阅读说明：本技术 一种注浆压力智能控制仪及智能注浆方法 (Grouting pressure intelligent control instrument and intelligent grouting method ) 是由 赵瑜 沈明轩 毕靖 王超林 宁麟 杨进强 韦韬 党爽 都粲 连帅龙 刘朝美 黄 于 2020-11-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种土体隧道自动注浆领域,特别是涉及一种注浆压力智能控制仪及智能注浆方法,控制仪包括：注浆管道、压力传感器、压力采集设备、智能控制中心、流量控制设备、注浆孔；其中,所述注浆管道下端开设有注浆孔,且管道中横向设置有一阀门,所述压力传感器、压力采集设备、智能控制中心、流量控制设备均固定于所述注浆管道上。该注浆压力智能控制仪能极大的提高土体隧道注浆工作的效率,降低成本。(The invention relates to the field of automatic grouting of soil tunnels, in particular to an intelligent grouting pressure control instrument and an intelligent grouting method, wherein the control instrument comprises: the grouting device comprises a grouting pipeline, a pressure sensor, pressure acquisition equipment, an intelligent control center, flow control equipment and a grouting hole; the grouting hole is formed in the lower end of the grouting pipeline, a valve is transversely arranged in the pipeline, and the pressure sensor, the pressure acquisition equipment, the intelligent control center and the flow control equipment are all fixed on the grouting pipeline. The grouting pressure intelligent control instrument can greatly improve the efficiency of the grouting work of the soil body tunnel and reduce the cost.)

一种注浆压力智能控制仪及智能注浆方法

技术领域

本发明涉及土体隧道自动注浆领域，具体涉及一种注浆压力智能控制仪及智能注浆方法。

背景技术

由于土体隧道地层较为软弱，收到扰动之后容易导致地层构造物受损，形成裂痕、不均匀下沉、坍塌等工程问题，在施工过程中为了确保各种设施的安全性，促使土体稳定，需要对土体进行快速注浆加固，在注浆过程中压力控制对注浆的量控制起到关键作用，而当前注浆压力控制技术复杂，操作流程复杂，成本高，效率低。

发明内容

鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种注浆压力智能控制仪，克服了上述现有技术当中存在的软弱土体隧道快速注浆量和注浆速率控制困难的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

包括：注浆管道、压力传感器、压力采集设备、智能控制中心、流量控制设备、注浆孔；其中，所述注浆管道下端开设有注浆孔，且管道中横向设置有一阀门，所述压力传感器、压力采集设备、智能控制中心、流量控制设备均固定于所述注浆管道上；

其中，所述压力传感器用于测定的土体空隙压力值；

所述压力采集设备与所述压力传感器通信相连，用于接收所述压力传感器测定的土体空隙压力值并计算得到对应压强；

所述智能控制中心与所述压力采集设备通信相连，用于接收所述压强，并分析得到注浆流速；

所述流量控制设备与所述智能控制中心通信相连，并与所述阀门相连，用于根据所述注浆流速，控制所述阀门的开合大小。

进一步地，所述压力采集设备与所述压力传感器通过数据线通信相连；所述智能控制中心与所述压力采集设备通过数据线通信相连；所述流量控制设备与所述智能控制中心通过数据线通信相连。

进一步地，所述数据线为光纤信号传输线。

进一步地，所述压力采集设备通过以下公式得到压强：P＝F/S；其中P为压强，F为压力值，S为接触面积。所述压力采集设备包括数据线接口，数据转换器和数据显示屏，所述数据流向接口分别在数据转换器左右两端设置，左侧设置两个数据流向接口，右侧设置一个数据流向接口，所述数据显示屏安装在数据转换器顶部。

进一步地，所述智能控制中心通过以下公式得到注浆流速：

υ＝γaηT(80-16P)/t

其中，υ为注浆流速，单位为m³/s；P为压强，单位为MPa；t为时间，单位为s；γ_a注浆压力流动性系数，γ_a＝0.3～1.8；η_T环境温度系数，η_T＝0.6～1.0。

	P	γa
			低压	0＜0.5MPa	0.3
中压	0.5～3MPa	1
			高压	＞3MPa	1.8

η_T环境温度系数优选1.0。

所述智能控制中心包括屏幕、数据流向接口、数据智能计算器、键盘，所述屏幕安装在智能计算器的顶部边缘，所述数据流向接口分别在智能计算器的左右两端各设置两个

所述流量控制设备包括流量控制室、电动控制阀、数据流向接口，所述电动阀门设在所述流量控制室底部中间，所述流量控制设备右侧设置两个数据流向接口。

进一步地，所述压力传感器为振弦式传感器。

有鉴于此，本发明的目的之二在于提供一种智能注浆方法，包括以下步骤：

将带有压力传感器的注浆管道插入待注浆的土体中，持续测定土体中空隙压力值；

对压力值进行计算得到对应压强；

根据压强数据计算得到当前待注浆土体的注浆流速；

根据所述注浆流速对待注浆土体进行注浆。

进一步地，通过以下公式得到所述注浆流速：

υ＝γaηT(80-16P)/t

其中，υ为注浆流速，单位为m³/s；P为压强，单位为MPa；t为时间，单位为s；γ_a注浆压力流动性系数，γ_a＝0.3～1.8；η_T环境温度系数，η_T＝0.6～1.0。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明注浆压力智能控制仪的总体布置图；

图2为本发明注浆压力智能控制仪的流量控制设备图；

图3为本发明注浆压力智能控制仪的智能控制中心图；

图4为本发明注浆压力智能控制仪的压力采集设备图。

附图标记

其中 11为流量控制设备，21为智能控制中心，31为压力采集设备，41为压力传感器，51为数据线，61为注浆管道,62注浆孔，63阀门；111为流量控制室，112为电线接口，113为电动升降阀；211为屏幕，212为数据接口，213为数据智能计算器，214为键盘；311为数据显示屏，312为数据转换器，313为数据接口。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1～图4所示，本发明注浆压力智能控制仪，压力传感器41、数据线51、压力采集设备31、智能控制中心21和流量控制中心11。

该注浆压力智能控制仪的压力传感器固定安装在注浆管道上，当注浆管道加入待注浆土体当中，通过安装在注浆管道上的压力传感器测定土体当中的空隙压力值，若当压力传感器测定的土体空隙压力值为0＜0.5MPa，压力传感器通过数据线将测定的土体空隙压力值流向压力采集设备当中。

压力采集设备接收该土体空隙压力值数据，通过数据转换器312对该空隙压力值进行装换为压强数据，压力采集设备通过数据线将转换后的压强数据传递至数据智能控制中心，并压力采集设备的显示屏311上显示该数据。

智能控制中心接收压强数据后，通过数据智能计算器213对该压强进行计算，计算式为υ＝γaηT(80-16P)/t，因为所得土体压力值数据是0＜0.5MPa，因此，γ_a注浆压力流动性系数为0.3，η_T环境温度系数优选1.0，从而得到注浆流速υ。智能控制中通过数据线将该注浆流书υ值流向流量控制设备当中，并在显示屏211上显示该注浆流速值以及计算过程。

流量控制设备得到该数据后进行注浆，计算所得注浆流速υ决定流量控制设备对阀门的控制。

最后，流体通过阀门，经过注浆管道，由注浆管道下端的注浆孔完成注浆。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。