一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置的制作方法
本发明涉及非开挖顶管施工注浆设备,尤其涉及一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置。
背景技术:
1、顶管施工是一种非开挖地下管道铺设技术,通过顶进设备将预制管道从始发工作井逐节顶入地层,在不开挖地表的情况下完成地下管线的敷设。在顶管施工过程中,为减小管节与周围土体之间的摩擦阻力、填充管壁与地层之间的空隙并控制地层沉降,通常需要在顶进的同时向管节外壁注入润滑泥浆(通常为膨润土泥浆),这一工艺称为同步注浆。注浆形成的泥浆套不仅起到润滑减阻的作用,还能有效支撑周围土体,防止覆盖层塌陷和地表沉降,是保障顶管施工安全和质量的关键技术环节。尤其在软弱覆盖层(如淤泥质土、粉砂土、松散填土等)地层条件下,土体自稳能力差、渗透性强,泥浆易向地层中大量渗漏,导致泥浆套难以维持完整,注浆保压的难度显著增大。
2、目前,现有顶管同步注浆系统通常包括泥浆搅拌站、储浆池、注浆泵、输送总管以及连接至管节各注浆孔的若干支管,由注浆泵将泥浆经总管和支管同步压送至各个注浆孔,注入管壁与地层之间的环形间隙。部分系统在支管上设置手动阀门或电磁阀,以调节各注浆孔的开启和关闭,或通过总管的压力表监测注浆压力。这种集中式供浆、同步注浆的方式在一般地层条件下基本能够满足施工需求。
3、然而,针对软弱覆盖层泥浆易渗漏、泥浆套断裂的问题,现有注浆装置无法独立调控每段注浆压力,难以持续维持完整泥浆润滑层,降低顶进阻力,减少覆盖层土体流失沉降。具体而言,现有集中式注浆系统对各注浆孔采用统一的供浆压力和流量,无法根据管节不同区段的地层差异、渗漏程度和压力损失情况分别进行独立调节,导致部分区段注浆压力不足、泥浆套缺失,而部分区段压力过高、泥浆窜流,难以在整条顶管线路沿线形成连续稳定的泥浆套,严重时会引起覆盖层土体大量流失甚至塌方事故。
4、因此,有必要提供一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,解决了传统顶管注浆设备总管统一供压,各管段无法独立调压,软弱地层易出现泥浆套断裂、土体流失、地表沉降超标的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明提供的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,包括:
3、搅拌组件;
4、过滤组件,所述过滤组件设置于所述搅拌组件的底部;
5、存浆池,所述存浆池设置于所述过滤组件的输出端,所述存浆池的侧面设置有第一泵体,所述第一泵体的输出端安装有输送管;
6、控制组件,所述控制组件设置于所述搅拌组件的侧面;
7、多个分流组件,多个所述分流组件均与所述输送管连接,多个所述分流组件的侧面均设置有多个注浆组件。
8、优选的,所述分流组件包括支管、第二泵体和分流管,所述支管和所述输送管连接,所述第二泵体和所述支管连接,所述分流管和所述第二泵体连接。
9、优选的,所述注浆组件包括安装管、单向阀、压浆件、电磁阀和出浆件,所述安装管和所述分流管连接,所述单向阀固定安装于所述安装管的输出端,所述压浆件设置于所述单向阀的输出端,所述电磁阀设置于所述压浆件的输出端,所述出浆件设置于所述电磁阀的输出端。
10、优选的,所述压降件包括罐体、驱动电机、往复丝杆、活塞板、两个波纹伸缩套和多个防逆流件,所述罐体固定安装于所述单向阀的输出端和所述电磁阀的输入端,所述驱动电机固定安装于所述罐体的一端,所述往复丝杆固定安装于所述驱动电机的输出端,所述活塞板螺纹配合于所述往复丝杆的外侧面,且贴合于所述罐体的内侧面,两个所述波纹伸缩套的两端分别和所述活塞板的两侧以及所述罐体的内侧面固定安装,且套设于所述往复丝杆的外侧面,多个所述防逆流件均设置于所述活塞板的表面。
11、优选的,所述出浆件包括喷头、固定圈、第一密封板、滑杆、连接杆、限位板、第一弹簧、安装杆和压力传感器,所述喷头固定安装于所述电磁阀的输出端,所述固定圈固定安装于所述喷头的内侧面,所述第一密封板设置于所述固定圈的一侧,所述滑杆固定安装于所述第一密封板的侧面,所述连接杆滑动连接于所述滑杆的外侧面,且两端均固定安装于所述喷头的内侧面,所述限位板固定安装于所述滑杆的一端,所述第一弹簧套设于所述滑杆的外侧面,所述安装杆固定安装于所述喷头的内侧面,所述压力传感器固定安装于所述安装杆的一侧。
12、优选的,所述防逆流件包括贯穿孔、固定杆、移动杆、第二密封板、挡板和第二弹簧,所述贯穿孔开设于所述活塞板的内部,所述固定杆固定安装于所述贯穿孔的内侧面,所述移动杆滑动连接于所述固定杆的内部,所述第二密封板固定安装于所述移动杆的一端,所述挡板固定安装于所述移动杆的另一端,所述第二弹簧套设于所述移动杆的外侧面。
13、优选的,所述第二密封板设置于所述活塞板的一侧,所述挡板设置于所述第二密封板的另一侧。
