CN203213116U - 一种集成式高聚物注浆系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集成式高聚物注浆系统，包括卡车，卡车上装有空气压缩机，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ分别通过气绳与空气压缩机相连，卡车上还装有储料桶Ⅰ和储料桶Ⅱ，储料桶Ⅰ通过输料管与气动隔膜泵Ⅰ相连，储料桶Ⅱ通过输料管与气动隔膜泵Ⅱ相连，卡车上还装有注浆配比仪，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ的出料口均通过输料管与注浆配比仪相连，注浆配比仪的出料口通过输料管与注浆枪头相连。本实用新型设计独特、结构紧凑、性能可靠、操作简单，并可方便自主抵达施工地点，具有精细配比、高压混合、自动控温控压等功能，为大中型堤坝防护与交通基础设施、建筑物修复的高聚物注浆技术提供了整套高聚物注浆系统，显示出极强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于交通、水利、矿山、环保、建筑物等基础设施加固、防渗、喷涂技术领域，尤其涉及一种集成式高聚物注浆系统。
背景技术
新中国成立以来，我国的交通、水利、矿山、环保等基础设施建设取得了举世瞩目的成就，对我国经济发展和社会进步发挥了重要作用。注浆技术是地基处理、基础设施工程加固修复的主要手段。环保型高分子聚合物材料及其注浆技术在国内外受到日益广泛关注，特别在堤防、大坝、高速公路等基础设施防护修复、隧道及地铁等地下工程施工抢险等方面已成为研究热点。近年来，本发明人在国家和河南省多项科技计划支持下，针对我国交通、水利等基础设施防渗加固与修复的发展需求和目前技术存在的不足，致力于高聚物注浆技术的研发，在无水反应高聚物注浆材料特性、注浆技术、施工装备及工法方面取得系统创新成果，形成了具有我国自主知识产权的工程防护高聚物注浆成套技术。
在交通基础设施建设方面，至2012年底，中国大陆已建成高速公路9.26万公里，每年约有10%的高速公路进入大中修期。道路养护维修技术是保障道路使用性能和寿命的基础性、关键技术。传统的水泥压浆、开挖换填等方法在维修效果、施工速度、造价及环保等方面存在明显不足，特别是传统方法存在养生要求，导致长时间封闭交通，不符合高速公路快速维修的需求。随着中国高速公路建设的快速发展，对新型养护维修技术的需求日益迫切。在这一工程背景下，本发明人研究了无水反应膨胀性高聚物注浆材料对道路脱空、开裂、唧泥等病害的修复机理，以无水反应高聚物材料和无损检测技术为基础，发明了道路修复高聚物注浆整套技术，开创了高速公路非开挖维修新途径。获得的授权中国发明专利有5项：“水泥混凝土路面脱空识别与高聚物注浆快速维修技术（专利号：ZL200710054045.7）”、“路基缺陷识别与高聚物注浆快速加固技术（专利号：ZL200710054043.8）”、“半刚性基层路面病害检测与高聚物注浆快速维修技术（专利号：ZL200710054044.2）”、“道路基层加固的高聚物加载注浆方法（专利号：ZL200910172317.2）”、“桥头跳车病害防治高聚物注浆技术及其施工方法（专利号：ZL200910066336.7）”。另有3项发明专利正在审理中：“隧道渗漏水快速处治高聚物注浆方法（申请号：200910227697.5）、“隧道防护高聚物注浆方法（申请号：201010104839.1）、“隧道脱空病害处治高聚物注浆技术及其施工方法（申请号：200910066333.3）。
