CN112523242A - 一种小孔径双液浆混合器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种小孔径双液浆混合器，包括外壳体，固定设置在所述外壳体内用于将外壳体内腔分为独立且密闭的第一通道和第二通道的逆向阀，所述逆向阀具有单向导通所述第一通道的阀芯，所述第一通道和第二通道末端通过设置于外壳体尾部的混合腔连通，所述混合腔具有膨大结构且轴向截面沿流体流动方向逐渐收敛。本申请通过水压塞进行固定，能够将混合器固定在指定深度段位置，使得双浆封堵涌水的针对性和精确度更高。混合器采用临近目标区域再将水泥浆和水玻璃浆混合，能够同时解决提前凝固导致堵管和双浆孔内混合不均匀的问题，针对性的解决双浆灌注封堵技术中的行业痛点和技术难点。

Description

一种小孔径双液浆混合器

技术领域

本发明涉及水利地质处理技术领域，尤其涉及地质灌浆钻孔所需工具领域，具体涉及一种小孔径双液浆混合器。

背景技术

在对目标区域进行灌浆施工前，需要进行钻孔，用于后续灌浆操作时，供浆液进入的通道。钻孔过程中，由于不同的地质环境可能遇到涌水、塌孔等现象，尤其是钻孔过程中出现涌水，则极大的不利于钻工施工的进行。涌水问题没有得到有效的控制和解决几乎不可能达到预设的钻孔深度，甚至导致地下塌孔。为了避免钻孔过程中因涌水导致无法继续钻进的问题，现有技术中多采用泥浆、加重泥浆配合钻孔施工，使得地下压力得以均衡，同时泥浆能够在钻孔过程中形成护壁保护，避免了涌水和塌孔问题的扩大化。然而，当遇到严重的涌水条件时，则常规的泥浆已经不能读涌水实现封堵，需要配合水玻璃浆液和水泥浆一起作用，用于孔下封堵涌水，从而避免塌孔，使得能够继续钻进至指定的深度。

然而，要想在较大涌水条件下实现封堵，需要将水玻璃浆液和水泥浆液按照指定的配比送往指定的深度才能够实现对涌水有效的封堵，这就需要能够实现在指定深度的孔下将水玻璃溶液和水泥浆液精准混合的工具。

现有技术1：公告号为CN205314085U的中国专利公开了一种用于水泥与水玻璃溶液的双液注浆系统，包括A管、B管和C管；A管为用于注入水泥浆的袖阀管；B管用于注入水玻璃，C管用于注入套壳料泥浆。该技术结构简单，只适用于深度较浅的钻孔封堵，而且对于指定深度的涌水封堵并不能实现精准控制。

现有技术2：公开号为CN106639973A的发明专利申请公开了一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构及其注浆方法，其提供了一种双液浆注浆结构。其采用的基本原理是分别将水泥浆和水玻璃浆液独立的送往指定深度的孔内，然后利用阻塞器将限定的一段孔内空间作为混合腔，将独立的水泥浆和水玻璃浆液送往该混合腔中实现混合。现有技术2虽较现有技术1而言更加科学，能够达到更大的深度，但是其弊端亦非常明显，主要体现在：其一、在孔内混合，由于孔内具有各种浆液杂质，通过人工送入的水玻璃浆液和水泥浆液并不能按照预设的比例混合。其二、采用孔内空间自然混合并没有保证双浆混合的均匀度控制机制，极易造成混合不均，从而失去双浆灌注的优势。

发明内容

为了解决现有技术在采用水玻璃浆液和水泥浆液的双浆钻孔实现涌水封堵过程中存在的提前混合容易堵塞，灌注后混合不能保证均匀度，以及适用深度较浅，控制精度低，不能实现特定深度段的精准封堵的问题，本申请提供一种小孔径双液浆混合器，能够实现特定深度段的精准送浆，利用预设的双浆比例混合后立即送入目标区域，解决了提前混合容易凝固堵塞，以及在目标区域孔内混合无法把控混合比例和均匀程度的问题。本申请采用在将双浆送入目标孔之前在混合器中混合，通过混合器内部设置的混合腔能够确保双浆按照预设比例充分、均匀的混合，混合后立即送入目标孔指定深度段内，使得所有混合浆液全部送往指定深度段孔内，针对性的解决涌水封堵的问题。采用本申请的双液浆混合器消耗浆液总量少，封堵效果好。一次下管即可达到预期封堵效果，解决钻孔涌水问题，从根本上避免了涌水塌孔现象的发生。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种小孔径双液浆混合器，包括外壳体，固定设置在所述外壳体内用于将外壳体内腔分为独立且密闭的第一通道和第二通道的逆向阀，所述逆向阀具有单向导通所述第一通道的阀芯，所述第一通道和第二通道末端通过设置于外壳体尾部的混合腔连通，所述混合腔具有膨大结构且轴向截面沿流体流动方向逐渐收敛；

