CN210104751U - 无脉动连续稳压灌浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无脉动连续稳压灌浆装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作方便的无脉动连续稳压灌浆装置，以实现连续输出稳定压力浆液，时刻获得进浆速率。本实用新型的技术方案是：一种无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：包括高压气罐和具有称量功能的储浆罐，高压气罐经分压调节阀和输气管连通所述储浆罐的上部，储浆罐底部设有出浆口，所述输气管上接有若干气体缓冲罐。本实用新型适用于灌浆装置技术领域。

Description

无脉动连续稳压灌浆装置

技术领域

本实用新型涉及一种无脉动连续稳压灌浆装置。适用于灌浆装置技术领域。

背景技术

在灌浆技术领域中，不同灌浆压力条件下，有不同的名称定义，其中低于3.0Mpa压力下的灌浆叫常规压力灌浆，又分0.5～3.0Mpa的中压灌浆，及小于0.5Mpa的低压灌浆；压力大于等于3.0Mpa的灌浆叫高压灌浆，而超过20.0Mpa的灌浆通常也定义为超高压灌浆。最常用的灌浆压力在3.0Mpa以下，普遍用于裂缝灌浆，基础固结灌浆，回填灌浆，接触灌浆，帷幕灌浆等。

根据受灌体性质不同，对灌浆的压力、流量要求各不同，因此对设备要求也有较大差异，通常灌浆用设备有齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵、挤压管路泵、螺杆泵等，可选余地较大，其中双螺杆泵及改良后的柱塞泵能够实现相对稳定的压力流，用于持续灌浆，其它泵都存在机械往复做功或间歇性排出一定体积浆液，存在压力脉动现象。

灌浆是为了使浆液渗入裂缝、空腔、孔洞等薄弱地带，待浆液凝固后起到防渗、堵漏、加固的效果，有些灌浆是要求尽量不扰动原有的受灌体结构，尽量少产生劈裂现象(压力瞬间挤出通道)，若做到如地下水位线一样，慢慢渗透，稳定渗透，就能使被灌区域获得最大的施工安全性。

在中高压灌浆时，偶有少量脉动压力，对整体影响不大，只要设备功率选择得当，一般能控制在20％以内的压力变化，在可以接受的范围。而低压力灌浆都有其特殊性，通常设计都会要求压力平稳，防止可能导致的混凝土抬动、起鼓等现象。目前比较普遍的做法，是采用小型高压化学注浆机，对墙体或地下室裂缝进行灌浆，由于脉冲压力变化过大，导致混凝土被崩裂，二次加深破坏现象严重。业界在低压漫灌技术方面也进行了很多的创新改良方法和装置的研究，或因装置过于复杂，或因通用性差，至今没有很普遍的低压漫灌装置，其中以螺杆灌浆泵类型《一种水利混凝土裂缝灌浆装置CN201620313052.9》，以其稳定的相对低压力输出,而有所应用，通过设备小型化，加装微电脑控制，能够实现较低压力的连续稳定灌浆，但由于设备螺杆与浆液接触较多，清洗较为麻烦，同时需要电机不停的做功来维持压力；此外《用于长时间稳压化学灌浆的设备ZL201420140632.3》能够实现长时间低压漫灌，较适用于实验室条件下研究用，而灌入总量较大时，需要间歇关闭管路，常压补浆后再进行灌浆，计量进浆量及数据分析等还有欠缺；另外一种裂缝灌浆方法也是较为常用的技术，即采用针筒，外加橡皮筋蓄力，缓慢挤压入裂缝的方法，只适用于混凝土较薄，类似楼板裂缝一样的缺陷处理，靠少量针筒内的浆液渗透进裂缝进行加固，且压力随着橡皮松弛而逐渐降低，难以应用于大体积混凝土裂缝灌浆处理。

总的来说，灌浆是项技术活，更是项良心活，因为好多因素是即可控，又难控，因为压力或进浆速率的微弱变化可能就是由于冒浆、跑浆、串浆等引起的，清晰的反映出来，有助于灌浆效果分析，就像人的脉象一样，而现有的技术往往对压力和进浆速率敏感性不够，是灌浆技术和发展的一个重要提升方向。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便的无脉动连续稳压灌浆装置，以实现连续输出稳定压力浆液，时刻获得进浆速率。

