本发明专利技术涉及工程机械领域，具体公开了一种注浆设备及用于盾构机隧道掘进超前注浆的施工工艺。其中的注浆设备包括注浆塞、输送管组和动力模块，所述的注浆塞包括主体；所述的主体内设有浆液流通通道，主体外侧设置有胀紧单元，所述的胀紧单元内设有胀紧腔体；还包括位于进浆端的控制接头，所述的控制接头与胀紧腔体连通；所述的输送管组包括浆液输送管件和控制管件；工作状态下，所述的浆液输送管件套设在控制管件外；所述的控制接头伸入浆液输送管件内。以上所述的注浆设备将控制接头连接在主体的进浆端，对应的可以将控制管件设置在浆液输送管件内部，便于主体与配套管件的管径设置成一致，为注浆操作提供便利。为注浆操作提供便利。为注浆操作提供便利。
【技术实现步骤摘要】
一种注浆设备及用于盾构机隧道掘进超前注浆的施工工艺
[0001]本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种注浆设备及用于盾构机隧道掘进超前注浆的施工工艺。
技术介绍
[0002]在隧道、井下等工程施工过程中，经常有地层加固和岩土改良施工的需求，这时就需要使用钻机进行钻孔操作，并在钻孔后进行注浆加固。常用的注浆设备包括注浆塞、输送管组、及配套的压力控制组件和浆液灌注组件，为了在注浆位置形成一定的压力，保证浆液更好的在岩土中扩散，工作时，注浆塞在预定位置胀紧后，再进行注浆施工操作。特别是在土质较为松软的工况下，需要有足够的压力保证浆液充分渗透。
[0003]注浆塞需要实现的基本功能包括输送浆液、及与注浆孔胀紧，因此注浆塞通常包括主体和胀紧单元，其中主体内设有浆液流通通道，用于实现输送浆液功能。胀紧单元内设有胀紧腔体，注浆时，提高胀紧腔体内的压力，通过胀紧腔体的形变，与注浆孔之间接触密封。当浆液在一定外部压力驱动下进入注浆孔内，由于胀紧单元的密封作用，浆液无法从注浆孔口排出，进而可以在注浆位置逐步形成压力，并在岩土内扩散，完成注浆过程。
[0004]由于注浆塞的输送浆液功能和胀紧密封功能需要分别独立控制实现，对应的分别配套设置浆液输送管件和控制管件。因此需要在注浆塞上分别独立设置接口与浆液输送管件和控制管件连接，为了布置两个接口，现有注浆塞的径向尺寸往往与浆液输送管件及控制管件不一致，具体体现为注浆塞的径向尺寸更大，这导致注浆塞与浆液输送管件之间存在过渡台阶，对注浆塞的插入和退出操作造成干扰。
[0005]另外，在配合盾构机进行隧道掘进时，为了避免外部泥浆等杂质进入盾构机内部，会在盾构机的导管上设置防喷器，并同时对注浆管外部进行密封。而采用现有的注浆塞结构，通常控制管件设置在浆液输送管件外侧，也即通过防喷器内圆形通道的为两根并行设置的管件，防喷器难以实现对两根管件同时进行密封，影响密封效果。
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种注浆设备及用于盾构机隧道掘进超前注浆的施工工艺，将控制接头连接在主体的进浆端，对应的可以将控制管件设置在浆液输送管件内部，便于主体与配套管件的管径设置成一致，为注浆操作提供便利。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种注浆设备，至少包括：注浆塞，所述的注浆塞包括主体，所述主体的一端为进浆端；所述的主体内设有浆液流通通道，所述浆液流通通道的进浆口设置在主体的进浆端；还包括设置在主体外侧的胀紧单元，所述的胀紧单元内设有胀紧腔体；还包括位于进浆端的控制接头，所述的控制接头与胀紧腔体连通；输送管组，所述的输送管组包括浆液输送管件和控制管件，所述的浆液输送管件采用刚性材料制成；
动力模块，所述的动力模块包括压力控制组件和浆液灌注组件；工作状态下，所述的浆液输送管件套设在控制管件外；所述主体的进浆端插入浆液输送管件的一端，并与浆液输送管件密封连接，所述浆液输送管件的另一端与浆液灌注组件连接；所述的控制接头伸入浆液输送管件内，且所述控制管件的一端与控制接头密封连接，另一端与压力控制组件连接。
[0008]控制接头设置在进浆端，对应的可以将控制管件设置在浆液输送管件内部，为主体与配套管件的管径设置成一致创造条件，为注浆操作提供便利。
[0009]作为优选，所述主体的外侧开设有凹槽；所述的胀紧单元包括弹性材料制成的胀紧套，所述的胀紧套套设在主体外侧，并覆盖凹槽；所述的胀紧套与主体密封连接，并与凹槽共同围合成胀紧腔体。
[0010]作为优选，所述的浆液输送管件包括至少输送分段，相邻两个输送分段之间可拆连接；所述的控制管件包括至少两个控制分段，每一所述的控制分段包括柔性材料制成的管体和位于管体两端的连接部，相邻两个控制分段之间通过连接部可拆连接。
[0011]浆液输送管件和控制管件分别采用分段形式设置，可以很好的适应不同深度工况的需求。浆液输送管件采用刚性材料，控制管件采用柔性材料，可以在一定程度上对浆液输送管件与控制管件之间的长度差进行调节，便于输送分段和控制分段的逐一拆装操作。
