双液注浆机及其操作方法与流程

本发明涉及注浆施工领域,具体是双液注浆机及其操作方法。

背景技术：

双液注浆机将胶体和固化剂两种原料引至出浆口混合,再将混合得到的浆液进行压注,胶浆凝结后形成强度，从而起到加固作用。注浆广泛应用于隧道、道路、桥梁、水坝、矿山建设和建筑等领域。但是,现有双液注浆机大多为柱塞泵的形式，注浆过程存在脉动，而注浆过程存在脉动对围岩产生冲击；并且还存在配比调节范围窄和控制不精确的问题，导致浆液混合预期强度将会产生损减，从而影响整个注浆质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供双液注浆机及其操作方法，解决了现有双液注浆机大多还存在配比控制不精确，导致浆液混合预期强度产生损减的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

本发明提供的双液注浆机，包括第一泵送系统、第二泵送系统和混合系统，其中，第一泵送系统包括第一单螺杆泵、第一泵送管路和第一原料储存罐，其中，第一单螺杆泵上设置有向其提供动力的第一调速电机，第一单螺杆泵上的进料口与第一原料储存罐连接，第一原料储存罐上的出料口连接有第一泵送管路；

第二泵送系统包括第二单螺杆泵、第二调速电机、第二泵送管路和第二原料储存罐，其中，第二调速电机向第二单螺杆泵提供动力，第二单螺杆泵上的进料口与第二原料储存罐连接，第二单螺杆泵上的出料口连接有第二泵送管路；

混合系统包括搅拌器驱动马达、搅拌器转轴和设置有出浆连接口的混合搅拌器，其中，搅拌器转轴的一端与搅拌器驱动马达连接，搅拌器转轴的另一端与置于混合搅拌器内部的搅拌叶片连接；

同时，混合搅拌器上开设有两个进料口，两个进料口分别连接第一混合管路和第二混合管路，其中，第一混合管路与第一泵送管路连接；第二混合管路与第二泵送管路连接。

优选地，第一泵送系统与混合系统连接的第一泵送管道上依次设置有第一流量计、第一压力表和第一阻水单向阀；第二泵送系统与混合系统连接的第二泵送管道上依次设置有第二流量计、第二压力表和第二阻水单向阀。

优选地，混合搅拌器包括具有空腔结构的搅拌罐本体，搅拌罐本体的一端设有顶端盖，另一端设置有底端盖，其中，出浆连接口设置在顶端盖上；底端盖上开设有第一注浆进口、第二注浆进口；同时，底端盖上还开设有安装孔和两个能够安装轴用密封圈的环形密封槽，其中，所述安装孔与两个密封槽同轴，同时，两个密封槽之间设置有密封指示孔，所述密封指示孔与安装孔相通，所述安装孔与搅拌罐本体的空腔结构相通。

优选地，搅拌器驱动马达安装在电动机架上，电动机架与底端盖之间设置有轴承支座，所述轴承支座内安装有第一轴承和第二轴承，所述搅拌器转轴与两个轴承相配合。

优选地，搅拌罐本体的空腔结构内均布有若干个促使搅拌更均匀的挡板。

优选地，所述双液注浆机还包括清洁系统，清洁系统包括清洁泵和向其提供动力的清洁泵驱动电机，其中，清洁泵通过清洁管路连接至混合系统上。

优选地，清洁管路通过第一三位三通阀分为两条支路，包括第一清洁管道支路和第二清洁管道支路，第一清洁管道支路上设置有第一阻浆单向阀，且与第一泵送管路连接；第二清洁管道支路设置有第二阻浆单向阀，且与第二泵送管路连接，同时，清洁管路设置有安全阀(26)，所述安全阀(26)安装在第一三位三通阀(20)与清洁泵(4)之间。

一种双液注浆机的操作方法，首先调节两个调速电机的转速；接着打开搅拌器驱动马达和两个调速电机，开始进行注浆工作；注浆结束后，同时关闭两个调速电机，最后关闭搅拌器驱动马达。

优选地，在注浆开始前，首先通过清洁系统对混合系统、混合系统与泵送系统的连接管道进行清洗，其中，清洗系统包括清洁管路、清洁泵和向其提供动力的清洁泵驱动电机，其中，清洁管路通过第一三位三通阀分为两条支路，包括第一清洁管道支路和第二清洁管道支路，第一清洁管道支路上设置有第一阻浆单向阀，且与第一泵送管路连接；第二清洁管道支路设置有第二阻浆单向阀，且与第二泵送管路连接，同时，清洁管路设置有安全阀，所述安全阀安装在第一三位三通阀与清洁泵之间。

