CN220791241U - 一种顶管减摩泥浆灌注装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种顶管减摩泥浆灌注装置，包括管节，其特征在于，所述管节上设有减摩泥浆浇注口、水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口，所述减摩泥浆浇注口有多个并均匀的设在管节外壁上，所述水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口均连通管节外部，所述减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内设有单向阀；该顶管减摩泥浆灌注装置在使用时能够避免加压的减摩泥浆对土体的冲刷和扰动，有利于保护隧洞土体结构，且单向阀整体能够及时封堵减摩泥浆浇注口，避免管节与土体之间的减摩泥浆漏出，有利于后续减摩泥浆的置换，满足使用需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及顶管施工技术领域，尤其涉及一种顶管减摩泥浆灌注装置。
背景技术
在市政工程施工过程中，为了穿越河流、道路、管线、管廊等既有建（构）筑物，减少明挖对周围的影响，常采用顶管暗挖施工方法。顶管施工中降低顶推阻力最有效的方法是向管壁外灌注减摩泥浆。
通常管节的周围留有灌注孔，加压的减摩泥浆在灌注孔处直接喷向土体，减摩泥浆喷出后将严重影响土体结构，导致土体松动脱落；且灌注后灌注孔不易及时封堵，内部的减摩泥浆容易通过灌注孔漏出，不仅浪费原料还影响减摩性能，使用不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述问题而提供一种能够避免加压的减摩泥浆对土体的冲刷和扰动，有利于保护隧洞土体结构，且单向阀整体能够及时封堵减摩泥浆浇注口，避免管节与土体之间的减摩泥浆漏出，有利于后续减摩泥浆的置换的顶管减摩泥浆灌注装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种顶管减摩泥浆灌注装置，包括管节，所述管节上设有减摩泥浆浇注口、水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口，所述减摩泥浆浇注口有多个并均匀的设在管节外壁上，所述水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口均连通管节外部，所述减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内设有单向阀。
优选的，所述单向阀包括预埋钢管、套管和堵板，所述预埋钢管设在减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内，所述套管设在预埋钢管内，所述套管的端部设有支架，所述堵板固定在支架上，所述套管、支架和堵板形成出浆口，所述堵板与预埋钢管之间设有回拉机构，所述回拉机构带动堵板封堵预埋钢管。
优选的，所述回拉装置包括多根弹簧，多根弹簧沿预埋钢管的轴线阵列设立，所述弹簧的一端固定在堵板上，另一端固定在预埋钢管的侧壁内。
优选的，所述回拉装置包括伸缩轴和两个相吸的强磁体，所述伸缩轴的一端固定在堵板上，另一端固定在预埋钢管的侧壁内，其中一个强磁体设在预埋钢管的端口圆周处，另一个强磁体设在堵板上，两个强磁体相吸时伸缩轴缩入预埋钢管的侧壁内。
优选的，所述预埋钢管的端部周围还设有橡胶垫片，所述堵板封堵预埋钢管时挤压橡胶垫片。
优选的，所述套管始终不脱离预埋钢管。
本实用新型公开的一种顶管减摩泥浆灌注装置，包括管节，其特征在于，所述管节上设有减摩泥浆浇注口、水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口，所述减摩泥浆浇注口有多个并均匀的设在管节外壁上，所述水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口均连通管节外部，所述减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内设有单向阀；与现有技术相比，该顶管减摩泥浆灌注装置在使用时具有能够避免加压的减摩泥浆对土体的冲刷和扰动，有利于保护隧洞土体结构，且单向阀整体能够及时封堵减摩泥浆浇注口，避免管节与土体之间的减摩泥浆漏出，有利于后续减摩泥浆的置换的有益效果。
