隧道注浆装置
技术领域
本实用新型涉及隧道工程建设技术领域，特别地，涉及一种隧道注浆装置。
背景技术
隧道在富水地层中开挖常常会面临突涌水的风险，尤其在断层破碎带，给隧道施工和施工结构带来极大的安全隐患，帷幕注浆作为一种有效堵水措施，在施工中应用极为广泛。
由于地下工程的特殊性，在注浆过程中，通常无法掌握临空面背后的裂隙情况，从而不能确定注浆量大小及注浆压力，注浆压力太小时，往往不能达到填充堵水的效果，还会发生流浆、漏浆现象；注浆压力太大时，浆液又会因为速度太快而变得不稳定，无法保持良好的黏结性能。因此，需要一种浆液流量可控且能保证稳定出浆的注浆装置。
实用新型内容
本实用新型提供了一种隧道注浆装置，以解决现有的注浆装置存在的浆液流量和压力不可控及出浆不稳定的技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种隧道注浆装置，包括：用于供给注浆用浆液的浆液供给器，浆液供给器连通有用于泵送浆液的泵送器，泵送器的出液端连通有用于使浆液注入注浆孔中的注浆机，注浆机连通有用于将浆液导送至注浆孔中的注浆管组，注浆管组包括用于稳定浆液流量和压力的来复线管，以使注入注浆孔中的浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求；注浆管组中连接有流量调节阀，流量调节阀用于调节注浆管组中浆液的流量和压力，以使注入注浆孔中的浆液的流量和速度满足注浆要求。
进一步地，注浆管组采用单根来复线管，来复线管的进液端与注浆机连通，来复线管的管路中连接有流量调节阀。
进一步地，注浆管组包括分别与注浆机连通的多根来复线管、及分别与多根来复线管的出液端连通的注浆输出总管；各来复线管的管路中连接有一个流量调节阀，以调节对应设置的来复线管中浆液的流量和压力，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度满足注浆要求；多根来复线管用于分别对其导送的浆液的流量和速度的稳定性进行调节，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求。
进一步地，注浆输出总管为普通直通管；来复线管为内壁设有来复线凹槽的通管，各来复线管的来复线凹槽的槽深和缠距相同，或者各来复线管的来复线凹槽的槽深和缠距均不同。
进一步地，注浆管组包括与注浆机连通的注浆输入总管、分别与注浆输入总管的出液端连通的多根来复线管、及分别与多根来复线管的出液端连通的注浆输出总管；流量调节阀连接于注浆输入总管的管路中；多根来复线管用于分别对其导送的浆液的流量和速度的稳定性进行调节，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求。
进一步地，注浆输入总管和注浆输出总管均为普通直通管；来复线管为内壁设有来复线凹槽的通管，各来复线管的来复线凹槽的槽深和缠距相同，或者各来复线管的来复线凹槽的槽深和缠距均不同。
进一步地，注浆管组还包括用于对来复线管进行防护的外包管，外包管包设于多根来复线管的外部。
进一步地，流量调节阀包括连接于来复线管或注浆输入总管中的安装阀座、转动设置于安装阀座内的阀芯、及与阀芯相连用于驱动阀芯转动的驱动手柄；阀芯上设有供浆液通过的流通口；驱动手柄用于在外力作用下驱动阀芯转动，进而调节流通口与来复线管或注浆输入总管内流道的连通面积。
进一步地，隧道注浆装置还包括连接于注浆输出总管管路中的压力测量器，压力测量器用于测量注浆输出总管内浆液的压力。
进一步地，隧道注浆装置还包括连接于注浆输出总管管路中的流量计量器，流量计量器用于计量注浆输出总管内浆液的流量。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的隧道注浆装置中，设置注浆管组，一方面用于将注浆机30中的浆液导送至注浆孔中，另一方面利用来复线管本身具有的对浆液的流量和压力进行稳定的性能，使注入注浆孔中的浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求，使浆液保持良好的黏结性能；注浆管组中还连接有流量调节阀，流量调节阀用于调节注浆管组中浆液的流量和压力，以使注入注浆孔中的浆液的流量和压力满足注浆要求，达到填充堵水的效果，并防止发生流浆和漏浆现象。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的隧道注浆装置的主视结构示意图；
