CN104863157A - 变态混凝土注浆系统及注浆方法 - Google Patents

Abstract

一种变态混凝土注浆系统，测量桶上设有重量传感器，搅拌器通过第一阀门为测量桶供浆，测量桶通过泵与注浆装置连接，注浆装置上设有振动器。一种采用上述的一种变态混凝土注浆系统的注浆方法，包括以下步骤：一、将注浆装置插入混凝土中，人工按动遥控器,泵开始注浆，振动器开始捣振；二、测量桶内水泥浆液重量在减小过程中，当重量传感器检测到减小值在设定值时，停止泵，注浆停止，振动器延时停止振捣；通过以上步骤实现定量注浆。本发明提供的一种变态混凝土注浆系统及注浆方法，通过设置自称重的测量桶，实现自动按照预先规定的注浆量进行注浆施工。

Description

变态混凝土注浆系统及注浆方法

技术领域

本发明涉及变态混凝土施工领域，特别是一种变态混凝土注浆系统及注浆方法。

背景技术

变态混凝土是指在碾压混凝土拌合物中加入适量的水泥灰浆使其具有可振性,再用插入式振捣器振动密实,形成一种具有常规混凝土特征的混凝土；在水利水电施工中，时常用到碾压混凝土，它是低水灰比，坍落度为零的水泥混凝土，经振动压路机振动、碾压成型，施工方便快捷。但是在施工中，有些部位没法用机械设备碾压，这些部位的混凝土密实度是一个问题，如采用常态混凝土对这些部位进行浇筑，由于常态混凝土与碾压混凝土之间的物理性质各不相同，因此连接部位浇筑效果不理想，而采用一种介于常态与碾压之间的混凝土，使其具备常态混凝土的可振捣性能，同时又具备碾压混凝土施工快、强度高的优势，这种混凝土就是变态混凝土。

变态混凝土注浆施工，从加浆方式上主要有以下4种方式：表层铺浆、沟槽注浆、二次铺浆和多点注浆。前三种由于浆料浪费，浆液渗透不均匀，使用范围逐渐缩小，目前较常采用多点注浆方式。多点注浆方式是先打孔，后在孔内注浆，目前打孔和注浆均为人工操作，但这种方式人工费用高、生产效率低，注浆质量不易精确保证。市场迫切要求一种全自动化精确控制注浆量的设备，它应具备注浆与振捣合二为一的注浆花管，每个孔操作只需要一名操作员的智能设备，实现快速，精确变态混凝土施工。

经检索，中国专利文献CN104196030A公开了一种便携式变态混凝土智能高注浆系统及方法，该系统包括通过管路连接的加浆桶，浆料泵和注浆棒，注浆棒尾端与电锤连接。该方法包括注浆和回流步骤。该专利在注浆进浆管上安装电磁流量计，当流过注浆管浆液达到设定值后，电磁流量计输出开关信号到控制模块，通过控制模块打开注浆泵的回浆管电磁阀，浆液回流停止注浆。该专利中的装置采用的电磁流量计，不能精确控制4-5秒时间内定量输出极少量的浆液的目的。且该专利中的装置采用的回浆管电磁阀并不能在有水泥浆液环境长期工作，极易因电磁阀的磨损或损坏，出现注浆中精度降低的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变态混凝土注浆系统及注浆方法，能够实现浆液自动上料，自动按照预先规定的注浆量进行注浆施工，优选的方案中，能够通过遥控实现开始和结束注浆操作，能够不需要外在电力的实现野外施工。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种变态混凝土注浆系统，其特征是：测量桶上设有重量传感器，搅拌器通过第一阀门为测量桶供浆，测量桶通过第二阀门及泵与注浆装置连接，注浆装置上设有振动器。

