一种地铁隧道同步注浆流量控制装置的制作方法

本技术属于隧道施工，具体的说是一种地铁隧道同步注浆流量控制装置。

背景技术：

1、地铁隧道同步注浆是盾构法施工中的一项关键配套工艺，具体是指在盾构机向前掘进、管片逐环拼装就位的同时，通过预设的注浆孔道，向管片外侧与开挖围岩之间形成的环形间隙内，及时注入具有特定性能的浆液，核心作用在于快速填充间隙，有效抑制地层变形和地表沉降，避免周边建筑物、地下管线因土体扰动受损，注入的浆液凝固后能够与管片、围岩形成整体结构，为管片提供早期的环向支撑，增强隧道的稳定性和抗渗性，保障地铁隧道施工的安全与质量。

2、现有技术中的注浆流量控制通常依赖于手动球阀或简单的节流孔板，然而由于浆液含有大量固体颗粒且具有速凝特性，使得阀芯和阀座之间会沉积结垢，从而导致阀门卡死无法调节，甚至造成管路完全堵塞，严重影响施工进度，盾构注浆压力受地层条件影响波动较大，固定的开度阀门无法根据压力变化自动补偿流量，导致注浆量分布不均，影响成环质量，而且现有的管道清洗装置通常需要停机后通过人工拆卸或高压水冲洗，缺乏在线自动清洁能力，维护成本高且效率低下。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决传统的阀芯和阀座之间会沉积结垢，导致阀门卡死无法调节，甚至造成管路完全堵塞，严重影响施工进度，盾构注浆压力受地层条件影响波动较大，固定的开度阀门无法根据压力变化自动补偿流量，导致注浆量分布不均，影响成环质量的问题，本实用新型提出的一种地铁隧道同步注浆流量控制装置。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型所述的一种地铁隧道同步注浆流量控制装置，包括有：

3、注浆管道，作为流体的主通道，其内壁与内部组件之间限定出供浆液流通的环形空间；

4、密封传动组件，其与注浆管道同轴设置，所述密封传动组件包括固定于注浆管道轴心处的密封外壳，以及穿过所述密封外壳两端的输入轴和输出轴；

5、减速组件，其与密封传动组件同轴设置，所述减速组件包括位于密封外壳外部上游并连接输入轴的叶轮，以及位于密封外壳内部并连接输入轴与输出轴的齿轮减速机构；

6、自洁组件，所述自洁组件位于密封传动组件的下游，包括与所述输出轴连接并随之转动的刮刀笼，以及同轴置于所述刮刀笼内部且保持静止不动的弹性体；

7、当注浆浆液流经所述注浆管道时，浆液驱动所述叶轮旋转，经由所述齿轮减速机构减速增扭后，带动所述刮刀笼围绕所述弹性体旋转刮擦。

8、优选的，所述密封外壳通过若干呈辐射状分布的支撑肋悬空固定于所述注浆管道的内壁上，所述支撑肋的数量为三至四个且沿圆周均匀分布，所述密封外壳的内部形成封闭的润滑油腔，所述润滑油腔内填充有润滑油，所述输入轴和所述输出轴与密封外壳的连接处均设有动密封结构。

9、优选的，所述减速组件还包括太阳轮，所述太阳轮连接于所述输入轴的内端，所述密封外壳的内壁上固定设置有内齿圈，于所述输出轴上固定连接有行星架，所述行星架上转动安装有若干行星轮，所述行星轮同时与太阳轮和内齿圈啮合。

10、优选的，所述密封外壳的上游端设有一个半球形的导流整流罩，所述导流整流罩采用耐磨不锈钢材质制成，所述叶轮采用涡轮式叶片设计，且叶片表面喷涂有碳化钨耐磨涂层。

11、优选的，所述刮刀笼呈镂空的笼状结构，所述刮刀笼的骨架内侧设有若干突起的刮齿，所述刮齿沿刮刀笼的螺旋线或轴线方向分布，所述刮齿的材质为硬质合金，所述刮齿与弹性体的外表面呈贴合接触，用于剥离所述弹性体表面附着的浆液层。

