專利名稱：雙液同步注漿清洗切換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及盾構(gòu)法隧道施工的設備，特別涉及一種屬于隧道施工 機械領域的雙液同步注漿清洗切換裝置。
技術背景
隨著城市建設的發(fā)展，地鐵、地下排管工程不斷增加，隧道盾構(gòu)法開 挖憑借自身的優(yōu)勢逐漸成為城市地下施工的主要手段。盾構(gòu)推進過程中盾 尾脫離管片后，管片的背面會出現(xiàn)超挖的空隙，若不及時回填該空隙，勢 必將造成地層變形，進而對鄰近的地下構(gòu)造物產(chǎn)生破壞性影響如建筑物 的基礎傾斜開裂、地下的各種管道發(fā)生裂口或斷裂、地表路面坍陷、交通 中斷等。通常把及時向盾尾脫離后管片背面的空隙中填充固結(jié)性漿液的工 序稱為同步注漿，它是盾構(gòu)工法中必不可少的一道施工工序，其利用注漿 泵等設備，通過安裝在盾構(gòu)機尾部的注漿管將漿液注入管片脫離盾尾后背 面的空隙中。同步注漿不僅對抑制地層沉降有效，而且對防止管片接縫和 尾隙的滲水更有效。同步注漿能夠使管片和土體形成穩(wěn)定的整體，因此可 防止壓氣工法中管片的漏氣現(xiàn)象；在小曲率半徑施工時，同步注漿能夠防
止管片向圓周外側(cè)的移動、變形和變壓，所以同步注漿在盾構(gòu)法施工中是 極為重要的一環(huán)。從同步注漿的漿液組成來看，可以分成單液和雙液，而 雙液注漿比單液注漿凝結(jié)快，有利于盡早發(fā)揮漿液的功效，而且漿液不易
流失。雙液同步注漿的槳液是由A液和B液組成的，A液含有水泥、膨潤 土、穩(wěn)定液和水，B液含有水玻璃。A液和B液在注入前進行混合，混合 后凝結(jié)的時間一般控制在7 15秒，由于時間很短，因此雙液混合點應盡量 靠近盾尾漿液的出口處，同時漿液管路及設備須及時進行清洗，否則容易
4造成堵塞。
目前國外的盾構(gòu)機制造廠家，如德國海瑞克盾構(gòu)采用的是人工手動高 壓水清洗方式，因而無法自動及時地實施清洗作業(yè)；而日本盾構(gòu)具有同步 注漿清洗切換裝置，但該裝置無雙液自動混合功能，實施雙液注槳時容易 堵塞，而且該裝置體積較大不便于安裝。 實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有盾構(gòu)機中同步注漿清洗切 換裝置的不足和缺陷，提供一種雙液同步注漿清洗切換裝置，實現(xiàn)雙液漿 的自動混合，避免漿液凝固堵塞管路的情況，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換及時 進行管路清洗。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案如下
一種雙液同步注漿清洗切換裝置，安裝于盾構(gòu)外包管內(nèi)，其特征在于 所述裝置包括有注漿主管路、出口管、切換閥芯、清洗油缸和清洗水管；
所述注漿主管路包括有用以通入A、 B雙漿液的混合管和與之相連的依次 首尾銜接的若干漿管，該混合管包括混合主管、B液注入管和B液接入管， 所述混合主管的進口用以通入A液，其出口連接于所述若干漿管的入口端， 所述B液接入管一端的入口用于通入B液，另一端伸入混合主管的管腔中 且連通位于該管腔中的B液注入管，該B液注入管的管壁上開設有多個孔 口，并套置有一特制橡膠管以包裹住該孔口；所述出口管為漿液的出口， 其管壁上開設有通孔，該通孔與若干漿管的出口端相連通；所述切換閥芯 為半通式管件，其一端為不通的盲端，另一端為開口端，該切換閥芯滑動 配合地設置于出口管的管腔內(nèi)，其管壁上開設有多個與其內(nèi)腔相通的出水 孔，該出水孔隨著切換閥芯的軸向滑動能夠被阻斷或者接通出口管的通孔; 所述清洗油缸與注漿主管路并行排列，其連接并推動所述切換閥芯在出口管的管腔內(nèi)滑動；所述清洗水管用以通入清洗水，其最終與切換閥芯的出 水孔相通。