还设有空压机，空压机与储气罐连接，储气罐经过电磁阀和减压阀与振动器连接；

所述的泵为气动隔膜泵，储气罐经过电磁阀和减压阀与气动隔膜泵连接；

还设有发电机，发电机为搅拌器和空压机供电。

还设有控制装置，控制装置通过控制电路与重量传感器和电磁阀连接。

还设有发电机，发电机为搅拌器、泵和振动器供电；

还设有控制装置，控制装置通过控制电路与重量传感器、振动器和泵连接。

还设有无线接收模块，无线接收模块与控制装置连接，无线接收模块还与遥控器通过无线方式连接。

所述的重量传感器为拉力传感器，测量桶通过拉力传感器与悬挂装置连接。

所述的测量桶、泵和注浆装置为多套，各个测量桶均由搅拌器供浆。

上述的设备均安装在整体机架内，整体机架安装在车辆底盘上。

所述的注浆装置中，连接头与连接管连接，连接管与注浆头连接，连接管上设有盘形件，振动器固定安装在盘形件上；

注浆头的侧壁设有多个注浆孔。

一种采用上述的一种变态混凝土注浆系统的注浆方法，包括以下步骤：

一、将注浆装置插入混凝土中，人工按动遥控器，泵开始注浆，振动器开始捣振；

二、测量桶内水泥浆液重量在减小过程中，当重量传感器检测到减小值在设定值时，停止第二阀门及泵，注浆停止，振动器延时停止振捣；

通过以上步骤实现定量注浆。

本发明提供的一种变态混凝土注浆系统及注浆方法，通过设置自称重的测量桶，实现自动按照预先规定的注浆量进行注浆施工。通过设置的无线接收模块，实现采用遥控方式的启动或停止注浆的操作。通过将设备整体安装在车辆底盘上，并配置发电机，从而实现不需要外在电力，便于野外施工，能够快捷完成注浆任务。本发明的系统，提供了一种方便的，可精确控制注浆量的施工设备，操作上实现无线遥控功能，实现一键定量注浆，大幅降低劳动强度，同时具有振捣功能。本系统用于车载可移动，尤其适用于在无电力的野外施工环境，保证了变态混凝土的施工效率和质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明系统的结构的示意图。

图2为本发明中注浆装置的结构示意图。

图3为本发明系统的整体结构示意图。

图中：发电机1，控制装置2，搅拌器3，第一阀门4，悬挂装置5，重量传感器6，测量桶7，第二阀门8，吸引管9，泵10，供浆管11，注浆管12，无线接收模块13，空压机14，储气罐15，气动三联件16，电磁阀17，减压阀18，遥控器19，扶手20，连接头21，连接管22，振动器23，注浆头24，气动管路25，控制电路26，电源电路27。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种变态混凝土注浆系统，测量桶7上设有重量传感器6，优选的方案是，所述的重量传感器6为拉力传感器，测量桶7通过拉力传感器与悬挂装置5连接。本例中的悬挂装置5优选采用手拉葫芦，采用悬挂装置的优点在于仅需使用一个拉力传感器，且控制也较为简便。也可以采用将测量桶7支承在重量传感器6上的方案，这样的测量和控制较为复杂，也需要使用较多的重量传感器6。

搅拌器3通过第一阀门4为测量桶7供浆，所述的第一阀门4采用手动阀、电动阀或气动阀，本例中采用气动阀。

测量桶7通过泵10与注浆装置连接，注浆装置上设有振动器23。本例中泵10与测量桶7之间设有吸引管9和第二阀门8，泵采用气动隔膜泵或活塞注浆泵，本例中采用气动隔膜泵。

还设有空压机14，空压机14与储气罐15连接，储气罐15经过气动三联件、电磁阀17和减压阀18与振动器23连接；气动三联件为减压阀，油水分离器，压力表。

所述的泵10为气动隔膜泵，储气罐15经过气动三联件、电磁阀17和减压阀18与泵10连接，减压阀18实现泵10注浆流量调节；控制电路26与第一阀门4连接，实现浆液到测量桶7的自动进料。控制电路26还与第二阀门8连接，实现泵10停止注浆时，浆液不会自流现象。

还设有发电机1，发电机1为搅拌器3和空压机14供电。

还设有控制装置2，控制装置2通过控制电路26与重量传感器6和电磁阀17连接。

还设有无线接收模块13，无线接收模块13与控制装置2连接，无线接收模块13还与遥控器19通过无线方式连接。无线接收模块13与遥控器19之间采用数字通信模式，每一个遥控器19对应一个无线接收模块13，遥控器上至少配置两个按钮，一个为启动按钮，一个为紧急急停按钮。按动无线遥控器启动按钮，系统能自动实现定量注浆,边注浆边振捣，实现一键定量注浆, 振捣功能。

上述的设备均安装在整体机架内，即发电机1、控制装置2、搅拌器3、测量桶7、泵10、各种管路、线缆和其他辅助配件均安装在整体机架内，整体机架安装在车辆底盘上。由此结构，便于实现移动施工。

如图2中，所述的注浆装置中，连接头21与连接管22螺纹连接，连接管22与注浆头24螺纹连接，连接管22上设有盘形件，振动器23固定安装在盘形件上；

如图2中，注浆头24的侧壁设有多个注浆孔。注浆头由两部分组成，包括锥形注浆头和有侧壁设有多个注浆孔的注浆管，锥形注浆头和注浆管通过螺纹连接。注浆管上的注浆孔分为多排，每排设置3个互成角度120度小孔，相邻两排孔位方位错开60度，每孔向下倾斜15-20度。由此结构，利于浆液的均匀分散。

一种采用上述的一种变态混凝土注浆系统的注浆方法，包括以下步骤：

一、开启第一阀门4，搅拌器3内搅拌好的浆液，进入到测量桶7内，重量传感器6检测达到设定值之后，控制装置2报警由人工关闭第一阀门4，或者自动关闭第一阀门4。

操作者用脚向下踩盘形件将注浆头24插入混凝土中。按下遥控器启动按钮，控制装置2根据无线接收模块13接收的信号，开启电磁阀17，给泵10和振动器23供气，注浆开始，高压水泥浆液通过注浆孔分散在混凝土内部，同时气动振动器开时振捣。

二、测量桶7内水泥浆液重量在减小过程中，当重量传感器6检测到减小值达到设定值时，控制装置2关闭电磁阀17，停止第二阀门8及泵10，注浆停止，振动器23延时停止振捣；

