注浆泵是注浆施工中最重要的设备之一，注浆泵应有足够的排浆量，泵压应大于量 大注浆压力的 1/4～1/5 倍，以保证注浆工作的顺利进行。 就静压注浆而言，由于 浆液对地层裂隙或孔隙的充塞作用，裂隙或孔隙将逐渐变小，吸浆量也逐渐变低， 相应的注浆压力呈递增趋。尤其在不开云网址 kaiyun官方入口是的注浆深度、不同的岩层条件下，要求采用 不同在注浆流量和压力。特别是在双液注浆施工中，为了能准确控制浆液的凝固时 间，两液的吸浆量应满足一定的比例关系，要求注浆泵在注浆过程中，能随时调节 流量、压力，而且供液要均匀稳定，以满足注浆工艺和保证注浆质量的要求。 对于 高压旋喷注浆，它是通过泵的作用，把低压吸入的浆液或水，以高压排出，从而使 喷嘴处液流压力升高。 喷嘴处液流压力愈高，喷射流的破坏力愈大，固结体的尺寸 也愈大。因此高压旋喷注浆法要求的泵压要比静压注浆大，一般要求注浆泵额定压 20～34MPa，额定流量为85L/min 左右。 目前国内专用注浆泵有 YSB-250/120 型液力调速注浆泵、2MJ-3/40 型隔膜计算泵等，另外还有各种型号的 泥浆泵，如 300 型电动水泥泵、2DN-25/80 型泥浆泵和 TBN 系列、BN系列泥浆 泵，以及小型的手压泵、动力泵等，还有石油化工用的计量泵，如 1DB-1.5/30、 2DB-1.5/30 型柱塞泵等。目前水泥灌浆多以泥浆或砂泵替代，化学灌浆多用计量泵。 在高压旋喷注浆中， 一般单管法和二重法使用的是高压泥浆泵，而三重管法和多重 管法使用的多是高压水泵。 一、静压注浆用泵 （一）YSB-250/120 型液力调速注 YSB-250/120型液力调速注浆泵，是为适应我国当前静压注浆工艺的要求而 设计的。泵的调速系统采用了可调式液力变矩器的调速传动装置，由于变矩器功率 可调，且具有相对稳定的恒功率运转特性，使泵具备当压力稳定时可无级变速调节 流量和压力增高、流量自动降低的特性，从而满足了注浆工艺的要求。YSB 型注浆 泵，为卧式高压双缸双作用泵，输送介质为水泥-水玻璃液，适合深井地面预注浆或 井下高压注浆。 泵的工作机构采用往复泵型式，可承受较高的压力，它由涡轮涡杆、 曲柄连杆机构、没块带动拉杆，最后使活塞作往复运动。泵缸采用双缸双作用式， 可输送较大的流量。调速机构采用先进的液力变矩器，能够满足注浆过程中大幅度 的无级调量要求。传动机构采用涡轮涡杆、曲柄连杆机构，安全可靠，承载力高， 整台机器沿轴曲布置，紧凑合理，整体性强。 二、高压旋喷注浆用泵 国内高压水 泵种类较多，输送的介质为水、油和乳化液，一般要求工作介质温度不超过 55。 目前在高喷注浆中，常用 3XD 型、3W-6B、3W-7B 等三柱塞泵。 第四节 止浆塞是在静压注浆中，实现分段注浆，合理使用注浆压力和有效控制浆液分布范围，保证注浆质量的重要设备。它在注浆孔中的安设位置，应选择在孔壁围岩稳定、 岩性完整、无纵向（70～90）裂隙（或有纵向裂隙，但已注浆封堵）和孔径规则 的孔段。目前常用的止浆塞主要有机械式、水力膨胀式两种，常用止浆塞类型及主 要技术参数如表 3-29 所示。 机械式止浆塞机械式止浆塞在注浆孔中，靠机 械压力使胶塞（密封件）产生横向膨胀，与孔壁挤紧，将注浆孔分为上下两段，以 便下段注浆时能把浆液压入裂隙含水岩层中，而不致从胶塞密处返至上段孔内，甚 至流出地表，保证正常进行分段注浆。胶塞和外型有直线形和弧形两种，前者受压 变形后，与孔壁接触面广，承压力高，止浆效果好。已广泛使用；后者受压变形后 与孔壁接触面小，承压力低，较少使用。