CN103925208A - 室内注浆模型试验用稳压注浆泵及其安装和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了室内注浆模型试验用稳压注浆泵及其安装和使用方法，所述注浆泵包括：固定支架，所述固定支架自上而下依次安装有下压装置、稳压装置和浆液缸，所述下压装置带动稳压装置上下移动，所述稳压装置推动浆液缸的活塞杆上下移动。本发明可以克服传统注浆泵应用于注浆实验时浆液流量大，压力不可控的缺点，为注浆模型试验提供所需稳定压力；可以避免传统注浆泵压力波动太大对试验结果的影响与干扰，试验数据更精确，更易获取试验规律。

Description

室内注浆模型试验用稳压注浆泵及其安装和使用方法

技术领域

本发明涉及一种试验用稳压注浆泵，尤其是室内注浆模型试验用稳压注浆泵及其安装和使用方法。

背景技术

实验注浆与现场注浆对于注浆泵的性能要求与侧重点具有明显不同，实验注浆往往所需注浆量小，注浆终压较小，但是对于注浆压力稳定性要求较高，而现有试验注浆用柱塞泵、螺杆泵均是针对现场注浆而设计，注浆流量大，注浆压力为被动式增加，注浆压力不能控制，难以应用于室内注浆实验，导致对于压力稳定性要求高的小型注浆实验难以开展。

中国发明专利（申请号：2013101412131，专利名称：一种用于模型试验的新型注浆装置及使用方法）中不包含注浆泵本身相关内容，所涉及注浆泵仅是向注浆容器内填料提供注浆压力，其中涉及到的筒形注浆容器、活塞、活塞杆、液压千斤顶配合可以实现注浆，但依然不能实现注浆过程中压力平稳，注浆结束后可以保持注浆压力基本稳定的功能。

中国实用新型专利（申请号：2007203102356，专利名称：高压注浆试验模型装置）虽然采用液压千斤顶对浆液进行加压，但是液压千斤顶动力与储浆器之间无压力稳定装置，故输出注浆压力不平稳，液压千斤顶停止工作后，注浆压力难以稳定较长时间。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有注浆泵难以应用于室内注浆实验不足，提供一种室内注浆模型试验用稳压注浆泵及其安装和使用方法，该注浆泵结构简单、噪音小、注浆压力稳定可控，可为注浆模型试验提供稳定注浆压力，研究注浆压力作用浆液的加固下过及扩散规律。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

室内注浆模型试验用稳压注浆泵，包括：固定支架，所述固定支架自上而下依次安装有下压装置、稳压装置和浆液缸，所述下压装置带动稳压装置上下移动，所述稳压装置推动浆液缸的活塞杆上下移动。

所述稳压装置包括上部导向板和下部导向板，所述上部导向板和下部导向板均设有若干个导轨安装孔，若干根平行导轨依次穿过所述上部导向板和下部导向板的若干个导轨安装孔，每根所述导轨的端部均分别固定在固定支架之间的上部固定板和下部固定板上，所述上部导向板与所述下压装置的顶杆连接，所述下部导向板与浆液缸内活塞杆连接，所述上部导向板与下部导向板之间通过若干根弹簧连接，所述弹簧套接在导轨上。

所述浆液缸的两侧分别安装进浆管和出浆管，所述进浆管上设有进浆高压球阀，所述出浆管上设有压力表和出浆高压球阀，所述浆液缸的活塞杆带动浆液缸内部活塞上下移动。

所述下压装置是液压千斤顶，所述液压千斤顶上分别设有上部高压油管和下部高压油管，所述液压千斤顶的顶杆与上部导向板连接。

所述固定支架为矩形架构。

所述导轨安装孔对称设置在上部导向板和下部导向板上。

室内注浆模型试验用稳压注浆泵的安装方法，包括如下步骤：

步骤（1）：将液压千斤顶、浆液缸，上部固定板和下部固定板依次固定于固定支架上；

步骤（2）：将导轨的两端分别固定在上部固定板与下部固定板之间，将稳压装置活动穿过导轨，将若干个弹簧套接在导轨上，将若干个弹簧的两端分别固定在上部导向板和下部导向板的内侧，导向板及弹簧在液压千斤顶的作用下沿导轨上下移动；固定于导向板上的若干个弹簧关于导向板对称轴呈旋转对称分布；

