一种地层注浆反馈压力感知装置的制作方法

本发明涉及高压旋喷注浆装置，具体涉及一种用于高压旋喷注浆装置的地层注浆反馈压力感知装置。

背景技术：

随着国家基础建设的快速发展，在工程施工领域经常需要涉及注浆施工，而深入地层的高压旋喷注浆施工工艺更是因其效率高、施工方便得到越来越多的推广，但高压旋喷注浆工艺本质上属于将高压浆液填充至地层缝隙纹理，极易对地层薄弱区域造成破坏，造成地面隆起、地下管网受损、建筑物倾斜甚至塌陷，这就需要对注浆地层，特别是建筑物密集区域的注浆地层进行压力监测，适时降低其产生破坏作用的可能。

传统的地层注浆测压机构往往存在临时性和监测延时的不足，传统测压装置在需要时插入测压区域，且传感器与被测介质直接接触，测量装置是一个独立的构件，不能内置于注浆管或钻杆内，也不利于测压装置自身的保护；同时由于其属于延时监测，不能实现注浆与监测同步进行，对于高压注浆要求较高的地层存在一定的超压风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种地层注浆反馈压力感知装置，所述地层注浆反馈压力感知装置内置于钻杆内，且通过可感知外界压力的封闭液体将压力传递至传感器测压端，实时地将地压讯号传递至操作机台，也保护了压力传感器不易被破坏，实现了边注浆边监控。

根据本发明提供的技术方案，一种地层注浆反馈压力感知装置，所述地层注浆反馈压力感知装置包括设于注浆管上的传感段，所述传感段的外壁上开设有工作槽；

弹性膜片设于所述工作槽槽口位置处，将测压液体密封在所述工作槽中；

压力传感器的检测端伸入所述工作槽中，用于采集所述工作槽中的压力信息。

进一步地，所述弹性膜片包括：

受力部，所述受力部位于所述弹性膜片的中部，沿所述传感段径向向外隆起；

密封固定部，所述密封固定部位于所述受力部的外沿。

进一步地，所述密封固定部包括密封部和固定部，所述密封部位于所述固定部的外沿，所述密封部和固定部之间形成密封固定台阶。

进一步地，压环将所述弹性膜片的密封固定部压在工作槽槽口上，弹性膜片的受力部位于所述压环的环孔中，且压环上形成与所述密封固定台阶相配合的限定槽。

进一步地，所述注浆管包括第一注浆管和第二注浆管，所述传感段的两端分别同轴连接第一注浆管和第二注浆管；

所述第一注浆管上开设有注浆a通道，第二注浆管开设有注浆b通道，所述传感段上开设有注浆c通道，所述注浆c通道的两端分别连通注浆a通道和注浆b通道。

进一步地，所述注浆a通道靠近传感段的一端形成a固定槽，所述注浆b通道靠近传感段的一端形成b固定槽，所述注浆c通道的两端分别设有c固定槽和d固定槽；

第一过渡接头的两侧分别设置在所述a固定槽和c固定槽中，且所述第一过渡接头中心轴向的内部中空，将所述注浆a通道和注浆c通道连通；

第二过渡接头的两侧分别设置在所述b固定槽和d固定槽中，且所述第二过渡接头中心轴轴向的内部中空，将所述注浆b通道和注浆d通道连通。

进一步地，所述第一过渡接头和第二过渡接头的外壁上间隔设有第二密封圈。

进一步地，在所述传感段的两端周沿位置处，沿其中心轴轴向分别向外延伸形成一圈限位沿，传感段的两端的限位沿分别与第一注浆管和第二注浆管的管壁契合。

进一步地，所述限位沿与第一注浆管和第二注浆管契合位置处分别设有第一密封圈。

从以上所述可以看出，本发明提供的地层注浆反馈压力感知装置，与现有技术相比具备以下优点：测压装置内置于钻杆体内，集成度好，易于保护。

其一，测压装置始终和注浆作业同步进行，实时监测。

其二，测压装置同步深入至注浆地层并随动旋转，监测无死角，无遗漏。

其三，易于更换，维护方便，可以根据钻杆的不同型式集成设计安装，具备一定的通用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a部分的放大示意图。

