注漿設(shè)備及器具

第三章注漿設(shè)備及器具第一節(jié)概述第二節(jié)鉆孔設(shè)備第一節(jié)概述注漿設(shè)備及器具，主要包括鉆機(jī)、鉆具、注漿泵、攪拌機(jī)、注漿管線總成、止?jié){塞和混合器等，其中鉆機(jī)與鉆具是成孔設(shè)備，而注漿泵、攪拌機(jī)等其他設(shè)備、器具則是制備、輸送漿液。一、靜壓注漿設(shè)備及器具（一）單液系統(tǒng)將漿液的各種成分可置于同一攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，然后用一臺注漿泵注入孔內(nèi)。（二）雙液系統(tǒng)把主劑和速凝劑等分盛于兩攪拌槽內(nèi)，用兩臺泵分別壓送至混合器內(nèi)，混合均勻后再注入注漿孔中。靜壓注漿的鉆孔施工中，鉆機(jī)可選用現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)式、沖擊式或振動式鉆機(jī)；單液系統(tǒng)雙液系統(tǒng)二、高壓旋噴注漿設(shè)備及器具高壓旋噴注漿機(jī)器及器具，主要由高壓發(fā)生裝置、鉆機(jī)、特種鉆桿、高壓管路及注漿設(shè)備等組成。高壓旋噴注漿設(shè)備及器具第二節(jié)鉆鉆孔設(shè)備一、鉆機(jī)的選選擇1。是回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)法：用于地地層較深或土土、巖層較硬或含有較大大卵石的地層層。2。是沖擊鉆進(jìn)進(jìn)法：用于較較松軟且深度度較小的工地地。鉆機(jī)的選擇二、鉆頭注漿孔施工中中，常用合金金鉆頭與金鍘鍘鉆頭鉆進(jìn)。。（一）合金鉆鉆頭為取芯式和不不取芯式兩大大類，磨銳式式和自磨式兩兩種。（二）金剛石石鉆頭金剛石鉆頭是是目前鉆進(jìn)堅(jiān)堅(jiān)硬巖層最有有效的工具之之一。一般巖石可鉆性性級別越高，，所用鉆頭的的金剛石品級級應(yīng)越好，粒度越小；巖巖層磨性越強(qiáng)強(qiáng)，鉆頭胎體體耐磨性應(yīng)越越高，金剛石的濃度、、粒度越大，，保徑性能應(yīng)應(yīng)越好。合金鉆頭合金鉆頭金剛石鉆頭金剛石鉆頭第三節(jié)注漿漿泵注漿泵是注漿漿施工中最重重要的設(shè)備之之一，注漿泵就胡足足夠的排漿量量，泵壓應(yīng)大大于最大注漿壓力的1/4～1/5倍，以保證注注漿工作的順順利進(jìn)行。注漿泵的要求求就靜壓注漿而而言，由于漿漿液對地層裂裂隙或孔隙的的充塞作用，裂隙隙或孔隙將逐逐漸變小，吸吸漿量也逐漸漸變低，相應(yīng)的注漿壓壓力呈遞增趨趨。尤其在不不是的注漿深深度、不同的巖層條條件下，要求求采用不同在在注漿流量和和壓力。在雙液注漿施施工中，為了了能準(zhǔn)確控制制漿液的凝固固時間，兩液的吸吸漿量應(yīng)滿足足一定的比例例關(guān)系，要求求注漿泵在注漿過程中中，能隨時調(diào)調(diào)節(jié)流量、壓壓力，而且供供液要均勻穩(wěn)定，以滿滿足注漿工藝藝和保證注漿漿質(zhì)量的要求求。注漿泵的要求求對于高壓旋噴噴注漿，它是是通過泵的作作用，把低壓壓吸入的漿液或水水，以高壓排排出，從而使使噴嘴處液流流壓力升高。噴嘴處處液流壓力愈愈高，噴射流流的破壞力愈愈大，固結(jié)體的尺寸寸也愈大。因因此高壓旋噴噴注漿法要求求的泵壓要比靜壓注注漿大，一般般要求注漿泵泵額定壓力為為20～34MPa，額定流量為85L/min左右。注漿泵的種類類專用注漿泵有有：YSB-250/120型液力調(diào)速注注漿泵、2MJ-3/40型隔膜計(jì)量泵泵等。各種型號的泥泥漿泵：300型電動水泥泵泵、2DN-25/80型泥漿泵和TBN系列、BN系列泥漿泵。。石油化工用的的計(jì)量泵：1DB-1.5/30、2DB-1.5/30型柱塞泵等小型的手壓泵泵、動力泵等等。。目前水泥灌漿漿多以泥漿或或砂泵替代，，化學(xué)灌漿多多用計(jì)量泵。