12、优选的，所述注浆管道的出浆口处固定设有三脚架，所述三脚架通过一根轴向延伸的定位杆支撑住所述弹性体的尾部，使其保持不旋转状态，所述弹性体的材质为耐磨聚氨酯。

13、优选的，所述弹性体的内部设有复位弹簧，所述复位弹簧的预紧力可调，所述弹性体构造成能够根据注浆压力的变化发生轴向压缩或径向形变，从而改变所述弹性体与所述注浆管道内壁之间的过流面积；当压力增大时所述弹性体被压缩变形使得过流面积减小，当压力减小时则复位。

14、本实用新型的有益效果如下：

15、1.本实用新型所述的一种地铁隧道同步注浆流量控制装置，通过设置密封传动组件，将行星齿轮减速机构封装在充满润滑油的流线型密封外壳内，完全隔绝了外部含有砂石和腐蚀性化学成分的浆液，解决传统机械装置直接接触浆液容易磨损卡死的问题，利用行星齿轮的减速增扭特性，能够将流体的微弱冲击力转化为刮刀笼强大的旋转切削力，确保即使在弹性体表面形成较硬的水泥结石时，刮刀依然有足够的扭矩将其刮除，防止了因阻力过大导致的机构停转。

16、2.本实用新型所述的一种地铁隧道同步注浆流量控制装置，通过弹性体配合复位弹簧，能够对注浆脉动压力进行自适应响应与补偿，确保了壁后注浆量的均匀性，配合自洁组件的实时刮擦功能，装置能够始终保持调节部件（弹性体）表面的光洁度，避免了因结垢导致的调节失灵，减少盾构施工中因管路堵塞造成的停机清洗次数，提升隧道施工效率和注浆质量。

1.一种地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述密封外壳（210）通过若干呈辐射状分布的支撑肋（213）悬空固定于所述注浆管道（100）的内壁上，所述支撑肋（213）的数量为三至四个且沿圆周均匀分布，所述密封外壳（210）的内部形成封闭的润滑油腔（214），所述润滑油腔（214）内填充有润滑油，所述输入轴（220）和所述输出轴（230）与密封外壳（210）的连接处均设有动密封结构。

3.根据权利要求2所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述减速组件（300）还包括太阳轮（321），所述太阳轮（321）连接于所述输入轴（220）的内端，所述密封外壳（210）的内壁上固定设置有内齿圈（322），于所述输出轴（230）上固定连接有行星架（320），所述行星架（320）上转动安装有若干行星轮（323），所述行星轮（323）同时与太阳轮（321）和内齿圈（322）啮合。

4.根据权利要求2所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述密封外壳（210）的上游端设有一个半球形的导流整流罩（211），所述导流整流罩（211）采用耐磨不锈钢材质制成，所述叶轮（310）采用涡轮式叶片设计。

5.根据权利要求1所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述刮刀笼（420）呈镂空的笼状结构，所述刮刀笼（420）的骨架内侧设有若干突起的刮齿（421），所述刮齿（421）沿刮刀笼（420）的螺旋线或轴线方向分布，所述刮齿（421）的材质为硬质合金，所述刮齿（421）与弹性体（410）的外表面呈贴合接触，用于剥离所述弹性体（410）表面附着的浆液层。

6.根据权利要求1所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述注浆管道（100）的出浆口处固定设有三脚架（430），所述三脚架（430）通过一根轴向延伸的定位杆（431）支撑住所述弹性体（410）的尾部，使其保持不旋转状态。

7.根据权利要求6所述的地铁隧道同步注浆流量控制装置，其特征在于，所述弹性体（410）的内部设有复位弹簧（411），所述复位弹簧（411）的预紧力可调，所述弹性体（410）构造成能够根据注浆压力的变化发生轴向压缩或径向形变，从而改变所述弹性体（410）与所述注浆管道（100）内壁之间的过流面积，当压力增大时所述弹性体（410）被压缩变形使得过流面积减小，当压力减小时则复位。