附图说明
图1为本实用新型中多个管节排列示意图。
图2为本实用新型中管节的结构示意图。
图3为本实用新型中单向阀的结构示意图一。
图4为本实用新型中单向阀的结构示意图二。
图5为本实用新型中单向阀关闭的结构示意图。
图6为本实用新型中减摩泥浆的输送示意图。
图中：1、工作井；2、浆液池；3、压浆泵；4、注浆管；5、流量开关；6、管节；61、减摩泥浆浇注口；62、水泥浆浇注口；63、减摩泥浆置换口；64、单向阀；641、预埋钢管；642、橡胶垫片；643、弹簧；644、套管；645、支架；646、堵板；647、出浆口；648、伸缩轴；649、强磁体；7、顶管机。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
请参照图1-5，一种顶管减摩泥浆灌注装置，包括管节6，所述管节6上设有减摩泥浆浇注口61、水泥浆浇注口62和减摩泥浆置换口63，所述减摩泥浆浇注口61有多个并呈环状均匀的设在管节6外壁上，所述水泥浆浇注口62和减摩泥浆置换口63均连通管节6外部，所述减摩泥浆浇注口61和水泥浆浇注口62内设有单向阀64；在灌注减摩泥浆时，泥浆通过单向阀灌注在土体与管节之间。
具体的，所述单向阀64包括预埋钢管641、套管644和堵板646，所述预埋钢管641设在减摩泥浆浇注口61和水泥浆浇注口62内，所述套管644设在预埋钢管641内，所述套管644的端部设有支架645，所述堵板646固定在支架645上，此时所述套管644、支架645和堵板646形成出浆口647，当减摩泥浆注入预埋钢管641内后，将通过多个出浆口647向周围灌注，在灌注过程中泥浆被堵板646遮挡阻拦，避免泥浆直接冲刷土体，减小泥浆灌注对土体的扰动；所述堵板646与预埋钢管641之间设有回拉机构，所述回拉机构带动堵板646封堵预埋钢管641；使用时加压的泥浆注入预埋钢管641，此时堵板646向外移动伸出开始注浆灌注；完成灌注之后封堵板通过回拉机构自动封堵，避免预埋钢管641漏浆。
其中所述回拉装置包括多根弹簧643，多根弹簧643沿预埋钢管641的轴线阵列设立，所述弹簧643的一端固定在堵板646上，另一端固定在预埋钢管641的侧壁内；当加压的减摩泥浆灌注时，弹簧被拉伸同时堵板被向外推开，此时泥浆从多个出浆口647流出；停止灌注后，弹簧643收缩将堵板拉回，同时套管644进入预埋钢管641内，拉回后的堵板将预埋钢管641的端口封堵避免漏浆，减摩泥浆浇注口61封闭。
基于上述实施例，所述回拉装置包括伸缩轴648和两个相吸的强磁体649，所述伸缩轴648的一端固定在堵板646上，另一端固定在预埋钢管641的侧壁内，其中一个强磁体设在预埋钢管641的端口圆周处，另一个强磁体设在堵板646上，两个强磁体相吸时伸缩轴648缩入预埋钢管的侧壁内；当加压的减摩泥浆灌注时，伸缩轴648被拉伸同时堵板被向外推开，此时泥浆从多个出浆口647流出，停止灌注后，两个强磁体相吸引，伸缩轴648收缩至预埋钢管641内并将堵板拉回，同时套管644进入预埋钢管641内，拉回后的堵板将预埋钢管641的端口封堵避免漏浆，减摩泥浆浇注口61封闭。
另外所述预埋钢管641的端部周围还设有橡胶垫片642，所述堵板646封堵预埋钢管641时挤压橡胶垫片642，提高减摩泥浆浇注口61的封堵密封性，所述套管633始终不脱离预埋钢管641，保证整体通过回拉装置实现开合与封堵。
在本实用新型中，单向阀64的设立能够满足泥浆灌注需求，且在灌注时能够减少泥浆对土体的冲刷和扰动，另外还能够及时封堵减摩泥浆浇注口61，便于后续将内部的减摩泥浆置换。