在高高壓旋噴注漿漿中，一般單單管法和二重重法使用的是高壓泥泥漿泵，而三三重管法和多多重管法使用用的多是高壓水泵。。靜壓注漿泵YSB-250/120型液力調(diào)速注注漿泵YSB-250/120型液力調(diào)速注注漿泵，是為為適應(yīng)我國當(dāng)當(dāng)前靜壓注漿工工藝的要求而而設(shè)計(jì)的。泵泵的調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)采用了可調(diào)式液力力變矩器的調(diào)調(diào)速傳動裝置置，由于變矩矩器功率可調(diào)，且具具有相對穩(wěn)定定的恒功率運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)特性，使使泵具備當(dāng)壓力穩(wěn)定定時可無級變變速調(diào)節(jié)流量量和壓力增高高、流量自動降低的的特性，從而而滿足了注漿漿工藝的要求求。YSB型注漿泵，為為臥式高壓雙雙缸雙作用泵泵，輸送介質(zhì)為水泥-水玻璃液，適適合深井地面面預(yù)注漿或井井下高壓注漿。液力調(diào)速注漿漿泵的工作機(jī)機(jī)理泵的工作機(jī)構(gòu)構(gòu)采用往復(fù)泵泵型式，可承承受較高的壓力，它由渦渦輪渦桿、曲曲柄連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)、沒塊帶動動拉桿，最后使活活塞作往復(fù)運(yùn)運(yùn)動。泵缸采采用雙缸雙作作用式，可輸送較較大的流量。。調(diào)速機(jī)構(gòu)采采用先進(jìn)的液液力變矩器，能夠夠滿足注漿過過程中大幅度度的無級調(diào)量量要求。傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)采用渦輪渦渦桿、曲柄連連桿機(jī)構(gòu)，安安全可靠，承載力力高，整臺機(jī)機(jī)器沿軸曲布布置，緊湊合合理，整體性強(qiáng)。高壓旋噴注漿漿用泵國內(nèi)高壓水泵泵種類較多，，輸送的介質(zhì)質(zhì)為水、油和乳乳化液，一般般要求工作介介質(zhì)溫度不超過55℃。目前在高噴噴注漿中，常常用3XD型、3W-6B、3W-7B等三柱塞泵。。第四節(jié)止止?jié){塞止?jié){塞是在靜靜壓注漿中，，實(shí)現(xiàn)分段注注漿，合理使使用注漿壓力和有有效控制漿液液分布范圍，，保證注漿質(zhì)質(zhì)量的重要設(shè)備。它在在注漿孔中的的安設(shè)位置，，應(yīng)選擇在孔孔壁圍巖穩(wěn)定、巖性完完整、無縱向向（70°～90°）裂隙（或或有縱向裂隙，但但已注漿封封堵）和孔孔徑規(guī)則的的孔段。目目前常用的止?jié){塞主主要有機(jī)械械式、水力力膨脹式兩兩種。一、機(jī)械式式止?jié){塞機(jī)械式止?jié){漿塞在注漿漿孔中，靠靠機(jī)械壓力力使膠塞（（密封件）產(chǎn)生生橫向膨脹脹，與孔壁壁擠緊，將將注漿孔分分為上下兩段，以便便下段注漿漿時能把漿漿液壓入裂裂隙含水巖巖層中，而不致從膠膠塞密處返返至上段孔孔內(nèi)，甚至至流出地表表，保證正常進(jìn)行分分段注漿。。膠塞和外型型有直線形形和弧形兩兩種，前者者受壓變形形后，與孔壁接觸觸面廣，承承壓力高，，止?jié){效果果好。已廣廣泛使用；；后者受壓變變形后與孔孔壁接觸面面小，承壓壓力低，較較少使用。。膠塞所用材材料的性能能要求（1）天然膠合合量不低于于70%，保證膠塞塞具有良好的恢復(fù)復(fù)變形功能能；（2）抗強(qiáng)強(qiáng)度度大于20MPa，永久變形不不大于10%，伸長率不不小于40%；（3）在10%NaOH溶液中浸泡泡24h，膨脹率小于5%；（4）耐磨性好好，硬度高高，邵氏硬硬度達(dá)70～75。單管止?jié){塞塞三爪式單管管止?jié){塞:使用時先把把止?jié){塞下下到注漿孔孔內(nèi)預(yù)定位置，，用鉆機(jī)的的泥漿泵壓壓水使三爪爪脫開三爪爪收攏器，牢固地地支承在內(nèi)內(nèi)孔壁上；；若為異徑徑式，利用用異徑卡環(huán)支承在在注漿孔變變徑的臺階階處，然后后鉆機(jī)提升升絞車?yán)o反繩輪輪，使膠塞塞受壓而橫橫向膨脹，，與孔壁擠擠緊。