所述第一通道的进口端连接有水泥浆进浆管，出口端靠近混合腔处沿流体流动方向的轴向截面呈收敛设置；所述第二通道进口端连接有水玻璃浆进浆管，出口端设置有拉丝喷头，所述混合腔连接有混合浆液出浆管。

浆液混合原理：关于第一通道中的水泥浆输送原理，水泥浆通过输浆泵增压后依次从水泥浆进浆管、逆向阀到达阀芯位置，由于阀芯具有阻挡水泥浆进入的作用，当输浆泵输送的水泥浆压力大于阀芯压力后，克服阀芯的阻力进入阀芯后进入到混合腔内。于此同时，水玻璃通过输浆泵增压输送至水玻璃浆进浆管内，从而进入第二通道内，最终通过拉丝喷头将水玻璃按照预设的形态送入混合腔内与第一通道中的水泥浆混合。所述拉丝喷头具有防逆流的作用，避免水玻璃管路在停止加压后产生水泥浆逆流进入拉丝喷头内造成水玻璃管路堵塞的问题。由于混合腔具有膨大结构，能够在水泥浆进入膨大结构后降低流速充分与经拉丝后的水玻璃浆混合，再者，混合腔沿流体流通方向呈收敛结构设置，进一步对混合后的浆液形成挤压，改变混合浆液的混合均匀状态，进一步提升浆液混合均匀程度。双浆在混合腔内充分混合后通过混合浆液出浆管进入孔内预设深度段用于对涌水孔段孔壁形成封堵。

值得说明的是，双浆混合的比例与本申请提供的混合器无关，预设配比由分别提供水泥浆和水玻璃浆液的输送泵的输送流量决定。关于输送深度，本申请所提供的混合器的水泥浆进浆管与钻杆输浆管路连通，可以根据实际施工需求下至指定深度混合双浆，不局限于浅表层混浆送浆。为了提高稳定性，亦可配合现有的水压塞管对混合器进行固定，这样可以更好的发挥精准封堵的效果。

作为本申请的优选设置方案，所述第一通道由依次连接的水泥浆进浆管、阀芯和连通所述混合腔的射浆管组成，所述阀芯包括高压弹簧，以及与所述高压弹簧抵靠接触用于阻止水泥浆回流的钢珠，所述射浆管内部沿水泥浆流动方向逐渐收敛且与所述混合腔相交的临界面为最小横截面。采用球面的钢珠作为阀芯构件目的是在含有颗粒性杂质的水泥浆中能够提供可靠的密封和防止返流的效果，钢珠密封为线密封，能够自然规避水泥浆中的颗粒物，相较于面密封的单向阀而言具有更好的实用性和对环境的适应性。设置内部通道呈收敛状的射浆管目的是使得水泥浆在射浆管中流动时能够获得加速，当水泥浆离开射浆管的一瞬间通过的横截面是最小的，此时水泥浆的流速最快，当以最大速度进入到混合腔内时，能够形成局部负压，这将瞬间吸入旁侧的水玻璃浆液形成局部的旋流，这一内部旋流类似于文丘里效应，能够对水玻璃浆液和水泥浆液的充分混合起到积极的推动作用。当旋流之后，由于混合腔相较于射浆管而言是膨大的，又会迅速减速，在混合腔内形成有限的紊流作用，再配合尾段呈收敛设置的混合腔而言，进一步的使浆液混合得更加均匀。

为了更进一步的优化结构设置，优选地，所述外壳体包括第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段和第二壳体段之间通过可拆卸固定连接的连接套连接，所述连接套具有多个连通第一壳体段和第二壳体段的贯穿通孔，任一所述贯穿通孔靠近混合腔一端均设置有所述拉丝喷头；所述第二通道由第一壳体段内壁与所述第一通道外侧壁之间形成的环形空间和多个所述贯穿通孔组成；所述第一通道与第二通道交汇于第二壳体段内设置的混合腔内。

