[发明专利]一种下穿铁路路基注浆装置及其注浆方法

说明书

本发明涉及一种下穿铁路路基注浆装置及其注浆方法，包括制浆机、注浆泵和注浆管，其中注浆管的两端均连接有循环管，两循环管分别与注浆泵相连，注浆管的外表面设置有多个出浆孔，且沿浆料的流动方向，出浆孔的孔径呈线性增大，同时在注浆管的两侧还设置有膨胀套，膨胀套通过膨胀管与循环管相连；本发明通过出浆孔孔径及分布密度的调节向注浆管的远端引流，从而保证浆液的均匀分布；同时膨胀套在膨胀后将注浆管固定于安装孔内，从而降低了注浆管的震动，提高注浆质量。

技术领域

本发明涉及铁路施工技术领域，具体而言，涉及一种下穿铁路路基注浆装置及其注浆方法。

背景技术

注浆法就是借助压力（液压、气压）或电化学原理，通过钻孔将具有凝胶能力的浆液均匀地注入土层（或岩层）中的空隙、裂缝与空洞中，浆液以填充、渗透和挤压等方式将原来松散破碎的岩（土）层胶结成一个整体，利用浆液与土体、岩石等共同作用使岩（土)层的物理力学性能（如岩、土层的渗透性，岩、土层的强度和承载能力，岩、土层的变形等）得以改善，从而形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的结构体，以满足各类土木建筑工程（高层建筑地基、地铁、隧道、矿山井巷等）使用要求的一种技术。

注浆设备在注浆过程中由于注浆机的注浆压力处于动态变化的过程，由此导致注浆压力变化幅度较大，不但设备的震动较大，同时也不能精确控制注浆压力，容易引起地层变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种下穿铁路路基注浆装置及其注浆方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本申请提供了一种下穿铁路路基注浆装置，包括制浆机、注浆泵和注浆管，所述制浆机与注浆泵相连；所述注浆管的两端均连接有循环管，所述两循环管分别与注浆泵的相连；所述注浆管外表面均匀设置有多个出浆孔，且沿浆料运动方向，出浆孔的孔径呈线性递增；所述注浆管的左右两侧还套置有膨胀套，膨胀套通过膨胀管与注浆管进口端一侧的循环管连通。

优选的，注浆装置还包括智能控制箱，所述智能控制箱内设置有相互连接的PLC控制器和触控屏，所述连通管内设置有注浆流量计和压力计，循环管内设置有回流流量计，所述注浆流量计、压力计和回流流量计分别与PLC控制器相连。

优选的，PLC控制器还连接有用于监控土层形变量的变形传感器。

优选的，沿浆料的流动方向，出浆孔的分布密度呈线性递增。

优选的，出浆孔的横截面呈入口端大、出口端小的喇叭形。

优选的，膨胀套采用橡胶制作，其内设置有中空的膨胀腔；所述膨胀套的外表面均匀设置有抓土钉。

优选的，膨胀管上还设置有用于控制其通断状态的调节阀。

优选的，膨胀套包括相互独立的上膨胀套和下膨胀套，所述上膨胀套与下膨胀套之间通过连接绳连接成环形。

相应的，本发明还公开了一种下穿铁路路基注浆方法，包括以下步骤：

S1、由高速铁路路基的两侧开挖两对称的工作槽，工作槽的底部标高低于注浆区域的最低标高；

S2、在步骤S1所述的两工作槽的铁路路基正下方钻取注浆管安装孔；

S3、将注浆管安装到注浆管安装孔内，同时根据注浆压力和设备功率的需要将注浆管编组，同组注浆管连接同一套注浆装置；

S4、从铁路路基的一侧钻取监测孔，监测孔的终端位于注浆区与路基之间；将土层变形监测传感器安装到监测孔内，同时将变形监测传感器与注浆装置的智能控制箱相连；

S5、开启设备，通过注浆泵向注浆区域内注浆，同时智能控制箱根据土层变形监测传感器监测到的形变量实施调整注浆压力和注浆量，完成注浆区域的注浆作业。