一种用于盾构开挖间隙的同步注浆系统的制作方法

1.本实用新型涉及盾构隧道施工领域，具体涉及一种用于盾构开挖间隙的同步注浆系统，尤其适用于富水粉性土地层的盾构开挖同步注浆。


背景技术：

2.盾构掘进过程中为实现盾体顺利转弯、防止盾壳卡顿，刀盘
‑
盾体
‑
管片的外径差会产生一定的开挖间隙。盾构掘进的同时对开挖间隙的填充称为同步注浆，同步注浆浆液应具有一定的充填性能、合适的初凝时间以及较好的流动性，而富水地层的同步注浆浆液还应具有较强的保水性和抗水解性能。
3.现阶段，为了能够满足同步注浆浆液良好的填充效果，较早达到浆液的早期强度及缩短其初凝时间是最直接的解决办法，鉴于此，目前实际施工过程中已有采用双液浆来代替常规水泥单液浆。但与此同时，由于双液浆极快的凝结时间，时常会发生管路堵塞，给注浆管路的处理和清洗带来了很多麻烦，甚至会使同步注浆过程短暂停滞，更加影响开挖间隙的有效填充。
4.因此研究一种既能够满足双液浆注浆需求又不会发生管路堵塞的同步注浆系统显得尤为必要。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于盾构开挖间隙的同步注浆系统，既满足双液浆的注浆要求，又不发生管路堵塞的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种用于盾构开挖间隙的同步注浆系统，包括第一注浆管路100、第二注浆管路200、混合搅拌泵300、注浆主管路400和冲水管路500，其中
8.所述第一注浆管路100连通混合搅拌泵300，用于输送a液至混合搅拌泵300；
9.所述第二注浆管路200连通混合搅拌泵300，用于输送b液至混合搅拌泵300；
10.所述混合搅拌泵300连接注浆主管路400，用于将a液和b液混合搅拌均匀形成双液浆，并泵送双液浆至注浆主管路400；
11.所述注浆主管路400连通盾构隧道管片与土层之间的开挖间隙，用于将双液浆注入开挖间隙中；
12.所述冲水管路500连通注浆主管路400，用于向混合搅拌泵300、第一注浆管路100、第二注浆管路200输送冲刷水以冲刷管路。
13.优选的，所述混合搅拌泵300具有第一入口301、第二入口302和出浆口303，第一入口301连接第一注浆管路100，第二入口302连接第二注浆管路200，出浆口303连接注浆主管路400。
14.优选的，所述第一注浆管路100中具有第一注浆泵101，第一注浆泵101连通混合搅拌泵300的第一入口301；
15.所述第二注浆管路200中具有第二注浆泵201，第二注浆泵201连通混合搅拌泵300的第二入口302。
16.优选的，所述注浆主管路400中连接有第一止水阀401，第一止水阀401连接在混合搅拌泵300的出浆口303与开挖间隙之间。
17.优选的，所述冲水管路500连通注浆主管路400的混合搅拌泵300的出浆口303与第一止水阀401之间的位置。
18.优选的，所述冲水管路500中具有抽水泵501和第二止水阀502。
19.优选的，所述第二止水阀502连接在冲水管路500与注浆主管路400的交界处。
20.本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型的同步注浆系统适用于双液浆注浆工艺，尤其是在极短的时间内便会胶凝的浆液，能够避免浆液迅速凝结而发生的管路堵塞问题；冲水管路能够冲刷管路中残留的凝结浆液，以防止浆液凝固堵塞管路，便于同步注浆系统继续使用；结构简单，功能实用。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
22.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。
23.图1为本实用新型一种实施方式的同步注浆系统示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，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，但并不作为对本实用新型的限定。
25.需要理解的是，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
26.还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.下面参照附图对本实用新型的技术方案进行具体阐述。
