CN203960850U - 一种富水粉细砂地层动态化注浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，包括：参数检测模块，设置于靠近钻头部位，以测量钻孔时的机械参数及注浆所需的地层参数；智能感应成孔模块，与参数检测模块连接，以读取参数检测模块测量获得的测量数据予以处理和显示，并传输至智能浆液配置模块；智能浆液配置模块，根据所述智能感应成孔模块传输的参数进行注浆浆液配置，控制浆液的输送；智能材料计量模块，与智能浆液配置模块连接，其根据智能浆液配置模块传输的浆液配置参数对加入的原材料进行计量并于搅浆罐中充分搅拌备用，通过本实用新型，实现了注浆的自动化，减少了注浆过程人为因素的影响。

Description

一种富水粉细砂地层动态化注浆系统

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程技术领域，特别是涉及一种用于富水粉细砂层注浆的动态化注浆系统。 

背景技术

众所周知，富水未成岩粉细砂层又称富水粉细砂层，该岩层因富含水份而极不稳定，当在开挖隧道的施工过程中开挖到富水粉细砂层时，富水粉细砂层极易呈流塑状变形，从而在施工中出现涌砂、溜塌现象，轻则造成隧道的初期支护变形，危及施工安全，重则导致隧道坍塌，引发安全事故，进而严重影响到隧道的施工工期、工程质量以及生产安全和生产成本等，因此，目前在开挖隧道的过程中遭遇富水粉细砂层时，往往需要进行注浆堵水加固，才能进行后续工程。 

然而，目前在富水粉细砂层中注浆主要依靠技术工人操作机械水平和管理人员经验去设定机械参数，其自动化程度低，对工人施工经验要求高，无法根据不同的地层情况实现注浆动态化，且人为因素影响大，注浆效果具有不确定性。 

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，其通过对地层水压和钻机钻压进行超前测定，利用包含数据处理功能的智能感应成孔模块自动处理，调整注浆参数，并自动进行材料配置，实现了注浆的自动化，减少了人为因素影响。 

为达上述及其它目的，本实用新型提出一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，至少包括： 

参数检测模块，设置于靠近钻头部位，以测量钻孔时的机械参数及注浆所需的地层参数；

智能感应成孔模块，与所述参数检测模块连接，以读取所述参数检测模块测量获得的测量数据予以处理和显示，并传输至智能浆液配置模块；

智能浆液配置模块，与所述智能感应成孔模块连接，以根据所述智能感应成孔模块传输的参数进行注浆浆液配置，控制浆液的输送；

智能材料计量模块，与所述智能浆液配置模块连接，其根据智能浆液配置模块传输的浆液配置参数对加入的原材料进行计量并于搅浆罐中充分搅拌备用。

进一步地，所述参数检测模块包括水压传感器、钻压传感器及斜率传感器，所述水压传感器用于检测工作面水文地质情况，所述钻压传感器用于检测工作面工程地质情况，所述斜率传感器用于检测成孔角度偏差。 

进一步地，所述智能感应成孔模块通过钻杆内预埋引线或无线方式与所述参数检测模块连接。 

进一步地，所述智能感应成孔模块包括数据读入机、水压显示器、钻压显示器、斜率测量显示器以及数据处理和传输系统，所述参数检测模块的测量数据通过所述数据读入机读入，并经所述数据处理和传输系统处理后于所述水压显示器、所述钻压显示器、所述斜率测量显示器显示。 

进一步地，所述智能浆液配置模块包括注浆电脑控制器、抗震压力表、止回阀、混合器、泄浆阀、注浆泵、吸浆管、输浆管及浆液池，在所述注浆电脑控制器控制下，所述输浆管将浆液输送至所述浆液池，所述吸浆管将浆液经由所述注浆泵加压输送，所述泄浆阀打开将浆液在所述混合器内进行混合，经过所述止回阀将混合后的高压浆液沿输浆管道输送至连接的钻头溢流设备向富水粉细砂层注浆。 

