CN216194663U - 一种适用于双液注浆的注浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于双液注浆的注浆装置，所述装置包括：第一浆液容器和第二浆液容器，浆液容器包括存储箱和伸入存储箱的搅拌器，存储箱底部设置有出料孔；第一活塞式注浆泵和第二活塞式注浆泵，活塞式注浆泵的入口与出料孔相连通；第一驱动结构和第二驱动结构，驱动结构的输出端驱动所述活塞式注浆泵进行作业；及注浆管道，注浆管道的两端分别与第一活塞式注浆泵和第二活塞式注浆泵的出口相连通，所述注浆管道上设置有一用于输出第一浆液和第二浆液的混合浆液的浆液出口。本申请解决了现有活塞式注浆泵注浆前提前混合双液浆的问题，利用活塞式注浆泵注浆效率和注浆流量改变双液浆的混合比例，满足双液浆凝结时间快的特点和注浆工程需求。

Description

一种适用于双液注浆的注浆装置

技术领域

本申请涉及岩土领域注浆工程技术领域，尤其涉及一种适用于双液注浆的注浆装置。

背景技术

目前岩土领域施工的范围和难度不断加大，特别是岩溶地区、煤矿采空区、软土地区、动水地区地下施工的工程越来越多，在这种原始地质软弱、地下存在空洞区情况下，目前主要通过注浆的方式来补偿岩层或地层的强度不足，增强其强度和整体性。同时城市盾构地铁的修建也需要同步注浆来填补衬砌与开挖土层之间的间隙。综上所述，注浆具有施工方便，注浆效果除了可以用控制浆材的配合比来实现，根据工程条件和工程要求调整配合比，来改变浆液注入岩层或土层缝隙后的状态，同时浆液的注浆效果也与注浆设备密切相关，注浆设备需适合待注浆浆液的性能，如稠度、凝结时间等，才能实现浆液的正常注入待注浆区域，满足工程要求。

工程的注浆效果除了与注浆浆液的性能密切相关外，还与注浆设备有关。以前岩土工程注浆大多采用单液浆，故市场上比较常见的活塞式注浆泵均为单液活塞式注浆泵。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

单液活塞式注浆泵的明显缺陷是只能向土层或岩层注入单液浆，但目前岩溶地区、煤矿采空区、软土地区、动水地区地下施工难度大，对浆液的要求较高，要求采用凝结迅速、强度高的注浆材料，而单液浆的凝结时间在4-30h之间，双液浆的凝结时间可以控制在30-60s内，特殊情况下单液浆的性能一般不能满足施工工况要求，尤其是凝结时间限制的要求；快速凝结的双液浆能够抵御动水或防止浆液的大面积流失，是能满足这种要求的。面对这种凝结时间仅有几十秒的浆液，浆液在泵入前提前混合易造成堵管，损坏活塞式注浆泵，浪费工程材料，严重影响注浆效果，易对工程安全造成不可挽回的影响。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种适用于双液注浆的注浆装置，以解决相关技术中存在的单液浆活塞式注浆泵不能满足初凝时间短的双浆液的技术问题，改变了双液浆注浆前提前混合的注浆方法，创新了双液浆混合比例在注浆工程中的实现方法，防止因双液浆提前混合而堵塞注浆设备，增大双液浆注浆便捷性和注浆效率。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种适用于双液注浆的注浆装置，包括：

第一浆液容器，所述第一浆液容器包括第一存储箱和伸入所述第一存储箱的第一搅拌器，所述第一存储箱底部设置有第一出料孔；

第二浆液容器，所述第二浆液容器包括第二存储箱和伸入所述第二存储箱的第二搅拌器，所述第二存储箱底部设置有第二出料孔；

第一活塞式注浆泵，所述第一活塞式注浆泵的入口与所述第一出料孔相连通；

第一驱动结构，所述第一驱动结构的输出端驱动所述第一活塞式注浆泵进行作业；

第二活塞式注浆泵，所述第二活塞式注浆泵的入口与所述第二出料孔相连通；

第二驱动结构，所述第二驱动结构的输出端驱动所述第二活塞式注浆泵进行作业；及

注浆管道，所述注浆管道的一端与所述第一活塞式注浆泵的出口相连通，所述注浆管道的另一端与所述第二活塞式注浆泵的出口相连通，所述注浆管道上设置有一用于输出第一浆液和第二浆液的混合浆液的浆液出口。