优选地，清洗工作包括以下步骤：

第一步，首先将设置在第一混合管路上的放液二位三通阀调节在注浆回路畅通，放液支路断开的状态；

第二步，然后启动搅拌器驱动马达和清洁驱动电机；

第三步，接着将第一三位三通阀分别调节到第一清洁管道支路导通和第二清洁管道支路导通，通过观察安全阀判断各连接管路及各个阀体是否存在堵塞或损坏；

第四步，调节第一三位三通阀到第一清洁管道支路或第二清洁管道支路，并单独开启持续一段时间，从而保证两个管道都清洁畅通；

第五步，清洗结束，进行排水处理：关闭搅拌器驱动马达和清洁驱动电机；调节放液二位三通阀阀门至注浆回路断开，放液支路导通，使混合搅拌器内部水排干净。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的双液注浆机，包括泵送系统和混合系统；其中泵送系统包括两个互相独立的变速电机、单螺杆泵和和原料储存罐；本发明涉及的双液注浆机能够通过变速电机，来改变单螺杆泵的转速来保证两种液体的精确定量配比，解决了现有因配比控制不精确而导致的浆液混合预期强度有所损减的问题；同时，选用单螺杆泵作为泵送系统，由于单螺杆泵的泵送过程类似于叶片泵，但是使用压力更高，并能适用于粘度更大的液体，并且单螺杆泵的泵送过程类似于多个正弦曲线叠加，理论上其泵送脉动值为零，因而克服了传统柱塞泵注浆存在脉动的缺点，再者，具有驱动马达的混合搅拌器使得搅拌更加充分；能够适用于粘度更大、搅拌混合更加困难的胶浆混合；本发明结构简单、操作方便。

进一步的，泵送系统和混合系统的连接管理上设置的压力表和流量表，便于注浆过程中进行实时观察；同时设置的阻水单向阀，用来防止清洗过程中清洁水流入泵内。

进一步的，搅拌器转轴与混合搅拌器的连接处设置的密封槽，密封圈槽内部可安装轴用密封圈,可以防止因高压渗流浆液流入搅拌器驱动电机造成电机损坏，同时拥有密封指示孔可从侧端排出渗流浆液，同时可通过监测渗流出浆液的量来判断密封是否失效。

进一步的，利用两个轴承对搅拌器转轴进行支撑，并保证搅拌器转轴和搅拌罐轴封的同轴度。

进一步的，设置的清洁系统，能够对注浆混合装置进行全方位清洗，保证注浆机管路的清洁；可有效防止残留浆液凝结而堵塞注浆系统。

进一步的，清洁管路上设置的阻浆单向阀，用来防止浆液进入清洁泵，堵塞清洁系统。

进一步的，清洁管路上设置的安全阀，用来预防在上次工作清洁不彻底而注浆管路堵塞的工况下盲目工作而引起泵送和清洁系统损坏。

本发明还提供的双液注浆机的操作方法，首先调节两个调速电机的转速，来改变螺杆泵的转速来保证两种液体的精确定量配比；接着打开搅拌器驱动马达和两个调速电机，分别带动两个单螺杆泵和搅拌器转轴运动，最后开始进行注浆工作；注浆结束后，同时关闭两个调速电机，最后关闭搅拌器驱动马达；本发明涉及的双液注浆机中，混合搅拌器具有驱动马达，使得搅拌更加充分；能够适用于粘度更大、搅拌混合更加困难的胶浆混合；本发明结构简单、操作方便。

进一步的，在注浆前通过清洗系统对注浆混合装置进行全方位清洗，保证注浆机管路的清洁；可有效防止残留浆液凝结而堵塞注浆系统。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的结构布置图；

图3为混合系统的剖视图；

图4为混合搅拌器的俯视图；

图5为底端盖的剖视图；

图6为底端盖的俯视图；

图7为顶端盖的剖视图；

其中，1、第一单螺杆泵2、第一调速电机3、第一原料储存罐4、清洁泵5、清洁泵驱动电机6、第二调速电机7、第二原料储存罐8、第二单螺杆泵9、第二流量计10、第二压力表11、第二阻水单向阀12、第二三通管接头13、第二阻浆单向阀14、混合搅拌器15、搅拌桨叶16、出浆连接口17、放液二位三通阀18、搅拌器转轴19、搅拌器驱动马达20、第一三位三通阀21、第一阻浆单向阀22、第一三通管接头23、第一阻水单向阀24、第一压力表25、第一流量计26、安全阀27、第一轴承28、第二轴承29、底端盖30、挡板31、顶端盖32、轴承支座33、电动机架34、联轴器35、第一密封槽36、第二密封槽37、密封指示孔38、第一注浆进口39、第二注浆进口40、出浆口41、把手42、万向轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种小型双液注浆机，包括泵送系统、清洁系统和混合系统，其中，泵送系统和清洁系统并联接入管路中，并与混合系统串接。

泵送系统包括第一泵送系统和第二泵送系统，其中，第一泵送系统为胶体输送管路，第二泵送系统为固化剂输送管路。

具体地，第一泵送系统包括第一单螺杆泵1、第一调速电机2和第一原料储存罐3，其中，第一单螺杆泵1上设置有向其提供动力的第一调速电机2，且其进料口与第一原料储存罐3连接，第一单螺杆泵1的出料口通过第一泵送管路与混合系统连接。

