摘要：通过对几种注浆设备的性能比较，介绍了凸轮式活塞泵在注浆技术中的应用价值，并进一步论述了其工程应用范围。
注浆又称灌浆，它是将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌人地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。根据压力不同，可将其分为高压喷射注浆和静压注浆。高压喷射注浆压力为20-70MPa，适于特种工程或疑难工程。大部分工程涉及到的均为静压注浆，其注浆压力一般在6MPa以内。在注浆技术中，压送设备属于关键施工装备。
1 技术性能特点
目前常用的注浆设备有活塞泵和挤压泵，根据传动方式的不同，活塞泵又可分为液压式、曲柄式、凸轮式等几种。各种结构的注浆泵性能比较见表1。
由表l可见，曲柄式与凸轮式活塞泵均具有作为机械式传动的优点，即设备成本低，维护方便，但不难发现，二者工作性能差异较大，现从传动原理人手分析其原因。参照图1及图2，设推送工作行程中砂浆对活塞的作用力为9，曲柄式活塞推杆对活塞作用力为户，凸轮式活塞推杆对活塞作用力为户P′，活塞与缸壁摩擦系数为μ，空载摩擦阻力为f0活塞的摩擦力为f，由于活塞及推杆重力远小于工作阻力，可忽略，则有 在曲柄式活塞泵中，由于推杆与缸筒轴心线夹角。的存在，使其产生了径向附加压力N，从而使活塞承受了非常大的摩擦力f，由(1)式可见
f=(Fμtga+f0)/(1-μtga)
正因为如此，曲柄式活塞在使用过程中磨损非常快，且随着工作压力的升高，磨损速度成倍加快。而对于凸轮式活塞泵，通过凸轮和摇臂的作用，在将回转运动转化为往复运动的过程中，活塞推杆只承受轴向力，大大减小了活塞受力，从而提高了它的使用寿命。另一方面，将凸轮廓线设计成特定曲线，可以实现活塞匀速运行，从而保证流量均匀性。
从上述分析可见，凸轮式活塞泵的综合性能具有明显优势。中国建筑科学研究院在"九五"攻关期间研制成功UB8新型砂浆泵(图3)，该设备压力高、流量大且均匀，是一种理想的静压注浆设备，性能参数如下。
额定压力 6MPa
额定流量 8m3/h
功 率 7.5kW
2 应 用
UB8型砂浆泵在治水防渗、地层加固、沉降纠偏及构筑物基础加固等方面均具有重要应用价值，以下结合工程范例说明。
1)治水防渗 水坝、矿山巷道、竖井、隧洞、江河海底隧道、地铁等地下工程开挖时，可采用该砂浆泵注浆，构造防渗帷幕，以控制涌水或防渗堵漏。
2)地层加固 在地下工程开挖时，为防止基础或地面沉陷、塌方，或进行隧洞、巷道、竖井围岩加固，或对附近已有构筑物进行防护，以及挡土构筑物背后加固、滑坡地层加固、岩溶地层加固、流砂层加固等，可采用该设备灌浆，以达到理想的效果。
3)沉降纠偏及建筑物基础加固 在我国沿海或高层建筑集中的大中城市，以及铁路、公路路基和机场跑道，普遍存在地基沉降的问题，该设备可有效地灌注各种浆液，加固桩基或抬升沉陷地基。如整平倾斜的房屋、消除板式基础的不均匀沉陷、调整相邻建筑物基础的不同沉陷、调整桩基础周围的土壤以提高承受力、压实桩身周围土壤以提高表面摩阻力、抬高隧洞上部土壤的沉降。
3 结 论
采用该型砂浆泵进行注浆施工，其效果甚优，主要体现在：压力高，浆液渗透半径大；流量大，注浆效率高；流量均匀，有利于形成完整、连续、致密的注浆固结体。
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