进一步地，所述第一搅拌器和第二搅拌器均包括搅拌转轴和搅拌轴电机，所述搅拌转轴伸入所述存储箱中，所述搅拌转轴上设置有若干叶片，所述搅拌轴电机驱动所述搅拌转轴转动。

进一步地，所述第一出料孔通过第一浆液通道与所述第一活塞式注浆泵的入口相连通，所述第二出料孔通过第二浆液通道与所述第二活塞式注浆泵的入口相连通。

进一步地，所述第一驱动结构包括：

第一伺服驱动器；

第一伺服电机，所述第一伺服电机的输入端与所述第一伺服驱动器的输出端相连接；

第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第一滚珠丝杆的螺母套与所述第一活塞式注浆泵的输入端相耦合；

所述第二驱动结构包括：

第二伺服驱动器；

第二伺服电机，所述第二伺服电机的输入端与所述第二伺服驱动器的输出端相连接；

第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第二滚珠丝杆的螺母套与所述第二活塞式注浆泵的输入端相耦合。

进一步地，所述装置还包括一设置在所述浆液出口的出液管，所述出液管的一端与所述浆液出口相连通。

进一步地，所述装置还包括用于向所述活塞式注浆泵和注浆管道中输入水的输水管，所述输水管的出口与所述活塞式注浆泵的入口相连通。

进一步地，所述装置还包括注浆泵支座，所述第一活塞式注浆泵和第二活塞式注浆泵固定在所述注浆泵支座上。

进一步地，所述装置还包括浆液容器支座，所述第一浆液容器和第二浆液容器固定在所述浆液容器支座上。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本实用新型将双液浆中的两种浆液分别存储在第一浆液容器和第二浆液容器的存储箱中，浆液存储在存储箱中时，浆液容器中的搅拌器对浆液进行搅拌，防止浆液离析分层、沉淀，避免水泥浆的和易性快速降低；两种浆液分别从注浆容器中进入第一活塞式注浆泵和第二活塞式注浆泵中，通过连接第一活塞式注浆泵的出口和第二活塞式注浆泵的出口的注浆管道混合，防止双液浆的两种浆液提前在注浆前混合，过早发生化学反应而导致浆液稠度、流动度快速降低，甚至凝固，浪费材料，损坏注浆设备，延误注浆即时性，从而达到降低工程安全风险，提高工程安全性的目的。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1和图2均是根据一示例性实施例示出的一种适用于双液注浆的注浆装置的结构示意图。

图中的附图标记包括：

100、第一浆液容器；110、第一存储箱；120、第一搅拌器；121、搅拌转轴；122、搅拌轴电机；123、第一叶片；130、第一出料孔；140、第一浆液通道；150、第一输水管；200、第二浆液容器；210、第二存储箱；220、第二搅拌器；221、第二叶片；230、第二出料孔；240、第二浆液通道；250、第二输水管；300、第一活塞式注浆泵；310、第一注浆泵支座；400、第一驱动结构；410、第一伺服驱动器；420、第一伺服电机；430、第一滚珠丝杆；500、第二活塞式注浆泵；510、第二注浆泵支座；600、第二驱动结构；610、第二伺服驱动器；620、第二伺服电机；630、第二滚珠丝杆；700、注浆管道；710、浆液出口；720、出液管；800、智能调控器；900、浆液容器支座。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

如图1和图2所示，本实用新型实施例公开了一种适用于双液注浆的注浆装置，可以包括第一浆液容器100、第二浆液容器200、第一活塞式注浆泵300、第一驱动结构400、第二活塞式注浆泵500、第二驱动结构600及注浆管道700，所述第一浆液容器100包括第一存储箱110和伸入所述第一存储箱110的第一搅拌器120，所述第一存储箱110底部设置有第一出料孔130；所述第二浆液容器200包括第二存储箱210和伸入所述第二存储箱210的第二搅拌器220，所述第二存储箱210底部设置有第二出料孔230；所述第一活塞式注浆泵300的入口与所述第一出料孔130相连通；所述第一驱动结构400的输出端驱动所述第一活塞式注浆泵300进行作业；所述第二活塞式注浆泵500的入口与所述第二出料孔230相连通；所述第二驱动结构600的输出端驱动所述第二活塞式注浆泵500进行作业；所述注浆管道700的一端与所述第一活塞式注浆泵300的出口相连通，所述注浆管道700的另一端与所述第二活塞式注浆泵500的出口相连通，所述注浆管道700上设置有一用于输出第一浆液和第二浆液的混合浆液的浆液出口710。