在水利基础设施建设方面，由于我国绝大多数水利设施兴建于上世纪50至70年代，限于当时的经济技术条件，不少水库设计和施工质量“先天不足”。经过长期运行，年久失修，老化严重，病险问题十分突出。目前，我国8.7万座水坝中90%以上为土坝，其中约40%亟待除险加固。2000多座尾矿坝、大量河流堤防存在安全隐患。渗漏是堤坝除险加固的重点和难点。现行的以水泥基材料为基础构建的防渗体呈刚性或塑性，抗震抗裂性能不足，并且对堤坝扰动破坏较大，工期较长，造价较高。特别是对于数量众多的中小型堤坝，受经费和施工场地限制，现行技术难以满足实际需求。本发明人从柔性防渗理念出发，提出了以无水反应高聚物注浆材料为基础构建堤坝防渗体的新方法，发明了堤坝“微创”修复成套技术及装备。研究成果获得3项美国发明专利：“Directional fracture grouting method with polymer for seepage control of dikes and dams (专利号：US8,182,178B2)”、“Process for grouting a curtain with polymer (专利号：US8,272,811B2)”、“Polymer injection method for blocking piping in dikes and dams (专利号：US8,293,325B2)”和4项中国发明专利：“堤坝管涌抢险高聚物封闭注浆方法（专利号：ZL200910066332.9）”、“高聚物帷幕注浆技术（专利号：ZL200910066335.2）、“高聚物注浆定向劈裂钻具及成孔方法（专利号：ZL200910227699.4）”、“高聚物帷幕注浆钻具及孔模施工方法（专利号：ZL200910227698.X）”。另有5项中国发明专利正在审理中：“堤坝防渗高聚物定向劈裂注浆方法（申请号：200910066334.8）、“高聚物提升注浆方法（申请号：201110288194.6）、“超薄型高聚物防渗墙注浆方法（申请号：201110288192.7）、“高聚物提升注浆控制装备（申请号：201110288196.5）”、“三锥头压力成槽板及注浆槽孔施工方法（申请号：201110288195.0）”。
本发明人发明的上述堤坝防护与道路、隧道、桥梁修复高聚物注浆技术，具有“快速、微创、耐久、经济、环保”等优势，已成功应用于黄河堤防工程、南水北调工程、京港澳高速公路、宜万铁路等重大工程，并在河南、湖北、安徽、河北、浙江、江苏、福建、云南等省300多项病险堤坝除险加固和高速公路及隧道防护修复工程中得到广泛应用。与现行堤坝和道路修复加固技术相比，高聚物注浆技术不仅节省30%以上的经费，而且显著节省工期，并避免了开挖维修造成的资源浪费和环境污染，符合国家节能环保发展战略需求。
实施上述堤坝防护与道路、隧道、桥梁修复高聚物注浆技术的关键是如何进行高聚物注浆。现有的水泥压浆设备压注的多为轻粉质砂土、水泥、水和水玻璃等典型的水泥基材料；现有的化学灌浆设备适用的多为水反应类聚氨酯化学灌浆材料，其中聚氨酯化学灌浆材料属于单组份遇水膨胀高分子聚合物。而本发明人发明的堤坝防护与道路、隧道、桥梁修复高聚物注浆技术依据的是“无水注浆”、“柔性防渗”的理念，采用的是无水反应类双组份高分子聚合物新型注浆材料。由于其反应过程不需要水的参与，因而在有水与无水环境中均可应用，具有更广泛的适用性。无水反应类双组份高聚物注浆材料要求注浆设备具有精细配比、高压混合、自动控温控压等功能，使材料充分反应，并能通过15mm的微孔进行注浆。可以看出，不论是现有的水泥压浆设备，还是化学灌浆设备都无法满足本发明人研发的高聚物注浆技术对于注浆设备功能的要求。因此，为了实施上述一系列发明涉及的高聚物注浆技术，需研发具有精细配比、高压混合、自动控温控压等功能的双组份高聚物精密微孔注浆系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对发明人发明的堤坝防护与道路、隧道、桥梁修复高聚物注浆技术，提供一种方便快捷的适用于大中型堤坝防护与道路、隧道、桥梁、高铁、建筑物修复的集成式高聚物注浆系统，具有精细配比、高压混合、自动控温控压等功能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种集成式高聚物注浆系统，包括卡车，卡车上装有空气压缩机，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ分别通过气绳与空气压缩机相连，卡车上还装有储料桶Ⅰ和储料桶Ⅱ，储料桶Ⅰ通过输料管与气动隔膜泵Ⅰ相连，储料桶Ⅱ通过输料管与气动隔膜泵Ⅱ相连，卡车上还装有注浆配比仪，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ的出料口均通过输料管与注浆配比仪相连，注浆配比仪的出料口通过输料管与注浆枪头相连。