100.传感段，101.注浆c通道，110.限位沿，111.第二密封圈，200.工作槽，300.弹性膜片，310.受力部，320.密封固定部，321.密封部，322.固定部，323.密封固定台阶，400.测压液体，500.压力传感器，510.检测端，520.输出端，600.压环，710.第一注浆管，711.注浆a通道，720.第二注浆管，721.注浆b通道，800.第一过渡接头，900.第二过渡接头，789.中心轴，890.第二密封圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本发明提供一种地层注浆反馈压力感知装置，如图1~图2所示，作为本发明的第一种实施方式，所述地层注浆反馈压力感知装置包括设于注浆管上的传感段100；在现有技术中注浆管安装在钻杆的前端，用于向地层土体注入高压浆液，高压浆液通过钻杆注入地层土体后，对土体形成一定的切割搅拌作用，压力的持续作用会将浆液进一步挤向土层的缝隙，进而注浆段的周围土体扩散。

所述传感段100的外壁上开设有工作槽200，弹性膜片300设于所述工作槽200槽口位置处，将测压液体400密封在所述工作槽200中；在受到外界压力时所述弹性膜片300会产生弹性形变，从而挤压工作槽200中的测压液体400；压力传感器500的检测端510伸入所述工作槽200中，输出端520连接上位机，用于采集所述工作槽200中的压力信息，并将所述压力信息传输给上位机。

具体地所述弹性膜片300包括受力部310和密封固定部320；

所述受力部310位于所述弹性膜片300的中部，其沿所述传感段100径向向外隆起；

所述密封固定部320位于所述受力部310的外沿，所述密封固定部320包括密封部321和固定部322，所述密封部321位于所述固定部322的外沿，所述密封部321和固定部322之间形成密封固定台阶323；

压环600将所述弹性膜片300的密封固定部320压在工作槽200槽口上，弹性膜片300的受力部310位于所述压环600的环孔中，且压环600上形成与所述密封固定台阶323相配合的限定槽，从而使得压环600能够牢固地限定所述密封固定部320，防止弹性膜片300脱落。

具体地，所述传感段100上还设有注液孔，所述注液孔的一端与所述工作槽200连通，另一端由写拆卸密封件密封，用于向所述工作槽200中注入测压液体400。

作为本发明的第一种实施方式，所述地层注浆反馈压力感知装置包括传感段100，所述传感段100的两端分别同轴连接第一注浆管710和第二注浆管720；

所述第一注浆管710上开设有注浆a通道711，第二注浆管720开设有注浆b通道721，所述传感段100上开设有注浆c通道101，所述注浆c通道101的两端分别连通注浆a通道711和注浆b通道721；

所述注浆a通道711靠近传感段100的一端形成a固定槽，所述注浆b通道721靠近传感段100的一端形成b固定槽，所述注浆c通道101的两端分别设有c固定槽和d固定槽；第一过渡接头800中心轴789轴向的两侧分别设置在所述a固定槽和c固定槽中，且所述第一过渡接头800中心轴789轴向的内部中空，从而将所述注浆a通道711和注浆c通道101连通；第二过渡接头900中心轴789轴向的两侧分别设置在所述b固定槽和d固定槽中，且所述第二过渡接头900中心轴789轴向的内部中空，从而将所述注浆b通道721和注浆d通道连通。

具体地，在所述传感段100的两端周沿位置处，沿所述中心轴789轴向分别向外延伸形成一圈限位沿110，传感段100的两端的限位沿110分别与第一注浆管710和第二注浆管720的管壁契合，且所述限位沿110与第一注浆管710和第二注浆管720契合位置处分别设有第一密封圈111。

所述第一过渡接头800和第二过渡接头900的外壁上间隔设有第二密封圈890，所述第二密封圈890能够实现第一过渡接头800的外壁与第一注浆管710内壁和传感段100一侧内壁之间的密封，以及第二过渡接头900的外壁与第二注浆管720内壁和传感段100一侧内壁之间的密封。

具体地，所述注浆c通道101位于传感段100周向一侧，在所述传感段100周向另一侧开设有工作槽200，弹性膜片300设于所述工作槽200槽口位置处，将测压液体400密封在所述工作槽200中；在受到外界压力时所述弹性膜片300会产生弹性形变，从而挤压工作槽200中的测压液体400；压力传感器500的检测端510伸入所述工作槽200中，输出端520连接上位机，用于采集所述工作槽200中的压力信息，并将所述压力信息传输给上位机。

综上，本发明的工作过程为向传感段100的周围土体扩散的高压浆液对所述传感段100的弹性膜片300形成挤压效应，所述弹性膜片300在受挤压后产生弹性形变从而进一步地压迫测压液体400，测压液体400将所其压力变化信息传递给压力传感器500，所述压力传感器500通过电缆将采集到的压力信息传送给上位机，从而能够实时监测地层压力信息，避免超压风险；同时保护了压力传感器500不易被破坏，实现了边注浆边监控。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。