[發明專利]一種高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭及注漿系統與方法

在審

• 申請號: 202010033189.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111119158A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 王復明;方宏遠;王穎麗;趙鵬;潘艷輝;趙線峰;劉輝;賈志輝
• 申請（專利權）人: 鄭州維霖工程科技有限公司;鄭州安源工程技術有限公司
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E02D15/00;E02B3/16;E21D9/00
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 陶祥琲

1.一種高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭，其特征在于，包括：噴頭本體，

所述噴頭本體內部中空，中空腔內設有用于輸送漿料的輸料管；噴頭本體的出料端設有噴嘴，輸料管從噴頭本體的進料端伸入噴頭本體內部并伸至噴頭本體的出料端并與噴嘴連通；

所述注漿噴頭還包括密封氣袋，密封氣袋套設在噴頭本體外部并將噴頭本體的兩端露出；密封氣袋設有充氣口，密封氣袋用于充氣后撐起并緊貼注漿孔壁實現密封注漿；

露出的噴頭本體上還設有用于探測病害位置的第一攝像頭和用于監視注漿效果是否達到飽和狀態的第二攝像頭。

2.根據權利要求1所述的高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭，其特征在于，

第一攝像頭設置在噴頭本體近出料端的位置，第二攝像頭設置在噴頭本體近進料端的位置。

3.根據權利要求1或2所述的高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭，其特征在于，

所述輸料管包括第一輸料管和第二輸料管，第一輸料管、第二輸料管分別用于輸送不同的漿料，所述噴嘴為混合噴嘴；

第一輸料管和第二輸料管的進料端通過注漿機注入不同漿料，兩者的出料端匯入混合噴嘴，用于混合漿料的噴出。

4.根據權利要求1或2所述的高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭，其特征在于，

所述密封氣袋為兩端開口的套筒結構，密封氣袋套設在噴頭本體外部時，套筒結構的兩端通過密封緊固件與噴頭本體外壁密封緊固連接，使得密封氣袋與噴頭本體外壁形成一個可充氣的密封腔體。

5.根據權利要求1或2所述的高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭，其特征在于，

所述噴頭本體的進料端還設有U型吊鉤，U型吊鉤上設有鋼絲繩，用于通過與外部起重設備連接，移送至預定工作位置。

6.一種高聚物深孔定位自封閉注漿系統，其特征在于，包括：

權利要求1所述的高聚物深孔定位自封閉注漿噴頭；

還包括：起重設備、供氣設備、注漿機和顯示器；

第一攝像頭和第二攝像頭均與顯示器電連接，顯示器用于顯示第一攝像頭、第二攝像頭拍攝的畫面；

起重設備通過鋼絲繩與噴頭本體相連，通過起重設備拉動鋼絲繩將所述注漿噴頭移送至預定工作位置；

供氣設備通過充氣管與密封氣袋的充氣口連接，用于給密封氣袋充氣；

注漿機用于給輸料管內注入漿料。

7.根據權利要求6所述的高聚物深孔定位自封閉注漿系統，其特征在于，

所述起重設備選用卷揚機，所述卷揚機拉松鋼絲繩將注漿噴頭移送至預定工作位置；

所述供氣設備采用空氣壓縮機，空氣壓縮機通過充氣管與密封氣袋的充氣口相連，用于給密封氣袋充氣，密封氣袋撐起后緊貼孔壁實現密封注漿。

8.根據權利要求6所述的高聚物深孔定位自封閉注漿系統，其特征在于，

所述第一攝像頭、第二攝像頭采用具有照明功能的攝像頭。

9.根據權利要求6所述的高聚物深孔定位自封閉注漿系統，其特征在于，

所述注漿機設有第一漿料儲罐、第二漿料儲罐，對應地，注漿噴頭的噴頭本體內設有第一輸料管、第二輸料管；所述注漿機還設有配比儀，所述配比儀用于設定不同的漿料配比，根據漿料配比從第一漿料儲罐、第二漿料儲罐中配料然后注入對應的輸料管內。

10.如權利要求6所述高聚物深孔定位自封閉注漿系統的注漿方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1、將注漿噴頭置于待注漿的注漿孔內，通過起重設備控制鋼絲繩將注漿噴頭逐漸放入注漿孔內，直至注漿噴頭到達注漿孔最底部；

S2、注漿噴頭上的第一攝像頭采集注漿孔內的病害情況及在孔內的位置，并將采集的病害情況及位置傳送到顯示器進行顯示；

S3、啟動供氣設備，氣源通過充氣管向密封氣袋內充氣，使密封氣袋撐起并緊貼注漿孔壁從而達到密閉效果；

S4、根據顯示器顯示的病害情況及位置，同時啟動注漿機，通過輸料管將漿料輸送至注漿噴頭的噴嘴，漿料經噴嘴混合霧化后開始噴漿；

S5、注漿過程中第二攝像頭監視注漿效果是否達到飽和狀態，

若第二攝像頭監測無漿料從注漿位置密封氣袋與孔壁結合處流出，說明注漿效果未達到飽和狀態，注漿機持續注漿；

若第二攝像頭監測到有漿料從注漿位置密封氣袋與孔壁結合處流出，則說明注漿效果達到飽和狀態，關閉注漿機，完成一處病害的注漿；

S6、關閉供氣設備并將密封袋放氣，通過起重設備拉動鋼絲繩將注漿噴頭移送至注漿孔的下一處病害位置，重復步驟S2～S5，直到完成對注漿孔內所有處病害的注漿，實現由下往上逐層、定位、自封閉注漿。