一种非开挖顶进用恒压注浆系统及使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种非开挖顶进用恒压注浆系统及使用方法，启动注浆泵，注浆泵将润滑浆液注入供浆罐高压力仓内，当高压力仓内的压力值达到0.3MPa时，高压力仓内的压力将活塞压板向上顶起，拉力弹簧被塞压板拉伸，润滑浆液通过出浆口进入使用压力仓，当使用压力仓压力到达上限0.3MP压力时，电接点压力表切断供电，停止注浆；随着使用压力仓内润滑浆液通过注浆喷嘴的使用损耗，当压力降低至下限0.2MPa时，电接点压力表启动注浆泵继续注浆；如此反复动作，实现将注浆压力恒定在使用压力区间内。可以实现压力控制自动化，避免了人为观察控制注浆压力带来的失误，不会发生由于注浆间歇导致的泥浆回流阻塞注浆管路，造成润滑失败。
【专利说明】
一种非开挖顶进用恒压注浆系统及使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及恒压注浆系统，特别涉及一种非开挖顶进用恒压注浆系统及使用方法，用于非开挖顶进管道或顶进涵体施工作业的润滑注浆管路系统前端，具有保证顶进施工作业全过程稳定注浆压力的作用。
【背景技术】
[0002]在非开挖顶进施工技术中，由于在顶进阶段，需要通过恒定的压力不间断的注入润滑浆液，从而在顶进物周围形成稳定的润滑浆护套，用于降低顶进阻力，保证顶进精度和工程质量，同时确保护套泥浆保持一定压力，润滑浆不回流。由于目前非开挖顶进技术在细节上仍需继续完善，实际工程中普遍采用根据经验对注浆栗进行人为控制的措施，有的甚至为了方便，出现平时不注浆，待顶进阻力剧增时进行高压过量注浆，极易导致地表窜浆、地面隆起等问题。如何解决现有技术的不足，已成为本行业技术人员的课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对非开挖顶进工艺的特点，提供一种非开挖顶进用恒压注浆系统及使用方法，用于非开挖顶进管道或涵体施工作业的润滑注浆管路前端，用以解决顶进过程中将压力恒定在设定区间。
[0004]本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种非开挖顶进用恒压注浆系统，包括储浆罐及设置在车板上的注浆栗、报警器，储浆罐通过连接管与注浆栗连接，其特征在于:还包括供浆罐、隔板、底座、支架、压力表1、压力表Π、电接点压力表、活塞拉杆、定位螺杆、拉力弹簧、活塞压板、排空截门、检修截门、橡胶垫圈1、橡胶垫圈Π、密封圈；
三根所述支架固定在底座上，供浆罐固定在三根支架上，供浆罐的内壁焊接一块隔板，在隔板上设有圆形的出浆口，隔板上端的腔体为使用压力仓，隔板下端的腔体为高压力仓，在供浆罐低端的排空口上设有排空截门，排空截门与排空口之间设有橡胶垫圈I，在供浆罐上端的检修口上设有检修截门，检修截门与检修口之间设有橡胶垫圈Π ;
所述活塞拉杆的一端与活塞压板固定，所述活塞压板扣装在隔板的出浆口上，在活塞压板与隔板出浆口之间设有密封圈，活塞拉杆的另一端垂直于高压力仓内，所述定位螺杆的一端与排空截门相螺接，定位螺杆的另一端垂直于高压力仓内与活塞拉杆的另一端间距配合，所述拉力弹簧套装在定位螺杆及活塞拉杆的另一端上，拉力弹簧的一端与活塞拉杆的另一端焊接固定，拉力弹簧的另一端与定位螺杆的另一端焊接固定，在供浆罐外壁上分别设有注浆口、出浆口、测压口，注浆口与高压力仓相通，出浆口和测压口与使用压力仓相通，在出浆口上装有压力表I，在测压口上装有电接点压力表，在注浆口上装有压力表Π，注浆口通过连接管与注浆栗连接，电接点压力表通过连接线分别与注浆栗、报警器连接。