由上述实施例可知，本申请将双液注浆时的两种浆液分别存储在第一浆液容器100和第二浆液容器200的存储箱中，浆液存储在存储箱中时，浆液容器中的搅拌器对浆液进行搅拌，防止浆液离析分层、沉淀，避免水泥浆的和易性降低；两种浆液分别从注浆容器中进入第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500中，通过连接第一活塞式注浆泵300的出口和第二活塞式注浆泵500的出口的注浆管道700混合，防止浆液由于在注浆前提早混合而凝固，浪费材料，损坏注浆设备，延误注浆即时性。从而达到降低工程安全风险，提高工程安全性的目的。

具体地，所述第一搅拌器120和第二搅拌器220均包括搅拌转轴121和搅拌轴电机122，所述搅拌转轴121伸入所述存储箱中，所述搅拌转轴121上设置有若干叶片，所述搅拌轴电机122驱动所述搅拌转轴121转动，所述搅拌转轴121转动时，所述叶片对所述存储箱中的浆液进行搅拌，所述搅拌轴电机122可调节搅拌轴的旋转速度，可根据不同浆液的稠度设置合适的搅拌速率，浆液存储箱中的搅拌器可以通过机械搅拌的方式，减缓浆液的凝结速度，降低浆液的流动性损失速度，便于提高注浆效率。另外搅拌轴的搅拌速度可调也是为了适应不同稠度范围浆液的需求，也可在浆液注浆的过程中，在浆液流动性逐渐降低的情况下，加快搅拌速度，来延长同样流动性降低值所需的凝结时间。

在一实施例中，所述第一搅拌器120和第二搅拌器220中分别包括搅拌轴电机122、搅拌转轴121和设置在所述搅拌转轴121上的若干叶片，所述第一搅拌器120和第二搅拌器220各自对所述第一存储箱110和第二存储箱210中的浆液进行搅拌，不受对方干扰。

在另一实施例中，所述第一搅拌器120和第二搅拌器220共用一个搅拌轴电机122和搅拌转轴121，所述第一搅拌器120的第一叶片123和所述第二搅拌器220的第二叶片221在共同的搅拌轴电机122和搅拌转轴121的作用下，以相同的速率和力分别对所述第一存储箱110和第二存储箱210中的浆液进行搅拌。

具体地，所述第一出料孔130通过第一浆液通道140与所述第一活塞式注浆泵300的入口相连通，所述第二出料孔230通过第二浆液通道240与所述第二活塞式注浆泵500的入口相连通，便于第一和第二浆液通过第一浆液容器100和第二浆液容器200各自进入活塞式注浆泵；

具体地，所述第一驱动结构400可以包括第一伺服驱动器410、第一伺服电机420及第一滚珠丝杆430，所述第一伺服电机420的输入端与所述第一伺服驱动器410的输出端相连接；所述第一滚珠丝杆430的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第一滚珠丝杆430的螺母套与所述第一活塞式注浆泵300的输入端相耦合；所述第一伺服驱动器410对所述第一伺服电机420产生驱动力，所述第一伺服电机420对所述第一滚珠丝杆430产生驱动力，所述第一滚珠丝杆430可将第一伺服电机420的旋转运动转化为第一活塞式注浆泵300的活塞直线往复运动，即连接第一驱动结构400与第一活塞式注浆泵300，并传送第一驱动结构400的动能于第一活塞式注浆泵300注浆。