30.如图1所示，一种用于盾构开挖间隙的同步注浆系统，包括第一注浆管路100、第二注浆管路200、混合搅拌泵300、注浆主管路400和冲水管路500，其中
31.第一注浆管路100连通混合搅拌泵300，用于输送a液至混合搅拌泵300；
32.第二注浆管路200连通混合搅拌泵300，用于输送b液至混合搅拌泵300；
33.混合搅拌泵300连接注浆主管路400，用于将a液和b液混合搅拌均匀形成双液浆，并泵送双液浆至注浆主管路400；
34.注浆主管路400连通盾构隧道管片与土层之间的开挖间隙，用于将双液浆注入开挖间隙中；
35.冲水管路500连通注浆主管路400，用于向混合搅拌泵300、第一注浆管路100、第二注浆管路200输送冲刷水以冲刷管路。
36.本实用新型的注浆系统，分别输送a液与b液，能够防止浆液提前胶凝，将a液与b液混合后立即注入开挖间隙中，达到同步注浆的效果。
37.a液具体成分以每立方米计为：水泥：100～200kg；粉煤灰：400～600kg；膨润土：40～80kg；砂：600～800kg；白灰：20～70kg；水：400～550kg；减水剂：6～9kg；kf
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a：10～20kg；
38.b液具体成分为硅酸钠水玻璃溶液，配比按体积比硅酸钠水玻璃:水＝3～4:1；
39.a液和b液按体积比a液:b液＝10:1的配比进行输送。
40.上述a液与b液混合后在极短的时间便胶凝(大约10～35s)，这么极短的时间不满足事先混合的条件，只能现注现混合，使用本实用新型的注浆系统，能够很好地解决这一问题。
41.需要说明的是，本实用新型的注浆系统尤其适用于上述a液和b液，当然也适用于其他组分的注浆浆液。
42.进一步地，混合搅拌泵300具有第一入口301、第二入口302和出浆口303，第一入口301连接第一注浆管路100，第二入口302连接第二注浆管路200，出浆口303连接注浆主管路400。通过设置两个入口分别接收两个注浆管路的浆液，能够很好地避免浆液在混合搅拌前发生凝结，双液浆在混合搅拌泵300中迅速混合搅拌，及时注入开挖间隙中。
43.进一步地，第一注浆管路100中具有第一注浆泵101，第一注浆泵101连通混合搅拌泵300的第一入口301；第二注浆管路200中具有第二注浆泵201，第二注浆泵201连通混合搅拌泵300的第二入口302。
44.进一步地，注浆主管路400中连接有第一止水阀401，第一止水阀401连接在混合搅拌泵300的出浆口303与开挖间隙之间。需要注浆时打开第一止水阀401，不注浆时关闭，以
阻断注浆主管路400，防止浆液回流，以及便于下述管路冲刷作业。
45.本实用新型设置冲水管路500，由于a液、b液混合后初凝时间大幅缩短，冲水管路的作用是冲刷管路中残留的凝结浆液，以防止浆液凝固堵塞管路。冲水管路500连通注浆主管路400的混合搅拌泵300的出浆口303与第一止水阀401之间的位置，防止冲刷水流入开挖间隙中。
46.进一步地，冲水管路500中具有抽水泵501和第二止水阀502。第二止水阀502连接在冲水管路500与注浆主管路400的交界处。注浆结束后，由抽水泵501输送冲刷水，冲刷水反向流过混合搅拌泵300、第一注浆管路100、第二注浆管路200，以对混合搅拌泵300、第一注浆管路100、第二注浆管路200进行冲刷，防止浆液在内部残留凝结堵塞管路。
47.工作原理：
48.注浆时，打开第一止水阀401，关闭第二止水阀502，第一注浆管路100输送a液至混合搅拌泵300，同时第二注浆管路200输送b液至混合搅拌泵300；
49.混合搅拌泵300将a液和b液混合搅拌均匀形成双液浆，混合搅拌泵300正转以正向输送混合浆液，然后压力注入盾构隧道管片与土层之间的开挖间隙中；
50.注浆完成后，进行管路冲刷，此时关闭第一止水阀401，打开第二止水阀502，冲水管路500输送冲刷水至混合搅拌泵300，此时混合搅拌泵300反转，进一步输送冲刷水至第一注浆管路100、第二注浆管路200以冲刷管路。
51.至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本实用新型的示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍然可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。