为了更进一步的提升混合器的混合效能，优选地，所述第二壳体段位于所述混合腔下游的管壁上沿流体流动方向交替设置有多组螺旋导向器，相邻两组螺旋导向器导向方向相反。双浆经混合腔混合后，流经下游管壁时，由于与螺旋导向器接触，在螺旋导向器的导向作用下，混合后的双浆将沿着导向器的作用下流动；然而，因螺旋导向器设置有多组，且相邻两组之间的导向方向相反，即前一组螺旋导向器为顺时针导向，后一组螺旋导向器则为逆时针导向，以此类推。那么混合浆液流动时则重复进行顺向流动→紊流→反向流动→紊流→顺向流动的循环动作，在多次循环后，混合浆液将被混合得更加均匀。

为了更好的实现混合效果，同时简化结构设置，优选地，任一组所述螺旋导向器至少由位于同一轴向位置且均匀分布在第二壳体段内壁上的三片螺旋叶片组成。同一组的任一螺旋叶片的导向方向是相同的，每一螺旋叶片均固定设置于管壁上。没有任何活动构件，结构紧凑，简单、可靠性高。

为了实现针对性、精准性的将双浆混合浆液送往指定深度的孔内，在上述结构基础上，优选地，还包括用于固定所述双液浆混合器的水压塞，所述水压塞内贯穿设置有通过对丝连接器可拆卸固定连接所述混合浆液出浆管的混合浆液进浆管；固定且相对设置于所述混合浆液进浆管圆周侧壁上的一对固定接头，连接两个所述固定接头的橡胶管，以及设置在任一个所述固定接头上用于连通所述橡胶管内壁与混合浆液进浆管外壁之间空间的水压塞管。

优选地，将未设置有水压塞管的固定接头更换为固定连接所述橡胶管的活动接头，所述活动接头与所述混合将夜进浆管外侧壁滑动密闭连接。

为了满足活动结构的来回滑动需求，同时又能更好的实现密封效果，优选地，所述活动接头内侧壁设置有多个与所述混合浆液进浆管贴合的密封圈。设置密封圈的方式能够进一步的降低活动接头内径与混合浆液进浆管外径之间的表面粗糙度要求和配合公差要求，使得加工难度更低，且后续维护的便捷度更高，维护成本更加低廉，方便。

有益效果：

本申请通过水压塞进行固定，能够将混合器固定在指定深度段位置，使得双浆封堵涌水的针对性和精确度更高。混合器采用临近目标区域再将水泥浆和水玻璃浆混合，能够同时解决提前凝固导致堵管和双浆孔内混合不均匀的问题，针对性的解决双浆灌注封堵技术中的行业痛点和技术难点。同时，本申请基于文丘里原理设计独特的双浆喷射结构和混合腔结构，能够实现浆液的充分混合。再者，本申请还特别增设了多组螺旋导向器，能够多梯度实现对浆液的混合作用，确保输出的混合浆液均匀、充分。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是申请含水压塞的双液浆混合器的立体结构示意图；

图2是图1中混合器的轴向剖视图；

图3是图2中A区结构放大图(文丘里原理的浆液混合示意)；

图4是图2中A区结构放大图(另一种实施结构)；

图5是图2中B区结构放大图；

图6是图1中水压塞的轴向剖视图；

图7是水压塞处于固定状态的结构示意图；

图8为实施例5的结构示意图；

图9为图8中C区结构放大图。

图中：1-外壳体；2-水压塞；3-水泥浆进浆管；4-水玻璃浆进浆管；5-水压塞管；6-逆向阀；7-钢球；8-高压弹簧；9-连接套；10-贯穿通孔；11-拉丝喷头；12-混合腔；13-对丝连接器；14-混合浆液进浆管；15-固定接头；16-橡胶管；17-密封圈；18-活动接头；19-狭缝；20-球形单向阀。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合说明书附图1-图6所示的一种小孔径双液浆混合器，包括外壳体1，固定设置在所述外壳体1内用于将外壳体1内腔分为独立且密闭的第一通道和第二通道的逆向阀6，所述逆向阀6具有单向导通所述第一通道的阀芯，所述第一通道和第二通道末端通过设置于外壳体1尾部的混合腔12连通，所述混合腔12具有膨大结构且轴向截面沿流体流动方向逐渐收敛；