具体地，所述第二驱动结构600可以包括第二伺服驱动器610、第二伺服电机620及第二滚珠丝杆630，所述第二伺服电机620的输入端与所述第二伺服驱动器610的输出端相连接；所述第二滚珠丝杆630的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第二滚珠丝杆630的螺母套与所述第二活塞式注浆泵500的输入端相耦合；所述第二伺服驱动器610对所述第二伺服电机620产生驱动力，所述第二伺服电机620对所述第二滚珠丝杆630产生驱动力，所述第二滚珠丝杆630可将第二伺服电机620的旋转运动转化为第二活塞式注浆泵500的活塞直线往复运动，即连接第二驱动结构600与第二活塞式注浆泵500，并传送第二驱动结构600的动能于第二活塞式注浆泵500注浆。

具体地，所述装置还包括用于控制所述第一活塞式注浆泵300和所述第二活塞式注浆泵500的注浆流量的智能调控器800，所述智能调控器800分别调控所述第一驱动结构400和所述第二驱动结构600，以分别对所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500的工作状态进行调控，以根据工程需要的注浆流量和双液浆的混合比例，设置两个活塞式注浆泵的注浆流量，根据注浆工程的需要即时调节量第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500的泵送浆液效率。

具体地，所述装置还包括一设置在所述浆液出口710的出液管720，所述出液管720的一端与所述浆液出口710相连通，便于混合第一浆液和第二浆液，并将混合后的双液浆输送出管道，进入注浆区域；

具体地，所述装置还包括用于向活塞式注浆泵和注浆管道700中输入水的输水管，所述输水管的出口与所述活塞式注浆泵的入口相连通，当注浆结束或者中途发生堵管现象时，可通过输水管注入水代替浆液，冲刷活塞式注浆泵和注浆管道700内壁，疏通残留浆液。

在一实施例中，第一输水管150设置在所述第一浆液通道140上，第二输水管250设置在所述第二浆液通道240上，所述第一输水管150和第二输水管250分别向所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500输入水，不仅冲刷第一活塞式注浆泵300、第二活塞式注浆泵500和注浆管道700内壁，还对部分第一浆液通道140和第二浆液通道240进行冲刷，疏通残留浆液。

具体地，所述装置还包括注浆泵支座，所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500固定在所述注浆泵支座上，避免活塞式注浆泵直接接触地面，同时也给注浆管道700留下空间；

在一实施例中，所述第一活塞式注浆泵300固定在第一注浆泵支座310上，所述第二活塞式注浆泵500固定在第二注浆泵支座510上，所述第一注浆泵支座310和第二注浆泵支座510分别对所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500起到支承作用；

在另一实施例中，所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500固定在同一注浆泵支座上，所述注浆泵支座对所述第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500起到支承作用。

具体地，所述装置还包括浆液容器支座900，所述第一浆液容器100和第二浆液容器200固定在所述浆液容器支座900上，便于节约空间，将第一和第二活塞式注浆泵500设置在所述浆液容器的下方；

本申请还提供了一种适用于双液注浆的注浆方法的实施例，该方法包括：

步骤S11：向第一存储箱110和第二存储箱210中分别加入双液浆的两种浆液：第一浆液和第二浆液，启动第一搅拌器120和第二搅拌器220，分别对所述第一浆液和第二浆液进行搅拌；

具体地，向第一存储箱110和第二存储箱210中分别加入第一浆液和第二浆液，启动搅拌轴电机122，驱动搅拌转轴121进行旋转，设置在所述搅拌转轴121上的第一叶片123和第二叶片221分别对所述第一浆液和第二浆液进行搅拌，以此降低浆液的稠度、流动度下降速度，延长浆液注浆的可泵时间，同时流动性的下降也会降低浆液的泵送效率，混合效果也会减弱，防止浆液在进入注浆区域前的可泵性不满足要求；

步骤S12：根据预定注浆流量及第一浆液和第二浆液的预定混合比例，通过智能调控器800控制第一驱动结构400和第二驱动结构600，以驱动第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500，使得浆液通过出料孔和活塞式注浆泵的入口进入活塞式注浆泵并由流入注浆管道700中；

具体地，此步骤包括以下子步骤：

根据下式(1)和(2)，计算第一活塞式注浆泵300的第一活塞式注浆泵300流量Q_a和第二活塞式注浆泵500的第二活塞式注浆泵500流量Q_b：

Q_a+Q_b＝Q (1)

