CN103132529B - 一种自动封堵式压浆接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动封堵式压浆接头的设计方法，其特征在于：由自封堵接头和与其配合使用的压浆装置两大部分组成；所述自封堵接头包括弹簧座、弹簧、阀芯、球阀和阀座；其中，弹簧座与阀芯相连，阀芯与阀座相连；阀芯为中空且由不同直径的两段构成，阀芯大直径段上对称设置有多个半圆孔，并通过出浆孔压入土体；弹簧一端与弹簧座相连，另一端与位于阀芯大直径段内的球阀相连；所述压浆装置包括枪头连接器、油封和压浆枪头；其中，阀座分别于与枪头连接器和压浆管固定连接；油封设置于阀座、枪头连接器和压浆管构成的空间内，并与压浆枪头采用紧配合连接；压浆枪头与枪头连接器采用过渡配合。它方便施工作业、降低施工成本，同时由于密封效果好可有效保证施工质量，降低施工风险的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动封堵式压浆接头。
背景技术
目前，随着我国基础建设的大力发展，我国高速公路、铁路、地铁以及水利、矿山、房建等的建设和开发加快，大量工程及建设项目都进入山区和不良地质带，给施工带来很多安全隐患，为保证工程能顺利通过不良地质和加固不良地质带，通常都需要对不良地质进行加固处理，而加固采用最多的方法就是对不良地质带进行注浆处理。然而在注浆过程中，由于没有自动封堵式压浆接头给施工造成很多不便、增加很多成本，而且工作效率低，施工进度慢，也就加大了快速通过不良地质带的施工安全风险。
现有无论低压还是高压系统压浆时普遍采用的施工工艺是：先将高(低)压压浆管道一端压入不良土体后，另一端采用电焊焊接接头的办法，再将压浆机出来的压浆管和焊接接头连接后进行压浆，焊接接头和压浆作业都很慢，而且由于隧道以及需加固的土体一般都在高空，同时直立管道较多，作业空间受限，焊接时常常需要采用立焊，焊接相当困难，焊接工艺对焊接工人的操作水平要求较高，而且在隧道以及地下作业的恶劣条件下很难施工。因此在焊接质量、焊接速度和施工进度等方面都无法保证，同时焊接成本很高，这样就使很多类似的施工都不能按照设计要求进行压浆来加固不良地质，使得很多不良地质隧道、地铁施工和矿山施工出现隧道塌方，引发很多安全事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动封堵式压浆接头，以克服现有技术中存在的缺陷，达到方便施工作业、加快施工进度、降低施工成本，同时由于密封效果好可有效保证施工质量，降低施工风险的目的。
本发明技术方案为：一种自动封堵式压浆接头，其特征在于：由自封堵接头和与其配合使用的压浆装置两大部分组成；所述自封堵接头包括弹簧座、弹簧、阀芯、球阀和阀座；其中，弹簧座与阀芯相连，阀芯与阀座相连；阀芯为中空且由不同直径的两段构成，阀芯大直径段上对称设置有多个半圆孔，并通过出浆孔压入土体；弹簧一端与弹簧座相连，另一端与位于阀芯大直径段内的球阀相连；所述压浆装置包括枪头连接器、油封和压浆枪头；其中，阀座分别于与枪头连接器和压浆管固定连接；油封设置于阀座、枪头连接器和压浆管构成的空间内，并与压浆枪头采用紧配合连接；压浆枪头与枪头连接器采用过渡配合。
所述枪头连接器为挂扣式结构，阀座与枪头连接器通过挂扣方式连接；
所述阀芯两端均加工有内螺纹，并分别与圆形弹簧座的外螺纹和阀座的外螺纹连接组成阀芯体。
所述弹簧座与阀芯，以及阀芯与阀座之间均为螺纹连接；阀芯采用注塑加工而成，阀座与压浆管通过紧配合连接；
所述阀芯采用注钢件加工而成，阀座与压浆管通过螺纹连接，压浆枪头连接器与阀座也采用螺纹连接。
所述弹簧、球阀以及钢件加工的油封均为标准件。
所述出浆孔的总直径面积大于压浆枪头的最小内径截面积。