14、优选的,所述第二弹簧设置于所述活塞板和所述挡板的中间。
15、优选的,所述过滤组件包括外壳、拉动板、过滤框、过滤板和支撑板,所述拉动板设置于所述外壳的正面,所述过滤框固定安装于所述拉动板的背面,所述过滤板固定安装于所述过滤框内侧面的底部,所述支撑板固定安装于所述外壳的内侧面,且位于所述过滤框的底部。
16、优选的,所述外壳的顶部固定安装于所述搅拌组件的底部,所述外壳的底部和所述存浆池相连通。
17、与相关技术相比较,本发明提供的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置具有如下有益效果:
18、本发明提供一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,通过搅拌组件、过滤组件、存浆池、第一泵体、输送管、控制组件、分流组件、注浆组件相互进行配合,搅拌制浆后经过滤组件除杂存入存浆池,第一泵体统一送浆至输送管,各分流组件分段独立配浆并通过注浆组件单独调控各管节注浆压力,能够依据软弱覆盖层不同区段渗漏情况匹配对应注浆流量与压力,全线形成连续完整泥浆套,避免局部泥浆套断裂、土体流失、地表超沉降,解决传统顶管注浆设备总管统一供压,各管段无法独立调压,软弱地层易出现泥浆套断裂、土体流失、地表沉降超标的问题。
1.一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述分流组件包括支管、第二泵体和分流管,所述支管和所述输送管连接,所述第二泵体和所述支管连接,所述分流管和所述第二泵体连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述注浆组件包括安装管、单向阀、压浆件、电磁阀和出浆件,所述安装管和所述分流管连接,所述单向阀固定安装于所述安装管的输出端,所述压浆件设置于所述单向阀的输出端,所述电磁阀设置于所述压浆件的输出端,所述出浆件设置于所述电磁阀的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述压降件包括罐体、驱动电机、往复丝杆、活塞板、两个波纹伸缩套和多个防逆流件,所述罐体固定安装于所述单向阀的输出端和所述电磁阀的输入端,所述驱动电机固定安装于所述罐体的一端,所述往复丝杆固定安装于所述驱动电机的输出端,所述活塞板螺纹配合于所述往复丝杆的外侧面,且贴合于所述罐体的内侧面,两个所述波纹伸缩套的两端分别和所述活塞板的两侧以及所述罐体的内侧面固定安装,且套设于所述往复丝杆的外侧面,多个所述防逆流件均设置于所述活塞板的表面。
5.根据权利要求3所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述出浆件包括喷头、固定圈、第一密封板、滑杆、连接杆、限位板、第一弹簧、安装杆和压力传感器,所述喷头固定安装于所述电磁阀的输出端,所述固定圈固定安装于所述喷头的内侧面,所述第一密封板设置于所述固定圈的一侧,所述滑杆固定安装于所述第一密封板的侧面,所述连接杆滑动连接于所述滑杆的外侧面,且两端均固定安装于所述喷头的内侧面,所述限位板固定安装于所述滑杆的一端,所述第一弹簧套设于所述滑杆的外侧面,所述安装杆固定安装于所述喷头的内侧面,所述压力传感器固定安装于所述安装杆的一侧。
6.根据权利要求4所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述防逆流件包括贯穿孔、固定杆、移动杆、第二密封板、挡板和第二弹簧,所述贯穿孔开设于所述活塞板的内部,所述固定杆固定安装于所述贯穿孔的内侧面,所述移动杆滑动连接于所述固定杆的内部,所述第二密封板固定安装于所述移动杆的一端,所述挡板固定安装于所述移动杆的另一端,所述第二弹簧套设于所述移动杆的外侧面。
7.根据权利要求6所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述第二密封板设置于所述活塞板的一侧,所述挡板设置于所述第二密封板的另一侧。
8.根据权利要求7所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述第二弹簧设置于所述活塞板和所述挡板的中间。
9.根据权利要求1所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述过滤组件包括外壳、拉动板、过滤框、过滤板和支撑板,所述拉动板设置于所述外壳的正面,所述过滤框固定安装于所述拉动板的背面,所述过滤板固定安装于所述过滤框内侧面的底部,所述支撑板固定安装于所述外壳的内侧面,且位于所述过滤框的底部。
10.根据权利要求9所述的一种适用于软弱覆盖层顶管的分段式同步注浆保压装置,其特征在于,所述外壳的顶部固定安装于所述搅拌组件的底部,所述外壳的底部和所述存浆池相连通。