壓縮膠塞的的壓力，一一般以鉆機(jī)機(jī)液壓表指指針指示壓壓力為0.5~0.8MPa為宜。三爪式單管管止?jié){塞的的特點(diǎn)（1）可分段上上行或下行行式注漿；；（2）三套管內(nèi)內(nèi)或巖石較較硬、孔壁壁完整的裸孔內(nèi)止止?jié){；（3）三爪張開開后最大直直徑150mm；（4）孔深小于500m。三爪式單管管止?jié){塞二、水力膨膨脹式止?jié){漿塞水力膨脹式式止?jié){塞是是依靠具有有膨脹性的的密封元件件（橡膠筒））在其膨脹脹限度內(nèi)與與注漿孔壁壁擠緊，而而將鉆孔封封隔為為上、下兩兩段。該種種止?jié){塞是是借助于密密封元件內(nèi)的高壓壓水來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)密封元件件膨脹的，，因此，它它不需要支點(diǎn)，能能在注漿孔孔的任意深深度內(nèi)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)多次封隔隔止?jié){，而且操作方方便，使用用靈活，設(shè)設(shè)計(jì)承受注注漿壓力為為10MPa，是一種新型型結(jié)構(gòu)的止止?jié){塞。單管水力膨膨脹式止?jié){漿塞1．結(jié)構(gòu)原理理（1）固定外殼殼主要要由膨脹橡橡皮筒17、單向閥、、花籃螺母8和頂帽6組成。（2）活動中心心管由由上、下中中心管2、18，鉛球22和泄壓控制環(huán)組組成。2．使用方法法（1）膨脹止?jié){漿下入入孔內(nèi)到預(yù)預(yù)定位置后后，用水泵泵向注漿管內(nèi)泵清清水，使膠膠筒膨脹與與孔壁擠緊緊，當(dāng)水壓壓升高到一定值（（約10~11MPa）時，鉛球推推出，中心心管與鉆孔連通，壓壓力急驟下下降為止，，此時，由由于單向閥閥的作用，使膠筒筒始終處于于膨脹狀態(tài)態(tài)。2．使用方法法（1）膨脹止?jié){漿：注注漿過程中中，一定要要保證最大大注漿壓力力不超過推出出鉛球時的的壓力值，，以保證膠膠筒內(nèi)高壓壓水高于注漿壓壓力，這樣樣單向閥不不會重新被被打開而使使?jié){液進(jìn)入膠筒筒，從而出出現(xiàn)事故。。（2）回收止?jié){漿塞注注漿結(jié)束束后，用鉆鉆機(jī)提起注注漿管的懸懸重，使膠筒筒內(nèi)高壓水水與中心管管溝通而泄泄壓，膠筒筒即可收縮。（3）重復(fù)膨脹脹止?jié){將將止?jié){塞塞置于預(yù)定定位置，向向注漿管內(nèi)投入鉛球球，開泵壓壓水至一定定壓力時（（約4~5MPa），下放注漿管管，靠注漿漿管重力使使花籃螺母母與連接鎖鎖栓的絲扣重新合合緊。提高高泵壓推出出鉛球，即即可實(shí)現(xiàn)再再次膨脹而而封封隔隔鉆鉆孔孔。。單管管水水力力膨膨脹脹式式止止?jié){漿塞塞第五五節(jié)節(jié)混混合合器器混合合器器是是針針對對兩兩種種漿漿液液混混合合注注漿漿用用的的一一種種專專用用器器具。?；旎旌虾蠒r時，，漿漿液液將將發(fā)發(fā)生生一一系系列列物物理理、、化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)，，因因此對對混混合合器器的的技技術(shù)術(shù)要要求求是是：：（1）混混合合器器保保證證兩兩種種漿漿液液能能充充分分混混合合均均勻勻，，并并保保證漿漿液液壓壓液液在在預(yù)預(yù)定定的的時時間間凝凝固固；；（2）兩兩種種漿漿液液的的注注漿漿壓壓要要求求不不同同時時，，保保證證不不會會竄竄漿，，以以保保證證漿漿液液不不在在管管路路內(nèi)內(nèi)凝凝固固；；（3）有有足足夠夠的的過過流流斷斷面面，，并并能能承承受受最最大大注注漿漿壓壓力力。。