还包括喷气嘴，喷气嘴通过气绳与空气压缩机相连。
卡车上还装有发电机，空气压缩机与发电机通过电缆相连，注浆配比仪也通过电缆与发电机相连。
卡车上还装有供电插座，供电插座通过电缆与发电机相连。
本实用新型设计独特、结构紧凑、性能可靠、操作简单，并可方便自主抵达施工地点，为高聚物注浆技术提供了可靠的整套高聚物注浆系统，并成功应用于交通、水利、建筑物等高聚物注浆工程，显示出它极强的实用性和不可替代性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的集成式高聚物注浆系统，包括卡车1，卡车上装有空气压缩机4，气动隔膜泵Ⅰ6的进气口10通过气绳11与空气压缩机4相连，气动隔膜泵Ⅱ7的进气口13通过气绳11与空气压缩机4相连，气绳11上装有阀门5，卡车上还装有储料桶Ⅰ14A和储料桶Ⅱ14B，储料桶Ⅰ14A通过输料管Ⅰ16与气动隔膜泵Ⅰ6相连，储料桶Ⅱ14B通过输料管Ⅱ15与气动隔膜泵Ⅱ7相连，卡车上还装有注浆配比仪19，气动隔膜泵Ⅰ6的出料口9通过输料管Ⅲ17与注浆配比仪19相连，气动隔膜泵Ⅱ7的出料口12通过输料管Ⅳ18与注浆配比仪19相连，注浆配比仪19的出料口通过输料管Ⅴ22与注浆枪头25相连。还包括喷气嘴24，喷气嘴24通过气绳与空气压缩机4相连。
卡车上还装有发电机2，空气压缩机4通过电缆8与发电机2的输出端3相连，浆配比仪19也通过电缆与发电机2相连，注浆配比仪上有用电开关20。卡车上还还装有供电插座23，供电插座23通过电缆与发电机2的输出端3相连。
本实用新型的工作过程为：
（1）将发电机打开，运转正常后开始供电；
（2）打开供电开关，发电机分别向空气压缩机和注浆配比仪以及供电插座供电；
（3）打开空气压缩机用电开关，空气压缩机工作，并向气动隔膜泵及注浆枪头供气；
（4）分别打开储料桶Ⅰ和储料桶Ⅱ供料阀门；
（5）打开注浆配比仪供电开关，启动注浆配比仪，并对注浆配比仪设置参数，注浆配比仪正常工作；
（6）确定注浆位置，固定注浆枪头与注浆管之间的连接；
（6）扣动注浆枪头扳机，两个气动隔膜泵开始工作，向注浆配比仪输送两种不同的液体高聚物注浆材料，通过注浆配比仪加热、配比后被输送到注浆枪头混合室内，两种液体高聚物材料经混合喷出枪头；
（7）喷出的混合液体高聚物材料，通过注浆管被输送到注浆位置，高聚物材料发生化学反应后膨胀凝固。
Claims (4)
1.一种集成式高聚物注浆系统，其特征在于：包括卡车，卡车上装有空气压缩机，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ分别通过气绳与空气压缩机相连，卡车上还装有储料桶Ⅰ和储料桶Ⅱ，储料桶Ⅰ通过输料管与气动隔膜泵Ⅰ相连，储料桶Ⅱ通过输料管与气动隔膜泵Ⅱ相连，卡车上还装有注浆配比仪，气动隔膜泵Ⅰ和气动隔膜泵Ⅱ的出料口均通过输料管与注浆配比仪相连，注浆配比仪的出料口通过输料管与注浆枪头相连。
2.如权利要求1所述的集成式高聚物注浆系统，其特征在于：还包括喷气嘴，喷气嘴通过气绳与空气压缩机相连。
3.如权利要求1所述的集成式高聚物注浆系统，其特征在于：卡车上还装有发电机，空气压缩机与发电机通过电缆相连，注浆配比仪也通过电缆与发电机相连。
4.如权利要求3所述的集成式高聚物注浆系统，其特征在于：卡车上还装有供电插座，供电插座通过电缆与发电机相连。
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| CN111648821A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-11 | 山东大学 | 一种隧道塌腔时用于应急处理的移动抢修车 |
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2013
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