本實用新型所述的雙液同步注漿清洗切換裝置，其清洗油缸包括有油 缸主體、連接筒和過渡套；該油缸主體包括有油缸筒、兩導向套、活塞桿 和兩液壓油管；所述油缸筒通過連接筒與過渡套的一端連接，該過渡套的 另一端與出口管相接；所述兩導向套分別固定在油缸筒的兩端，所述活塞 桿為中空管件，其穿置于兩導向套中并沿軸向在油缸筒內(nèi)運動，該活塞桿 的一端與切換閥芯的開口端相接以帶動切換閥芯在出口管的管腔內(nèi)滑動， 其另一端與清洗水管的出水端相接，以使清洗水管依次通過活塞桿管腔、 切換閥芯內(nèi)腔與所述出水孔相通；所述兩液壓油管分別接入油缸筒的兩端， 其用于通入液壓油以推動所述活塞桿軸向運動。所述的雙液同步注漿清洗 切換裝置還包括有支撐機構(gòu)和限位裝置；該支撐機構(gòu)包括定位套、連接擋 塊、支撐架和防護罩，所述注槳主管路、清洗油缸和清洗水管通過定位套 及連接擋塊固定于支撐架上，該支撐架固定于用于罩護注漿主管路、清洗 油缸和清洗水管的防護罩內(nèi)；該限位裝置包括限位開關安裝板、限位開關 和擋塊，該限位開關安裝板連接并固定于所述防護罩上，該限位開關固定 在限位開關安裝板上，所述擋塊固定在清洗水管上以觸發(fā)該限位開關。所 述雙液同步注漿清洗切換裝置的若干漿管采用嵌套和螺紋形式連接。
與現(xiàn)有的同步注漿清洗切換裝置相比較，本實用新型所述雙液同步注 漿清洗切換裝置具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步，其設置有能夠同時 輸入雙漿液的混合管，實現(xiàn)了雙液漿在混合管出漿口位置的自動混合，因 而延后了雙液漿在注漿管路中混合的時間點，保證了漿液在凝固前壓出管 路，避免發(fā)生漿液提前凝固而堵塞管路的情況；此外，本實用新型還具有 設置于出口管內(nèi)的切換閥芯，通過清洗油缸的帶動進行注漿口與清洗口的切換，從而實現(xiàn)注槳與清洗功能的自動切換，及時進行管路的自動清洗， 既達到了注漿的同步性，又實現(xiàn)了清洗的及時性，既有效地控制了土層沉 降量又降低了管路堵塞率，同時還大大降低了工人的勞動強度、改善了施 工環(huán)境，實現(xiàn)了文明施工；另外，所述雙液同步注漿清洗切換裝置的扁平 狹長形結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，便于在盾構(gòu)機空間有限的外包管內(nèi)安 裝。總之，本實用新型所述雙液同步注漿清洗切換裝置具有雙液自動混合、 注漿與清洗自動切換的功能，能夠避免管路的堵塞和實現(xiàn)管路的及時自動 清洗。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型進行清洗時的狀態(tài)示意圖。 圖3為本實用新型進行注漿時的狀態(tài)示意圖。
圖中
001——孔口 1——B液接入管 2——B液注入管 3——混合主管 4——特制橡膠管5、 6、 7、 8——漿管9——出口管91——通孔 10——清洗水管 11——活塞桿 12——油缸筒 13——導向套
14——液壓油管 15——切換閥芯 151——出水孔 16——連接筒 17——過渡套18——定位套19——連接擋塊20——限位開關安裝板 21——擋塊 22——限位開關 23——支撐架 24——防護罩
