CN1474166A - 坝基岩石灌浆水泥浆液流量计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种坝基岩石灌浆水泥浆液流量计量方法，即用一台流量传感器构成小循环管路，对水泥浆液流量进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量的方法，主要包括搅拌桶、进浆流量传感器、三通阀门、加压泵、压力计和控制阀门等，从三通阀门出发依次经加压泵、灌浆孔(回浆)、压力计、控制阀门最后返回到三通阀门，构成小循环管路，回浆周而复始，以一个常数值在小循环管路内流动，这样，在规定压力下，用一台流量传感器，按相关标准要求，计量出水泥浆液的注入率，并持续规定的时间，便可结束灌浆施工，确保工程质量，且计量精度高，系统成本低，安装方便，操作简单。
Description
技术领域
本发明提供一种坝基岩石灌浆水泥浆液流量计量方法，确切地说，它是一种在坝基岩石灌浆施工过程中用一台流量传感器构成小循环管路连接，对水泥浆液流量进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量的方法。
背景技术
为确保坝基岩石灌浆施工质量，我国颁发的《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94行业标准对灌浆结束时水泥浆液流量的大小做出了明确的规定：其中，第3.6.1款为帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1.0L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。第3.6.2款为固结灌浆，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束。传统的计量方法是用两台流量传感器(即一台进浆流量传感器A和一台回浆流量传感器B)构成的大循环管路连接来进行的。这种方法的特点是安装方便，操作简单，浆液升温较小。但是，由于采用A、B两台流量传感器分别计量浆液进浆量和回浆量，实际测量坝基灌浆水泥浆液流量的大小，是A、B两台流量传感器的累计量之差。因为A、B两台流量传感器必然存在精度误差，则测量误差等于A、B两台流量传感器误差之和，甚至会出现负值现象。因此，用这种计量方法来判定循环灌浆是否应该结束是难于确保施工质量的。
发明内容
本发明的目的是在坝基岩石灌浆过程中，去掉传统的大循环管路连接方法中的回浆流量传感器B，增加一只三通阀门，实现用一台进浆流量传感器构成小循环管路连接，对水泥浆液进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量的方法。
本发明的机理可以通过对传统计量方法中A、B两台流量传感器的计量误差分析来获得。
假设：进浆流量传感器A的误差为±△1，回浆流量传感器B的误差为±△2。第一种情况，设A为+△1，B为-△2，
且|+△1|＝|-△2|＝△，那么：(A)-(B)＝+△1-(-△2)＝△1+△2＝2△结论：计量误差等于-台流量传感器误差的两倍。第二种情况，设A为+△1，B为-△2，
且|+△1|＜|-△2|，那么：(A)-(B)＝+△1-(-△2)＝△1+△2结论：计量误差等于A、B两台流量传感器误差之和。第三种情况，设A为+△1，B为+△2，
且+△1＜+△2，那么：(A)-(B)＝△1-△2＜0结论：计量误差为负数。第四中情况，设A为-△1，B为-△2，
且|-△1|＞|-△2|，那么：(A)-(B)＝-△1-(-△2)＜0结论：计量误差为负数。
从上面的分析可以看到：在坝基岩石灌浆过程中，用两台流量传感器构成的大循环管路连接计量灌浆结束时水泥浆液流量的大小，由于两台流量传感器各自的精度误差和回浆直接返回搅拌桶等因素的影响，其计量结果是不能达到灌浆结束标准要求和确保施工质量的。相反，用一台流量传感器构成的小循环管路连接对水泥浆液流量进行计量，特别是计量灌浆结束时水泥浆液流量的大小，由于只用一台进浆流量传感器，加上回浆仅限制在小循环管路内流动，所以其计量结果是可以确保灌浆结束标准要求和施工质量。
本发明的构成主要包括搅拌桶、进浆流量传感器、三通阀门、加压泵、压力计和控制阀门等。本发明用一台进浆流量传感器构成小循环管路，对水泥流量进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量的方法，基本管路连接方式依次为搅拌桶的输出端与进浆流量传感器的输入端相连接，进浆流量传感器的输出端与三通阀门的一个输入端相连接，三通阀门的输出端与加压泵的输入端相连接，加压泵的输出端与灌浆孔相衔接，灌浆孔中的回浆管与压力计的输入端相连接，压力计的输出端与控制阀门的输入端相连接，控制阀门的输出端与三通阀门的另一个输入端相连接。由此，从三通阀门输出端出发，经加压泵，通灌浆孔(回浆)，到压力计，过控制阀门，最后返回至三通阀门的另一个输入端，构成小循环管路基本连接方式，回浆周而复始，以一个常数值在小循环管路内流动。这样，无论是帷幕灌浆，还是固结灌浆，在规定压力下，用一台进浆流量传感器按相关标准要求，计量出水泥浆液的注入率，并持续规定的时间，便可结束灌浆施工，确保工程质量。
本发明在小循环管路基本连接方式的基础上，增加一个回浆桶，也可用一台进浆流量传感器构成小循环管路第二种连接方式，对水泥浆流量进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量方法。这个回浆桶接在控制阀门和三通阀门之间，即控制阀门的输出端与回浆桶的输入端相连接，回浆桶的输出端与三通阀门的另一个输入端相连接。由此，从三通阀门输出端出发，经加压泵，通灌浆孔(回浆)，到压力计，过控制阀门，再经回浆桶，最后返回至三通阀门的另一个输入端，构成小循环管路第二种连接方式，回浆周而复始，以一个常数值在小循环管路内流动。回浆桶用以缓冲回浆浆液返回至三通阀门的流速。