进一步地，所述智能浆液配置模块根据钻孔斜率的测量，按要求调整钻孔角度，注浆完成后通过钻头部位的水压传感器及钻压传感器检测注浆效果，对检测到的效果差的部位按照注浆原理进行动态的补充注浆。 

进一步地，所述智能材料计量模块包括搅浆罐、原材料自动计量设备、自动计量电脑控制器，所述智能材料计量模块在收到添加材料请求后，所述自动电脑计量器控制所述原材料自动计量设备启动注入按添加材料请求要求的原材料并自动计量，经计量的原材料被注入所述搅浆罐进行搅拌，搅拌均匀的浆液经输浆管被送至所述智能浆液配置模块。 

与现有技术相比，本实用新型一种富水粉细砂地层动态化注浆系统使得施工人员可在注浆完成后通过钻头部位的水压传感器及钻压传感器检测注浆效果，并对检测到的效果差的部位按照注浆原理进行动态的补充注浆，实现了注浆的自动化。 

附图说明

图1为本实用新型一种富水粉细砂地层动态化注浆系统之较佳实施例的结构示意图。 

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。 

图1为本实用新型一种富水粉细砂地层动态化注浆系统之较佳实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，用于富水粉细砂层的自动化注浆，至少包括：参数检测模块101、智能感应成孔模块102、智能浆液配置模块103以及智能材料计量模块104。 

其中，参数检测模块101设置于靠近钻头部位，用于测量工作区水压、钻头钻压、钻孔斜率，在本实用新型较佳实施里中，参数检测模块101包括水压传感器、钻压传感器及斜率传感器，水压传感器用于检测工作面水文地质情况，钻压传感器用于检测工作面工程地质情况，斜率传感器用于检测成孔角度偏差；智能感应成孔模块102通过钻杆内预埋引线或无线方式与参数检测模块101连接，用于读取参数检测模块101测量获得的测量数据予以处理和显示，并传输至智能浆液配置模块103，在本实用新型较佳实施例中，智能感应成孔模块102，包括数据读入机、水压显示器、钻压显示器、斜率测量显示器以及数据处理和传输系统等；智能浆液配置模块103与智能感应成孔模块102连接，以根据智能感应成孔模块102传输的测量参数进行注浆浆液配置，控制浆液的输送，在本实用新型较佳实施例中，智能浆液配置模块103包括注浆电脑控制器7、抗震压力表8、止回阀9、混合器10、泄浆阀11、注浆泵12、吸浆管13、输浆管14及浆液池19；智能材料计量模块104与智能浆液配置模块103连接，其根据智能浆液配置模块传输的浆液配置参数对加入的原材料进行计量并于搅浆罐中充分搅拌备用，在本实用新型较佳实施例中，智能材料计量模块104包括自动电脑计量控制器17、原材料自动计量设备16、搅浆罐15及相应输浆管道。 

以下将配合图1介绍本实用新型的工作原理：本实用新型主要是在靠近钻头1部位安装参数检测模块2，参数检测模块2包括水压传感器（检测工作面3水文地质情况）、钻压传感器（检测工作面工程地质情况）、斜率传感器（检测成孔角度偏差），其与智能感应成孔模块通过钻杆4内预埋引线或无线方式连接，将测量数据通过数据读入机和数据处理器在电脑显示仪5（图中电脑显示仪5包括数据读入机、水压显示器、钻压显示器、斜率测量显示器以及数据处理和传输系统等）上显示，并通过信息传输线路18向智能浆液配制模块和智能材料计量模块传输信号；智能浆液配置模块根据所接收到的智能感应成孔模块发送的数据，自动调整注浆参数、控制浆液的输送，并向智能材料计量模块发送输入材料请求，还可以根据钻孔斜率的测量，按要求调整钻孔角度，注浆完成后通过钻头部位的水压传感器及钻压传感器检测注浆效果，对检测到的效果差的部位按照注浆原理进行动态的补充注浆，智能浆液配置模块与智能感应成孔模块通过输浆管6连接，其包括注浆电脑控制器7、抗震压力表8、止回阀9、混合器10、泄浆阀11、注浆泵12、吸浆管13、输浆管14及浆液池19，在注浆电脑控制器7控制下，输浆管14将浆液输送至浆液池，吸浆管13将浆液经由注浆泵12加压输送，泄浆阀11打开将浆液在混合器10内进行混合，经过止回阀9将混合后的高压浆液沿输浆管道输送至连接的钻头溢流设备向富水粉细砂层渗透；智能材料计量模块通过输浆管14与智能浆液配置模块连接，其包括搅浆罐15、原材料自动计量设备16、自动计量电脑控制器17，智能材料计量模块在收到添加材料请求后，自动电脑计量器17控制原材料自动计量设备16启动注入按添加材料请求要求的原材料并自动计量，经计量的原材料被注入搅浆罐15进行搅拌，搅拌均匀的浆液经输浆管被送至智能浆液配置模块。 