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 首先請參閱圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示雙液同步注漿清洗切 換裝置整體為扁平狹長形結(jié)構(gòu)，安裝于盾構(gòu)機的外包管內(nèi)，其包括有注漿
主管路、出口管9、切換閥芯15、清洗油缸、清洗水管IO、支撐機構(gòu)和限位裝置。
所述注漿主管路包括有位于漿液入口的混合管和與之連接的若干漿 管。該若干漿管為輸送漿液的主要管路，其采用分段式結(jié)構(gòu)，漿管數(shù)量根 據(jù)盾構(gòu)機的具體情況來確定。本實施例中該漿管共包括四根漿管5、 6、 7 和8，它們依次首尾銜接，各漿管間的連接采用活絡式嵌套連接和螺紋聯(lián)接 兩種形式以方便拆裝，連接處設置有多道密封圈以保證整條管路的密封性。 合理的分段及連接形式不僅保證了注漿主管路的結(jié)構(gòu)強度，而且也滿足了 在狹小空間內(nèi)分段拆卸修理和清洗管路的需要。所述混合管用以通入組成
雙漿液的A液和B液，其一端為漿液的輸入口，另一端與上述若干漿管相 連接。該混合管包括混合主管3、 B液注入管2和B液接入管1。該混合主 管3的進口用以通入A液，其出口連接于所述若干漿管的入口端，即漿管 5的入口端；所述B液接入管1位于混合主管3的外側(cè)，其一端的入口用 于通入B液，另一端伸入混合主管3的管腔中且連通B液注入管2;該B 液注入管2位于混合主管3的管腔中，其管壁上開設有多個孔口 001，以便 由B液接入管1流入的B液注入混合主管3。在B液注入管2開設孔口 001 的管壁處套置有一特制橡膠管4以包裹住該孔口 001，以形成只能出不能進 的單向閥門套；該特制橡膠管4的作用是只允許B液注入管2中的B液向 外流至混合主管3中，而防止混合主管3中的A液和B液回流至B液注入 管2，此外利用其本身的彈性反復張縮，以進行多次注漿。
所述出口管9為混合漿液的出口，用以向盾尾脫離后管片背面的空隙 中填充漿液，其管壁上開設有通孔91，該通孔91與若干漿管的出口端，即 漿管8的出口端相連接，從而使?jié){液能夠由漿管8中注入出口管9。
所述切換閥芯15為半通式管件，其一端為不通的盲端，另一端為開口 端。該切換閥芯15設置于出口管9的管腔內(nèi)，其外周面與出口管9的管腔內(nèi)壁形成滑動配合以便在出口管9內(nèi)滑動，在切換閥芯15的管壁上開設有 多個與其內(nèi)腔相通的出水孔151，以形成清洗水的通道。隨著切換閥芯15
在出口管9管腔內(nèi)的軸向滑動，當切換閥芯15移至通孔91的后側(cè)時，該 出水孔151被出口管9的管壁所阻斷，清洗水無法流出；當切換閥芯15移 至前側(cè)，使出水孔151與通孔91相對應時，該出水孔151就接通出口管9 的通孔91，使清洗水由切換閥芯15的內(nèi)腔流向漿管8。
所述清洗油缸與注漿主管路并行排列，其連接并推動所述切換閥芯15 在出口管9的管腔內(nèi)滑動。所述清洗油缸包括有油缸主體、連接筒16和過 渡套17。該油缸主體包括有油缸筒12、兩導向套13、活塞桿ll和兩液壓 油管14;所述油缸筒12的一端與連接筒16連接，通過連接筒16再與過渡 套17的一端連接，該過渡套17的另一端與出口管9相接；所述兩導向套 13分別固定在油缸筒12的兩端，所述活塞桿ll為中空管件，其中間具有 一貫通全長的管腔，該活塞桿11穿置于兩導向套13中并沿軸向能夠在油 缸筒12內(nèi)運動，其一端與切換閥芯15的開口端相接以帶動切換閥芯15在 出口管9的管腔內(nèi)滑動，其另一端與清洗水管9的出水端相接；所述兩液 壓油管14分別接入油缸筒12的前后兩端，其用于通入液壓油以驅(qū)動所述 活塞桿11進行軸向運動。