[0012]作为优选，所述的动力模块还包括转接组件，所述的转接组件包括转接单元，所述的转接单元上设有第一接头和第二接头，所述的转接单元内还设有第一分配腔体和第二分配腔体，其中的第一接头同时与浆液灌注组件、第一分配腔体连通，第二接头同时与压力控制组件、第二分配腔体连通；所述的第一分配腔体与第二分配腔体之间设有调节通道；所述的转接组件还包括调节管件，所述的调节管件穿过调节通道，并可相对于调节通道沿轴向运动；所述的调节管件与调节通道之间轴向密封；所述的转接单元上还设有浆液输出接口，所述的浆液输出接口与第一分配腔体连通；工作状态下，所述的浆液输出接口与浆液输送管件密封连接，所述的调节管件的一端与控制管件密封连接，另一端自由设置在第二分配腔体内。
[0013]作为优选，所述的调节管件上设有两个轴向限位单元，所述的调节管件可在两个轴向限位单元之间相对于调节通道运动。
[0014]由于浆液输送管件和控制管件分别独立设置，实际使用过程中经常遇到浆液输送管件和控制管件的长度不一致的问题，对施工现场的安装使用造成较大的影响。
[0015]本申请通过调节管件相对于调节通道的轴向运动，在保证浆液输送管件和控制管件独立稳定工作的前提下，对浆液输送管件和控制管件之间的长度误差进行补偿，并且调节操作简单，具有很好的实用价值。
[0016]作为优选，所述的动力模块还包括推进组件，所述的推进组件包括推进小车和旋转驱动件，所述的转接组件设置在推进小车上，所述的旋转驱动件驱动转接组件及浆液输送管件围绕轴线转动。
[0017]作为优选，所述的转接单元包括旋转连接部；所述的第一接头包括旋转分配单元，所述的旋转分配单元套设在旋转连接部外，且所述的旋转分配单元相对于推进小车在周向
上固定设置；所述的旋转分配单元与旋转连接部轴向密封，并在所述的旋转分配单元与旋转连接部之间形成中间腔体，所述的中间腔体同时与第一分配腔体、浆液灌注组件连通。
[0018]作为优选，所述主体远离进浆端的一端连接有钻头。
[0019]转接组件可以在推进组件的驱动下进行旋转运动和轴向运动，配合钻头，可以在注浆功能的基础上，进行钻孔操作，实现钻孔注浆一体式施工，极大的提高施工效率，特别适用于较软岩土的施工操作。
[0020]一种用于盾构机隧道掘进超前注浆的施工工艺，采用如上所述的注浆设备；至少包括以下步骤：步骤一进给：采用外部动力将注浆塞和输送管组送入待注浆的基孔内的预设位置；步骤二胀紧：压力控制组件通过控制管件对胀紧腔体加压，胀紧单元向外扩张并在基孔内胀紧；步骤三注浆：浆液灌注组件通过浆液输送管件和主体向基孔内输送浆液，直至基孔内的浆液达到预设压力值，浆液灌注组件停止工作；步骤四位置调整：压力控制组件通过控制管件对胀紧腔体泄压，胀紧单元收缩；钻头和输送管组后退预设距离；重复步骤二至步骤四，直至注浆塞退出基孔，完成注浆施工过程。
附图说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种注浆设备，其特征在于，至少包括：注浆塞，所述的注浆塞包括主体，所述主体的一端为进浆端；所述的主体内设有浆液流通通道，所述浆液流通通道的进浆口设置在主体的进浆端；还包括设置在主体外侧的胀紧单元，所述的胀紧单元内设有胀紧腔体；还包括位于进浆端的控制接头，所述的控制接头与胀紧腔体连通；输送管组，所述的输送管组包括浆液输送管件和控制管件，所述的浆液输送管件采用刚性材料制成；动力模块，所述的动力模块包括压力控制组件和浆液灌注组件；工作状态下，所述的浆液输送管件套设在控制管件外；所述主体的进浆端插入浆液输送管件的一端，并与浆液输送管件密封连接，所述浆液输送管件的另一端与浆液灌注组件连接；所述的控制接头伸入浆液输送管件内，且所述控制管件的一端与控制接头密封连接，另一端与压力控制组件连接。2.根据权利要求1所述的注浆设备，其特征在于：所述主体的外侧开设有凹槽；所述的胀紧单元包括弹性材料制成的胀紧套，所述的胀紧套套设在主体外侧，并覆盖凹槽；所述的胀紧套与主体密封连接，并与凹槽共同围合成胀紧腔体。3.根据权利要求1所述的注浆设备，其特征在于：所述的浆液输送管件包括至少输送分段，相邻两个输送分段之间可拆连接；所述的控制管件包括至少两个控制分段，每一所述的控制分段包括柔性材料制成的管体和位于管体两端的连接部，相邻两个控制分段之间通过连接部可拆连接。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的注浆设备，其特征在于：所述的动力模块还包括转接组件，所述的转接组件包括转接单元，所述的转接单元上设有第一接头和第二接头，所述的转接单元内还设有第一分配腔体和第二分配腔体，其中的第一接头同时与浆液灌注组件、第一分配腔体连通，第二接头同时与压力控制组件、第二分配腔体连通；所述的第一分配腔体与第二分配腔体之间设有调节通道；所述的转接组件还包括调节管件，所述的调节管件穿过调节通道，并可相对于调节通道沿轴向运动；所述的调节管件与...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆民，于会友，翁凯，姜海明，毛华金，
申请(专利权)人：浙江海聚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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