其中减摩泥浆由膨润土、水、鱼子状颗粒、纯碱和增稠剂组成，其中膨润土占整体质量百分比的240-260份，水占800份，鱼子状颗粒占200-220份，纯碱6份，增稠剂占2.5份，其中膨润土优选251份，鱼子状颗粒优选211.7份，所述减摩泥浆粘度为60.5。其中所述鱼子状颗粒包括硬质塑料、石粉和水泥，所述硬质塑料、石粉和水泥之间的比例为2.5-3:1:1，所述鱼子状颗粒的直径为2-3mm，密度为1.15g/cm³，鱼子状颗粒占减摩泥浆总重量的18-22%，优选20%。
该顶管减摩泥浆灌注装置灌注减摩泥浆的方法，包括如下步骤： （1）采用泥浆搅拌机配制减摩泥浆；纯碱和增稠剂应预先化开，再加入膨润土搅拌20min搅拌均匀，然后按照泥浆重量的20％加入鱼子状颗粒，再次搅拌5-8分钟，保证鱼子状颗粒均匀悬浮于泥浆中，待泥浆膨化24小时后，减摩泥浆制备完成； （2）管节顶进灌注浆料；制浆完成后通过压浆泵3和注浆管4将减摩泥浆从浆液池2抽出，其中注浆管4上设有流量开关5，抽出后减摩泥浆在减摩泥浆浇注口61处通过单向阀64灌注；
管节顶进减摩泥浆灌注方法具体参阅图6：即制浆→启动压浆泵→打开送浆阀→送浆（顶进开始）→管节阀门关闭（顶进停止）→总管阀门关闭→井内快速接头拆开→下管节→接长总管→循环往复直至顶进结束。压注润滑泥浆时必须坚持“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则，其中压浆泵和输出压力控制在2-3MPa； （3）减摩泥浆置换；减摩泥浆停止灌注后，单向阀中的回拉装置将堵板拉回封堵预埋钢管，起到封闭减摩泥浆浇注口61的作用，然后向水泥浆浇注口62内灌注水泥浆，灌注水泥浆时所有减摩泥浆浇注口61封闭，灌注水泥浆后土体与管节之间的减摩泥浆将从减摩泥浆置换口63排出，当减摩泥浆置换口63内排出水泥浆时则表示内部减摩泥浆置换完毕；而水泥浆在土体与管节之间的间隙内填充密实，增大整体强度的同时还能防止土体产生变形，水泥浆灌注后封闭减摩泥浆浇注口61周围，避免渗水； （4）减摩泥浆处理；将置换出的减摩泥浆通过筛网过滤，收集鱼子状颗粒待利用，过滤后的泥浆通过泥水分离设备将水排出，经三级沉淀合格后排入市政污水管网，泥土外运至指定地点进行处理。
在灌注减摩泥浆之前，水泥浆浇注口62和减摩泥浆置换口63提前封堵；灌注减摩泥浆之前后，减摩泥浆浇注口61通过回拉机构自动封堵，此时打开水泥浆浇注口62和减摩泥浆置换口63，向水泥浆浇注口62内灌注水泥浆，置换减摩泥浆。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种顶管减摩泥浆灌注装置，包括管节，其特征在于，所述管节上设有减摩泥浆浇注口、水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口，所述减摩泥浆浇注口有多个并均匀的设在管节外壁上，所述水泥浆浇注口和减摩泥浆置换口均连通管节外部，所述减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内设有单向阀。
2.根据权利要求1所述的顶管减摩泥浆灌注装置，其特征在于，所述单向阀包括预埋钢管、套管和堵板，所述预埋钢管设在减摩泥浆浇注口和水泥浆浇注口内，所述套管设在预埋钢管内，所述套管的端部设有支架，所述堵板固定在支架上，所述套管、支架和堵板形成出浆口，所述堵板与预埋钢管之间设有回拉装置，所述回拉装置带动堵板封堵预埋钢管。
3.根据权利要求2所述的顶管减摩泥浆灌注装置，其特征在于，所述回拉装置包括多根弹簧，多根弹簧沿预埋钢管的轴线阵列设立，所述弹簧的一端固定在堵板上，另一端固定在预埋钢管的侧壁内。
4.根据权利要求3所述的顶管减摩泥浆灌注装置，其特征在于，所述回拉装置包括伸缩轴和两个相吸的强磁体，所述伸缩轴的一端固定在堵板上，另一端固定在预埋钢管的侧壁内，其中一个强磁体设在预埋钢管的端口圆周处，另一个强磁体设在堵板上，两个强磁体相吸时伸缩轴缩入预埋钢管的侧壁内。
5.根据权利要求2-4任一所述的顶管减摩泥浆灌注装置，其特征在于，所述预埋钢管的端部周围还设有橡胶垫片，所述堵板封堵预埋钢管时挤压橡胶垫片。
6.根据权利要求2所述的顶管减摩泥浆灌注装置，其特征在于，所述套管始终不脱离预埋钢管。
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