本发明在小循环管路基本连接方式的基础上，增加一个三通阀门A和两个控制阀门A(B)，同样可以用一台进浆流量传感器构成小循环管路第二种连接方式，对水泥浆液流量进行计量，特别是灌浆结束时，对水泥浆液流量进行计量的方法。三通阀门A和控制阀门A及控制阀门B在基本管路中的具体连接关系为：控制阀门的输出端与三通阀门A的输入端相连接，三通阀门A的一个输出端与控制阀门A的输入端相连接，控制阀门A的输出端与三通阀门的另一个输入端相连接。由此，从三通阀门输出端出发，经加压泵，通灌浆孔(回浆)，到压力计，过控制阀门，再经三通阀门A和控制阀门A，最后返回至三通阀门的另一个输入端，构成小循环管路第三种连接方式，在控制阀门B关闭的情况下，回浆周而复始，以一个常数值在小循环管路内流动。此外，三通阀门A的另一个输出端与控制阀门B的输入端相连接，控制阀门B的输出端又返回到搅拌桶。由此，在控制阀门A关闭的情况下，从搅拌桶出发，依次经进浆流量传感器、三通阀门、加压泵、灌浆孔(回浆)、压力计、控制阀门、三通阀门A、控制阀门B，最后返回到搅拌桶，构成大循环管路，供清洗管路之用。
综上所述，本发明由于只采用一台进浆流量传感器，构成小循环管路，无论是基本连接方式，还是第二种连接方式，或是第三种连接方式，回浆浆液均以一个常数值在小循环管路内流动，因此计量精度高，特别是灌浆结束时，可做到按相关标准要求对水泥浆液流量进行计量，确保工程质量。又由于去掉了传统计量方式中的一台回浆流量传感器B，因此，降低了系统成本，提高了性价比。同时，还具有安装方便，操作简单等特点。
附图说明
图1为传统计量方法用两台流量传感器构成的大循环管路连接示意图。
图2为本发明用一台进浆流量传感器构成小循环基本管路基本连接方式示意图。其中，〔1〕为进浆流量传感器，〔2〕为三通阀门，〔3〕为加压泵，〔4〕为压力计，〔5〕为控制阀门，〔6〕为搅拌桶。小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔2〕。
图3为本发明在小循环管路基本连接方法的基础上，增加一个回浆桶，用一台进浆流量传感器构成小循环管路第二种连接方式示意图。其中，〔7〕为回浆桶，其余同图2。小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔7〕→〔2〕。
图4为本发明在小循环管路基本连接方式的基础上，增加一个三通阀门A和两个控制阀门A(B)，用一台进浆流量传感器构成小循环管路第三种连接方式示意图。其中，〔8〕为控制阀门B，〔9〕为三通阀门A，〔10〕为控制阀门A，其余同图2。小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔9〕→〔10〕→〔2〕。
实施方式
图2给出了本发明小循环管路基本连接方式计量方法实施例。图3给出了本发明第二种连接方式计量方法实施例。图4给出了本发明第三种连接方式计量方法实施例。三种方法的共同特点是只用一台流量传感器构成一个小循环管路。不同之处是第二种和第三种方式分别增设了一个回浆桶或一个三通阀门A和两控制阀门A(B)。三种连接方式，可根据需要应用于不同坝基岩石灌浆施工现场，对水泥浆液流量进行实时计量，均可符合SL62-94行业标准要求，确保施工质量。
Claims (3)
1.一种坝基岩石灌浆水泥浆液流量计量方法，主要用搅拌桶〔6〕、进浆流量传感器〔1〕、三通阀门〔2〕、加压泵〔3〕、压力计〔4〕和控制阀门〔5〕构成管路基本连接方式对水泥浆流量进行计量的方法，其特征是搅拌桶〔6〕的输出端与进浆流量传感器〔1〕的输入端相连接，进浆流量传感器〔1〕的输出端与三通阀门〔2〕的一个输入端相连接，三通阀门〔2〕的输出端与加压泵〔3〕的输入端相连接，加压泵〔3〕的输出端与灌浆孔相衔接，灌浆孔中的回浆槽与压力计〔4〕的输入端相衔接，压力计〔4〕的输出端与控制阀门〔5〕的输入端相连接，控制阀门〔5〕的输出端与三通阀门〔2〕的另一个输入端相连接，由此，小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔2〕。
2.按照权利要求1所述的计量方法，在小循环管路基本连接方式的基础上，增加一个回浆桶〔7〕，用一台进浆流量传感器〔1〕构成小循环管路第二种连接方式，对水泥浆液流进行计量的方法，其特征是控制阀门〔5〕的输出端与回浆桶〔7〕的输入端相连接，回浆桶〔7〕的输出端与三通阀门〔2〕的另一个输入端相连接，由此，小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔7〕→〔2〕。
3.按照权利要求1所述的计量方法，在小循环管路基本连接方式的基础上，增加一个控制阀门B〔8〕、一个三通阀门A〔9〕和一个控制阀门A〔10〕，用一台进浆流量传感器〔1〕构成小循环管路第三种连接方式，对水泥浆液流量进行计量的方法，其特征是控制阀门〔5〕的输出端与三通阀门A〔9〕的输入端相连接，三通阀门A〔9〕的一个输出端与控制阀门A〔10〕的输入端相连接，控制阀门A〔10〕的输出端与三通阀门〔2〕的另一个输入端相连接，由此，小循环管路为〔2〕→〔3〕→灌浆孔(回浆)→〔4〕→〔5〕→〔9〕→〔10〕→〔2〕。
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