[发明专利]适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置及方法

权利要求书

1.一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，包括：注浆泵、下料通道、缸腔、排浆通道、注浆管道、压力传感器、电磁流量传感器、智能调控终端、进浆单向阀、排浆单向阀，所述注浆泵包括活塞和活塞驱动装置，浆液从所述下料通道的入口进入，所述下料通道的出口与所述缸腔的入口相连通，所述进浆单向阀设置在所述下料通道的截面处，所述缸腔的出口与所述排浆通道的入口相连通，所述排浆单向阀设置在所述排浆通道的截面处，所述活塞滑动设置在所述缸腔内，所述活塞通过活塞驱动装置驱动，所述排浆通道的出口与所述注浆管道的入口相连通，所述注浆管道的出口伸入注浆区域，所述压力传感器用于检测所述注浆区域的压力信号，所述电磁流量传感器用于检测注浆管道的出口的流量信号，所述智能调控终端接收所述压力信号和流量信号，所述压力信号用于反馈控制所述活塞驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，还包括用于浆液的储浆箱，所述储浆箱的出口与所述下料通道的入口相连通。

3.根据权利要求2所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述储浆箱为一搅拌箱。

4.根据权利要求2所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述储浆箱的出口通过浆液下料筒与所述下料通道的入口相连通。

5.根据权利要求4所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述浆液下料筒上接有进水管道。

6.根据权利要求5所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述浆液下料筒的截面上设置有注浆下料口开关阀，所述注浆下料口开关阀位于所述进水管道接入处的上方。

7.根据权利要求1所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述活塞驱动装置包括丝杆滑块机构、伺服电机、伺服驱动器，所述伺服驱动器控制所述伺服电机，所述伺服电机驱动所述丝杆滑块机构的丝杆端转动，所述丝杆滑块机构的滑块端驱动所述活塞直线运动。

8.根据权利要求1所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述下料通道具有两个出口，两个出口分别与所述缸腔的两端入口相连通，每个出口上均设置有一进浆单向阀。

9.根据权利要求1或8所述的一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆装置，其特征在于，所述排浆通道具有两个入口，两个入口分别与所述缸腔的两端出口相连通，每个入口上均设置有一排浆单向阀。

10.一种适用于盾构隧道同步注浆压流联动的智能注浆方法，其特征在于，该方法在权利要求1所述的装置中实现，该方法包括：

准备单次注浆量的待注浆浆液，连接注浆泵的注浆管道，实现注浆泵的注浆管道中的浆液能够深入注浆区域；

根据实际隧道工程需要的注浆效率和地质情况，通过智能调控终端设置最佳注浆流量和最佳压力值，智能调控终端分别接收压力传感器和电磁流量传感器传送的压力信号和流量信号，控制注浆泵达到所述最佳注浆流量，随注浆进度压力传感器传输的压力值增大，智能调控终端将逐渐减小活塞运动频率，减小注浆流量，在注浆压力值达到所述最佳压力值时，注浆泵立即停止注浆；

启动注浆泵准备注浆，智能调控终端驱动注浆泵开始工作，注浆泵的活塞驱动装置驱动缸腔中的活塞开始滑动，通过活塞滑动对空气的挤压，在缸腔的进浆单向阀、排浆单向阀内外两侧产生压力差；

注浆浆液在自重作用下通过下料通道，到达下料通道与缸腔相接处，在活塞运动产生的压力差作用下，一侧进浆单向阀将会打开，浆液被吸入缸腔，在活塞的挤压作用下，缸腔内的浆液将通过压力差下打开的排浆单向阀，进入排浆通道；

在活塞驱动装置的连续驱动下，活塞将不断将下料通道的浆液吸排作用下推进排浆通道，最终排浆通道的浆液将以一定压力和流速的形式进入注浆管道，挤入注浆区域；

注浆区域处的注浆管道末端的压力传感器和电磁流量传感器将持续反馈压力信号和流量信号至智能调控终端，调控注浆泵的活塞滑动速度和频率；

待压力传感器传输的压力达到设定的压力值时，注浆泵将停止工作。