计以获取导浆量，对应施工环节前后砂浆量变化根据砂浆压力和对应施工环节内的导浆量共同确定。
[0023]砂浆罐与导浆管连接，存在向砂浆罐导浆的情况，因此在计算注浆量时还需要考虑对应时段的导浆量，才能使注浆量的检测更准确。
[0024]进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有注浆数据测量功能的砂浆罐，包括罐体，其特征在于，罐体侧壁距罐底设定距离范围内设置有液位传感器安装位，液位传感器安装位内设置有压力传感器，所述压力传感器包括用于检测砂浆罐内砂浆压力的感应面，所述感应面相比液位传感器安装位所在处的罐体内壁相平齐或更加伸入罐体内部；罐体内设置有冲洗喷头，冲洗喷头喷液形成喷射液流用于冲洗感应面，所述感应面与喷射液流相平行，并位于喷射液流的液流范围内；所述压力传感器与控制器相连，控制器获取砂浆罐内砂浆压力，从而确定罐体内的砂浆量变化；并根据对应施工环节前后砂浆量变化得到对应施工环节的注浆数据。2.根据权利要求1所述的带有注浆数据测量功能的砂浆罐，其特征在于，所述冲洗喷头的喷口朝下设置，向下喷射形成喷射液流。3.根据权利要求1所述的带有注浆数据测量功能的砂浆罐，其特征在于，控制器还控制连接设置在连接冲洗喷头的供液管路上的阀门，通过预设条件控制阀门的导通或闭合，以实现感应面的自动冲洗。4.根据权利要求3所述的带有注浆数据测量功能的砂浆罐，其特征在于，所述阀门导通条件为：阀门距离上一次导通的时间达到设定时间段，所述设定时间段小于通过试验得到的砂浆凝固时间。5.根据权利要求3所述的带有注浆数据测量功能的砂浆罐，其特征在于，所述阀门导通条件为：注浆开始前进行冲洗和注浆结束后进行冲洗。6.根据权利要求1～5任一项所述的带有注浆数据测量功能的砂浆罐，其特征在于，向罐体内导浆的导浆管上设置有导...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶蕾，郭付军，朱团辉，詹晨菲，周小磊，吴豪，牛文琪，冯超强，巩启，高可可，徐智良，郭志勇，胡磊，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：