对于胶塞所用材料的性能要求，应满： 天然胶合量不低于70，保证胶塞具有良好的恢复变形功能； （2）抗强强度大于 20MPa，永久变形不大于 10，伸长率不小于 40； 10NaOH溶液中浸泡 24h， 膨胀率小于 （4）耐磨性好，硬度高，邵氏硬度达70～75。 使用单管止浆塞时，先把止浆塞下到注浆孔内预定位置，如为三爪式，用钻机的泥浆泵压水使三爪脱开三爪收拢器，牢固地支承在内孔壁上；若为异径式，利用异 径卡环支承在注浆孔变径的台阶处，然后钻机提升绞车拉紧反绳轮，使胶塞受压而 横向膨胀，与孔壁挤紧。压缩胶塞的压力，一般以钻机液压表指针指示压力为 0.50.8MPa （1）可分段上行或下行式注浆；（2）三套管内或岩石较硬、 （3）三爪张开后最大直径150mm； （4）孔深小于 500m。 二、水力膨胀式止浆塞 水力膨胀式止浆塞是依靠具有膨胀性的密封元件（橡胶筒） 在其膨胀限度内与注浆孔壁挤紧，而将钻孔封封隔为上、下两段。该种止浆塞是借 助于密封元件内的高压水来实现密封元件膨胀的，因此，它不需要支点，能在注浆 孔的任意深度内实现多次封隔止浆，而且操作方便，使用灵活，设计承受注浆压力 10MPa，是一种新型结构的止浆塞。（一）单管水力膨胀式止浆塞 1．结构原 （1）固定外壳主要由膨胀橡皮筒 17、单向阀、花篮螺母 活动中心管由上、下中心管 2、18，铅球 22 和泄压控制环组成。 2．使用方法 膨胀止浆下入孔内到预定位置后，用水泵向注浆管内泵清水，使胶筒膨胀与孔壁挤 紧，当水压升高到一定值（约 1011MPa）时，铅球推出，中心管与钻孔连通，压力 急骤下降为止，此时，由于单向阀的作用，使胶筒始终处于膨胀状态。注浆过程中， 一定要保证最大注浆压力不超过推出铅球时的压力值，以保证胶筒内高压水高于注 浆压力，这样单向阀不会重新被打开而使浆液进入胶筒，从而出现事故。 注浆结束后，用钻机提起注浆管的悬重，使胶筒内高压水与中心管沟通而泄压，胶筒即可收缩。 （3）重复膨胀止浆 将止浆塞置于预定位置，向注浆管内投 入铅球，开泵压水至一定 ，下放注浆管，靠注浆管重力使花篮螺母与连接锁栓的丝 扣重新合紧。压力时（约 45MPa）提高泵压推出铅球，即可实现再次膨胀而封隔钻 混合器是针对两种浆液混合注浆用的一种专用器具。混合时，浆液将发生一系列物理、化学反应，因此对混合器的技术要求是： （1）混合器保证两种浆液能充 分混合均匀，并保证浆液压液在预定的时间凝固； （2）两种浆液的注浆压要求不 同时，保证不会窜浆，以保证浆液不在管路内凝固； （3）有足够的过流断面，并 能承受最大注浆压力。 一、孔口球阀混合器 孔口球阀混合器结构如图 3-36 所示。 主要由两面三个逆止阀和人字形混合管 13 控制。注浆时打开调节轴杆，使两液通过逆止阀进入人字形混合管相遇而混合，并经注浆管继续混合。注浆结束后，为防 止孔内高压浆液返流，可用调节轴杆将钢球紧在球座上。该类混合器主要用于地面 注浆，效果较好。 第六节 其他注浆设备 一、搅拌机 搅拌机（组）是注浆工程中 的造浆设备。大多为施工单位自制，多为人工上灰、拆袋、搅拌机制浆方式。采用 水泥注浆时，为防止浆液沉淀和保证连续供浆，常采用两次拌合的方式。 式水泥搅拌机立式水泥搅拌机结构如图 3-40 所示。一般搅拌机主轴转速为 4060r/min，转速大不需根据搅拌叶轮直径选定；搅拌能力为 1015m3/h。为保证注 浆连续性，需有两台搅拌机进行一二次搅拌。搅拌机的搅拌池可以使用钢板制作， 也可在地面用砖砌并抹灰或用混凝土浇筑，搅拌机可选用 11 型溜子减速器进行减 速。立式搅拌机主要适于地面注浆。 二、注浆流量计 注浆流量计是测量注浆过程 中浆液流量大小的仪器。 三、空压机 高压旋喷注浆中，采用二重管法或三重管法 施工时，需配备空压机。