[0005]—种非开挖顶进用恒压注浆系统的使用方法，其特征在于:使用方法如下，
首先设定供浆罐使用压力仓稳压区间为0.2MPa-0.3MPa，再调整电接点压力表压力下限节点为0.2MPa，压力上限节点为0.3MPa，拉力弹簧的设计为0.3MPa的浆液顶力，再将供浆罐出浆口通过注浆管与顶涵用润滑浆注浆喷嘴连接；
使用时，启动注浆栗，注浆栗将润滑浆液通过注浆口注入供浆罐高压力仓内，当高压力仓内的压力值达到0.3MPa时，高压力仓内的压力通过隔板出浆口将活塞压板向上顶起，拉力弹簧被塞压板拉伸，润滑浆液通过出浆口进入隔板使用压力仓，随着使用压力仓内的润滑浆液逐渐增多，压力上升，当使用压力仓压力到达上限0.3MP压力时，电接点压力表的活动触点与上限触头接通，继电器动作，其常闭触头断开，切断供电，注浆栗关闭，停止注浆；随着使用压力仓内润滑浆液通过注浆喷嘴的使用损耗，使用压力仓压力逐渐降低，当压力降低至下限0.2MPa时，电接点压力表的活动触点与下限触头接通，继电器动作并自锁，其常开触头闭合，电流被接通，报警器开始报警，同时注浆栗继续注浆;如此反复动作，实现将注浆压力恒定在使用压力区间内。
[0006]本发明的有益效果是:
1、可以实现压力控制自动化、标准化，避免了人为观察控制注浆压力带来的失误。
[0007]2、顶进工程主要是依靠对顶进物周边的润滑效果实现顶进施工的精度、质量、进度，通过此设备可以实现在顶进全过程中压力恒定在允许范围内，不会发生由于注浆间歇导致的泥浆回流阻塞注浆管路，造成润滑失败。
[0008]3、由于设置了电接点压力表，施工控制压力可调节，可根据施工需要进行设定。
[0009]4、可以有效避免由于注浆压力过大造成地面隆起、上浮、地面跑浆。
[0010]5、可以有效避免由于注浆压力过小或注浆连续性不好导致的顶进阻力过大甚至顶进抱死，顶进失败。如出现回流则造成失压、保压失败，甚至由于回流浆内携带的泥土、砂石造成注浆管路的堵塞，导致顶进物周围土体直接作用于涵体外侧，摩擦阻力将急剧增加。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1A的放大图；
图3为图1B的放大图；
图4为图1C的放大图。
【具体实施方式】
[0012]如图1至4所示，一种非开挖顶进用恒压注浆系统，包括储浆罐17及设置在车板上的注浆栗18、报警器19，储浆罐17通过连接管与注浆栗18连接，还包括供浆罐1、隔板2、底座
3、支架4、压力表15、压力表Π 6、电接点压力表7、活塞拉杆8、定位螺杆9、拉力弹簧10、活塞压板11、排空截门12、检修截门13、橡胶垫圈114、橡胶垫圈Π 15、密封圈16。
[0013]三根支架4固定在底座3上，供浆罐I焊接在三根支架4上，在供浆罐I内壁的中间位置焊接一块隔板2，在隔板2上设有圆形的出浆口，隔板2上端的腔体为使用压力仓，隔板2下端的腔体为高压力仓，在供浆罐I低端的排空口上设有排空截门12，用于完工后排出多余润滑浆液，排空截门12与排空口之间设有橡胶垫圈114。
