[发明专利]一种预应力管道自动压浆系统及压浆方法

说明书

本发明涉及混凝土浇筑成型作业技术领域，公开了一种预应力管道自动压浆系统及压浆方法。本发明中在现有的注浆装置基础上加了旁路控制系统，并由PLC控制器根据注浆压力自动调节回流的浆液的量，从而使注浆压力保持为一个恒定的值，允许注浆全程保持高注浆压力及流量而不超压，从而极大提升了注浆效率及质量。本发明中，通过将注浆过程中需要按顺序启闭的阀门换成自动阀，并设置注浆压力表、出浆压力表、以及排气压力表来测量相应管道的状态，各需要启闭的阀门及设备连接到PLC控制器上，然后通过PLC控制器自动根据各仪表测量值来按顺序启闭阀门及设备进行压浆，实现了压浆过程的自动化，节约了人力并提升了注浆效率。

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑成型作业技术领域，特别是涉及一种预应力管道自动压浆系统及压浆方法。

背景技术

注浆，是土木作业过程中非常常见的一种操作。地下洞室施工过程中需要注浆来加固地层，矿山/隧道掘进过程中需要注浆来加固岩层填补裂缝，水利施工过程中需要注浆来稳固坝基以及加固护堤的基础，桥梁施工过程中需要进行预应力管道压浆，住建施工同样需要注浆来加固地基或者是填充缝隙。

注浆，顾名思义，是通过注浆泵将水泥浆液、化学浆液、或混合浆液加压后注入待注浆部件，由于需要克服极大的压降，目前采用的注浆泵都是诸如柱塞泵/螺杆泵这样的正位移泵，以提供能克服注浆压降的高压头。

相较于离心泵，正位移泵的压头调节较为困难，事实上正位移泵并没有标称压头，其压头是根据管线的压降而变化的。正位移泵无法直接调整压头，而是通过调节流量调整管线的压降，从而间接调节压头。在泵的转速及结构不变的前提下，正位移泵的流量是一个恒定的值，无法通过出口阀调节流量。改变正位移泵的流量，要么通过变频器来改变泵的转速，要么采用旁路调节，也即将部分泵出液体回流。

注浆过程中需要注浆泵提供足够的压头，以充分填充待注浆的空腔。但由于注浆过程中，待注浆的空腔的压降是不断变化的。通常情况下，待注浆的空腔的压降会在注浆过程中不断提升，导致注浆泵提供的压头不断上升，并在注浆接近结束时达到最大值。为避免压力超标损坏设备及待注浆部件，目前注浆时采用的流量及压力十分保守，全程以很低的恒定流量进行注浆，以免注浆泵提供的压头的最大值超标。只有在一些给地层/岩层注浆的柱塞泵上，由于从注浆开始到结束的全过程中，待注浆的空腔的压降的相对变化率不大，才应用了变频器来调节流量。

此外，注浆过程的操作非常固定，只需按顺序开关几个设备及阀门，不需要随机应变，适合使用自动控制装置来进行，但目前的注浆过程依然依靠人工进行，浪费了大量人力。

发明内容

本发明提供一种预应力管道自动压浆系统及压浆方法。

解决的技术问题是：注浆过程中，为避免最大压力超标，采用的流量及压力十分保守，全程以很低的流量及压力进行注浆，导致注浆效率低且细微缝隙不能充分填满；注浆过程依靠人工进行，浪费了大量人力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种预应力管道自动压浆系统，用于建筑施工中的注浆操作，包括浆液容器、入口与浆液容器底部连通且出口与待注浆部件连通的注浆泵、设置在注浆泵和待注浆部件之间管道上的注浆阀、设置在待注浆部件的出浆管道上的出浆阀、以及设置在待注浆部件的排气管道上排气阀，所述注浆阀为T型自动三通阀，一个入口与注浆泵的出口连通，两个出口分别与待注浆部件以及浆液容器连通；所述注浆阀与待注浆部件之间的管道上设置有注浆压力表；

所述出浆阀以及排气阀均为自动阀，所述出浆阀与待注浆部件之间的管道上设置有出浆压力表，所述排气阀与待注浆部件之间的管道上设置有排气压力表；

所述预应力管道自动压浆系统还包括PLC控制器，所述注浆泵、注浆阀、注浆压力表、出浆阀、排气阀、出浆压力表、以及排气压力表分别与PLC控制器电连接。

进一步，所述浆液容器内侧底部设置有高频振动器。