一种路基沉降抬升控制设备的制作方法

1.本实用新型涉及路基施工技术领域，尤其涉及一种路基沉降抬升控制设备。


背景技术：

2.由于我国软弱土广泛分布、局部施工控制不力、封闭措施局部失效、微地貌排水不畅等原因，造成高速铁路地基或基床软化，产生了沉降病害，降低了高速铁路的运营效益。
3.运营高速铁路路基沉降整治主要采用袖阀管注浆加固技术进行整治。该技术具有局部施压、分段定量、多次注浆等特点，满足了高速铁路对路基注浆加固少扰动的要求。
4.由于目前的注浆设备独立作业，仅根据自身的情况注浆，容易出现局部的变形。如何在路基沉降抬升过程中协调各个注浆设备，保持线路平顺性是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种路基沉降抬升控制设备，根据变形量协调各个注浆设备，使得整个工作区域的路基抬升稳定进行，保持线路平顺性。
6.为达到上述目的，本实用新型提供了一种路基沉降抬升控制设备，包括若干注浆设备、变形监测单元、通讯模块以及主控单元；
7.所述注浆设备用于在施工区域内向钻孔内注浆；
8.所述变形监测单元用于检测施工区域内各个局部区域的纵向位移和移横向位移；
9.所述主控单元通过通讯模块与所述变形监测单元和各个注浆设备通讯，控制各个注浆设备注浆，当所述变形监测单元检测某一局部区域的纵向位移超过上拱变形限值或横向位移超过阈值范围时，控制所在局部区域的注浆设备停止注浆；当所述变形监测单元检测某一局部区域的纵向位移低于沉降限值时，控制所在局部区域的注浆设备以最大注浆流量注浆直至不低于沉降限值。
10.进一步地，所述变形监测单元包括若干变形位移计，分布在施工区域的不同深度，沿检测各个深度的变形量。
11.进一步地，当某一局部区域不同深度的沉降差大于1mm时，增加沉降值大的深度注浆设备增注浆压力和注浆流量。
12.进一步地，上拱变形限值为2mm。
13.进一步地，沉降限值为2mm。
14.进一步地，横向位移的阈值下限为向
±
6mm。
15.进一步地，还包括显示单元，显示各个局部区域的纵向位移和移横向位移以及各个注浆设备的浆液流量、注浆压力以及状态。
16.进一步地，当某一局部区域的纵向位移达到沉降限值的30％～100％时，控制所在局部区域的注浆设备增大注浆压力、增大注浆流量。
17.进一步地，注浆设备包括压力及流量检测模块、供气模块、注浆模块以及控制模
块；
18.所述压力及流量检测模块检测所述供气模块的供气压力和气体流量以及所述注浆模块的浆液流量和注浆压力；
19.所述控制模块，控制所述供气模块向所述注浆模块的浆液储箱注入气体增压使所述注浆模块注浆。
20.进一步地，还包括报警单元，当某一局部区域的纵向位移超过上拱变形限值或低于沉降限值，横向位移超过阈值范围时输出报警提示。
21.本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
22.(1)本实用新型的路基沉降抬升控制设备，根据变形情况控制各个注浆设备工作，使得整个工作区域的路基抬升稳定进行，保持线路平顺性。
23.(2)本实用新型路基沉降抬升控制设备能够控制停止注浆或改变注浆压力和速度，便于控制。
24.(3)本实用新型通过气体增压调整注浆压力，保证注浆压力；通过监测液位高度获得注浆总量，自动控制停止注浆。
25.(4)本实用新型能够进行远程实时显示，便于远程监控施工现场。
附图说明
26.图1是路基沉降抬升控制设备组成示意图；
27.图2为注浆设备组成示意图；
28.图3为压力及流量检测模块、供气模块、注浆模块结构示意图，其中包括：气体储箱1、浆液储箱2、气体供应阀门3、气体压力传感器4、气体流量传感器5、气体供应管6、泄压阀门7、浆液储箱压力传感器、液位传感器 9、排放管10、排放阀门11、注浆阀门12、浆液流量传感器13、注浆输出管路14、注浆压力传感器15、注浆杆16、浆液储箱加压控制阀门17、安全阀门18。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