本发明的技术效果为：
1、本发明在使用时借助压浆枪头的外部压力在压浆前先将球阀推到阀芯弹簧腔体一端的阀芯位置，对阀芯与弹簧所构成的腔体进行密封，以防止在压注凝固较快、压浆时间较长的浆体时，浆体在回位弹簧腔体内凝固而使弹簧失去弹力，导致在拔出压浆枪头后弹簧不能回位的问题；其次是在压浆枪头拔出后利用管道内腔体压力和弹簧的弹力将球阀推回到阀座位置来密封高低压压浆管内的浆体，达到自封闭管道作用。采用上述的双向阀密封技术解决了压注凝固快、压注时间长时，采用其他单向阀阀芯和回位弹簧(以及其他阀门、开关时)在浆液凝固时不能回位而失去单向阀的关闭作用的问题。
2、在解决快速、便捷施工方面，采用压浆枪头与自封堵接头中的阀座之间用枪头连接器的挂扣式连接。若高低压压浆管的管道外径偏差不大时，可采用自封堵接头的阀座与高低压压浆管之间用紧配合直接将接头压入来连接；而对于高低压压浆管道的外径偏差大以及系统压力高的高压压浆，自封堵接头阀座与高低压压浆管之间都需采用螺纹连接，不用焊接、胶粘。同时压浆枪头与外接压浆机之间连接好后，以后压浆时只需将压浆枪头直接与自封堵接头的阀座通过枪头连接器挂扣连接，压完一根高低压压浆管后就快速拔出，再直接与下一个需压浆的自封堵接头按以上程序逐个施工。而现有技术每次压浆都需要把外接压浆机的管道每次都要与焊接接头进行连接，压完浆后松开连接管后拔出，到下一个时再连接压浆机管道，由于该管道内有压浆浆体，重量很大，人工拉动很困难，再加上高空作业、橡胶管又不好往接头内插等问题。使用本发明使得操作更加简便、省时，而且还可大大减少在危险和恶劣环境下的施工时间，从而大大提高工作效率，降低施工人工、机械和材料成本；同时由于可节省大量时间，也就提高了在恶劣地质条件下快速通过的安全性。
3、低压系统(特指压浆管道所需的压力，一般指3MPa以下的系统)采用一般性能的塑料材料注塑加工，来降低生产成本，高压系统(特指压浆管道所需压力大于3MPa以上)可采用铸钢件或耐压性能好的工程塑料注塑来加工。
4、阀座与枪头连接器为挂扣方式连接，操作快捷方便。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明做进一步说明：
图1为压浆进行时本发明状态示意图；
图2为压浆结束后本发明封闭状态图。
附图标记为：1.弹簧座、2.弹簧、3.阀芯、4.球阀、5.阀座、6.枪头连接器、7.油封、8.压浆枪头、9.压浆管、10.出浆孔、11.半圆孔、12.小孔。
具体实施方式
本发明涉及建材领域，属于一种在管道浆液凝固较快的特定环境下，大面积进行管道快速、低成本压浆并封堵的一种组合式自封堵接头。本发明是为了方便、快速在短时间内解决好系统在注入压力解除后能够立即将压注口前的压力腔体内物质利用腔体压力自动封堵住，以使腔体达到保压和封堵之目的，使注入的浆体在高压状态下快速凝固，以达到加固效果。
参见图1和图2，本发明的具体结构为：
一种自动封堵式压浆接头，由自封堵接头和与其配合使用的压浆装置两大部分组成；
所述自封堵接头包括弹簧座1、弹簧2、阀芯3、球阀4和阀座5；其中，
弹簧座1与阀芯3相连，阀芯3与阀座5相连；
阀芯3为中空且由不同直径的两段构成，阀芯3大直径段上对称设置有多个半圆孔11，以便从压浆枪头8内的小孔12和枪头出口进来的液体通过半圆孔11，进入压浆管9内,并通过出浆孔10压入土体；
弹簧2一端与弹簧座1相连，另一端与位于阀芯3大直径段内的球阀4相连；
所述压浆装置包括枪头连接器6、油封7和压浆枪头8；其中，
阀座5分别于与枪头连接器6和压浆管9固定连接；
油封7设置于阀座5、枪头连接器6和压浆管9构成的空间内，并与压浆枪头8采用紧配合连接；
压浆枪头8与枪头连接器6采用过渡配合，压浆枪头8顶部对称加工出多个出浆孔三12用于出浆的圆孔以便出浆。
