一种矩形顶管用泥浆的注浆装置的制作方法

本实用新型涉及非开挖工程技术领域，尤其涉及一种矩形顶管用泥浆的注浆装置。

背景技术：

矩形顶管作为一种重要的非开挖技术已广泛运用于城市地下通道、地铁出入口、综合管廊等地下工程建设领域，由于其对地面开挖面积小、综合成本低、施工效率高、矩形断面利用率高等优势，在城市地下工程建设领域有广阔的发展前景。

矩形顶管在顶进施工时，一般常用触变泥浆来降低顶进阻力。而目前施工中常采用的泥浆由于添加的膨润土比例较低，一般泥浆配方中膨润土占水的量为4％～10％，泥浆的流动性能好，常采用在地面设置往复式泵或螺杆泵等注浆泵。这样需要设置冗长的注浆总管经过地面、工作井及已顶入的管节连接注浆部与注浆泵，设置如此长的注浆管不仅增加了工程成本，而且因路径长、压力损失多，而导致注浆泵压力及注浆管路较高，增加了施工现场高压管路引起的安全问题。

但对于高比例膨润土泥浆，泥浆的泵送性能差，不能采用在地面设置往复泵或螺杆泵等泵送性能差的方法注浆，所以需要泵送性能更好的注浆设备及注浆装置来进行注浆。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种矩形顶管用泥浆的注浆装置，克服了在地面设置注浆泵的不足，采用在管节内部需要注浆的部位设置可移动的注浆泵。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种矩形顶管用泥浆的注浆装置，所述矩形顶管用泥浆的注浆装置包括注浆泵、加料斗、压力表、盛泥斗车、注浆管路、注浆管接头、单向阀、管节注浆部接头；所述管节注浆部接头的两端分别连接矩形顶管管节内的注浆部和单向阀的一端，所述注浆管接头的两端分别连接所述注浆管路的一端与单向阀的另一端，所述注浆泵与注浆管路的另一端连接；在所述注浆泵上设置所述加料斗，通过所述注浆泵将所述加料斗中的泥浆送入至矩形顶管管节内的注浆部注浆部；在所述注浆管路上设置所述压力表，通过所述压力表实时监测注浆过程中的压力；所述盛泥斗车位于所述注浆泵的一侧，以将盛装的泥浆转移至所述加料斗中。

进一步地，所述注浆泵、注浆管路、注浆管接头、单向阀、管节注浆部接头与注浆部依次活动连接。

进一步地，所述注浆泵、注浆管路、注浆管接头、单向阀、管节注浆部接头与注浆部均采用螺纹连接。

进一步地，所述注浆部为带内螺纹的圆管，所述注浆管路的两端均为内螺纹，所述注浆管接头的两端均为外螺纹，所述单向阀的两端均为内螺纹，所述管节注浆部接头的两端均为外螺纹。

进一步地，所述注浆泵的底部还设有滚轮。

进一步地，所述注浆泵为细石混凝土泵。

进一步地，所述注浆管路的长度为5～20m。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)在需要注浆的部位进行短距离注浆，克服传统在地面采用注浆泵注浆的路径长的缺点，节约成本；(2)能快速对注浆部位注入高比例泥浆，减小该注浆部位的摩阻力及充填空隙时防止地面沉降的发生，大大提高矩形顶管施工的安全性；(3)在注浆部处设置单向阀防止注入的泥浆回流。

附图说明

图1是本实用新型的矩形顶管用泥浆的注浆装置的注浆环境图；

图2是本实用新型的矩形顶管用泥浆的注浆装置的结构示意图；

图3是本实用新型的矩形顶管用泥浆的注浆装置的结构连接图。

图中，1-注浆部，2-细石混凝土泵，3-加料斗，4-压力表，5-盛泥斗车，6-注浆管路，7- 注浆管接头，8-单向阀，9-管节注浆部接头，10-管节，11-环状间隙，12-超挖量大的地层空隙， 13-地层，14-滚轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

如图1所示的注浆环境图，在地层13中已形成矩形顶管隧道，在矩形顶管的管节10上设有若干个注浆部1，所述管节10的周围有环状间隙11和超挖量大的地层空隙12，所述环状间隙11和超挖量大的地层空隙12即为需要注浆的部位。矩形顶管上下两个面的注浆部1 的数量可多于有两个面，例如，上下两个面可分别设置3～6个注浆部1，左右两个面可设置 1～4个注浆部1，所述注浆部1的布置相对于顶管顶进中轴线的铅垂面、水平面呈对称布置。