所述第一通道的进口端连接有水泥浆进浆管3，出口端靠近混合腔12处沿流体流动方向的轴向截面呈收敛设置；所述第二通道进口端连接有水玻璃浆进浆管4，出口端设置有拉丝喷头11，所述混合腔12连接有混合浆液出浆管。

浆液混合原理：关于第一通道中的水泥浆输送原理，水泥浆通过输浆泵增压后依次从水泥浆进浆管3、逆向阀6到达阀芯位置，由于阀芯具有阻挡水泥浆进入的作用，当输浆泵输送的水泥浆压力大于阀芯压力后，克服阀芯的阻力进入阀芯后进入到混合腔12内。于此同时，水玻璃通过输浆泵增压输送至水玻璃浆进浆管4内，从而进入第二通道内，最终通过拉丝喷头11将水玻璃按照预设的形态送入混合腔12内与第一通道中的水泥浆混合。由于混合腔12具有膨大结构，能够在水泥浆进入膨大结构后降低流速充分与经拉丝后的水玻璃浆混合，再者，混合腔12沿流体流通方向呈收敛结构设置，进一步对混合后的浆液形成挤压，改变混合浆液的混合均匀状态，进一步提升浆液混合均匀程度。双浆在混合腔12内充分混合后通过混合浆液出浆管进入孔内预设深度段用于对涌水孔段孔壁形成封堵。

值得说明的是，双浆混合的比例与本申请提供的混合器无关，预设配比由分别提供水泥浆和水玻璃浆液的输送泵的输送流量决定。具体根据水泥-水玻璃双液浆灌注的要求，一般水泥浆液灌注流速为60L/min，水玻璃浆液流速为水泥浆的15％左右，即流速为12L/min。根据管道流计算公式，考虑到液体流速与粘度关系，其计算式为：

Q＝πd⁴ρgP/(128μL)

其中：Q-流量，L/min；d-管道直径，m；π-圆周率；ρ-流体密度/kg/m³；

g-重力加速度，9.8N/kg；P-管道两端压力差/MPa；μ-流体粘度/Pa·s；L-管道长度/m。

将公式中各量代入计算，设计喷嘴为64个，Q则为3L/min，π为3.14，ρ为1.373kg/m3，P为3MPa，μ为1.8Pa·s，L为15米。计算喷嘴直径d＝1.504mm，考虑到实际使用选择喷嘴直径为d＝1.6mm。诚然，上述数据为申请人实际使用，经实践验证后获得的较佳数据参数，本实施例列举内容，仅为说明上述数据的真实性和可靠性，并不排除还有其他优选参数配比方案的存在。

关于输送深度，本申请所提供的混合器的水泥浆进浆管3与钻杆输浆管路连通，可以根据实际施工需求下至指定深度混合双浆，不局限于浅表层混浆送浆。为了提高稳定性，亦可配合现有的水压塞管对混合器进行固定，这样可以更好的发挥精准封堵的效果。

实施例2：

本实施例为优化设计方案，具体在实施例1的结构和原理基础上，进一步结合图2所以，所述第一通道由依次连接的水泥浆进浆管3、阀芯和连通所述混合腔12的射浆管组成，所述阀芯包括高压弹簧8，以及与所述高压弹簧8抵靠接触用于阻止水泥浆回流的钢珠7，所述射浆管内部沿水泥浆流动方向逐渐收敛且与所述混合腔12相交的临界面为最小横截面。采用球面的钢珠作为阀芯构件目的是在含有颗粒性杂质的水泥浆中能够提供可靠的密封和防止返流的效果，钢珠密封为线密封，能够自然规避水泥浆中的颗粒物，相较于面密封的单向阀而言具有更好的实用性和对环境的适应性。设置内部通道呈收敛状的射浆管目的是使得水泥浆在射浆管中流动时能够获得加速，当水泥浆离开射浆管的一瞬间通过的横截面是最小的，此时水泥浆的流速最快，当以最大速度进入到混合腔12内时，能够形成局部负压，这将瞬间吸入旁侧的水玻璃浆液形成局部的旋流，这一内部旋流类似于文丘里效应，能够对水玻璃浆液和水泥浆液的充分混合起到积极的推动作用。当旋流之后，由于混合腔12相较于射浆管而言是膨大的，又会迅速减速，在混合腔12内形成有限的紊流作用，再配合尾段呈收敛设置的混合腔12而言，进一步的使浆液混合得更加均匀。具体如图3所示内容。