图2是图1中流量调节阀的剖视主视结构示意图；
图3是图1中注浆管的断面结构示意图。
图例说明
10、浆液供给器；20、泵送器；30、注浆机；40、注浆管组；41、来复线管；50、流量调节阀；51、安装阀座；52、阀芯；53、驱动手柄。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种隧道注浆装置，包括：用于供给注浆用浆液的浆液供给器10，浆液供给器10连通有用于泵送浆液的泵送器20，泵送器20的出液端连通有用于使浆液注入注浆孔中的注浆机30，注浆机30连通有用于将浆液导送至注浆孔中的注浆管组40，注浆管组40包括用于稳定浆液流量和压力的来复线管，以使注入注浆孔中的浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求。注浆管组40中连接有流量调节阀50，流量调节阀50用于调节注浆管组40中浆液的流量和压力，以使注入注浆孔中的浆液的流量和压力满足注浆要求。
注浆施工前，布设注浆孔并钻孔完毕后，将本实用新型的隧道注浆装置中的注浆管组40插入注浆孔中，并采用止浆塞塞堵注浆孔孔口，然后使注浆管组40的进液端连接注浆机30，之后再开启泵送器20，浆液供给器10中的浆液通过泵送器20首先泵送至注浆机30中，然后再由注浆机30通过注浆管组40导送至相应的注浆孔中。
本实用新型的隧道注浆装置中，设置注浆管组40，一方面用于将注浆机30中的浆液导送至注浆孔中，另一方面利用来复线管本身具有的对浆液的流量和压力进行稳定的性能，使注入注浆孔中的浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求，使浆液保持良好的黏结性能；注浆管组40中还连接有流量调节阀50，流量调节阀50用于调节注浆管组40中浆液的流量和压力，以使注入注浆孔中的浆液的流量和压力满足注浆要求，达到填充堵水的效果，并防止发生流浆和漏浆现象。
具体地，浆液供给器10为用于盛装浆液的浆桶；泵送器20为用于泵送泥浆的泥浆泵。
可选地，如图1所示，注浆管组40采用单根来复线管，来复线管的进液端与注浆机30连通，来复线管的管路中连接有流量调节阀50。注浆管组40采用单根来复线管，且来复线管的管路中连接有流量调节阀50，从而实现对浆液的流量和速度的稳定性调节，及流量和压力的调节，进而使注浆输出总管中浆液的速度、稳定性、流量及压力满足注浆要求。
可选地，本实用新型的第二实施例，如图1所示，注浆管组40包括分别与注浆机30连通的多根来复线管41、及分别与多根来复线管41的出液端连通的注浆输出总管。各来复线管41的管路中连接有一个流量调节阀50，以调节对应设置的来复线管41中浆液的流量和压力，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度满足注浆要求。多根来复线管41用于分别对其导送的浆液的流量和速度的稳定性进行调节，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求。注浆管组40包括多根来复线管41，且各来复线管41的管路中连接有一个流量调节阀50，相比于注浆管组40仅包括单根注浆管，其对浆液的速度、稳定性、流量及压力的调节非常有限，本实用新型的第二实施例中，通过对各来复线管41中浆液的速度、稳定性、流量及压力的调节，进而使注浆输出总管中浆液的速度、稳定性、流量及压力满足注浆要求，调节灵活，各参数调节范围宽，可满足各种不同工况条件下的注浆要求，且操作简单，容易实施。
