一种采用混合器的双液灌浆装置的制作方法

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种用于大空隙地层的采用混合器的双液灌浆装置

背景技术：

水泥－水玻璃灌浆是处理大空隙地层时最常用的一种方法，可以根据地层条件和施工要求的不同分别采用单液法和双液法灌注。但有时候我们对水泥－水玻璃灌浆特点掌握不当，常常达不到理想的灌浆效果。尽管有许多书籍介绍了有关水泥－水玻璃浆液的知识，但实际使用起来却较难以掌握。这是因为水泥－水玻璃浆液胶凝速度快，试验室里浆液各组份的比例在现场难以准确计量，而且难以获得适宜的灌浆装置。水泥浆中加入水玻璃有两个作用，一是作为速凝剂使用，掺量较少，一般约占水泥重量的3%～5%；另一种作用是作为主材使用，掺量较多。在水泥－水玻璃浆液中，水泥的作用是提供结石强度，水泥浆的浓度是决定结石强度的关键因素。而水玻璃则是促进水泥浆早凝的因素。水玻璃作为主材时，对水泥－水玻璃浆液进行单液灌浆通常是比较困难的，这是因为水玻璃加到水泥浆中后马上就凝结成块，浆液呈“疙瘩汤”状，开始的凝胶体（疙瘩）处于一种半干的状态，屈服强度很大，灌浆泵不能正常泵送，必须进行强力搅拌使凝胶体分散，浆液呈膏状后才能正常灌注，而普通搅拌机是搅不开的。因此，设计一种用于水泥－水玻璃双液灌浆装置是很有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采用混合器的双液灌浆装置，以用于解决水泥-水玻璃双液灌浆中存在的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种采用混合器的双液灌浆装置，该装置包括浆液搅拌站和灌浆孔，在浆液搅拌站和灌浆孔之间并联设置水泥浆液和水玻璃浆液的输浆管道；水泥浆液的输浆管道上，自浆液搅拌站出来，依次串联有水泥浆池、灌浆泵、压力表和闸阀；水玻璃浆液的输浆管道上，自浆液搅拌站出来，依次串联有水玻璃池、灌浆泵、压力表和闸阀；水泥浆液和水玻璃浆液的输浆管道在灌浆孔外汇入混合器中，然后再通过混合器输入到灌浆孔中。

其中，混合器为圆筒形结构，其一端有两个开口，分别接入水泥浆液和水玻璃浆液的输浆管道，另一端有一个开口，连接一根输浆管道伸入灌浆孔中。混合器的内部设置有一个螺纹连接头，螺纹连接头的后方有块挡板，挡板后方设有一个螺旋叶片，螺旋叶片自挡板向外呈锥形收缩。

由于采用了本实用新型的技术方案，当水泥浆液和水玻璃浆液进入该混合器中后，被螺旋叶片进行预先搅拌，不会提前凝结成疙瘩状，这样等水泥浆液和水玻璃浆液混合完成后再灌入灌浆孔中，效果就会好得多。

附图说明，

图1是本实用新型的浆液在混合器中混合灌浆法装置示意图；

图2是本实用新型的混合器内部构造示意图。

附图标记说明：1-浆液搅拌站，2-水泥浆池，3-水玻璃池，4-输浆管道，5-灌浆泵，6-闸阀，7-压力表，8-灌浆孔，9-螺纹连接头，10-挡板，11-螺旋叶片，12-混合器。

具体实施方式，

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

首先，本实用新型的一种采用混合器的双液灌浆装置主要包括：一个浆液搅拌站1，用于搅拌水泥浆液和水玻璃浆液；一个水泥浆池2，一个水玻璃池3，分别通过输浆管道4与浆液搅拌站1连接；还包括两台灌浆泵5，分别用于泵送水泥浆液和水玻璃浆液；水泥浆液的输浆管道4与水玻璃浆液的输浆管道4在浆液搅拌站1和灌浆孔8之间并联连接。

如图1所示，水泥浆液的输浆管道4上，自浆液搅拌站1出来，依次串联有水泥浆池2、灌浆泵5、压力表7和闸阀6；水玻璃浆液的输浆管道4上，自浆液搅拌站1出来，依次串联有水玻璃池3、灌浆泵5、压力表7和闸阀6；水泥浆液和水玻璃浆液的输浆管道4在灌浆孔8外汇入混合器12中，然后再通过混合器12输入到灌浆孔8中。

通常混合器12为圆筒形结构，其一端有两个开口，分别接入水泥浆液和水玻璃浆液的输浆管道4，另一端有一个开口，连接一根输浆管道4伸入灌浆孔8中。如图2所示，混合器12的内部设置有一个螺纹连接头9，螺纹连接头9的后方有块挡板10，挡板10后方设有一个螺旋叶片11，螺旋叶片自挡板10向外呈锥形收缩。

实施例1：本实用新型的技术方案在贵州鹿角坝项目中的应用：

1）灌浆时采用两个灌浆泵5，通常大泵灌水泥浆，小泵灌水玻璃浆。水泥浆液一般都采用水灰比0.8：1的浓浆，通过泵头回浆来控制灌浆压力；水玻璃浆液不控制灌浆压力，而是随水泥浆的进浆过程控制注入率，一般掌握在水泥浆注入率的5%～8%。

2）采用孔口封闭纯压式灌浆，如图1。灌水玻璃的塑料射浆管要下入孔底，间断加入水玻璃浆液。两种浆液的输浆管路4上都要安装逆止阀，避免两管路内压力差过大使浆液回流造成堵塞管路事故。

3）在对大空隙地层进行灌浆的过程中，要有专人控制水玻璃浆的注入。具体方法是：当通过压力表7发现灌浆压力骤升时，马上关闭水玻璃浆输浆闸阀6，待水泥灌浆泵5压力降下来时再进行水玻璃浆液灌注，如此反复，直到达到较高的压力也不能灌入时停止灌浆。

4）灌浆段长的确定一般按钻孔不返水为标准进行划分，即钻孔出现不返水时立即取钻灌浆，对灌浆段长没有特别的规定。但当钻孔段长达到5m左右时，若还正常返水，也要进行普通水泥浆液灌浆。

浆液混合的均匀程度是确保灌浆质量的关键，这与浆液配比及混合器12的结构相关。浆液是靠其在混合器12内的喷射、旋流进行混合的，混合器12的结构形式很多，比较简单且混全效果较好的结构如图2。无论采用哪种结构，在制作混合器12时都要进行浆液混合试验。

当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。