[发明专利]一种双液单系统气压储能注浆机及注浆工艺

权利要求书

1.一种双液单系统气压储能注浆机，包括两个压力储能注浆罐，分别为甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2），其特征在于：所述的甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）之间设有压力平衡连通管（3），所述的甲液压力储能注浆罐（1）由输气管G1连接输气管（7），所述的输气管（7）连接空压机（6），所述的输气管（7）与输气管G1之间设有双向阀门（8），所述的双向阀门（8）另一端通过输气管G2通向比例混合器（9），所述的比例混合器（9）两个进料端上各设有控制阀门（10），两个进料端分别连接甲液输浆管（4）和乙液输浆管（5），所述的甲液输浆管（4）连接到甲液压力储能注浆罐（1），所述的乙液输浆管（5）连接到乙液压力储能注浆罐（2）。

2.根据权利要求1所述的双液单系统气压储能注浆机，其特征在于：所述的甲液压力储能注浆罐（1）底部设有出浆阀（20），所述的出浆阀（20）连接甲液输浆管（4）、所述的甲液压力储能注浆罐（1）上部从右到左依次设有平衡联通阀（14）、压力表（15）、进料启闭阀（16）、法兰盘（17）和加压阀（18），所述的加压阀（18）连接输气管G1，所述的甲液压力储能注浆罐（1）左侧设有液面显示器（19）。

3.根据权利要求1所述的双液单系统气压储能注浆机，其特征在于：所述的乙液压力储能注浆罐（2）底部设有出浆阀（20），所述的出浆阀（20）连接乙液输浆管（5）、所述的乙液压力储能注浆罐（1）上部从右到左依次设有压力表（15）、进料启闭阀（16）、法兰盘（17）和平衡联通阀（14），所述的乙液压力储能注浆罐（2）左侧设有液面显示器（19），所述的平衡联通阀（14）通过压力平衡连通管（3）连接到甲液压力储能注浆罐（1）上的平衡联通阀（14）。

4.根据权利要求2或3所述的双液单系统气压储能注浆机，其特征在于：所述的进料启闭阀（16）包括阀体（26）及下部的封口螺帽（24）组成，所述的阀体（26）顶部设有浆液添加口（21），所述的阀体（26）侧面中间设有浆液溢流孔（25），所述的阀体（26）内部设有高弹性橡胶球（22），所述的浆液添加口（21）直径小于高弹性橡胶球（22）的球直径，所述的封口螺帽（24）底端设有通气孔，并与通气管（23）连接，所述的甲液压力储能注浆罐（1）上的通气管（23）需与甲液压力储能注浆罐（1）上的加压阀（18）连通，所述的乙液压力储能注浆罐（2）上的通气管（23）需与乙液压力储能注浆罐（2）上的平衡联通阀（14）连接。

5.根据权利要求1所述的双液单系统气压储能注浆机，其特征在于：所述空压机（6）利用双向阀门（8），一端通过输气管G1与甲液压力储能注浆罐（1）的加压阀（18）连接，用于向甲液压力储能注浆罐（1）提供加压气体，同时甲液压力储能注浆罐（1）通过平衡联通阀（14），压力平衡连通管（3），乙液压力储能注浆罐（2）的平衡联通阀（14），向乙液压力储能注浆罐（2）提供等压气体，另一端通过输气管G2与比例混合器（9）连接，用于在注浆前期提供超压气体，且输气管G2内的压力大于输气管G1内的压力。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种双液单系统气压储能注浆机注浆工艺，其特征在于，注浆工艺特征包括：采用储能压力注浆实现的注浆压力递减，以达到控制浆液“超扩散”及避免凝胶体产生“弱面”的目的；注浆前期采用高压气体将裂缝内的渗漏水驱离至注浆范围以外，以消除前期浆液被渗漏水稀释而降低凝胶体抗渗能力的现象；用一根压力平衡连通管（3）通过平衡联通阀（14）将甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）相连接，使得两个压力储能注浆罐内的压力保持一致，从而实现调节甲、乙双液的输出比例；

