CN220486454U - 一种智能灌浆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能灌浆设备。本实用新型适用于工程建设技术领域。本实用新型要解决的技术问题是：提供一种智能灌浆设备。本实用新型所采用的技术方案是：一种智能灌浆设备，包括注浆装置、储浆装置、控制装置、灌浆孔塞、连接注浆装置与灌浆孔塞的注浆管道、连接灌浆孔塞与储浆装置的回浆管道；所述回浆管道上设有泥浆流量计、压力传感器和调节阀；储浆装置包括与回浆管道出口连接的储浆桶，储浆桶设有密度计以及至少两个具有高度差的压力计，储浆桶的出口设有带电磁阀的回浆支管以及弃浆支管，回浆支管的出口连接至配浆桶，弃浆支管的出口连接至弃浆桶，泥浆流量计、压力传感器、调节阀、密度计、压力计以及电磁阀均与控制装置电性连接。

Description

一种智能灌浆设备

技术领域

本实用新型涉及工程建设技术领域，尤其是建筑物或地基的隐蔽灌浆流程中的注浆设备及工艺。

背景技术

在水利、房建等施工过程中灌浆技术已被广泛地应用各项建筑物地基加固和防渗工程中，由于灌浆工程是隐蔽工程，其施工质量和灌浆效果难以进行直观的检查，需要借助于施工过程中的各项参数来进行估计。作为灌浆工艺的整体核心步骤——注浆，具体是将配比好的注浆液持续加压地注入注浆孔，并且在注浆过程中要保证整体压力的稳定，使注浆液能在地底下能形成均匀稳定的灌浆层，保障注浆质量。同时回浆的分支能将注浆过程中产生的多余浆液进行回收评定后，对其再次利用，节约成本。

在传统的方式中，对于注浆过程中的主要控制参数——注浆压力，通常难以平稳的进行控制，注浆时压力波动值会比较大而频繁，导致注浆形成的灌浆层会存在一定的质量问题，并且传统的方式会产生大量的弃浆，形成资源的浪费。因此实用新型一种智能灌浆工艺及设备，用来把控注浆过程中的各项注浆参数就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服背景技术中的不足，提供一种智能灌浆设备，能在注浆过程中产生稳定的注浆压力，使注浆液能平稳、均匀、持续的注入注浆孔中，形成良好的灌浆层，并且会对注浆过程中经由地下后产生的多余浆液进行回收存储，通过分析后判断其是否具有再次利用的可能，从而提高灌浆资源的利用率，降低灌浆成本。

本实用新型采用的技术方案如下：一种智能灌浆设备，包括注浆装置、储浆装置、控制装置、灌浆孔塞、连接注浆装置与灌浆孔塞的注浆管道、连接灌浆孔塞与储浆装置的回浆管道；所述回浆管道上设有泥浆流量计、压力传感器和调节阀；所述储浆装置包括与回浆管道出口连接的储浆桶，储浆桶设有密度计以及至少两个具有高度差的压力计，储浆桶的出口设有带电磁阀的回浆支管以及弃浆支管，回浆支管的出口连接至配浆桶，弃浆支管的出口连接至弃浆桶，所述泥浆流量计、压力传感器、调节阀、密度计、压力计以及电磁阀均与控制装置电性连接。

作为优选，所述注浆装置包括注浆桶以及注浆泵，注浆桶内设有液位计，注浆桶的出口通过所述注浆管道与所述灌浆孔塞连接，注浆泵设置在注浆管道上，液位计以及注浆泵均与控制装置电性连接。

作为优选，所述注浆管道上设有泥浆流量计、压力传感器和调节阀。

作为优选，所述注浆桶与灌浆孔塞之间还设置有用于调节注浆管道内部压力的回流支路，该回流支路的入口连接到注浆管道的调节阀与泥浆流量计之间，回流支路的出口与注浆桶连接。