在上述发明构思的基础上，本实施例还提供另一种结构，具体如图4所示，在射浆管上还设置有沿流体流动方向倾斜设置的通孔，由于射箭管内的水泥浆沿流动方向是越来越快的，则根据文丘里原理，越靠近射浆管端部设置所述通孔，位于旁侧空间内的水玻璃能够更容易的进入射浆管与水泥浆混合，当水泥浆和水玻璃浆混合后一同射出进入混合腔12内，重复如图3所示的二次混合过程，使得双浆混合更加充分。

本实施例中，所述外壳体1包括第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段和第二壳体段之间通过可拆卸固定连接的连接套9连接，所述连接套9具有多个连通第一壳体段和第二壳体段的贯穿通孔10，任一所述贯穿通孔10靠近混合腔12一端均设置有所述拉丝喷头11；所述第二通道由第一壳体段内壁与所述第一通道外侧壁之间形成的环形空间和多个所述贯穿通孔10组成；所述第一通道与第二通道交汇于第二壳体段内设置的混合腔12内。

为了更进一步的提升混合器的混合效能，本实施例中，所述第二壳体段位于所述混合腔12下游的管壁上沿流体流动方向交替设置有多组螺旋导向器，相邻两组螺旋导向器导向方向相反。双浆经混合腔12混合后，流经下游管壁时，由于与螺旋导向器接触，在螺旋导向器的导向作用下，混合后的双浆将沿着导向器的作用下流动；然而，因螺旋导向器设置有多组，且相邻两组之间的导向方向相反，即前一组螺旋导向器为顺时针导向，后一组螺旋导向器则为逆时针导向，以此类推。那么混合浆液流动时则重复进行顺向流动→紊流→反向流动→紊流→顺向流动的循环动作，参见图5所示，图5中箭头表示浆液流动的螺旋方向，在多次循环后，混合浆液将被混合得更加均匀。

为了更好的实现混合效果，同时简化结构设置，任一组所述螺旋导向器至少由位于同一轴向位置且均匀分布在第二壳体段内壁上的三片螺旋叶片组成。同一组的任一螺旋叶片的导向方向是相同的，每一螺旋叶片均固定设置于管壁上。没有任何活动构件，结构紧凑，简单、可靠性高。值得说明的是，螺旋叶片的片数越多，阻力越大，使得流速更慢；螺旋叶片的径向长度越大，越靠近圆心位置，导向和混合的效果越好，阻力亦越大；反之亦然。由于采用多组导向，因此，为了兼容混合的均匀性和浆液的流通性，采用单组三片，每片径向长度为所处管壁内径的四分之一为宜。

本实施例中，混合浆液将最多历经三次混合，第一次初级混合是通过如图4所示的设置在射浆管上的通孔，根据文丘里原理吸入混合；第二次混合是在混合腔12内混合，如图3所示；第三次混合是通过螺旋导向器混合，如图5所示，这样能够确保双浆混合的充分性，确保涌水封堵的有效性，解决封堵不佳或者二次涌水的问题。

实施例3：

本实施例为本申请之优选实施例，旨在实现针对性、精准性的将双浆混合浆液送往指定深度的孔内，在上述结构基础上，还包括用于固定所述双液浆混合器的水压塞2，如图6和图7所示，所述水压塞2内贯穿设置有通过对丝连接器13可拆卸固定连接所述混合浆液出浆管的混合浆液进浆管14；固定且相对设置于所述混合浆液进浆管14圆周侧壁上的一对固定接头15，连接两个所述固定接头15的橡胶管16，以及设置在任一个所述固定接头15上用于连通所述橡胶管16内壁与混合浆液进浆管14外壁之间空间的水压塞管5。