通过以上步骤实现定量注浆。

三、操作者将注浆头24从混凝土中拔出，插入下一个孔内，返回步骤一，

四、当注浆过程中需要临时停止注浆，按下遥控器紧急停止按钮，注浆停止。再次按遥控器启动按钮，注浆从重量为零开始重新计量。

五、测量桶内剩余浆液达不到注浆设定值时，系统发出声光信号，按下遥控器启动按钮，系统无反应。以保护系统。

实施例2：

与实施1中不同的，本例中不设空压机，在本例中设有发电机1，发电机1为搅拌器3、泵10和振动器23供电；

还设有控制装置2，控制装置2通过控制电路26与重量传感器6、振动器23和泵10连接。

还设有无线接收模块13，无线接收模块13与控制装置2连接，无线接收模块13还与遥控器19通过无线方式连接。

一种采用上述的一种变态混凝土注浆系统的注浆方法，包括以下步骤：

一、开启第一阀门4，搅拌器3内搅拌好的浆液，进入到测量桶7内，重量传感器6检测达到设定值之后，控制装置2报警由人工关闭第一阀门4，或者自动关闭第一阀门4。

操作者用脚向下踩盘形件将注浆头24插入混凝土中。按下遥控器启动按钮，控制装置2根据无线接收模块13接收的信号，启动泵10和振动器23，泵10优选采用活塞注浆泵，振动器采用电机振动器。

注浆开始，同时振动器开时振捣。泵送高压水泥浆液，通过注浆孔将水泥浆分散在混凝土内部。

二、测量桶7内水泥浆液重量在减小过程中，当重量传感器6检测到减小值达到设定值时，控制装置2关闭泵10注浆停止，振动器23延时停止振捣；

三、操作者将注浆头24从混凝土中拔出，插入下一个孔内，返回步骤一，

四、当注浆过程中需要临时停止注浆，按下遥控器紧急停止按钮，注浆停止。再次按遥控器启动按钮，注浆从重量为零开始重新计量。

五、测量桶内剩余浆液达不到注浆设定值时，系统发出声光信号，按下遥控器启动按钮，系统无反应。以保护系统。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，所述的测量桶7、泵10和注浆装置为多套，各个测量桶7均由搅拌器3供浆。

如图3中，本例中优选采用两套，可同时实现两条独立注浆过程且每个注浆操作仅需一名操作者，注浆过程实现一键启停。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变态混凝土注浆系统，其特征是：测量桶（7）上设有重量传感器（6），搅拌器（3）通过第一阀门（4）为测量桶（7）供浆，测量桶（7）通过第二阀门（8）及泵（10）与注浆装置连接，注浆装置上设有振动器（23）。

2.根据权利要求1所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：还设有空压机（14），空压机（14）与储气罐（15）连接，储气罐（15）经过电磁阀（17）和减压阀（18）与振动器（23）连接；

所述的泵（10）为气动隔膜泵，储气罐（15）经过电磁阀（17）和减压阀（18）与气动隔膜泵连接；

还设有发电机（1），发电机（1）为搅拌器（3）和空压机（14）供电。

3.根据权利要求2所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：还设有控制装置（2），控制装置（2）通过控制电路（26）与重量传感器（6）和电磁阀（17）连接。

4.根据权利要求1所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：还设有发电机（1），发电机（1）为搅拌器（3）、泵（10）和振动器（23）供电；

还设有控制装置（2），控制装置（2）通过控制电路（26）与重量传感器（6）、振动器（23）和泵（10）连接。

5.根据权利要求3或4所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：还设有无线接收模块（13），无线接收模块（13）与控制装置（2）连接，无线接收模块（13）还与遥控器（19）通过无线方式连接。

6.根据权利要求1所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：所述的重量传感器（6）为拉力传感器，测量桶（7）通过拉力传感器与悬挂装置（5）连接。

7.根据权利要求1所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：所述的测量桶（7）、泵（10）和注浆装置为多套，各个测量桶（7）均由搅拌器（3）供浆。

8.根据权利要求1~4、6~7任一项所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：上述的设备均安装在整体机架内，整体机架安装在车辆底盘上。

9.根据权利要求1所述的一种变态混凝土注浆系统，其特征是：所述的注浆装置中，连接头（21）与连接管（22）连接，连接管（22）与注浆头（24）连接，连接管（22）上设有盘形件，振动器（23）固定安装在盘形件上；

注浆头（24）的侧壁设有多个注浆孔。

10.一种采用权利要求1~9任一项所述的一种变态混凝土注浆系统的注浆方法，其特征是包括以下步骤：

一、将注浆装置插入混凝土中，人工按动遥控器（19），泵（10）开始注浆，振动器（23）开始捣振；

二、测量桶（7）内水泥浆液重量在减小过程中，当重量传感器（6）检测到减小值在设定值时，停止第二阀门（8）及泵（10），注浆停止，振动器（23）延时停止振捣；

通过以上步骤实现定量注浆。