可见，本实用新型一种富水粉细砂地层动态化注浆系统通过于靠近钻头部位设置参数检测模块检测地层参数及钻孔斜率，通过智能感应成孔模块根据测量数据自动调整注浆参数和原材料计量，根据钻孔斜率的测量按要求调整钻孔角度，并在注浆完成后通过钻头部位的水压传感器及钻压传感器检测注浆效果，对检测到的效果差的部位按照注浆原理进行动态的补充注浆，实现了注浆的自动化。 

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。 

Claims (4)

1.一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，至少包括：参数检测模块，设置于靠近钻头部位，以测量钻孔时的机械参数及注浆所需的地层参数；智能感应成孔模块，与所述参数检测模块连接，以读取所述参数检测模块测量获得的测量数据予以处理和显示，并传输至智能浆液配置模块；智能浆液配置模块，与所述智能感应成孔模块连接，以根据所述智能感应成孔模块传输的参数进行注浆浆液配置，控制浆液的输送；智能材料计量模块，与所述智能浆液配置模块连接，其根据智能浆液配置模块传输的浆液配置参数对加入的原材料进行计量并于搅浆罐中充分搅拌备用；其特征在于：所述参数检测模块包括水压传感器、钻压传感器及斜率传感器，所述水压传感器用于检测工作面水文地质情况，所述钻压传感器用于检测工作面工程地质情况，所述斜率传感器用于检测成孔角度偏差；

所述智能感应成孔模块通过钻杆内预埋引线或无线方式与所述参数检测模块连接。

2.如权利要求1所述的一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，其特征在于：所述智能浆液配置模块包括注浆电脑控制器、抗震压力表、止回阀、混合器、泄浆阀、注浆泵、吸浆管、输浆管及浆液池，在所述注浆电脑控制器控制下，所述输浆管将浆液输送至所述浆液池，所述吸浆管将浆液经由所述注浆泵加压输送，所述泄浆阀打开将浆液在所述混合器内进行混合，经过所述止回阀将混合后的高压浆液沿输浆管道输送至连接的钻头溢流设备向富水粉细砂层注浆。

3.如权利要求1所述的一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，其特征在于：所述智能浆液配置模块根据钻孔斜率的测量，按要求调整钻孔角度，注浆完成后通过钻头部位的水压传感器及钻压传感器检测注浆效果，对检测到的效果差的部位按照注浆原理进行动态的补充注浆。

4.如权利要求1所述的一种富水粉细砂地层动态化注浆系统，其特征在于：所述智能材料计量模块包括搅浆罐、原材料自动计量设备、自动计量电脑控制器，所述智能材料计量模块在收到添加材料请求后，所述自动电脑计量器控制所述原材料自动计量设备启动注入按添加材料请求要求的原材料并自动计量，经计量的原材料被注入所述搅浆罐进行搅拌，搅拌均匀的浆液经输浆管被送至所述智能浆液配置模块。