包括：步骤1：确定渗漏水点后，用冲击钻打注浆孔，裂缝渗漏水一般在其尾部打眼，并选择漏水较为集中的部位增加注浆孔，形成一条沿渗漏水裂缝预留数个注浆孔的闭合的“注浆通道”；

步骤2：将微型水泵连接某个注浆孔，并反复注水几次，以确保注浆通道的畅通，并附带对注浆通道起到了清洗的作用；

步骤3：将膨胀注浆嘴（11）插入注浆孔并粘接牢固，观察是否有渗漏水从注浆孔四周溢出，若有，则拆除重新安装；

步骤4：向甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）分别添加注浆液，由于此时注浆罐内没有压力，高弹性橡胶球（22）位于进料启闭阀（16）底部的开启状态，浆液可以直接由浆液添加口（21）通过此阀门的浆液溢流孔（25）进入罐体内；

步骤5：调整双向阀门（8）至于输气管G1位置，开启空压机（6），由加压阀（18）向甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）提供高压气体，进料启闭阀（16）内的高弹性橡胶球（22）受到通气管（23）输出的压力气体作用向上移动，从而密闭浆液添加口（21），随着压力升高，密闭越加严实，达到注浆初始压力后关闭加压阀（18）；

步骤6：将比例混合器（9）与膨胀注浆嘴（11）连接；

步骤7：调整双向阀门（8）至于输气管G2位置，通过比例混合器（9）将超压气体，大于注浆压力一定值，压入被灌体渗漏水裂缝（13）内，使裂缝内的渗漏水被充分驱离（同时也是对“注浆通道”和渗漏水裂缝进行一次较为彻底的清理）；

步骤8：加压通气一段时间后，关闭空压机（6），停止向“注浆通道”提供超压气体，且调整双向阀门（8）至于输气管G1位置，同时打开甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）的出浆阀（20），开启比例混合器（9）的控制阀门（10），开始向被灌体渗漏水裂缝（13）注浆；

步骤9：根据具体情况，适时调整比例混合器（9）的输浆控制阀门（10），以调节甲、乙双液的不同输出比例，当注浆压力不足时，开启空压机（6）继续向甲液压力储能注浆罐（1）和乙液压力储能注浆罐（2）提供高压气体；

步骤10：当相邻的注浆孔出浆时，封闭该注浆孔，直至所有注浆孔均出浆并封闭注浆孔为止，若注浆孔不进浆，或注浆压力不下降时（此时仍有注浆孔没有出浆），则调换到其他注浆孔继续注浆作业；

步骤11：当注浆达到设定的终止压力（或注浆压力不下降），并且所有注浆孔均已出浆并封闭注浆孔后，此时维持注浆一定时间，再关闭比例混合器（9），停止注浆；

步骤12：停止注浆的同时，再次调整双向阀门（8）至于输气管G2位置，向被灌体压入超压气体，将比例混合器（9）内部和膨胀注浆嘴（11）口部残留的混合浆液进一步推入被灌体内部，同时也是对比例混合器（9）进行一次清理；

步骤13：当甲液压力储能注浆罐（1）或乙液压力储能注浆罐（2）的浆液用完时（仍未结束注浆作业），关闭比例混合器（9）的控制阀门（10）、注浆罐的出浆阀（20）和双向阀门（8），打开加压阀（18）（此时的加压阀兼做泄压阀），排除两注浆罐内的气压压力，由于此时注浆罐与外界相通没有压力，高弹性橡胶球（22）因重力自然回落至进料启闭阀（16）的底部，进料启闭阀（16）处于开启状态，此时可以向甲液压力储能注浆罐（1）或乙液压力储能注浆罐（2）补充注浆液；

步骤14：而后，重复上述步骤5～步骤12继续注浆作业；

步骤15：最后在确认注浆嘴及附近没有渗漏水出现时，用遇水膨胀橡胶条缠绕塞入注浆孔内，“快硬胶泥”封口。