其中，在第一泵送管路自第一单螺杆泵1的出料口至混合系统依次设置有第一流量计25、第一压力表24和第一阻水单向阀23。

第二泵送系统包括第二单螺杆泵8、第二调速电机6和第二原料储存罐7，其中，第二调速电机6向第二单螺杆泵8提供动力，第二单螺杆泵8的进料口与第二原料储存罐7连接，第二单螺杆泵8的出料口通过第二泵送管路连接到混合系统上。

其中，在第二泵送管路自第二单螺杆泵7的出料口至混合系统依次设置有第二流量计9、第二压力表10和第二阻水单向阀11。

清洁系统包括清洁泵4和向清洁泵4提供动力的清洁泵驱动电机5，其中，清洁泵4通过清洁管路连接至混合系统上。

其中，清洁管路通过第一三位三通阀20分为两条支路，包括第一清洁管道支路和第二清洁管道支路，第一清洁管道支路与第一泵送管路连接，且第一清洁管道支路上设置有第一阻浆单向阀21；第二清洁管道支路与第二泵送管路连接，且第二清洁管道支路上设置有第二阻浆单向阀13，清洁管路设置有安全阀26，所述安全阀26安装在第一三位三通阀20与清洁泵4之间。

混合系统包括第一混合管路和第二混合管路，其中，第一混合管路的一端、第一清洁管道支路和第一泵送管路通过第一三通管接头22连接；同时，第一混合管路的另一端通过放液二位三通阀17与排水管路和混合系统中的混合搅拌器14连接；

第二混合管路的一端、第二清洁管道支路和第二泵送管路通过第二三通管接头12连接；第二混合管路的另一端与混合搅拌器14连接。

如图2所示，所述注浆机安装在框架内，所述框架的下方设置有万向轮42，上方的一侧设置有把手41，以便整个结构的移动。

如图3-图7所示，混合搅拌器14包括具有空腔结构的搅拌罐本体，搅拌罐本体的一端设有顶端盖31，另一端设置有底端盖29，其中，顶端盖31上开设有出浆口40，所述出浆口40与设置在搅拌罐本体外侧的出浆连接口16连接。

底端盖29上开设有安装孔和两个环形密封槽(35、36)，其中，所述安装孔与两个密封槽(35、36)同轴，同时，两个密封槽(35、36)之间设置有密封指示孔37，所述密封指示孔37与安装孔相通，所述安装孔与搅拌罐本体的空腔结构相通。

所述安装孔内配合安装有搅拌器转轴18，所述搅拌器转轴18的一端穿过安装孔伸入至搅拌罐本体内，与置于搅拌罐本体内的搅拌桨叶15连接，所述搅拌桨叶15为开启涡轮式，且设置有六个叶片，同时，叶片倾斜45°角度；其目的在于能匹配注浆过程的实际搅拌工作要求，匹配设计的搅拌罐形状，能够在搅拌过程中形成更加复杂的流场，使得搅拌过程更均匀，搅拌效率更高。

所述搅拌器转轴18的另一端通过联轴器34与安装在电动机架33上的搅拌器驱动马达19连接，所述电动机架33与底端盖29之间设置有轴承支座32，所述轴承支座32内安装有第一轴承27和第二轴承28，所述搅拌器转轴18与两个轴承(27、28)相配合，通过两个轴承(27、28)对搅拌器转轴18进行支撑并保证了搅拌罐轴封的同轴度。

进一步的，搅拌罐本体的空腔结构内均布有若干个促使搅拌更均匀的挡板30。

进一步的，底端盖29上开设有第一注浆进口38和第二注浆进口39，其中，第一注浆进口38与第一混合管路连接；第二注浆进口39与第二混合管路连接。

一种双液注浆机的应用，包括以下步骤：

步骤s1，对各个导管支路进行清洗：

先将第一混合管路中的放液二位三通阀17调节在注浆回路畅通，放液支路断开的状态，然后启动混合系统中的搅拌器驱动马达19、清洁系统中的清洁驱动电机5和清洗泵4；接着分别调节清洁系统上的第一三位三通阀20到第一清洁管道支路导通和第二清洁管道支路导通，通过观察安全阀(26)，观察搅拌器注浆出口16和安全阀26是否有水流出；若安全阀26出水，则应及时关闭电源，检查管路及阀体是否存在堵塞和损坏；

等到注浆出口16有水流出后，调节第一三位三通阀20到第一清洁管道支路或第二清洁管道支路并单独开启持续一段时间，从而保证两个管道都清洁畅通；

步骤s2，清洗结束，进行排水处理：

关闭搅拌器驱动马达19，关闭清洁驱动电机5和清洗泵4；调节放液二位三通阀17阀门至注浆回路断开，放液支路导通，使混合搅拌器14内部水排干净；

步骤s3，开始注浆：

再次调节放液二位三通阀17的阀门，使得注浆回路畅通，放液支路断开；接着调节第一调速电机2和第二调速电机6的转速，从而控制对应的第一单螺杆泵1和第二单螺杆泵8的排量至预期配比；再接着打开搅拌器驱动马达19、打开两个单螺杆泵，开始进行注浆工作；

步骤s4，注浆结束后，同时关闭两个单螺杆泵；

步骤s5，最后对注浆机再次进行清洗工作：重复上述步骤s1、s2。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。