一种自动控制双液灌浆一体化装置的制作方法

1.本实用新型属于地层加固防渗装置及施工领域，该装置及方法可在双液灌浆施工过程中用于自动化配浆、灌浆过程中的实时监测、控制并对数据进行处理记录。


背景技术：

2.在地层加固防渗工程中，需在土层中注入特定量的双液浆以提高土体的强度及防渗能力。施工过程中会根据地层情况对两种浆液的物理性质进行调整，并对灌浆工艺参数进行实时的监测控制，需引入一体化自动控制双液灌浆装置进行全过程的控制。


技术实现要素：

3.本实用新型一种自动控制双液灌浆一体化装置，装置包括：控制模块执行模块a、配浆模块a、执行模块b、配浆模块b，控制模块通过信号线同执行模块a、配浆模块a、执行模块b、配浆模块b连接，执行模块a通过灌浆泵同配浆模块a连接，执行模块b通过灌浆泵同配浆模块b连接。
4.控制模块包括控制箱、控制柜；执行模块a包括仪器箱、变频器、限流阀、流量计、压力保护开关、电动压力控制阀、信号控制线、电动压力阀控制线、变频器控制线、进浆管路、回浆管路、灌浆泵出浆口、进浆管连接口；配浆模块a包括水箱、水箱门、水管、控水电子阀、上搅拌桶、上层搅拌叶、称重秤、放浆管路、放浆电子阀、下搅拌桶、下层搅拌叶、浓浆电子阀、浓浆管路、搅拌桶出浆口、回浆口；执行模块b同执行模块a组成一致，配浆模块b同配浆模块a组成一致。
5.变频器、电动压力控制阀分别通过变频器控制线、电动压力阀控制线同控制柜连接；限流阀、流量计、压力保护开关通过信号控制线同控制柜连接；变频器通过变频器控制线与外部灌浆泵连接。
6.上搅拌桶通过水管和水箱连接，通过浓浆管路、放浆管路和下搅拌桶、制浆站连接，称重秤在上搅拌桶底部；变频器通过变频器控制线同灌浆泵连接，搅拌桶出浆口同灌浆泵连接，限流控制阀、流量计、通过进浆管路、同进浆口连接，所述的智能压力保护开关、压力控制阀、通过回浆管路同进浆管路、回浆口连接。
附图说明
7.图1为一种自动控制双液灌浆一体化装置。
8.图中标记：1-控制箱、2-控制柜、3-仪器箱、4-压力保护开关、5-限流阀、6-流量计、7-信号控制线、8-电动压力控制阀、9-变频器、10-电动压力阀控制线11-变频器控制线、12-进浆管路、13-回浆管路、14-水箱、15-水箱门、16-水管17-控水电子阀、18-上搅拌桶、19-上层搅拌叶、20-称重秤、21-放浆管路、22-放浆电子阀、23-下搅拌桶、24-下层搅拌叶、25-浓浆电子阀、26-浓浆管路、27-搅拌桶出浆口、28-进浆口、29-回浆口。
具体实施方式
9.为使本实用新型技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
10.实施例1
11.如图1所示本实用新型一种自动控制双液灌浆一体化装置，装置包括：控制模块、执行模块a、配浆模块a、执行模块b、配浆模块b。
12.所述控制模块包括控制箱1、控制柜2；
13.该装置的使用方法包括以下步骤：
14.步骤一：针对目标工况，设计注浆施工控制准则及参数并进行编程，将程序嵌入到控制柜2；
15.步骤二：通过控制柜2控制水箱门15的开闭状态，进行水箱14水量的补充；
16.步骤三：在控制柜2内输入a、b浆液的密度值、通过控制控水电子阀17、浓浆电子阀25的开闭状态，并基于称重秤20的数据准确配制a浆液；b浆液配制方法相同；
17.步骤四：在控制柜2内输入a浆液的设计流量值q1，然后启动灌浆泵，通过流量计6实时监测a浆液的灌浆流量，当流量大于q1，则调节限流阀5减小浆液穿过的横截面积进而减小流量，当流量小于q1，则调节限流阀5增大浆液穿过的横截面积进而增大流量；
