[實用新型]一種用于盾構注漿的同步加料系統

有效

• 申請號: 201821855887.2
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN208934711U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張中華;段文軍;何海波;劉綏美;馮赟杰
• 申請（專利權）人: 中鐵工程服務有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D9/087
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本實用新型涉及盾構注漿技術領域，具體涉及一種用于盾構注漿的同步加料系統。本實用新型針對現有技術中，盾構同步注漿時，直接將外加劑拌入砂漿，容易出現在10到30分鐘的時間內砂漿初凝，造成管路堵塞的問題，提供了一種用于盾構注漿的同步加料系統，通過PLC采集注漿泵的沖程信號，再基于采集到的沖程信號，利用氣動變量泵控制加料機構對外加劑B組分溶液的輸出量，達到控制砂漿初凝時間的效果，大大降低初凝時間，使砂漿結實率接近100％，保證成型隧道質量，且省去二次注漿，節省設備和人工成本，為盾構機快速掘進提供保障。

技術領域

本實用新型涉及盾構注漿技術領域，具體涉及一種用于盾構注漿的同步加料系統。

背景技術

盾構機是目前國際上最先進的隧道施工機械之一，其依靠的強大的推力和剪切力破碎巖石，使隧道掘進、出渣、襯砌、灌漿等工序平行作業，實現一次成洞。但是目前盾構施工過程中還是有許多不盡人意的地方，像盾構同步注漿就是影響盾構施工的一個重要因素。

盾構同步注漿就是在盾構機掘土推進同時，向盾尾超挖間隙以一定壓力注入適量的漿液以填充空隙，最大限度的避免對周圍巖土的擾動，控制沉降和變形。

在盾構同步注漿過程中，常常由于砂漿初凝時間的限制，管片上浮情況較為嚴重，因此，通常會通過添加外加劑來調節砂漿的初凝時間。外加劑有兩種，一種是拌入砂漿的A組分，即促強干粉，另一種是根據實際需要加入的B組分，即激發劑。添加外加劑時，一方面，如果A組分和B組分同時加入砂漿中，在10到30分鐘的時間內砂漿就有初凝，極易造成管路堵塞；另一方面，在有些滲透性較好的地層中，砂漿沒有及時初凝，就會導致砂漿繼續保持滲透，就會出現空洞，需要進行二次注漿；還有一種情況，砂漿受結實率的的影響，砂漿會出現收縮，例如一立方的凝固之后只有0.9立方，就會有0.1立方的空洞需要進行二次注漿。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：盾構同步注漿過程中，添加外加劑時，直接將外加劑拌入砂漿，容易出現在10到30分鐘的時間內砂漿初凝，造成管路堵塞的問題，以及對同步注漿未能達到的效果，還需進行二次注漿的問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種用于盾構注漿的同步加料系統，包括空氣壓縮系統、注漿泵、砂漿罐、加料系統和控制系統。

所述空氣壓縮系統、注漿泵和砂漿罐為盾構機自有的系統。

所述加料系統包括外加劑溶液制作及存儲系統、換向閥、氣動變量泵和注料機構；外加劑溶液制作及存儲系統包括外加劑攪拌罐，稱重系統和外加劑存儲罐。

本實用新型一種用于盾構注漿的同步加料系統設置有多條注漿管路和多條外加劑添加管路；注漿管路從砂漿罐起，經注漿泵與盾尾注漿管路連接；

外加劑添加管路從注料機構起，注料機構一端連接有兩路單向閥管路：其中一路通過第一單向閥與外加劑溶液制作及存儲系統連接，另一路通過第二單向閥與盾尾注漿管路連接；注料機構另一端與氣動變量泵連接，氣動變量泵經換向閥與空氣壓縮系統連接。

其中，空氣壓縮系統為本實用新型一種用于盾構注漿的同步加料系統提供壓縮空氣，作為其動力單元；注漿泵用于將砂漿從砂漿罐抽出并泵入盾尾注漿管路；砂漿罐用于存儲砂漿，該砂漿為在攪拌站中制作的加有外加劑A組分的砂漿。

其中，外加劑攪拌罐中裝有固體狀的外加劑B組分以及水，用于制作外加劑B組分的水溶液；稱重系統用于對外加劑攪拌罐中的外加劑B組分和水進行稱重，使外加劑的B組分能與水按比例進行混合，并形成溶液存儲在外加劑存儲罐中；換向閥用于改變氣動變量泵的氣缸運轉方向；氣動變量泵通過換向閥來實現氣缸的活塞運動，其用于將外加劑B組分溶液抽至注料機構，再根據實際需要，將外加劑B組分溶液從注料機構泵入砂漿管。

控制系統通過PLC采集前注漿泵和后注漿泵的沖程信號，對加料系統進行同步控制，達到同步加料的目的。