盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置及方法

技术领域

本发明属于盾构同步双液浆注浆的领域，特别是涉及盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置及方法。

背景技术

盾构同步双液浆注浆时，分别采用A液和B液两种液体混合后通过盾尾注浆管向环片与地层之间空隙注入。A液是指注浆材料的主要材料，由胶凝材料(水泥)、辅助材料（膨润土、粉煤灰）、稳定剂、清水等组成的悬浮液。B液是能与A 液固化反应，起到胶凝、增塑作用的特殊水玻璃水溶液。此处的A液和B液是严格控制体积比例的可流动液体。

按照双液浆注浆规范，A液和B液混合后有很多数需要严格控制，例如泌水率、粘度、流动度、化学胶凝时间、物理初凝时间等。其中的化学胶凝时间是其中重要一项指标，其定义为：A、B浆液混合完成后到混合浆体失去流动性的时间。

化学胶凝时间的测量，无论国外还是国内，都配专业人员，人工操作混合计时，范围值在一定范围内（20秒内）。操作过程如下：1、取300-500克配置好的A液倒入500 mL 玻璃烧杯中，按照规定配比取一定量的B 液倒入另一个同样型号的玻璃烧杯中；2、将双液浆A液倒入装有双液浆B 液的玻璃烧杯中，并开始用分度值0.1 s 秒表计时，立即将混合液又倒入刚装有A 液的空烧杯中，快速重复该过程，将混合液不再流动的时刻作为化学胶凝时间。

人工操作时会因各种外界因素或情绪的干挠，检测的精度不高，判断混合液是否失去流动性因人而异，造成化学胶凝时间有很大差异，对盾构工程质量有重大影响。

发明内容

本发明目的是提供盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置及方法，此装置能够全程按照A、B液配比比例，自动定量混合A、B液，自动在混合时开始计时，混合过程中失去流动性结束计时；整个装置无需人工参与，极大的保障了数据的可靠性，显示时间直观，此装置可替代人工操作适合推广使用。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置，它包括A液容器和B液容器，A液容器依次连接A液泵、A液流量计和A液输出管路；B液容器依次连接B液泵、B液流量计、B液缓存容器和B液输出管路；

还包括能够旋转的旋转平台，所述旋转平台的顶部采用偏心布置有混合容器，混合容器的内壁设置有检测泵吸浆管和检测泵排浆管，检测泵吸浆管与检测泵吸口联接，检测泵出口联接低流量开关，低流量开关出口联接检测泵排浆管，检测泵排浆管设置在混合容器的内部。

所述A液输出管路和B液输出管路的出液口都设置在混合容器的正上方；

还包括用于显示化学凝胶时间的计时显示电器。

所述旋转平台的底部安装有用于驱动其转动的微型减速电机，微型减速电机的主轴与混合容器中心轴之间的偏心距为E。

所述B液输出管路上安装有用于控制B液缓存容器中浆液流出的电磁阀。

所述A液泵、B液泵和检测泵都分别采用变频的微型软管泵。

所述A液流量计和B液流量计采用微型电磁流量计。

所述低流量开关采用椭圆齿轮流量计开关或者低流量转子流量计开关，低流量开关上设置有开关触点。

所述检测泵吸浆管伸入到混合容器中并在端部采用检测锥形吸口，以增加抽吸混合液范围。

还包括清水容器，所述清水容器通过第一电磁阀与A液容器相连，所述清水容器通过第二电磁阀与B液容器相连，所述清水容器通过第三电磁阀与混合容器相连。

采用所述盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置进行胶凝时间自动测量的方法，包括以下步骤：

步骤一，将A液和B液分别存放在A液容器和B液容器内部；

步骤二，A液和B液分别通过A液泵和B液泵进行泵送，并通过A液流量计和B液流量计进行测量，分别把A液注入混合容器，将B液注入B液缓存容器；

步骤三，打开B液缓存容器的电磁阀，将B液与A液混合时，计时开时；

步骤四，通过混合容器偏心变加速度运动，使A液与B液充分混合；

步骤五，混合过程中，混合液如果有流动性，就会被检测泵循环抽吸，此时低流量开关不输出信号；当混合液失去流动性，管道中没有液体流动，检测泵出口联接的低流量开关发出开关信号，计时结束；

步骤六，从开始到结束的时间就可以通过计时显示电器直接显示出来，尤其是低流量开关对混合液失去流动性检测的数值，测试前应做好标定，作为失去流动性的判定标准，也是结束计时的标准。

本发明有如下有益效果：

1、本发明可以全程按照A、B液配比比例，自动定量混合A、B液，自动在混合时开始计时，混合过程中失去流动性结束计时。整个装置没有人工参与，极大的保障了数据的可靠性，显示时间直观，此装置可替代人工操作适合推广使用。