工作原理：将混合器送往指定深度后，通过地面加压设备将清水通过管路输送到水压塞管5内，随着清水注入的不管增多，橡胶管16不断受力膨胀，由于固定结构15与混合浆液进浆管14之间为封闭结构，则橡胶管16在水压作用下不断膨胀变大，直到与孔壁相互接触。具体如图7所示，此时，随着橡胶管16的持续增大，橡胶管16的外表面与孔壁之间发生抵触，形成巨大的挤压力，从而橡胶管16与孔壁之间因巨大的静摩擦力而相互静止，起到固定的作用。此时经混合器混合后的浆液通过混合浆液进浆管14进入到指定深度段的孔内实施涌水封堵。由于水压塞管5的作用，将孔分隔成为了上下两段，具体如图7所示，在对下段进行封堵时，混合后的浆液并不能进入到上段的孔内，这就实现了封堵的针对性和精准性。采用上述操作不仅封堵技术效果明显，同时能够使得消耗的浆液量最小。当需要深孔施工时，遇到多孔段涌水，则可施工一段，堵塞一段，一直到预设深度。采用本实施例的方法能够满足现有各大深度的钻孔，以及各种疑难复杂的地质情况。

实施例4：

在实施例3的基础上，做进一步优化，结合附图7所示，本实施例是将实施例3中未设置有水压塞管5的固定接头15更换为固定连接所述橡胶管16的活动接头18，所述活动接头18与所述混合将夜进浆管14外侧壁滑动密闭连接。

为了满足活动结构18的来回滑动需求，同时又能更好的实现密封效果，优选地，所述活动接头18内侧壁设置有多个与所述混合浆液进浆管14贴合的密封圈17。设置密封圈17的方式能够进一步的降低活动接头18内径与混合浆液进浆管14外径之间的表面粗糙度要求和配合公差要求，使得加工难度更低，且后续维护的便捷度更高，维护成本更加低廉，方便。采用活动接头18能够明显降低同样固定效果下水压塞管5中的增压值。由于采用活动接头18，当橡胶管16内受到压力后，橡胶管16在径向发生膨胀变大的同时会进一步缩短轴向的长度，这样更有利于橡胶管16的变形，大大降低了因橡胶管16轴向无法缩短，只能径向膨胀导致的橡胶管16因所处孔壁地质松散无法实现可靠的抵靠紧固。在不断的加压过程中导致橡胶管16所受压力超过膨胀极限而爆裂。当将固定接头15择一换成活动接头18后，相同材质和大小的橡胶管16能够在缩短轴向长度的同时明显增大有效的径向膨胀范围，应对松散地质情况更加行之有效，避免了膨胀过大而爆裂的问题。同时，采用活动接头18后，对于地面的增压设备要求亦有明显降低，使得连接水压塞管5的管路要求亦有降低，对于材料成本投入明显减小，使用寿命延长。

本实施例通过水压塞进行固定，能够将混合器固定在指定深度段位置，使得双浆封堵涌水的针对性和精确度更高。混合器采用临近目标区域再将水泥浆和水玻璃浆混合，能够同时解决提前凝固导致堵管和双浆孔内混合不均匀的问题，针对性的解决双浆灌注封堵技术中的行业痛点和技术难点。同时，本申请基于文丘里原理设计独特的双浆喷射结构和混合腔结构，能够实现浆液的充分混合。再者，本申请还特别增设了多组螺旋导向器，能够多梯度实现对浆液的混合作用，确保输出的混合浆液均匀、充分。