本可选方案中，如图1所示，注浆输出总管为普通直通管。来复线管41为内壁设有来复线凹槽的通管，各来复线管41的来复线凹槽的槽深和缠距相同，或者各来复线管41的来复线凹槽的槽深和缠距均不同，如图3所示。来复线管41为内壁设有来复线凹槽的来复线管，从而可针对不同工况，选择来复线凹槽的槽深和缠距相同的注浆管，或者选择来复线凹槽的槽深和缠距均不同的注浆管，实现对浆液速度的控制，同时由于来复线凹槽的设置，可使浆液在注浆管中产生旋转力进而保证出浆的稳定性，此外，来复线管中向心力的存在使得浆液在运输过程中起到类似于搅拌的效果，让浆液更加均匀，进而改善浆液中各材料的拌合物性能。具体地，来复线管其作用效果主要由凹槽槽深和缠距决定，一般来说，槽深越大，缠距越小的来复线管浆液出浆越稳定，但同时会造成一定的流速损失，因此，需要根据具体的隧道围岩裂隙和裂隙水发育情况相应选择来复线管。本实施例中，来复线管41的数量为两根，一根注浆管的凹槽槽深且缠距较短，另一根注浆管的凹槽槽深较浅且缠距较大。
可选地，本实用新型的第三实施例，图未示，注浆管组40包括与注浆机30连通的注浆输入总管、分别与注浆输入总管的出液端连通的多根来复线管41、及分别与多根来复线管41的出液端连通的注浆输出总管。流量调节阀50连接于注浆输入总管的管路中。多根来复线管41用于分别对其导送的浆液的流量和速度的稳定性进行调节，进而使注浆输出总管中浆液的流量和速度的稳定性满足注浆要求。注浆管组40包括与注浆机30连通的注浆输入总管及与注浆输入总管连通的多根来复线管41，且注浆输入总管的管路中连接有流量调节阀50，相比于注浆管组40仅包括单根注浆管，其对浆液的速度、稳定性、流量及压力的调节非常有限，本实用新型的第三实施例中，通过对各来复线管41中浆液的流量和速度的稳定性的调节，及对注浆输入总管中浆液的流量和压力的调节，进而使注浆输出总管中浆液的速度、稳定性、流量及压力满足注浆要求，调节灵活，速度和稳定性参数调节范围宽，可满足各种不同工况条件下的注浆要求，且操作简单，容易实施。
本可选方案中，注浆输入总管和注浆输出总管均为普通直通管。来复线管41为内壁设有来复线凹槽的通管，各来复线管41的来复线凹槽的槽深和缠距相同，或者各来复线管41的来复线凹槽的槽深和缠距均不同，如图3所示。来复线管41为内壁设有来复线凹槽的来复线管，从而可针对不同工况，选择来复线凹槽的槽深和缠距相同的注浆管，或者选择来复线凹槽的槽深和缠距均不同的注浆管，实现对浆液速度的控制，同时由于来复线凹槽的设置，可使浆液在注浆管中产生旋转力进而保证出浆的稳定性，此外，来复线管中向心力的存在使得浆液在运输过程中起到类似于搅拌的效果，让浆液更加均匀，进而改善浆液中各材料的拌合物性能。具体地，来复线管其作用效果主要由凹槽槽深和缠距决定，一般来说，槽深越大，缠距越小的来复线管浆液出浆越稳定，但同时会造成一定的流速损失，因此，需要根据具体的隧道围岩裂隙和裂隙水发育情况相应选择来复线管。本实施例中，来复线管41的数量为两根，一根注浆管的凹槽槽深且缠距较短，另一根注浆管的凹槽槽深较浅且缠距较大。
进一步地，注浆管组40还包括用于对来复线管41进行防护的外包管，外包管包设于多根来复线管41的外部。外包管不仅用于将多根来复线管41包合呈整体，且用于避免施工过程中来复线管41遭受损坏。
可选地，如图1所示，流量调节阀50靠近注浆机30，以及时对注浆管或注浆输入总管中浆液的流量和压力进行调节。
本可选方案中，如图2所示，流量调节阀50包括连接于来复线管41或注浆输入总管中的安装阀座51、转动设置于安装阀座51内的阀芯52、及与阀芯52相连用于驱动阀芯52转动的驱动手柄53。阀芯52上设有供浆液通过的流通口。驱动手柄53用于在外力作用下驱动阀芯52转动，进而调节流通口与来复线管41或注浆输入总管内流道的连通面积。通过旋转驱动手柄53，进而控制阀芯52的流通口与来复线管41或注浆输入总管内流道轴线的角度来控制浆液流量的大小，角度越大，流量越大，当角度达到90°时，阀门处于全开状态，流量达到最大。
优选地，隧道注浆装置还包括连接于注浆输出总管管路中的压力测量器，压力测量器用于测量注浆输出总管内浆液的压力，以便施工人员实时读取浆液的出浆压力，进而适时调整流量调节阀50的开度。具体地，压力测量器为常规的压力传感器。
优选地，隧道注浆装置还包括连接于注浆输出总管管路中的流量计量器，流量计量器用于计量注浆输出总管内浆液的流量，以便施工人员实时读取浆液的出浆流量，进而适时调整流量调节阀50的开度。具体地，流量计量器为常规的流量计。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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。