压浆枪头8用于将球阀4顶到阀芯3的小直径段处，使得球阀4密封阀芯3的小直径段内空间。
本发明的枪头连接器6为挂扣式结构，阀座5与枪头连接器6通过挂扣方式连接；所述阀芯3两端均加工有内螺纹，并分别与圆形弹簧座1的外螺纹和阀座5的外螺纹连接组成阀芯体。
本发明的弹簧座1与阀芯3，以及阀芯3与阀座5之间均为螺纹连接；
当压浆浆体为低压系统压浆时，阀芯3采用注塑加工而成，阀座5与压浆管9通过紧配合连接；
当压浆浆体为高压系统压浆时，阀芯3采用注钢件加工而成，阀座5与压浆管9通过螺纹连接，压浆枪头连接器6与阀座5也应采用螺纹连接。
本发明的弹簧2、球阀4以及钢件加工的油封7均为标准件。
本发明的出浆孔10的总直径面积大于压浆枪头8的最小内径截面积，以减小压浆阻力。
本发明在高低压系统中的工作步骤相同，以低压系统为例，本发明的使用步骤为：
1)低压系统将接头的阀座5压入注浆管道端头、高压系统将接头的阀座5与注浆管道采用螺纹连接；
2)将压浆枪头8通过枪头连接器6与阀座5安装在一起，压浆枪头8将球阀4顶到阀芯3的小直径段处，使得球阀4密封阀芯3的小直径段内空间，不让易凝固的液体在长时间施工时将小直径段内的弹簧2凝固，避免弹簧2失去弹力；
3)将压浆机的压浆管9与压浆枪头8连接后，开始压浆；压注用的注浆浆体从专用压浆机出来后，沿压浆流向A，通过管道与压浆枪头8的下端连接，浆体通过压浆枪头8上的半圆孔11，再经过阀芯3上的出浆孔10，流进压浆管9内，最后通过压浆管9四周的小孔12压入土体。
压浆管9即是指给不良地质加固时压入土体的注浆管，该管入土部分的四周加工成小孔12以便浆体向压浆管四周扩散。高、低压系统都是针对所加固土体的需要，特指高低压压浆管9管道内压浆所形成的压力，根据所需压力的高低将压浆分为高压系统压浆和低压系统压浆。
4)待压浆结束后，将压浆枪头8拿下，阀体内球阀4在回位弹簧2作用下回位到阀座5位置，压入高低压管道9及土体腔体内的注浆液体所形成的系统压力和弹簧压力共同作用在球阀4上，从而将高低压压浆管9内的浆体密封住以达到自封堵效果，如图2所示。
Claims (4)
1.一种自动封堵式压浆接头，其特征在于：由自封堵接头和与其配合使用的压浆装置两大部分组成；所述自封堵接头包括弹簧座（1）、弹簧（2）、阀芯（3）、球阀（4）和阀座（5）；其中，弹簧座（1）与阀芯（3）相连，阀芯（3）与阀座（5）相连；阀芯（3）为中空且由不同直径的两段构成，阀芯（3）大直径段上对称设置有多个半圆孔（11），并通过出浆孔（10）压入土体；弹簧（2）一端与弹簧座（1）相连，另一端与位于阀芯（3）大直径段内的球阀（4）相连；所述压浆装置包括枪头连接器（6）、油封（7）和压浆枪头（8）；其中，阀座（5）分别与枪头连接器（6）和压浆管（9）固定连接；油封（7）设置于阀座（5）、枪头连接器（6）和压浆管（9）构成的空间内，并与压浆枪头（8）采用紧配合连接；压浆枪头（8）与枪头连接器（6）采用过渡配合。
2.根据权利要求1所述一种自动封堵式压浆接头，其特征在于：所述枪头连接器（6）为挂扣式结构，阀座（5）与枪头连接器（6）通过挂扣方式连接；所述阀芯（3）两端均加工有内螺纹，并分别与圆形弹簧座（1）的外螺纹和阀座（5）的外螺纹连接组成阀芯体。
3.根据权利要求1所述一种自动封堵式压浆接头，其特征在于：所述弹簧座（1）与阀芯（3），以及阀芯（3）与阀座（5）之间均为螺纹连接；阀芯（3）采用注塑加工而成，阀座（5）与压浆管（9）通过紧配合连接。
4.根据权利要求3所述一种自动封堵式压浆接头，其特征在于：所述弹簧（2）、球阀（4）以及钢件加工的油封（7）均为标准件。
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