步骤（3）：所述上部导向板的外侧固定在液压千斤顶的顶杆上；所述下部导向板的外侧固定在浆液缸的活塞杆上。

步骤（4）：在浆液缸的两侧分别安装进浆管和出浆管。

室内注浆模型试验用稳压注浆泵的使用方法，包括如下步骤：

步骤（A）：使用时首先关闭出浆高压球阀吸入浆液，千斤顶顶杆处于上升状态时吸入浆液或清水，浆液或清水吸入完成后关闭进浆高压球阀，将出浆管与被注介质连接；

步骤（B）：使千斤顶顶杆处于下降工作状态，压出浆液缸的浆液或清水，实现注浆，在此过程中时刻观察压力表读数，当压力表读数达到注浆设计终压时，关闭上部高压油管，液压千斤顶压力通过稳压装置调节作用继续对浆液缸活塞杆施加压力，通过调节弹簧的长度与刚度，控制弹簧回弹量与压缩量比值在设计范围之内，实现浆液缸注浆压力的稳定。

本发明解决了传统活塞式注浆泵泵压不稳定的难题，具有以下优点：

1、本发明利用稳压装置进行势能的存储和释放，避免泵送压力骤然升高，压力输出平缓且持续稳定，泵压可控性强，以便研究注浆压力作用浆液的加固下过及扩散规律；在注浆试验中不会对被注介质形成瞬间冲击破坏。

2、本发明结构简单，通过液压动力系统带动浆液缸的吸浆和出浆，泵速较低且流量可控，适合室内注浆模拟试验；

3、利用本发明开展注浆试验，可以克服传统注浆泵应用于注浆实验时浆液流量大，压力不可控的缺点，为注浆模型试验提供所需稳定压力；可以避免传统注浆泵压力波动太大对试验结果的影响与干扰，试验数据更精确，更易获取试验规律。

4、本发明克服了上诉缺陷，注浆压力输出平缓，加压装置停止工作后，稳压装置利用本身储存的能量使注浆压力保持基本稳定。

附图说明

图1为试验用注浆稳压注浆泵剖面示意图；

图2为稳压泵A-A剖面平视图；

图中，1、固定支架，2、液压千斤顶，3、浆液缸，4、上部高压油管，5、下部高压油管，6、顶杆，7、上部导向板，8、下部导向板，9、导轨，10、进浆高压球阀，11、出浆高压球阀，12、压力表，13、进浆管，14、出浆管，15、弹簧，16、导轨安装孔，17、上部固定板，18、下部固定板。

具体实施方式

参照图1，图2，室内注浆模型试验用稳压注浆泵，包括：固定支架1，所述固定支架1自上而下依次安装有下压装置、稳压装置和浆液缸3，所述下压装置带动稳压装置上下移动，所述稳压装置推动浆液缸3的活塞杆上下移动。

所述稳压装置包括上部导向板7和下部导向板8，所述上部导向板7和下部导向板8均设有若干个导轨安装孔16，若干根平行导轨9依次穿过所述上部导向板7和下部导向板8的若干个导轨安装孔16，每根所述导轨9的端部均固定在上部固定板17与下部固定板18上，所述上部导向板7与所述下压装置的顶杆6连接，所述下部导向板8与浆液缸3内活塞杆连接，所述上部导向板7与下部导向板8之间通过若干根弹簧15连接，所述弹簧15套接在导轨9上。

所述浆液缸3的两侧分别安装进浆管13和出浆管14，所述进浆管13上设有进浆高压球阀10，所述出浆管14上设有压力表12和出浆高压球阀11，所述浆液缸3的活塞杆带动浆液缸3内部活塞上下移动。

所述下压装置是液压千斤顶2，所述液压千斤顶2是单杆双作用液压千斤顶2，所述液压千斤顶2上分别设有上部高压油管4和下部高压油管5，所述液压千斤顶2的顶杆6与上部导向板7连接。

所述固定支架1为矩形架构。

所述导轨安装孔16对称设置在上部导向板7和下部导向板8上。

室内注浆模型试验用稳压注浆泵的安装方法，包括如下步骤：

步骤（1）：将液压千斤顶2、浆液缸3，上部固定板17，下部固定板18依次固定于固定支架1上；

步骤（2）：将导轨9的两端分别固定在上部固定板17与下部固定板18之间，将稳压装置活动穿过导轨9，将若干个弹簧15套接在导轨9上，将若干个弹簧15的两端分别固定在上部导向板7和下部导向板8的内侧，导向板及弹簧15在液压千斤顶2的作用下沿导轨9上下移动；固定于导向板上的若干个弹簧15关于导向板对称轴呈旋转对称分布；

步骤（3）：所述上部导向板7的外侧固定在液压千斤顶2的顶杆6上；所述下部导向板8的外侧固定在浆液缸3的活塞杆上。

步骤（4）：在浆液缸3的两侧分别安装进浆管13和出浆管14。

室内注浆模型试验用稳压注浆泵的使用方法，包括如下步骤：

步骤（A）：使用时首先关闭出浆高压球阀11吸入浆液，液压千斤顶2的顶杆6处于上升状态时吸入浆液或清水，浆液或清水吸入完成后关闭进浆高压球阀10，将出浆管14与被注介质连接；