Q_a/Q_b＝a/b (2)

其中，预定注浆流量为Q，a:b为第一浆液和第二浆液的混合比例，得到Q_a和Q_b分别为：Qa/(a+b)、Qb/(a+b)；

根据第一活塞式注浆泵300流量和第二活塞式注浆泵500流量，编辑智能调控器800，通过智能调控器800控制第一驱动结构400和第二驱动结构600，从而驱动第一活塞式注浆泵300和第二活塞式注浆泵500，以使得所述第一浆液和第二浆液分别以第一活塞式注浆泵300流量Q_a和第二活塞式注浆泵500流量Q_b通过出料孔和活塞式注浆泵的入口进入活塞式注浆泵并由流入注浆管道700中，所述第一浆液和第二浆液在所述注浆管道700中以预定混合比例混合；其中第一驱动结构400和第二驱动结构600的设计使得浆液的泵送过程中，浆液不直接接触驱动力提供结构，便于活塞式注浆泵的后续养护。

步骤S13：将所述第一浆液和第二浆液的混合浆液通过注浆管道700上的浆液出口710，注入待注浆区域；

具体地，在步骤S13之后，还可以打开第一输水管150和第二输水管250，使水代替浆液分别进入第一浆液通道140和第二浆液通道240，冲刷第一活塞式注浆泵300、第二活塞式注浆泵500和注浆管道700内部通道残留浆液。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种适用于双液注浆的注浆装置，其特征在于，包括：

第一浆液容器，所述第一浆液容器包括第一存储箱和伸入所述第一存储箱的第一搅拌器，所述第一存储箱底部设置有第一出料孔；

第二浆液容器，所述第二浆液容器包括第二存储箱和伸入所述第二存储箱的第二搅拌器，所述第二存储箱底部设置有第二出料孔；

第一活塞式注浆泵，所述第一活塞式注浆泵的入口与所述第一出料孔相连通；

第一驱动结构，所述第一驱动结构的输出端驱动所述第一活塞式注浆泵进行作业；

第二活塞式注浆泵，所述第二活塞式注浆泵的入口与所述第二出料孔相连通；

第二驱动结构，所述第二驱动结构的输出端驱动所述第二活塞式注浆泵进行作业；及

注浆管道，所述注浆管道的一端与所述第一活塞式注浆泵的出口相连通，所述注浆管道的另一端与所述第二活塞式注浆泵的出口相连通，所述注浆管道上设置有一用于输出第一浆液和第二浆液的混合浆液的浆液出口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一搅拌器和第二搅拌器均包括搅拌转轴和搅拌轴电机，所述搅拌转轴伸入所述存储箱中，所述搅拌转轴上设置有若干叶片，所述搅拌轴电机驱动所述搅拌转轴转动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一出料孔通过第一浆液通道与所述第一活塞式注浆泵的入口相连通，所述第二出料孔通过第二浆液通道与所述第二活塞式注浆泵的入口相连通。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一驱动结构包括：

第一伺服驱动器；

第一伺服电机，所述第一伺服电机的输入端与所述第一伺服驱动器的输出端相连接；

第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第一滚珠丝杆的螺母套与所述第一活塞式注浆泵的输入端相耦合。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二驱动结构包括：

第二伺服驱动器；

第二伺服电机，所述第二伺服电机的输入端与所述第二伺服驱动器的输出端相连接；

第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆的一端与所述伺服电机的输出端相连接，所述第二滚珠丝杆的螺母套与所述第二活塞式注浆泵的输入端相耦合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制所述第一活塞式注浆泵和所述第二活塞式注浆泵的注浆流量的智能调控器，所述智能调控器分别调控所述第一驱动结构和所述第二驱动结构。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一设置在所述浆液出口的出液管，所述出液管的一端与所述浆液出口相连通。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于向所述活塞式注浆泵和注浆管道中输入水的输水管，所述输水管的出口与所述活塞式注浆泵的入口相连通。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括注浆泵支座，所述第一活塞式注浆泵和第二活塞式注浆泵固定在所述注浆泵支座上。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括浆液容器支座，所述第一浆液容器和第二浆液容器固定在所述浆液容器支座上。

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