本实用新型所采用的技术方案是：一种无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：包括高压气罐和具有称量功能的储浆罐，高压气罐经分压调节阀和输气管连通所述储浆罐的上部，储浆罐底部设有出浆口，所述输气管上接有若干气体缓冲罐。

所述输气管的靠所述储浆罐端经旁通支管连通补浆罐，对应旁通支管设有旁通阀；所述补浆罐的顶端设有连接所述旁通支管的进气口，补浆罐的底端设有补浆出浆口，该补浆罐经补浆出浆口连通储浆罐顶端的补浆进浆口，对应所述进气口、补浆出浆口和补浆进浆口分别设有进气阀、补浆出浆阀和补浆进浆阀。

所述储浆罐的上部设有进出气口，该储浆罐经进出气口连通所述输气管和旁通支管。

所述高压气罐和气体缓冲罐均匀布置于所述储浆罐周围。

所述储浆罐置于电子称量***上。

本实用新型的有益效果是：

①可无电作业：仅是气体和液体压力之间的交换，无需电能转化为机械能，再由机械能转化为压力，就能够输出无脉冲稳定压力流，特别是在潮湿环境下灌浆，没有了触电危险，大大提升了安全性。

②灌浆数据采集更精确：受灌岩土体的任何突变，都能实时被储浆罐的计量称量***给监控到，能对各种突发情况，准确做出适当调整，不会因脉冲压力而影响进浆判断。

③灌浆成本更低：仅采用空气压缩钢罐或碳纤维压力罐，存储好高压空气，根据理想气体的克拉伯龙方程，一支10升的10Mpa压缩空气罐，理论上可以释放出1立方一个大气压(约0.1Mpa)的空气，换算成液体，可以达到近1吨的排浆量，有的足够的时间和数量来灌浆，仅需维护管路阀门密封即可，而几乎无其它设备有形磨损。

④整体结构质量轻：数只铝合金及碳纤维等轻质材料的气罐即可满足灌浆要求，整个灌浆***质量较轻便，其小型化设备适合裂缝及少量灌浆，略大点的适合量大的灌浆。

⑤能充分满足“低压漫灌”的灌浆要求：低压漫灌是基础固结灌浆和混凝土裂缝灌浆等的基本要求，而实际灌浆中都很难达到，因为目前的设备技术水平，很难在低压力状态下实现连续持久的可控灌浆，特别对伺服电机或微电脑控制电机要求很高，而本实用新型不存在这个问题，而是通过阀门就能轻易的实现无级调整灌浆压力。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为补浆罐与储浆罐的连接示意图。

图3为实施例2的布置示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、图2所示，本实施例为一种无脉动连续稳压灌浆装置，包括高压气罐1、储浆罐3和补浆罐4。储浆罐3顶部设有补浆进浆口302并配有补浆进浆阀11，储浆罐3底部设有出浆口301并配有出浆阀12。储浆罐3置于电子称量***5(如台秤)上，具有称量功能。本实施例中补浆罐4的顶端设有进气口401，并配有进气阀9；补浆罐4的底端设有补浆出浆口402，并配有补浆出浆阀10。

本例中高压气罐1经分压调节阀7和输气管8连通储浆罐3的上部的进出气口303，进出气口303经配有旁通阀门的旁通支管6连通补浆罐4上的进气口401，补浆罐4上的补浆出浆口402连通储浆罐3上的补浆进浆口302。输气管8上接有3个气体缓冲罐2，气体缓冲罐2起到平抑液体体积变化时导致压力变化的作用。

本实施例的工作原理如下：在高压气罐1上，通过分压调节阀7调节输出需要的压力，再经过数个气体缓冲罐2，起到平抑液体体积变化时导致压力变化的作用，最后气体到达有称量功能的储浆罐3，由储浆罐3底部的出浆口301将浆液压入受灌体中。