30.本实用新型提供一种路基沉降抬升控制设备，结合1，包括若干注浆设备、变形监测单元、通讯模块以及主控单元。
31.所述注浆设备用于在施工区域内向钻孔内注浆。进一步地，结合图2，压力及流量检测模块、供气模块、注浆模块、通讯模块以及控制模块。所述压力及流量检测模块检测所述供气模块的供气压力和气体流量以及所述注浆模块的浆液流量和注浆压力；所述控制模块，控制所述供气模块向所述注浆模块的浆液储箱注入气体增压，调整所述注浆模块向注浆管注入浆液的压力；控制所述注浆模块注浆，当注浆量满足设定值后停止注浆。控制模块通过通讯模块接收所述主控单元的控制指令，反馈浆液流量、注浆压力以及工作或停止的状态。
32.在一个实施例中，如图3所示，供气模块包括气体储箱1、气体供应管6、电磁阀3以及安全阀门18；气体储箱1设置安全阀门18；气体储箱1通过气体供应管6连接至所述注浆模块浆液储箱2，气体供应管6设置电磁阀3，电磁阀3由所述控制模块输出pwm脉冲控制导通，通过调整pwm脉冲的高电平占比，调整电磁阀3的导通时间，进而控制气体流量和气体压力。
33.注浆模块包括浆液储箱2、加注阀门7、注浆阀门12、注浆输出管路14、液位传感器9、排放管10以及排放阀门11；
34.所述浆液储箱2设置加注阀门7用于控制加注浆液；所述注浆输出管路 14安装所述注浆阀门12，控制注浆供应；液位传感器9用于检测所述浆液储箱2内浆液高度，所述控制模块根据液位高度下降值计算注浆量。所述浆液储箱2连接排放管10，排放管10安装排放阀门11控制剩余浆液排出。所述注浆阀门12可以采用管球阀，开度可调，通过调整开度调整浆液注浆流量。
35.压力及流量检测模块包括气体压力传感器4、气体流量传感器5、浆液流量传感器13和注浆压力传感器15；气体压力传感器4、气体流量传感器5 安装在气体供应管6上，用于检测供气压力和气体流量并发送给所述控制模块。浆液流量传感器13和注浆压力传感器15安装在注浆输出管路14上，用于检测浆液流量和注浆压力。
36.所述主控单元通过通讯模块与所述变形监测单元和各个注浆设备通讯，控制各个注浆设备注浆，当某一局部区域的纵向位移超过上拱变形限值或横向位移超过阈值范围时，控制所在局部区域的注浆设备停止注浆，待恢复稳定后重新开始下一轮的注浆，直至注浆结束。当某一局部区域的纵向位移低于沉降限值时，控制所在局部区域的注浆设备以最大注浆流量注浆直至不低于沉降限值。当某一局部区域不同深度的沉降差大于1mm时，增加沉降值大的深度注浆设备增注浆压力和注浆流量。浆液储箱设置液位传感器用于检测所述浆液储箱内浆液高度，所述控制模块根据液位高度下降值计算注浆量。当某一局部区域的纵向位移达到沉降限值的30％～100％时，控制所在局部区域的注浆设备增大注浆压力、增大注浆流量。
37.所述变形监测单元包括若干变形位移计，分布在施工区域的不同深度，沿检测各个深度的变形量。
38.进一步地，上拱变形限值为2mm，沉降限值为2mm。横向位移的阈值下限为向
±
6mm。
39.进一步地，还包括显示单元，显示各个局部区域的纵向位移和移横向位移以及各个注浆设备的浆液流量、注浆压力以及状态。
40.进一步地，还包括报警单元，当某一局部区域的纵向位移超过上拱变形限值或低于沉降限值，横向位移超过阈值范围时输出报警提示。
41.综上所述，本实用新型涉及一种路基沉降抬升控制设备，包括若干注浆设备、变形监测单元、通讯模块以及主控单元；注浆设备用于在施工区域内向钻孔内注浆；变形监测单元用于检测施工区域内各个局部区域的纵向位移和移横向位移；主控单元控制各个注浆设备注浆，当某一局部区域的纵向位移超过上拱变形限值或横向位移超过阈值范围时，控制所在局部区域的注浆设备停止注浆；当某一局部区域的纵向位移低于沉降限值时，控制所在局部区域的注浆设备以最大注浆流量注浆直至不低于沉降限值。本实用新型根据变形情况控制各个注浆设备工作，使得整个工作区域的路基抬升稳定进行，保持线路平顺性。
42.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实
用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。