[实用新型]一种适用于高压富水地层的节能注浆系统

说明书

本实用新型公开了一种适用于高压富水地层的节能注浆系统，包括：改良型节能注浆机，其包括助推驱动模块，其中：助推驱动模块包括：浆液活塞缸、水压助推缸和水压助推套筒，浆液活塞缸和水压助推缸在轴向上前后阶梯状连接；浆液活塞缸的前端开设有两个通道。在浆液活塞缸内同轴套设有与其内径相同的浆液活塞，浆液活塞可在浆液活塞缸内前后滑动；浆液活塞的后端连接有一浆液活塞杆，浆液活塞杆向后穿出水压助推缸的后端，且与电机相连接。高压水腔与地层中的高压水管路连接，用于承接高压水以推动水压助推套筒和浆液活塞向前滑动。使用该装置，利用环境中既有的高压水资源作为辅助驱动力，在低能耗低功率的情况下完成特高水压的注浆作业。

技术领域

本实用新型属于隧道工程注浆堵水技术领域，具体涉及一种适用于高压富水地层的节能注浆系统。

背景技术

我国的西南山区毗邻青藏高原，水力资源极其丰富，且处于多条大河的流经区域，地表和地下水系发达。随着我国交通建设网络向该区域不断延伸，其隧道工程面临埋深大、水压大、水量近乎无限补给的难题，因此利用注浆技术封堵水力通道，为隧道开挖和修建提供基本工作环境，是几乎无可避免的施工关键环节。

常规隧道工程在进行注浆加固堵水时，水头压力往往在2MPa以下(200m水头高度)，而西南山区水力通道连通性好，水量大，地形高差大，水头压力可以达到20MPa以上(2000m水头高度)，要克服如此巨大的压力，将浆液注入围岩中，常规活塞式注浆设备的性能和功率难以满足，需采用特殊齿轮机械泵注浆设备进行注浆作业，设备造价高，运行耗电高，注浆速度慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于高压富水地层的节能注浆系统，利用环境中既有的高压水资源作为辅助驱动力，在低能耗低功率的情况下完成特高水压的注浆作业，避免了超常规高压注浆机的使用，减少了设备损耗和运行能耗，既可以有效提高注浆施工效率，又还能实现部分地下水资源的利用。

本实用新型采用以下技术方案：一种适用于高压富水地层的节能注浆系统，包括：改良型节能注浆机，改良型节能注浆机包括：助推驱动模块，其中：

助推驱动模块包括：浆液活塞缸、水压助推缸和水压助推套筒，浆液活塞缸的内径小于水压助推缸的内径，且两者在轴向上前后阶梯状连接，内腔相连通；且内腔相连通；浆液活塞缸的前端开设有两个通道，一个为浆液出口，另一个为吸浆口。

在浆液活塞缸内同轴套设有一与其内径相同的浆液活塞，浆液活塞可在浆液活塞缸内前后滑动，与浆液活塞缸的前端形成大小可变的浆液腔；浆液活塞的后端连接有一浆液活塞杆，浆液活塞杆向后穿出水压助推缸的后端，且与电机相连接。

水压助推套筒，为一两端敞口的柱状筒体，在柱状筒体的后端外壁一周为圆盘状，其同轴套设于浆液活塞杆外，前端与浆液活塞的后端紧密贴合，后端圆盘位于水压助推缸内，与水压助推缸的内壁贴合，与水压助推缸的前段封闭成高压水腔。

高压水腔与地层中的高压水管路连接，用于承接高压水以推动水压助推套筒和浆液活塞向前滑动，推动浆液由浆液出口溢出，高压水腔内的水变为无压水，在浆液活塞向后滑动时，高压水腔内的无压水排出。

进一步地，在水压助推缸的高压水腔内通过设置高压水囊承接高压水，高压水囊为圆筒状，同轴套设于限位套管外，其后端设有开口，用于与高压水相连通，承接水后，高压水囊可在高压水腔内膨胀，以推动水压助推套筒。

进一步地，该改良型节能注浆机还包括行程开关模块，行程开关模块包括给水拨盘、排水拨盘、拨杆、导电桥和导电座，其中：

给水拨盘，为金属圆盘，同轴套设固定在浆液活塞杆的位于水压助推缸外的部分上；

排水拨盘，为金属圆盘，同轴套设固定在浆液活塞杆上，且位于给水拨盘的后端；

导电座，为两个，前后间隔设置，且位于给水拨盘和排水拨盘间的空间内；两个导电座均为铜制导电片，用于与电源相连接；