根据旋喷工艺的要求，一般压风机的压缩空气压力为 0.61MPa，风量为 35m3/min。 四、管路材料 （一）压力表 （三）高压胶管 它是 高压泵与导流器之间的软性连接管路。一般采用钢丝缠绕液压胶管。其工作压力不 低于喷射作用的压力，一般为 20MPa 以上。 高压胶管的连接形式很多，常用卡口 式活接头和嵌入丝扣式活接头。 （四）气压胶管 主要在二层管法和三层管法中用 于输送空气，一般用 38 层帆布缠裹浸胶制。 （一）渗透灌浆 渗透灌浆是指在压 力作用下使浆液充填土的孔隙和岩石的裂隙， 排挤出孔隙中存在的自由水和气体， 而基本上不改变原状土的结构和体积（砂性土灌浆的结构原理），所用灌浆压力相 对较小。这类灌浆一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。代表性的渗透 灌浆理论有球形扩散理论、柱形扩散理论和袖套管法理论。 1．球形扩散理论 Maag1938的简化计算模式（图 4-1）假定是：被灌砂土为均质的和各向同性的； 浆液为牛顿体；浆液从注浆管底端注入地基土内；浆液在地层中呈球状扩散。 3Kh1 r0 为注浆量（cm3）Kg为浆液在地层中的渗透系 砂土的渗透系数（cm/s）K数（cm/s） 为地下水压头和灌浆压力之和上的地下承压水头， （cm）r0 为灌浆管半径 （cm）；nt 为灌浆时 为砂土的孔隙率。h1（二）劈裂灌浆 劈裂灌浆是指压力作用下，浆液克 服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使其沿垂直于 小主应力平面上发生劈裂，使地层中原有的裂隙或孔隙、浆液的可灌性和扩散距离 增大，而所用的灌浆压力相对较高。 1．砂和砂砾石地层 当灌浆压力 p0 达到式 （4-8）时，就会导致地层的破坏： rh rw hw rhrw hw （cm3/g）为灌浆段深（m） ；hw为地下水位高度， 为主应力比。2．粘性土 n0n1 然孔隙率；n1为灌浆后土的 ；n孔隙率。 （三）压密灌浆 压密灌浆是指通过钻孔 在土中灌入极浓的浆液，在注浆点使土体压密，在注浆管端部附近形成浆泡。 泡的直径较小时，灌浆压力基本沿钻孔的径向扩展。随着浆泡尺寸的逐渐增大，便产生较大的上抬力而使地面抬动。 压密灌浆常用于中砂地基，粘土地基中若有适宜 的排水条件也可采用。如遇排水困难可能在土体中引起高孔隙水压力时，这就必须 采取很低的注浆速率。压密灌浆可用于非饱和的土本，以调整不均匀沉降进行托换 技术以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固。 （四）电动化学灌浆 电动开云网址 kaiyun官方入口kaiyun体育全站 Kaiyun登录网页化 学灌浆是指在施工时将带孔的注浆管作为阳极，滤水管作为阴极，将溶液由阳极压 入土中，并通以直流电，在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中 土的含水量降低，并形成渗浆通中路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中 硬结。 灌浆法的加固机理主要是：化学胶结作用；惰性填充作用；离子交换 作用。 二、灌浆设计计算 （一）设计程度和内容 地基灌浆设计一般遵循以下几个 程序； （1）地质调查 查明地基的工程地质特性和水文地质条件； （2）方案选择 根据工程性质、灌浆目的及地质条件，初步选定灌浆方案； （3）灌浆试验 除进行 室内灌浆试验外，对较重要的工程，还应选择有代表性的地段进行现场灌浆试验， 以便为确定灌浆技术参数及灌浆施式方法提供依据； （4）设计和计算 确定各项灌