所述清洗水管10與清洗油缸連接，其進水端用以通入清洗水，出水端 與活塞桿11相接，從而該清洗水管10的管道依次通過活塞桿11的管腔、 切換閥芯15的內(nèi)腔最終與所述出水孔151相通，以形成清洗水的通道。
所述支撐機構(gòu)用以支撐注漿主管路、清洗油缸和清洗水管IO，其包括 定位套18、連接擋塊19、支撐架23和防護罩24。所述注漿主管路、清洗 油缸和清洗水管10通過定位套18及連接擋塊19固定于支撐架23上，該 支撐架23固定于防護罩24內(nèi)，該防護罩24用于罩護注漿主管路、清洗油缸和清洗水管10。
所述限位裝置用以控制清洗油缸的行程，其包括限位開關安裝板20、
限位開關22和擋塊21。該限位開關安裝板20連接并固定于所述防護罩24 上，該限位開關22包括前后兩個行程觸頭，其固定在限位開關安裝板20 上，所述擋塊21固定在清洗水管10上以觸發(fā)該限位開關22。
以下結(jié)合附圖說明本實用新型所述雙液同步注漿清洗切換裝置的工作 過程
請參閱圖2本實用新型清洗狀態(tài)的示意圖。液壓油O自液壓油管14 進入油缸筒12的后端，其推動活塞桿11向前進行軸向運動，并進而帶動 切換閥芯15移向出口管9的漿液出口；與此同時，清洗水管10同步向前， 其上的擋塊21碰到限位開關22的前行程觸頭，以使液壓油O停止輸入， 活塞桿ll滑動到位，此時切換閥芯15停止動作，其前面的盲端部堵住出 口管9的漿液出口 ，管壁上的出水孔151恰好連通出口管9的通孔91和漿 管8，從而完成裝置向清洗功能的切換；由清洗水管IO進水端輸入的清洗 水W依次通過清洗水管10、活塞桿11的管腔、切換閥芯15的內(nèi)腔、出水 孔151和通孔91，進入漿管8并對槳管8、 7、 6和5進行清洗，最后由混 合管的混合主管3排出，及時完成對注漿管路的清洗。
再請參閱圖3本實用新型的注漿狀態(tài)示意圖。液壓油O自液壓油管14 進入油缸筒12的前端，其推動活塞桿ll向后進行軸向運動，并進而帶動 切換閥芯15回縮；與此同時，清洗水管10同步向后，其上的擋塊21碰到 限位開關22的后行程觸頭，以使液壓油O停止輸入，活塞桿11滑動到位， 此時切換閥芯15停止動作，其前面的盲端部退至出口管9的通孔91之后， 管壁上的出水孔151被出口管9的管壁堵住，同時出口管9的漿液出口通 過通孔91與漿管8連通，因而切換閥芯15將清洗管路與注漿管路隔斷，從而完成裝置向注漿功能的切換；雙漿液的A液由混合主管3的進口輸入， 同時B液由B液接入管1輸入，并且再通過B液注入管2上的孔口 001注 入混合主管3，由于特制橡膠管4的單向閥門套作用，B液只能向外流至混 合管3中，而混合主管3中的A液和B液無法回流至B液注入管2;利用 特制橡膠管4本身的彈性反復張縮，B液能夠多次注入混合主管3，并且在 混合主管3的出口處與A液混合進而輸入漿管5，混合后的雙漿液依次流 過漿管5、 6、 7和8并在其中進一步充分混合，最后在凝固之前通過通孔 91、出口管9，由出口管9的漿液出口排出以完成注漿工作。
注漿完成后，所述雙液同步注漿清洗切換裝置能夠重復圖2所示的過 程，再次完成該裝置由注漿向清洗功能的切換，以及時進行管路的清洗。
綜上所述，本實用新型所述的雙液同步注漿清洗切換裝置實現(xiàn)了雙液 漿的自動混合，避免了漿液凝固堵塞管路的情況，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換， 及時對管路進行自動清洗，適用于盾構(gòu)法中的同步注漿施工。
