[发明专利]双液同步注浆清洗切换装置

说明书

技术领域：

本发明涉及盾构法隧道施工的设备，特别涉及一种属于隧道施工机械领域的双液同步注浆清洗切换装置。

背景技术：

随着城市建设的发展，地铁、地下排管工程不断增加，隧道盾构法开挖凭借自身的优势逐渐成为城市地下施工的主要手段。盾构推进过程中盾尾脱离管片后，管片的背面会出现超挖的空隙，若不及时回填该空隙，势必将造成地层变形，进而对邻近的地下构造物产生破坏性影响：如建筑物的基础倾斜开裂、地下的各种管道发生裂口或断裂、地表路面坍陷、交通中断等。通常把及时向盾尾脱离后管片背面的空隙中填充固结性浆液的工序称为同步注浆，它是盾构工法中必不可少的一道施工工序，其利用注浆泵等设备，通过安装在盾构机尾部的注浆管将浆液注入管片脱离盾尾后背面的空隙中。同步注浆不仅对抑制地层沉降有效，而且对防止管片接缝和尾隙的渗水更有效。同步注浆能够使管片和土体形成稳定的整体，因此可防止压气工法中管片的漏气现象；在小曲率半径施工时，同步注浆能够防止管片向圆周外侧的移动、变形和变压，所以同步注浆在盾构法施工中是极为重要的一环。从同步注浆的浆液组成来看，可以分成单液和双液，而双液注浆比单液注浆凝结快，有利于尽早发挥浆液的功效，而且浆液不易流失。双液同步注浆的浆液是由A液和B液组成的，A液含有水泥、膨润土、稳定液和水，B液含有水玻璃。A液和B液在注入前进行混合，混合后凝结的时间一般控制在7～15秒，由于时间很短，因此双液混合点应尽量靠近盾尾浆液的出口处，同时浆液管路及设备须及时进行清洗，否则容易造成堵塞。

目前国外的盾构机制造厂家，如德国海瑞克盾构采用的是人工手动高压水清洗方式，因而无法自动及时地实施清洗作业；而日本盾构具有同步注浆清洗切换装置，但该装置无双液自动混合功能，实施双液注浆时容易堵塞，而且该装置体积较大不便于安装。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有盾构机中同步注浆清洗切换装置的不足和缺陷，提供一种双液同步注浆清洗切换装置，实现双液浆的自动混合，避免浆液凝固堵塞管路的情况，并且能够实现自动切换及时进行管路清洗。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种双液同步注浆清洗切换装置，安装于盾构外包管内，其包括有注浆主管路、出口管、切换阀芯、清洗油缸和清洗水管；所述注浆主管路包括有用以通入A、B双浆液的混合管和与之相连的依次首尾衔接的若干浆管，该混合管包括混合主管、B液注入管和B液接入管，所述混合主管的进口用以通入A液，其出口连接于所述若干浆管的入口端，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连通位于该管腔中的B液注入管，该B液注入管的管壁上开设有多个孔口，并套置有一特制橡胶管以包裹住该孔口；所述出口管为浆液的出口，其管壁上开设有通孔，该通孔与若干浆管的出口端相连通；所述切换阀芯为半通式管件，其一端为不通的盲端，另一端为开口端，该切换阀芯滑动配合地设置于出口管的管腔内，其管壁上开设有多个与其内腔相通的出水孔，该出水孔随着切换阀芯的轴向滑动能够被阻断或者接通出口管的通孔；所述清洗油缸与注浆主管路并行排列，其连接并推动所述切换阀芯在出口管的管腔内滑动；所述清洗水管用以通入清洗水，其最终与切换阀芯的出水孔相通。

本发明所述的双液同步注浆清洗切换装置，其清洗油缸包括有油缸主体、连接筒和过渡套；该油缸主体包括有油缸筒、两导向套、活塞杆和两液压油管；所述油缸筒通过连接筒与过渡套的一端连接，该过渡套的另一端与出口管相接；所述两导向套分别固定在油缸筒的两端，所述活塞杆为中空管件，其穿置于两导向套中并沿轴向在油缸筒内运动，该活塞杆的一端与切换阀芯的开口端相接以带动切换阀芯在出口管的管腔内滑动，其另一端与清洗水管的出水端相接，以使清洗水管依次通过活塞杆管腔、切换阀芯内腔与所述出水孔相通；所述两液压油管分别接入油缸筒的两端，其用于通入液压油以推动所述活塞杆轴向运动。所述的双液同步注浆清洗切换装置还包括有支撑机构和限位装置；该支撑机构包括定位套、连接挡块、支撑架和防护罩，所述注浆主管路、清洗油缸和清洗水管通过定位套及连接挡块固定于支撑架上，该支撑架固定于用于罩护注浆主管路、清洗油缸和清洗水管的防护罩内；该限位装置包括限位开关安装板、限位开关和挡块，该限位开关安装板连接并固定于所述防护罩上，该限位开关固定在限位开关安装板上，所述挡块固定在清洗水管上以触发该限位开关。所述双液同步注浆清洗切换装置的若干浆管采用嵌套和螺纹形式连接。