一、、孔孔口口球球閥閥混混合合器器孔口口球球閥閥混混合合器器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如圖圖3-36所示示。。主主要要由由兩兩面面三三個逆逆止止閥閥和和人人字字形形混混合合管管13組成成。。逆逆止止閥閥鋼鋼球球8用壓壓縮彈彈簧簧6復(fù)位位，，防防止止兩兩液液竄竄動動，，鋼鋼球球開開度度用用調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)軸軸桿桿1控制制。。注注漿漿時時打打開開調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)軸軸桿桿，，使使兩兩液液通通過過逆逆止止閥閥進(jìn)進(jìn)入人人字字形形混混合合管管相相遇遇而而混混合合，，并并經(jīng)經(jīng)注注漿漿管管繼繼續(xù)續(xù)混混合合。。注漿漿結(jié)結(jié)束束后后，，為為防防止止孔孔內(nèi)內(nèi)高高壓壓漿漿液液返返流流，，可可用用調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)軸桿桿將將鋼鋼球球緊緊在在球球座座上上。。該該類類混混合合器器主主要要用用于于地地面面注漿漿，，效效果果較較好好。。孔口口球球閥閥混混合合器器第六六節(jié)節(jié)其其他他注注漿漿設(shè)設(shè)備備一、、攪攪拌拌機(jī)機(jī)攪拌拌機(jī)機(jī)（（組組））是是注注漿漿工工程程中中的的造造漿漿設(shè)設(shè)備備。。大大多多為為施工工單單位位自自制制，，多多為為人人工工上上灰灰、、拆拆袋袋、、攪攪拌拌機(jī)機(jī)制制漿漿方方式。。采采用用水水泥泥注注漿漿時時，，為為防防止止?jié){漿液液沉沉淀淀和和保保證證連連續(xù)續(xù)供供漿，，常常采采用用兩兩次次拌拌合合的的方方式式。。立式式水水泥泥攪攪拌拌機(jī)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)如如圖圖3-40所示示。。一一般般攪攪拌拌機(jī)機(jī)主主軸軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速為為40~60r/min，轉(zhuǎn)速速大大小小需需根根據(jù)據(jù)攪攪拌拌葉葉輪輪直直徑徑選選定定；；攪攪拌拌能能力力為為10~15m3/h。為保保證證注注漿漿連連續(xù)續(xù)性性，，需需有有兩兩臺臺攪攪拌拌機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)行行一一二二次次攪攪拌拌。。攪拌拌機(jī)機(jī)的的攪攪拌拌池池可可以以使使用用鋼鋼板板制制作作，，也也可可在在地地面面用用磚磚砌砌并并抹抹灰灰或或混凝凝土土澆澆筑筑，，攪攪拌拌機(jī)機(jī)可可選選用用11型溜溜子子減減速速器器進(jìn)進(jìn)行行減減速速。。立立式式攪攪拌拌機(jī)主主要要適適于于地地面面注注漿漿。。立式式水水泥泥攪攪拌拌機(jī)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)其他他注注漿漿設(shè)設(shè)備備二、、注注漿漿流流量量計(jì)計(jì)注漿漿流流量量計(jì)計(jì)是是測測量量注注漿漿過過程程中中漿漿液液流流量量大大小小的的儀儀器器。。三、、空空壓壓機(jī)機(jī)高壓壓旋旋噴噴注注漿漿中中，，采采用用二二重重管管法法或或三三重重管管法法施施工工時時，，需配配備備空空壓壓機(jī)機(jī)。。根根據(jù)據(jù)旋旋噴噴工工藝藝的的要要求求，，一一般般壓壓風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)的的壓壓縮空空氣氣壓壓力力為為0.6~1MPa，風(fēng)量量為為3~5m3/min。四、、管管路路材材料料（一一））壓壓力力表表（（二二））閥閥門門注漿漿流流量量計(jì)計(jì)空壓壓機(jī)機(jī)壓力力表表