[0014]在供浆罐I上端的检修口上设有检修截门13，检修截门13与检修口之间设有橡胶垫圈Π 15，将活塞拉杆8的一端与活塞压板11固定，活塞压板11上端设有检修吊环8-1，用于定期检修或更换活塞部件用。将活塞压板11扣装在隔板2的出浆口上，在活塞压板11与隔板2出浆口之间设有密封圈16，活塞拉杆8的另一端垂直于高压力仓内，将定位螺杆9的一端与排空截门12相螺接，定位螺杆9的另一端垂直于高压力仓内，定位螺杆9另一端与活塞拉杆8另一端之间设有一段距离，距离为3毫米余量，将拉力弹簧10套装在定位螺杆9及活塞拉杆8的另一端外侧上，拉力弹簧10的一端即拉力弹簧10上端的1/4部分与套装在活塞拉杆8上相应的部分焊接在一起，拉力弹簧10的另一端即拉力弹簧10下端的1/4部分与套装在定位螺杆9上相应的部分焊接在一起，拉力弹簧10的中间部分分别与套装在活塞拉杆8和定位螺杆9相应的部分间隙配合，以满足弹簧伸缩要求。
[0015]在供浆罐I高压力仓上端一侧的外壁上设有注浆口1-1，注浆口 1-1上安装有压力表Π 6。
[0016]在供浆罐I使用压力仓下端一侧的外壁上设有出浆口1-2，出浆口 1-2上安装有压力表15。
[0017]在供浆罐I使用压力仓上端一侧的外壁上设有测压口1-3，测压口 1-3上安装有电接点压力表7。
[0018]注浆口 1-1与高压力仓相通，出浆口 1-2和测压口 1-3与使用压力仓相通，注浆口 1-1通过连接管与注浆栗18连接，电接点压力表7通过连接线分别与注浆栗18、报警器19连接。
[0019]增设报警器19，当需要补浆开启注浆栗18时发出警报，提示工作人员检查储浆罐17内是否有足够的下一次补浆用的浆液。
[0020]一种非开挖顶进用恒压注浆系统的使用方法，步骤如下:
以图1所示压力值为例，假定设计要求的供浆罐I使用压力仓稳压区间为0.2MPa-
0.310^，在调整电接点压力表7压力下限节点为0.210^，压力上限节点为0.310^，拉力弹簧10的设计拉力相当于0.3MPa的楽液顶力。
[0021 ]使用时，将供浆罐I出浆口 1-2通过注浆管与顶涵用润滑浆注浆喷嘴连接。
[0022]启动注浆栗18，注浆栗18将润滑浆液通过注浆口1-1注入供浆罐I高压力仓内，当高压力仓内的压力值达到0.3MPa时，高压力仓内的压力通过隔板2出浆口将活塞压板11向上顶起，拉力弹簧10被活塞压板11拉伸，润滑浆液通过出浆口进入隔板2使用压力仓，随着使用压力仓内的润滑浆液逐渐增多，压力上升，当使用压力仓压力到达上限0.3MP压力时，电接点压力表7的活动触点与上限触头接通，继电器动作，其常闭触头断开，切断供电，注浆栗18关闭，停止注浆;随着使用压力仓内润滑浆液通过注浆喷嘴的使用损耗，使用压力仓压力逐渐降低，当压力降低至下限0.2MPa时或开机时低于下限时，电接点压力表7的活动触点与下限触头接通，继电器动作并自锁，其常开触头闭合，电流被接通，报警器19开始报警，同时注浆栗18继续注浆;如此反复动作，实现将注浆压力恒定在使用压力区间内。
[0023]以上各压力参数值是为说明系统的工作原理所设计，实际使用时，可根据具体的要求进行相应设定。
[0024]根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
【主权项】
1.一种非开挖顶进用恒压注浆系统，包括储浆罐(17)及设置在车板上的注浆栗(18)、报警器(19)，储浆罐(17)通过连接管与注浆栗(18)连接，其特征在于:还包括供浆罐(1)、隔板(2)、底座(3)、支架(4)、压力表1(5)、压力表Π (6)、电接点压力表(7)、活塞拉杆(8)、定位螺杆(9)、拉力弹簧(10)、活塞压板(11)、排空截门(12)、检修截门(13)、橡胶垫圈1(14)、橡胶垫圈Π(15)、密封圈(16); 