權利要求1、一種雙液同步注漿清洗切換裝置，安裝于盾構(gòu)外包管內(nèi)，其特征在于所述裝置包括有注漿主管路、出口管、切換閥芯、清洗油缸和清洗水管；所述注漿主管路包括有用以通入A、B雙漿液的混合管和與之相連的依次首尾銜接的若干漿管，該混合管包括混合主管、B液注入管和B液接入管，所述混合主管的進口用以通入A液，其出口連接于所述若干漿管的入口端，所述B液接入管一端的入口用于通入B液，另一端伸入混合主管的管腔中且連通位于該管腔中的B液注入管，該B液注入管的管壁上開設有多個孔口，并套置有一特制橡膠管以包裹住該孔口；所述出口管為漿液的出口，其管壁上開設有通孔，該通孔與若干漿管的出口端相連通；所述切換閥芯為半通式管件，其一端為不通的盲端，另一端為開口端，該切換閥芯滑動配合地設置于出口管的管腔內(nèi)，其管壁上開設有多個與其內(nèi)腔相通的出水孔，該出水孔隨著切換閥芯的軸向滑動能夠被阻斷或者接通出口管的通孔；所述清洗油缸與注漿主管路并行排列，其連接并推動所述切換閥芯在出口管的管腔內(nèi)滑動；所述清洗水管用以通入清洗水，其最終與切換閥芯的出水孔相通。
2、 根據(jù)權利要求1所述的雙液同步注漿清洗切換裝置，其特征在于 所述清洗油缸包括有油缸主體、連接筒和過渡套；該油缸主體包括有油缸 筒、兩導向套、活塞桿和兩液壓油管；所述油缸筒通過連接筒與過渡套的 一端連接，該過渡套的另一端與出口管相接；所述兩導向套分別固定在油 缸筒的兩端，所述活塞桿為中空管件，其穿置于兩導向套中并沿軸向在油 缸筒內(nèi)運動，該活塞桿的一端與切換閥芯的開口端相接以帶動切換閥芯在 出口管的管腔內(nèi)滑動，其另一端與清洗水管的出水端相接，以使清洗水管 依次通過活塞桿管腔、切換閥芯內(nèi)腔與所述出水孔相通；所述兩液壓油管 分別接入油缸筒的兩端，其用于通入液壓油以推動所述活塞桿軸向運動。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的雙液同步注漿清洗切換裝置，其特征 在于所述裝置還包括有支撐機構(gòu)；該支撐機構(gòu)包括定位套、連接擋塊、 支撐架和防護罩；所述注漿主管路、清洗油缸和清洗水管通過定位套及連接擋塊固定于支撐架上，該支撐架固定于用于罩護注漿主管路、清洗油缸 和清洗水管的防護罩內(nèi)。
4、 根據(jù)權利要求3所述的雙液同步注漿清洗切換裝置，其特征在于: 所述裝置還包括有限位裝置；該限位裝置包括限位開關安裝板、限位開關 和擋塊，該限位開關安裝板連接并固定于所述防護罩上，該限位開關固定 在限位開關安裝板上，所述擋塊固定在清洗水管上以觸發(fā)該限位開關。
5、 根據(jù)權利要求3所述的雙液同步注漿清洗切換裝置，其特征在于:所述若干漿管采用嵌套和螺紋形式連接。
專利摘要本實用新型公開了一種雙液同步注漿清洗切換裝置，其包括注漿主管路、出口管、切換閥芯、清洗油缸和清洗水管，注漿主管路包括用以通入雙漿液的混合管和與之相連的依次首尾銜接的若干漿管，出口管為漿液的出口，其管壁上開設有通孔，該通孔與若干漿管的出口端相連通，切換閥芯滑動配合地設置于出口管的管腔內(nèi)，其管壁上開設有多個出水孔，該出水孔隨著切換閥芯的軸向滑動能夠被阻斷或者接通出口管的通孔，清洗油缸連接并推動所述切換閥芯在出口管的管腔內(nèi)滑動，清洗水管最終與切換閥芯的出水孔相通。本實用新型實現(xiàn)了雙液漿的自動混合，避免了漿液凝固堵塞管路的情況，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換，及時對管路進行自動清洗，適用于盾構(gòu)法中的同步注漿施工。
文檔編號E21F5/00GK201330607SQ20092006653
公開日2009年10月21日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權日2009年1月6日
發(fā)明者壘 屠, 張閔慶, 袁向華, 顧建江, 健 黃, 黃明濤 申請人:上海隧道工程股份有限公司