作为优选，所述回流支路上设置有调节阀以及压力传感器。

作为优选，所述储浆桶和弃浆桶分别设有与控制装置电性连接的液位计。

作为优选，所述控制装置包括注浆控制柜、云服务器以及终端，注浆控制柜与云服务器连接并通信，终端与云服务器连接并且通信。

本实用新型的另一个技术方案是：一种智能灌浆工艺，应用于所述的智能灌浆设备，包括以下步骤：

步骤一，通过液位计对注浆桶中的注浆液的液位进行实时监测，并将监测的液位数据反馈至注浆控制柜；

步骤二，注浆控制柜通过液位数据来判断注浆桶中的液位是否正常，若液位不正常则关闭注浆泵，等待补充浆液；若液位正常，则启动注浆泵进行注浆；

步骤三，当注浆泵启动后，灌浆孔塞膨胀，使注浆孔封闭，便于形成密闭空间进行加压注浆；

步骤四，注浆控制柜根据预设值使注浆管道上的调节阀打开一定的开合度，使浆液在注浆管道中流动；

步骤五，当浆液在注浆管道中流动后，注浆管道中的压力传感器开始实时监测当前的压力值，并将压力值数据反馈至注浆控制柜，注浆控制柜判断其是否处于额定的注浆压力范围内；

步骤六，若注浆管道中的压力超出注浆范围时，则通过调节注浆管道和回流支路上的调节阀的开合度，来进行注浆管道的压力值调节，稳定压力值；

步骤七，若注浆管道中的压力处于注浆范围内时，则进行持续的注浆，注浆管道的泥浆流量计实时对注入地底的浆液进行流量的统计，并将监测的流量数据反馈至注浆控制柜中，形成注浆量数据；

步骤八，注浆过程中注浆控制柜会根据回浆管道的泥浆流量计判断是否会发生回浆的情况，若未发生回浆情况，则持续注浆至注浆完成；

步骤九，注浆完成后关闭注浆泵，将注浆管道从注浆孔取出后对整体设备进行清理；

步骤十，若发生回浆情况，则注浆控制柜打开回浆管道的调节阀，进行浆液的回浆流程；在回浆流程中，通过回浆管道的泥浆流量计和压力传感器对回浆液进行流量和压力的统计，在保障回浆液流动的同时，维持当前注浆液的稳定加压注浆；并将回浆液暂时存储在储浆桶中；

步骤十一，储浆桶中的压力计实时反馈回浆液的浆液压力差数据至注浆控制柜中，密度计实时反馈回浆液的密度数据至注浆控制柜中，根据反馈的数据，注浆控制柜自动判断或者由人工判断当前储浆桶中的回浆液是否能再次利用；

步骤十二，回浆液被判断为弃浆时，注浆控制柜打开弃浆支管的电磁阀，关闭回浆支管的电磁阀，回浆液流入弃浆桶中进行暂存后集中处理；

步骤十三，回浆液被判断为可再次利用时，注浆控制柜打开回浆支管的电磁阀，关闭弃浆支管的电磁阀，回浆液流入配浆桶中进行重新的配浆调整后，再次利用；

步骤十四，注浆控制柜将当前运行的各项数据进行处理后，实时上传至云服务器，云服务器对数据进行解析和存储后，传输给远程登录的终端，终端接收到数据后进行可视化展示。

本实用新型具有的有益效果是：①本实用新型通过注浆管道和回流支路两个方向的调节阀来稳定的控制注浆压力，使实际注浆压力较为平稳的处于设计要求范围内，保障注浆施工质量；②本实用新型设有回浆管道，能对注入地底下的多余浆液进行回浆后，分析其密度等数据进而来判断其是否能再次利用，节约资源和成本；③本实用新型可以将现场的注浆实际流程在终端上可视化展示，提升对现场施工的监管。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的设备结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的工艺流程图。

图中标注：注浆桶1、液位计2、注浆泵3、调节阀4、压力传感器5、泥浆流量计6、灌浆孔塞7、储浆桶8、压力计9、密度计10、电磁阀11、弃浆桶12、回浆支管13、注浆控制柜14、云服务器15、终端16、回浆管道17、弃浆支管18、回流支路19、注浆管道20、灌浆孔21。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述，但本实用新型并不局限于以下实施例。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。此外，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。

如图1所示，本实施例提供一种智能灌浆设备，包括注浆装置、储浆装置、控制装置、灌浆孔塞7、连接注浆装置与灌浆孔塞7的注浆管道20、连接灌浆孔塞7与储浆装置的回浆管道17。

所述注浆装置包括注浆桶1以及注浆泵3，注浆桶1内设有液位计2，注浆桶1的出口通过所述注浆管道20与所述灌浆孔塞7连接，注浆泵3设置在注浆管道20上。所述注浆管道20上设有泥浆流量计6、压力传感器5和调节阀4。所述回浆管道17上也设有泥浆流量计6、压力传感器5和调节阀4。所述注浆桶1与灌浆孔塞7之间还设置有用于调节注浆管道20内部压力的回流支路19，该回流支路19的入口连接到注浆管道20的调节阀4与泥浆流量计6之间，回流支路19的出口与注浆桶1连接；所述回流支路19上设置有调节阀4以及压力传感器5，该回流支路19主要作用是，在注浆管道20中的压力超出注浆范围时，与注浆管道20配合进行注浆管道20的压力值调节，稳定注浆管道20中压力值。

