[发明专利]一种用于控制高速铁路路基沉降的注浆装置及注浆方法

说明书

本发明涉及一种用于控制高速铁路路基沉降的注浆装置及其注浆方法，包括制浆机、注浆管和注浆泵，其中注浆管包括相互套置的内管和外管，内管与外管相互连通，且外管上设置有出浆孔；同时内管和外管分别通过连通管和循环管与注浆泵相连；同时在外管上还套置有膨胀套，膨胀套通过膨胀管与连通管相连；本发明通过内外管的设计对浆液进行缓冲，从而降低浆液的压力变化幅度；同时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；注浆管两端的膨胀套在膨胀后将注浆管固定于安装孔内，从而进一步降低了注浆管的震动，提高注浆质量；且浆液的进出口均设置于注浆管顶部，注浆管能够以任意角度安装，扩展了注浆管的适用范围。

技术领域

本发明涉及铁路施工技术领域，具体而言，涉及一种用于控制高速铁路路基沉降的注浆装置及注浆方法。

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。

注浆法施工过程中主要采用注浆管进行注浆，注浆管的一端为进口，另一端为出口，在设置注浆管时只能将其平放或以较小倾角倾斜放置，其适用的范围有限；

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用于控制高速铁路路基沉降的注浆装置，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：

本申请提供了一种用于控制高速铁路路基沉降的注浆装置，包括制浆机、注浆泵和注浆管，所述制浆机与注浆泵相连；所述注浆管包括内管和套置于内管表面的外管，内管上设置有连通内管和外管的连通孔，外管上均匀设置有多个用于向外注浆的出浆孔；所述内管和外管上分别设置有连通管和循环管，连通管和循环管均与注浆泵相连；所述外管的表面还套置有膨胀套，所述膨胀套上通过膨胀管与连通管相连。

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；所述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，沿物料流动方向，出浆孔的孔径呈线性增大，且出浆孔的分布密度呈线性递增。

优选的，外管的上下两侧均固定设置有膨胀套，所述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，连通孔沿圆形轨迹均匀分布于内管的底面，且连通孔偏向外管一侧倾斜设置。

优选的，外管底部丝扣连接有导流盖，所述导流盖的外缘设置有呈弧形的第二导流面，导流盖中心设置有顶部与内管底面抵靠的分割柱，所述分割柱的侧面设置有呈弧形的第一导流面，且所述第一导流面与第二导流面平滑相连。

优选的，内管与外管之间设置有相互配合的固定盘和固定环，所述固定盘与固定环丝扣相连。

相应的，本发明公开了一种用于控制高速铁路路基沉降的注浆方法：包括以下步骤：

S1、由高速铁路路基的两侧向路基正下方的注浆区域钻取注浆管安装孔；且保证左右两侧的注浆管安装孔交错钻取；