实施例5：

本实施例是与实施例2并列的技术方案，具体如图8和图9所示，所述连接套9的上端设置有多个贯穿通孔10，下端设置有与任意个贯穿通孔10连通的环状设置的狭缝19连通，所述狭缝19可以同心设置多层，以满足不同的水玻璃流量需求，但任意层狭缝19之间均与所述贯穿通孔10连通，用于排出水玻璃浆液至混合腔12中。采用狭缝19的设计相较于实施例2中的拉丝喷头11而言，其优点在于：其一，在相同的连接套9的端面截面积上，能够具有更大的流通量，避免了采用拉丝喷头11的方式存在较为有限的最大流量限制；其二，狭缝19的设计能够做到微米级别，从而实现阻挡水泥浆的逆流，导致连接套9中发生凝结堵塞的问题。当狭缝19的最小间距小于水泥浆颗粒的粒径时，则能够有效的对水泥浆的逆流形成阻挡，避免堵管事件的发生。当采用上述小微间距的狭缝19设计时，不能满足水玻璃浆流量需求时，则可以采用增加狭缝19的级数或者扩大狭缝19间距来解决；当采用扩大狭缝19间距来增大水玻璃浆液流量，则在连接套9的上端须设置球形单向阀20进行止逆作用，将水泥浆阻断在连接套9的下游，避免进一步的堵管。当然，作为本领域技术人员而言，在实用本实施例所述双液浆混合器时，则必须先关掉水泥浆增压管路，再关掉水玻璃浆增压管路，进一步的规避因水泥浆输送管路的压力要高于水玻璃浆输送管路的压力导致逆流混合发生堵管的情况发生。如此一来，则形成了三重保险，以避免堵管。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：包括外壳体(1)，固定设置在所述外壳体(1)内用于将外壳体(1)内腔分为独立且密闭的第一通道和第二通道的逆向阀(6)，所述逆向阀(6)具有单向导通所述第一通道的阀芯，所述第一通道和第二通道末端通过设置于外壳体(1)尾部的混合腔(12)连通，所述混合腔(12)具有膨大结构且轴向截面沿流体流动方向逐渐收敛；

所述第一通道的进口端连接有水泥浆进浆管(3)，出口端靠近混合腔(12)处沿流体流动方向的轴向截面呈收敛设置；所述第二通道进口端连接有水玻璃浆进浆管(4)，出口端设置有拉丝喷头(11)，所述混合腔(12)连接有混合浆液出浆管。

2.根据权利要求1所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述第一通道由依次连接的水泥浆进浆管(3)、阀芯和连通所述混合腔(12)的射浆管组成，所述阀芯包括高压弹簧(8)，以及与所述高压弹簧(8)抵靠接触用于阻止水泥浆回流的钢珠(7)，所述射浆管内部沿水泥浆流动方向逐渐收敛且与所述混合腔(12)相交的临界面为最小横截面。

3.根据权利要求2所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述射浆管侧壁设置有多个用于吸纳水玻璃浆液的通孔。

4.根据权利要求2所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述外壳体(1)包括第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段和第二壳体段之间通过可拆卸固定连接的连接套(9)连接，所述连接套(9)具有多个连通第一壳体段和第二壳体段的贯穿通孔(10)，任一所述贯穿通孔(10)靠近混合腔(12)一端均设置有所述拉丝喷头(11)；所述第二通道由第一壳体段内壁与所述第一通道外侧壁之间形成的环形空间和多个所述贯穿通孔(10)组成；所述第一通道与第二通道交汇于第二壳体段内设置的混合腔(12)内。

5.根据权利要求4所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述第二壳体段位于所述混合腔(12)下游的管壁上沿流体流动方向交替设置有多组螺旋导向器，相邻两组螺旋导向器导向方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：任一组所述螺旋导向器至少由位于同一轴向位置且均匀分布在第二壳体段内壁上的三片螺旋叶片组成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：还包括用于固定所述双液浆混合器的水压塞(2)，所述水压塞(2)内贯穿设置有通过对丝连接器(13)可拆卸固定连接所述混合浆液出浆管的混合浆液进浆管(14)；固定且相对设置于所述混合浆液进浆管(14)圆周侧壁上的一对固定接头(15)，连接两个所述固定接头(15)的橡胶管(16)，以及设置在任一个所述固定接头(15)上用于连通所述橡胶管(16)内壁与混合浆液进浆管(14)外壁之间空间的水压塞管(5)。

8.根据权利要求7所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：将未设置有水压塞管(5)的固定接头(15)更换为固定连接所述橡胶管(16)的活动接头(18)，所述活动接头(18)与所述混合将夜进浆管(14)外侧壁滑动密闭连接。

9.根据权利要求8所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述活动接头(18)内侧壁设置有多个与所述混合浆液进浆管(14)贴合的密封圈(17)。

10.根据权利要求2所述的一种小孔径双液浆混合器，其特征在于：所述外壳体(1)包括第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段和第二壳体段之间通过可拆卸固定连接的连接套(9)连接，所述连接套(9)具有多个连通第一壳体段和第二壳体段的贯穿通孔(10)，任一所述贯穿通孔(10)靠近混合腔(12)一端通过至少一个环形的狭缝(19)连通；所述贯穿通孔(10)的上端头可拆卸连接有防止逆流的球形单向阀(20)。

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