如图2-3所示，本实用新型提供了一种矩形顶管用泥浆的注浆装置，所述高比例泥浆注浆装置包括注浆泵2、加料斗3、压力表4、盛泥斗车5、注浆管路6、注浆管接头7、单向阀 8、管节注浆部接头9。所述高比例泥浆注浆装置置于所述管节10中执行注浆操作，所述管节10中设有若干注浆部1，是与所述管节10一起预制而成。所述管节注浆部接头9的两端分别活动连接所述注浆部1和单向阀8的一端，通过所述单向阀8来控制所述注浆管路6的开关状态，并防止注入地层的泥浆回流。所述注浆管接头7的两端分别活动连接所述注浆管路6的一端与单向阀8的另一端。所述注浆泵2与注浆管路6的另一端活动连接，因此，通过所述注浆管路6、注浆管接头7、单向阀8、管节注浆部接头9的依次活动连接，实现了所述注浆泵2与注浆部1的活动连接。优选的，所述注浆泵2、注浆管路6、注浆管接头7、单向阀8、管节注浆部接头9与注浆部1均采用螺纹连接。更优选的，所述注浆部1为带内螺纹的圆管(例如Φ50mm)，所述注浆管路6的两端均为内螺纹，所述注浆管接头7的两端均为外螺纹，所述单向阀8的两端均为内螺纹，所述管节注浆部接头9的两端均为外螺纹。更优选的，所述管节注浆部接头9采用M50的外螺纹，与所述注浆部1的内螺纹配合连接。

所述注浆泵2的底部还设有滚轮14，以方便所述注浆泵2能在所述管节10中随需要注浆位置的变化来回移动。优选的，所述注浆泵2为细石混凝土泵。所述注浆管路6的长度可根据实际需要进行设置，例如设置为5～20m。

在所述注浆泵2上设置所述加料斗3，通过所述注浆泵2将所述加料斗3中的泥浆送入至所述注浆部1。在所述注浆管路6靠近所述注浆泵2处设置所述压力表4，通过所述压力表 4实时监测注浆过程中的压力。所述盛泥斗车5位于所述注浆泵2的一侧，以方便将其盛装的泥浆转移至所述加料斗3中。

利用本实用新型的注浆装置进行注浆，具体包括如下步骤：

步骤101：将配置好的泥浆装入所述盛泥斗车5中，将所述盛泥斗车5吊入顶管工作井中，再水平牵拉入已形成的矩形顶管隧道内，运送到需要注入所述泥浆的部位；

步骤102：将所述注浆管路6、注浆管接头7、单向阀8、管节注浆部接头9进行依次连接，再将所述注浆管路的一端连接所述注浆泵2，将所述管节注浆部接头9连接所述注浆部1，准备注浆；

步骤103：将所述盛泥斗车5中的所述泥浆加入到所述加料斗3中，打开所述单向阀8，并开启所述注浆泵2，开始注浆；

步骤104：在注浆过程中，观察所述压力表4的数值，当其缓慢上升时继续注浆；当其突升时，关闭所述注浆泵2和单向阀8，拆卸所述注浆管路6、注浆管接头7、单向阀8、管节注浆部接头9，停止注浆。

直接采用细石混凝土泵在需要注浆的部位进行短距离注浆，克服传统在地面采用注浆泵注浆的路径长的缺点，能快速对该部位注入高比例泥浆，减小该部位的摩阻力及充填空隙时防止地面沉降的发生，大大提高矩形顶管施工的安全性。

本实用新型的关键点：

(1)高比例泥浆注浆装置由加料斗、注浆泵、压力表、注浆管路、注浆管接头、单向阀、管节注浆部接头及注浆部组成，注浆部设置内螺纹，管节注浆部接头的两端加工外外螺纹，单向阀的两端设置为内螺纹，注浆管接头的两端加工为外螺纹；其中注浆泵为细石混凝土泵。

(2)注浆设备细石混凝土泵设置在管节内，将细石混凝土泵运至需要注浆的管节处，用注浆管连接细石混凝土泵与注浆部；其中注浆泵与注浆部采用单根注浆管路连接，不设置其他阀门及管路，注浆管路的长度仅为5～20m，而传统注浆工艺需要超过100m的注浆管路，该工艺大大减小了传统地面设置注浆泵所需较长的管路。

(3)注浆部1为带内螺纹的Φ50圆管与管节10一起预制而成，矩形顶管上下两个面的注浆部数量要多于有两个面，上下两个量可各设置3～6个，左右两个面可设置1～4个，注浆部的布置相对于顶管顶进中轴线的铅垂面、水平面呈对称布置。

(4)在注浆管路上设置压力表用来指示注浆压力变化，注浆部处设置单向阀防止注入的泥浆回流。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)在需要注浆的部位进行短距离注浆，克服传统在地面采用注浆泵注浆的路径长的缺点，节约成本；(2)能快速对注浆部位注入高比例泥浆，减小该注浆部位的摩阻力及充填空隙时防止地面沉降的发生，大大提高矩形顶管施工的安全性；(3)在注浆部处设置单向阀防止注入的泥浆回流。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。