随着浆液的消耗，可以通过储浆罐3顶部的补浆进浆口302将灌满浆液的补浆罐4连接到储浆罐3上，打开旁通支管6上的旁通阀使补浆罐4和储浆罐3压力平衡，然后打开补浆罐4和储浆罐3之间的阀门实现浆液注入储浆罐3，再关闭旁通阀和补浆进浆阀门，最后再把补浆罐4移除，全程都有压力，流量，浆液质量变化实时记录，以此达到连续不间断，且有丰富数据的灌浆过程。

灌浆过程中高压气罐1中的气体属于消耗品，消耗过大，而压力不能满足时需要更换，或充气处理，亦可根据需要，预先采用空压机多补充几支气罐；补浆罐4体积应小于储浆罐3，且每次都罐满，不留空隙，这样连通储浆罐3时就不会影响***压力稳定，可以按储浆罐3大小定制不同体积倍率的补浆罐4，便于满足配浆少量多次的灌浆要求，待满足以上要求后，只需进行一下灌浆操作。

本实施例中灌浆操作步骤如下：

气密性检查：关闭出浆阀12，使灌浆***压力升高到灌浆最高压力值附近，关闭高压气罐1出气阀，进行闭压压力稳定性观察，待一段时间后压力不变化，即可认为***连接气密性合格，若有压力下降，应找出渗漏点处理后继续测试气密性，随后开启储浆罐3电子称量***5，记录初始数据。

补充浆液：将装满浆液的补浆罐4连接到储浆罐3的补浆进浆口302，连通旁通支管6，将浆液导入储浆罐3后移除补浆罐4。

气压调节：根据灌浆方案要求的最低压力，调节起灌气压值，即代表起始灌浆压力值，需要升压、保压都可以通过分压调节阀7结合旁通支管6泄压调节。

灌浆：将出浆口301的管路连接到灌浆孔，并开启出浆阀12进行灌浆作业。

持续补浆：根据储浆罐3显示重量进行补充浆液操作，确保储浆罐3不被压空，实现连续的稳定灌浆。

实施例2：如图3所示，本实施例与实施例1结构基本相同，不同之处仅在于本实施例中高压气罐1和气体缓冲罐2均匀布置于储浆罐3周围。

实施例3：本实施例为一种无脉动连续稳压灌浆装置，包括高压气罐1和储浆罐3。储浆罐3底部设有出浆口301并配有出浆阀12，储浆罐3置于电子称量***5(如台秤)上，具有称量功能。

本例中高压气罐1经分压调节阀7和输气管8连通储浆罐3的上部，输气管8上接有3个气体缓冲罐2，气体缓冲罐2起到平抑液体体积变化时导致压力变化的作用。

本实施例的工作原理如下：在高压气罐1上，通过分压调节阀7调节输出需要的压力，再经过数个气体缓冲罐2，起到平抑液体体积变化时导致压力变化的作用，最后气体到达有称量功能的储浆罐3，由储浆罐3底部的出浆口301将浆液压入受灌体中。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：包括高压气罐(1)和具有称量功能的储浆罐(3)，高压气罐(1)经分压调节阀(7)和输气管(8)连通所述储浆罐(3)的上部，储浆罐(3)底部设有出浆口(301)，所述输气管(8)上接有若干气体缓冲罐(2)。

2.根据权利要求1所述的无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：所述输气管(8)的靠所述储浆罐(3)端经旁通支管(6)连通补浆罐(4)，对应旁通支管(6)设有旁通阀；所述补浆罐(4)的顶端设有连接所述旁通支管(6)的进气口(401)，补浆罐(4)的底端设有补浆出浆口(402)，该补浆罐经补浆出浆口(402)连通储浆罐(3)顶端的补浆进浆口(302)，对应所述进气口(401)、补浆出浆口(402)和补浆进浆口(302)分别设有进气阀(9)、补浆出浆阀(10)和补浆进浆阀(11)。

3.根据权利要求2所述的无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：所述储浆罐(3)的上部设有进出气口(303)，该储浆罐经进出气口(303)连通所述输气管(8)和旁通支管(6)。

4.根据权利要求1或2或3所述的无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：所述高压气罐(1)和气体缓冲罐(2)均匀布置于所述储浆罐(3)周围。

5.根据权利要求1所述的无脉动连续稳压灌浆装置，其特征在于：所述储浆罐(3)置于电子称量***(5)上。

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