三根所述支架(4)固定在底座(3)上，供浆罐(I)固定在三根支架(4)上，供浆罐(I)的内壁焊接一块隔板(2)，在隔板(2)上设有圆形的出浆口，隔板(2)上端的腔体为使用压力仓，隔板(2)下端的腔体为高压力仓，在供浆罐(I)低端的排空口上设有排空截门(12)，排空截门(12)与排空口之间设有橡胶垫圈1(14)，在供浆罐(I)上端的检修口上设有检修截门(13)，检修截门(13 )与检修口之间设有橡胶垫圈Π (15 ); 所述活塞拉杆(8)的一端与活塞压板(11)固定，所述活塞压板(11)扣装在隔板(2)的出浆口上，在活塞压板(11)与隔板(2)出浆口之间设有密封圈(16)，活塞拉杆(8)的另一端垂直于高压力仓内，所述定位螺杆(9)的一端与排空截门(12)相螺接，定位螺杆(9)的另一端垂直于高压力仓内与活塞拉杆(8)的另一端间距配合，所述拉力弹簧(10)套装在定位螺杆(9)及活塞拉杆(8)的另一端上，拉力弹簧(10)的一端与活塞拉杆(8)的另一端焊接固定，拉力弹簧(10)的另一端与定位螺杆(9)的另一端焊接固定，在供浆罐(I)外壁上分别设有注浆口(1-1)、出浆口(1-2)、测压口(1-3)，注浆口(1-1)与高压力仓相通，出浆口(1-2)和测压口(1-3)与使用压力仓相通，在出浆口(1-2)上装有压力表1(5)，在测压口(1-3)上装有电接点压力表(7)，在注浆口(1-1)上装有压力表Π (6)，注浆口(1-1)通过连接管与注浆栗(18)连接，电接点压力表(7)通过连接线分别与注浆栗(18)、报警器(19)连接。2.—种采用权利要求1所述的非开挖顶进用恒压注浆系统的使用方法，其特征在于:使用方法如下， 首先设定供浆罐(I)使用压力仓稳压区间为0.2MPa-0.3MPa，再调整电接点压力表(7)压力下限节点为0.2MPa，压力上限节点为0.3MPa，拉力弹簧(10)的设计为0.3MPa的浆液顶力，再将供浆罐(I)出浆口( 1-2)通过注浆管与顶涵用润滑浆注浆喷嘴连接； 使用时，启动注浆栗(18)，注浆栗(18)将润滑浆液通过注浆口(1-1)注入供浆罐(I)高压力仓内，当高压力仓内的压力值达到0.3MPa时，高压力仓内的压力通过隔板(2)出浆口将活塞压板(11)向上顶起，拉力弹簧(10)被塞压板(11)拉伸，润滑浆液通过出浆口进入隔板(2)使用压力仓，随着使用压力仓内的润滑浆液逐渐增多，压力上升，当使用压力仓压力到达上限0.3MP压力时，电接点压力表(7)的活动触点与上限触头接通，继电器动作，其常闭触头断开，切断供电，注浆栗(18)关闭，停止注浆;随着使用压力仓内润滑浆液通过注浆喷嘴的使用损耗，使用压力仓压力逐渐降低，当压力降低至下限0.2MPa时，电接点压力表(7)的活动触点与下限触头接通，继电器动作并自锁，其常开触头闭合，电流被接通，报警器(19)开始报警，同时注浆栗(18)继续注浆;如此反复动作，实现将注浆压力恒定在使用压力区间内。
【文档编号】F04B49/02GK106089666SQ201610653029
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月11日 公开号201610653029.9, CN 106089666 A, CN 106089666A, CN 201610653029, CN-A-106089666, CN106089666 A, CN106089666A, CN201610653029, CN201610653029.9
【发明人】杜辉, 禹作利, 李洪亮, 郭宝顺
【申请人】天津市水利工程有限公司