18.步骤五：若流量依然不能满足时则通过变频器9改变灌浆泵输出功率改变流量；若流量大于q1，则通过变频器9减小灌浆泵输出功率进而降低流量；若流量小于q1，则通过变频器9增大灌浆泵输出功率则，进而增大流量；
19.步骤六：在a浆液的数据基础上，在控制柜2设定a、b浆液灌浆流量的关系，确定b浆液的灌浆流量并进行控制调整，调整方法与a浆液相同；
20.步骤七：在控制柜2内输入a、b浆液的设计压力p1并通过压力保护开关4实时监测灌浆压力值，若管路内压力大于设计灌浆压力p1，通过调节电动压力控制阀8增大浆液穿过阀门的横截面积进而降低管路内压力；若管路内压力小于设计灌浆压力p1，通过调节电动压力控制阀8减小浆液穿过阀门的横截面积进而增大管路内压力；
21.步骤八：重复步骤二至步骤七，直到施工结束；然后进行设备管路清洗。
22.实施例2：
23.在上述实施例基础上，在室外场地上进行设备运行试验，实验孔径为76mm孔深为8m，实验压力为1mpa，管径为dn25的高压管路进行灌浆，利用本实用新型提供一种自动控制双液灌浆一体化装置，用于测试其运行效果，其中具体方法使用如下：
24.步骤1：针对目标工况，设计注浆施工控制准则及参数并进行编程，将程序嵌入到控制柜；
25.步骤2：在控制柜控制水箱门的开闭状态，进行水箱水量的补充；
26.步骤3：在控制柜内输入水泥浆液a密度为1.5体积为150l、控制柜基于称重秤反馈的数值控制电子阀的开闭状态控制水泥与水的添加量，配制出157l密度为1.52的水泥浆液；
27.步骤4：在控制柜内输入水玻璃浆液b波美度为50体积为150l，控制柜基于称重秤反馈数值控制电子阀的开闭，配制出152l波美度为50的水玻璃浆液；
28.步骤5：在控制柜内输入a、b浆液的设计最大流量值30l/min，首先启动灌浆泵b然后启动灌浆泵a，流量计实时分别对a、b液流量值进行监测并反馈给控制柜；当流量大于30l时，控制柜控制限流阀关阀，减小浆液通过阀门的横截面积进而减小流量；当流量小于30l时，控制柜控制限流阀开阀，增大浆液通过阀门的横截面进而增大流量；当流量计依然不能满足要求时，控制柜控制变频器增大灌浆泵的转速，进而增大灌浆泵流量的输出；
29.步骤6：在控制柜内输入a浆液的设计灌浆压力为1mpa，控制柜基于压力
30.保护开关反馈压力值对电动压力控制阀门进行实时调整；当压力大于1mpa时，控制柜控制电动压力控制阀开阀以增大浆液通过阀门的截面积进而减小压力；当压力小于1mpa时，控制柜控制电动压力控制阀关阀以减小浆液通过的阀门的横截面积进而增大压力；整个灌浆过程中压力波动范围在0.94mpa至1.06mpa之间，平均压力为1.03mpa，符合设计要求；
31.步骤7：在控制柜内输入b浆液的设计灌浆压力为1mpa，控制柜基于压力保护开关反馈压力值对电动压力控制阀门进行实时调整；当压力大于1mpa时，控制柜控制电动压力控制阀开阀以增大浆液通过阀门的截面积进而减小压力；当压力小于1mpa时，控制柜控制电动压力控制阀关阀以减小浆液通过的阀门的横截面积进而增大压力；整个灌浆过程中压力波动范围在0.96mpa至1.06mpa之间，平均压力为1.02mpa，符合设计要求；
32.步骤8：控制柜通过流量计、压力保护开关反馈的实时流量值及压力值进行收集整理记录形成灌浆成果资料，整个灌浆过程结束；
33.整个实验过程中持续25分钟，a、b液配浆密度符合要求，a、b液压力波动范围符合设计要求，a、b液流量范围符合设计要，总耗a浆量144l,总耗b浆量136l，整个过程中实现了压力自动化控制，流量自动化控制，配浆自动化控制，实现灌浆过程的自动化，保证了灌浆质量和现场安全。
34.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。