所述储浆装置包括与回浆管道17出口连接的储浆桶8，储浆桶8内设有密度计10以及至少两个具有高度差的压力计9，储浆桶8的出口设有带电磁阀11的回浆支管13以及带电磁阀11的弃浆支管18，回浆支管13的出口连接至配浆桶，弃浆支管18的出口连接至弃浆桶12。所述储浆桶8和弃浆桶12分别设有与控制装置电性连接的液位计2。

所述控制装置包括注浆控制柜14、云服务器15以及终端16，注浆控制柜14与云服务器15连接并通信，终端16与云服务器15连接并且通信。所述液位计2、注浆泵3、泥浆流量计6、压力传感器5、调节阀4、密度计10、压力计9以及电磁阀11均与控制装置的注浆控制柜14电性连接。显然，上述调节阀4应当为电磁阀11之类的电控阀门。

所述注浆桶1用于将预先配比完成的配浆液进行存储，为注浆流程提供稳定的注浆液。所述液位计2用于在实时监测桶中浆液的含量，保障其中的浆液充足，也保障其不会溢出。所述注浆泵3用于将注浆桶1中的注浆液按照设定的要求进行持续的加压输送，保障注浆液能流动起来。所述调节阀4用于按照设定的要求，通过电信号来调节阀4门的开合度，进而来控制管道中浆液的流速。所述压力传感器5用于实时检测并反馈管道中流动浆液的管道压力。所述泥浆流量计6用于实时检测并反馈管道中流动浆液的流量值。所述灌浆孔塞7用于通过塞孔管道周围的软管进行膨胀使灌浆孔21封闭，形成一个内部封闭的空间。所述储浆桶8用于暂时存储通过回浆管道17从地底下回流的回浆液。所述密度计10用于直接测量当前浆液的密度，是浆液密度检测的主要手段。所述压力计9的数量为两个或以上，相互之间具有高度差，对于桶中的浆液，可以通过压力计9采集的压力差来计算出当前桶中浆液的密度，是浆液密度检测的核验手段。所述电磁阀11用于通过电信号来控制管道阀门的开关，进而来控制浆液的流动。所述弃浆桶12用于对储浆桶8中被判断为弃浆的回浆液进行存储，便于集中处理。所述回浆口用于对储浆桶8中回流的浆液判定为可用的浆液进行输送至配浆桶，形成重复利用。所述注浆控制柜14用于对整体设备运行的各项参数进行集中反馈和逻辑控制，特别是注浆的稳压控制，是保障整体灌浆设备能按正常稳定运行的关键。所述云服务器15用于将注浆整体运行的实际数据进行存储，同时也作为数据的中转站，保障数据的安全性、稳定性。所述终端16用于将本地运行的整体情况，通过流程可视化的方式进行展示，便于管理人员远程监管。

如图2所示，本实用新型还提供一种智能灌浆工艺，应用于上述的智能灌浆设备，包括以下步骤：

步骤一，在注浆桶1中通过液位计2对当前桶中的注浆液进行液位的实时监测，并将监测的数据通过有线信号反馈至注浆控制柜14中；

步骤二，注浆控制柜14通过液位数据进而来判断当前注浆桶1中的液位是否正常，若液位不正常则关闭注浆泵3，等待浆液流入，若液位正常，则开启注浆泵3进行注浆工艺；

步骤三，当注浆泵3启动后，灌浆孔塞7也同步进行膨胀，使注浆孔封闭，便于形成密闭空间进行加压注浆；

步骤四，注浆控制柜14根据预设值使注浆管道20上的电磁阀11打开一定的开合度，使浆液在注浆管道20中进行流动；

步骤五，当浆液在注浆管道20进行流动后，注浆管道20的压力传感器5开始实时监测当前的压力值，并将压力值数据通过有线信号反馈至注浆控制柜14中来判断其是否处于额定的注浆压力范围内；

步骤六，若注浆管道20中的压力超出注浆范围时，则通过调节注浆管道20的调节阀4开合度以及回流支路19上的调节阀4开合度，来进行注浆管道20的压力值调节，最终稳定压力值；