步骤（B）：使液压千斤顶2的顶杆6处于下降工作状态，压出浆液缸3的浆液或清水，实现注浆，在此过程中时刻观察压力表12读数，当压力表12读数达到注浆设计终压时，关闭上部高压油管4，液压千斤顶2压力通过稳压装置调节作用间接作用于浆液缸3活塞杆，浆液缸3保持注浆压力相对稳定。

具体实施过程如下：

1、调节下压装置2行程使浆液缸3活塞处于浆液缸3底部；

2、关闭出浆高压球阀11，打开进浆高压球阀10，使液压千斤顶2的顶杆6处于上升工作状态，通过进浆管13吸入浆液，吸入浆体积至少为试验所需浆液体积的1.2倍；

3、关闭进浆高压球阀10，连接好注浆管路，打开出浆高压球阀11；

4、使液压千斤顶2的顶杆6处于下降工作状态，开始注入浆液；

5、观察压力表12读数，当压力表12读数达到设计值时，关闭上部高压油管4，浆液缸3在稳压装置作用下，注浆压力保持相对稳定状态；

6、试验结束后，将进浆管13与出浆管14放入清水中，打开进浆高压球阀10与出浆高压球阀11，通过液压千斤顶2的顶杆6的往复运动反复吸入与压出水，直至压出清水为止。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是，包括：固定支架，所述固定支架自上而下依次安装有下压装置、稳压装置和浆液缸，所述下压装置带动稳压装置上下移动，所述稳压装置推动浆液缸的活塞杆上下移动。 

2.如权利要求1所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是，所述稳压装置包括上部导向板和下部导向板，所述上部导向板和下部导向板均设有若干个导轨安装孔，若干根平行导轨依次穿过所述上部导向板和下部导向板的若干个导轨安装孔，每根所述导轨的端部均分别固定在固定支架之间的上部固定板和下部固定板上，所述上部导向板与所述下压装置的顶杆连接，所述下部导向板与浆液缸内活塞杆连接，所述上部导向板与下部导向板之间通过若干根弹簧连接，所述弹簧套接在导轨上。 

3.如权利要求1所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是， 

所述浆液缸的两侧分别安装进浆管和出浆管，所述进浆管上设有进浆高压球阀，所述出浆管上设有压力表和出浆高压球阀，所述浆液缸的活塞杆带动浆液缸内部活塞上下移动。 

4.如权利要求1所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是， 

所述下压装置是液压千斤顶，所述液压千斤顶上分别设有上部高压油管和下部高压油管，所述液压千斤顶的顶杆与上部导向板连接。 

5.如权利要求1所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是，所述固定支架为矩形架构。 

6.如权利要求2所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵，其特征是，所述导轨安装孔对称设置在上部导向板和下部导向板上。 

7.如上述任一权利要求所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵的安装方法，其特征是，包括如下步骤： 

步骤（1）：将液压千斤顶、浆液缸，上部固定板和下部固定板依次固定于固定支架上； 

步骤（2）：将导轨的两端分别固定在上部固定板与下部固定板之间，将稳压装置活动穿过导轨，将若干个弹簧套接在导轨上，将若干个弹簧的两端分别固定在上部导向板和下部导向板的内侧，导向板及弹簧在液压千斤顶的作用下沿导轨上下移动；固定于导向板上的若干个弹簧关于导向板对称轴呈旋转对称分布； 

步骤（3）：所述上部导向板的外侧固定在液压千斤顶的顶杆上；所述下部导向板的外侧固定在浆液缸的活塞杆上； 

步骤（4）：在浆液缸的两侧分别安装进浆管和出浆管。 

8.如权利要求1-6任一权利要求所述的室内注浆模型试验用稳压注浆泵的使用方法，其特 征是，包括如下步骤： 

步骤（A）：使用时首先关闭出浆高压球阀吸入浆液，液压千斤顶的顶杆处于上升状态时吸入浆液或清水，浆液或清水吸入完成后关闭进浆高压球阀，将出浆管与被注介质连接； 

步骤（B）：使液压千斤顶的顶杆处于下降工作状态，压出浆液缸的浆液或清水，实现注浆，在此过程中时刻观察压力表读数，当压力表读数达到注浆设计终压时，关闭上部高压油管，液压千斤顶压力通过稳压装置调节作用继续对浆液缸活塞杆施加压力，通过调节弹簧的长度与刚度，控制弹簧回弹量与压缩量比值在设计范围之内，实现浆液缸注浆压力的稳定。