2、通过上述的低流量开关检测流量为零值或低于设定流量值时，流量开关的开关触点发出开关信号，化学凝胶时间计时结束，计时显示电器显示化学凝胶时间。

3、通过上述的清水容器便于在一次测定完成之后对装置进行有效的清洗，以便于下次继续使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明原理结构图。

图2是本发明增加清洗功能原理结构图。

图中：A液容器1、A液泵2、B液泵3、A液流量计4、B液流量计5、A液输出管路6、B液缓存容器7、电磁阀8、开关触点12.1、检测泵吸浆管9、检测泵排浆管10、检测泵11、低流量开关12、混合容器13、旋转平台14、微型减速电机15、计时显示电器16、清水容器17、第一电磁阀18.1、第二电磁阀18.2、第三电磁阀18.3、B液容器19、B液输出管路20。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-2，盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置，它包括A液容器1和B液容器19，A液容器1依次连接A液泵2、A液流量计4和A液输出管路6；B液容器19依次连接B液泵3、B液流量计5、B液缓存容器7和B液输出管路20；还包括能够旋转的旋转平台14，所述旋转平台14的顶部采用偏心布置有混合容器13，混合容器13的内壁设置有检测泵吸浆管9和检测泵排浆管10，检测泵吸浆管9与检测泵11吸口联接，检测泵11出口联接低流量开关12，低流量开关12出口联接检测泵排浆管10，检测泵排浆管10设置在混合容器13的内部。此装置能够全程按照A、B液配比比例，自动定量混合A、B液，自动在混合时开始计时，混合过程中失去流动性结束计时；整个装置无需人工参与，极大的保障了数据的可靠性，显示时间直观，此装置可替代人工操作适合推广使用。

进一步的，所述A液输出管路6和B液输出管路20的出液口都设置在混合容器13的正上方；通过上述的布置，保证了A液和B液能够在混合容器13中进行有效的混合。

进一步的，还包括用于显示化学凝胶时间的计时显示电器16。通过所述的计时显示电器16能够进行有效计时。

进一步的，所述旋转平台14的底部安装有用于驱动其转动的微型减速电机15，微型减速电机15的主轴与混合容器13中心轴之间的偏心距为E。通过上述的微型减速电机15能够用于驱动旋转平台14进行转动，进而通过带动混合容器13转动，以达到对A液和B液进行充分混合的效果。

进一步的，所述B液输出管路20上安装有用于控制B液缓存容器7中浆液流出的电磁阀8。通过上述的电磁阀8便于后续控制B液的排出。

进一步的，所述A液泵2、B液泵3和检测泵11都分别采用变频的微型软管泵。通过采用微型软管泵简化了结构。

进一步的，所述A液流量计4和B液流量计5采用微型电磁流量计。通过上述的微型电磁流量计能够实现A液和B液的精确计量。

进一步的，所述低流量开关12采用椭圆齿轮流量计开关或者低流量转子流量计开关，低流量开关12上设置有开关触点12.1。通过上述的低流量开关12检测流量为零值或低于设定流量值时，流量开关12的开关触点发出开关信号，化学凝胶时间计时结束，计时显示电器16显示化学凝胶时间。

进一步的，所述检测泵吸浆管9伸入到混合容器13中并在端部采用检测锥形吸口9.1，以增加抽吸混合液范围。

进一步的，还包括清水容器17，所述清水容器17通过第一电磁阀18.1与A液容器1相连，所述清水容器17通过第二电磁阀18.2与B液容器19相连，所述清水容器17通过第三电磁阀18.3与混合容器13相连。通过上述的清水容器17便于在一次测定完成之后对装置进行有效的清洗，以便于下次继续使用。

实施例2：

采用所述盾构同步双液浆化学胶凝时间自动测量装置进行胶凝时间自动测量的方法，包括以下步骤：

步骤一，将A液和B液分别存放在A液容器1和B液容器19内部；

步骤二，A液和B液分别通过A液泵2和B液泵3进行泵送，并通过A液流量计4和B液流量计5进行测量，分别把A液注入混合容器13，将B液注入B液缓存容器7；

步骤三，打开B液缓存容器7的电磁阀8，将B液与A液混合时，计时开时；

步骤四，通过混合容器13偏心变加速度运动，使A液与B液充分混合；

步骤五，混合过程中，混合液如果有流动性，就会被检测泵11循环抽吸，此时低流量开关12不输出信号；当混合液失去流动性，管道中没有液体流动，检测泵11出口联接的低流量开关12发出开关信号，计时结束；

步骤六，从开始到结束的时间就可以通过计时显示电器16直接显示出来，尤其是低流量开关12对混合液失去流动性检测的数值，测试前应做好标定，作为失去流动性的判定标准，也是结束计时的标准。