步骤七，若管道中的压力处于注浆范围内时，则进行持续的注浆，并且注浆管道20的流量计也实时对注入地底的浆液进行流量的统计，并将监测的流量数据通过有线信号的方式反馈至注浆控制柜14中，形成注浆量数据；

步骤八，注浆的过程中注浆控制柜14会根据回浆管道17的泥浆流量计6判断是否会发生回浆的情况，若未发生回浆情况，则持续注浆至注浆工艺完成；

步骤九，注浆工艺完成后注浆控制柜14关闭注浆泵3，人工将注浆管道20从注浆孔取出后对整体设备进行清理，避免其有浆液残留凝固后，导致本设备中的各项装置产生损坏；

步骤十，若发生回浆情况，则注浆控制柜14打开回浆调节阀4，进行浆液的回浆流程；

在回浆流程中，通过回浆管道17的泥浆流量计6和压力传感器5对回浆液进行流量和压力的统计，在保障回浆液进行回浆流动的情况下，也要维持当前注浆液的稳定加压注浆；并将回浆液暂时存储在储浆桶8中；

步骤十一，储浆桶8中的压力计9实时反馈回浆液的浆液压力差数据至注浆控制柜14中，密度计10实时反馈回浆液的密度数据至注浆控制柜14中，根据反馈的数据，注浆控制柜14自动判断或者由人工判断当前储浆桶8中的回浆液是否能再次利用；

步骤十二，回浆液被判断为弃浆时，注浆控制柜14打开弃浆支管18的电磁阀11，关闭回浆支管13的电磁阀11，回浆液流入弃浆桶12中进行暂存，便于后续对弃浆液进行集中处理；

步骤十三，回浆液被判断为可再次利用时，注浆控制柜14打开回浆支管13的电磁阀11，关闭弃浆支管18的电磁阀11，回浆液流入配浆桶中进行重新的配浆调整后，再次利用；

步骤十四，当本设备中的压力传感器5、密度计10等仪器仪表开始工作后，注浆控制柜14会将当前运行的各项数据进行处理后，实时的上传至云服务器15；并且云服务器15会对这些数据进行解析、存储后，传输给远程登录的终端16；终端16接收到数据后，会对其进行流程可视化展示，以便于远程管理人员更好的了解当前配浆流程的运行情况。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能灌浆设备，其特征在于：包括注浆装置、储浆装置、控制装置、灌浆孔塞(7)、连接注浆装置与灌浆孔塞(7)的注浆管道(20)、连接灌浆孔塞(7)与储浆装置的回浆管道(17)；所述回浆管道(17)上设有泥浆流量计(6)、压力传感器(5)和调节阀(4)；所述储浆装置包括与回浆管道(17)出口连接的储浆桶(8)，储浆桶(8)设有密度计(10)以及至少两个具有高度差的压力计(9)，储浆桶(8)的出口设有带电磁阀(11)的回浆支管(13)以及弃浆支管(18)，回浆支管(13)的出口连接至配浆桶，弃浆支管(18)的出口连接至弃浆桶(12)，所述泥浆流量计(6)、压力传感器(5)、调节阀(4)、密度计(10)、压力计(9)以及电磁阀(11)均与控制装置电性连接。

2.如权利要求1所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述注浆装置包括注浆桶(1)以及注浆泵(3)，注浆桶(1)内设有液位计(2)，注浆桶(1)的出口通过所述注浆管道(20)与所述灌浆孔塞(7)连接，注浆泵(3)设置在注浆管道(20)上，液位计(2)以及注浆泵(3)均与控制装置电性连接。

3.如权利要求2所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述注浆管道(20)上设有泥浆流量计(6)、压力传感器(5)和调节阀(4)。

4.如权利要求3所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述注浆桶(1)与灌浆孔塞(7)之间还设置有用于调节注浆管道(20)内部压力的回流支路(19)，该回流支路(19)的入口连接到注浆管道(20)的调节阀(4)与泥浆流量计(6)之间，回流支路(19)的出口与注浆桶(1)连接。

5.如权利要求4所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述回流支路(19)上设置有调节阀(4)以及压力传感器(5)。

6.如权利要求5所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述储浆桶(8)和弃浆桶(12)分别设有与控制装置电性连接的液位计(2)。

7.如权利要求6所述的一种智能灌浆设备，其特征在于：所述控制装置包括注浆控制柜(14)、云服务器(15)以及终端(16)，注浆控制柜(14)与云服务器(15)连接并通信，终端(16)与云服务器(15)连接并且通信。