一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，元件本体（1）和元件壳体（0）组合固定安装成一体式结构；射流振荡入口（2）的底部通过中心浆液通道（3）连通四向通道（4）；中心浆液通道（3）通过四向通道（4）、突宽通道（5）连通于附壁腔（7）；涡流腔（10）呈上窄下宽的水滴状；射流振荡出口（11）设置于涡流腔（10）的底部，浆液从射流振荡出口（11）流出。脉动注浆装置以浆液为工作介质，利用射流在特定形状的附壁腔的附壁效应进行工作，从出口流出的浆液扩散范围大，注浆效率高，使用多级射流叠加时，使射流振荡出口射出的浆液速度更快，具有结构简单紧凑，零部件较少，安装、拆卸方便，成本低，可靠性好等优点。可靠性好等优点。可靠性好等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种高铁离缝修复用脉动注浆装置
[0001]本专利技术涉及注浆
，特别涉及一种高铁离缝修复用脉动注浆装置。
技术介绍
[0002]高铁无砟轨道结构层间界面为力学薄弱面，在温度和外荷载作用下，容易发生离缝。离缝是板式无砟轨道的主要病害之一，会使轨道板产生翘曲变形，当高速车辆经过时，离缝区层间将呈脱空状态，致使轨道结构的受力、传力等都将随之发生变化，由此加剧轮轨系统的振动。也会加剧铁路路基的翻浆冒泥现象。若不对其及时修复，在列车荷载和温度荷载的长期、反复和共同作用下，轨道结构损伤将进一步加重，从而影响高速铁路轨道结构的服役性能，进而影响高速行车的舒适性和安全性。因此，及时掌控轨道板与砂浆层间的离缝损伤问题并对其进行适时的修复或维修显得十分重要。
[0003]目前，高铁离缝修补多采用采用稳压注浆，较窄的离缝使得浆液在稳压下流动速度较慢，且容易造成裂缝堵塞、扩散路径单一、且扩散距离小等问题。因此进行离缝注浆修补时，需要每隔30
‑
50cm进行一次注浆，操作繁琐、耗时长，短时间天窗期的操作增加难度。
[0004]因此，提出一种高铁离缝用的振荡射流式压力脉冲发生装置，用于提高天窗期注浆效率，减少成本。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高铁离缝修复用脉动注浆装置。
[0006]一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，脉动注浆装置的一端与注浆泵相连接，由注浆泵作为压力源泵注送浆液；所述脉动注浆装置包括有：一元件本体1，元件本体1和元件壳体0组合固定安装成一体式结构；一射流振荡入口2，射流振荡入口2设置于元件本体1的顶部；射流振荡入口2的底部通过中心浆液通道3连通四向通道4，其中，四向通道4的顶端通过中心浆液通道3连通射流振荡入口2、底端连通附壁腔7、左端连通左反馈通道8、右端连通右反馈通道6；一附壁腔7，附壁腔7的顶部为突宽通道5，中心浆液通道3通过四向通道4、突宽通道5连通于附壁腔7；附壁腔7的底部左侧连通于左反馈通道8，附壁腔7的底部右侧连通于右反馈通道6；附壁腔7的底部通过收窄通道9连通于涡流腔10；一涡流腔10，涡流腔10呈上窄下宽的水滴状；一射流振荡出口11，设置于涡流腔10的底部，浆液从射流振荡出口11流出。
[0007]本专利技术和现有技术相比，其优点在于：优点（1）：脉动注浆装置以浆液为工作介质，利用射流在特定形状的附壁腔的附壁效应进行工作，使用多级射流叠加，使射流振荡出口射出的浆液速度更快，具有压耗低，结构简单紧凑，零部件较少，安装、拆卸方便，成本低，可靠性好等优点。
[0008]优点（2）：脉动注浆装置内部不依赖任何机械运动部件或弹性体即可实现射流方
向的振荡切换，与机械或电子脉动注浆装置等其他执行构件相比，耐冲蚀性能较好，不受温度、化学物质的影响，可以适应更多的工作环境。
[0009]优点（3）：脉动注浆装置能自激产生振荡射流，浆液方向与速度都是周期性变化的。将脉动注浆装置用作离缝注浆加固工作，能够提高注浆材料扩散的范围、均匀性。
[0010]优点（4）：数值模拟表明，该脉动注浆装置在同等条件下可以大幅提升的浆液扩散范围。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的实施例1整体结构示意图；图2为本专利技术的实施例1的元件本体1整体结构示意图；图3为本专利技术的实施例1的浆液方向切换示意图；图4为本专利技术的实施例1的浆液方向切换示意图；图5为本专利技术的实施例2结构示意图；图6为本专利技术的实施例3结构示意图；图7为本专利技术的实施例4结构示意图；图8为本专利技术的实施例5结构示意图；图9为本专利技术的实施例6结构示意图；图10为本专利技术的实施例1的内部流场数值模拟示意图；图11为本专利技术的实施例4的内部流场数值模拟示意图；图12为本专利技术的实施例1的离缝注浆数值模拟示意图；图13为本专利技术的脉动注浆装置与注浆泵连接示意图。
[0012]图中序号所示：元件壳体0，元件本体1，射流振荡入口2，中心浆液通道3，四向通道4，突宽通道5，右反馈通道6，附壁腔7，左反馈通道8，收窄通道9，涡流腔10，射流振荡出口11，异形导流块12，左偏流通道13，右偏流通道14，附壁分流块15。
具体实施方式
[0013]下面将参照附图更详细地描述本专利技术公开的示例性实施例。
[0014]实施例1如图1、图2所示，一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，脉动注浆装置一端与注浆泵相连接，由注浆泵作为压力源泵注送浆液。所述浆液的介质为注浆材料。所述脉动注浆装置包括有：一元件本体1，元件本体1和元件壳体0组合固定安装成一体式结构；所述元件本体1和元件壳体0的外轮廓设置为矩形或圆弧形、且相互重合。所述元件本体1关于其自身的轴线对称。所述元件本体1和元件壳体0均采用有机玻璃加工制造。
[0015]一射流振荡入口2，射流振荡入口2设置于元件本体1的顶部；射流振荡入口2的底部通过中心浆液通道3连通四向通道4，其中，四向通道4的顶端通过中心浆液通道3连通射流振荡入口2、底端连通附壁腔7、左端连通左反馈通道8、右端连通右反馈通道6。
[0016]一附壁腔7，附壁腔7的顶部为突宽通道5，中心浆液通道3通过四向通道4、突宽通道5连通于附壁腔7；附壁腔7的底部左侧连通于左反馈通道8，附壁腔7的底部右侧连通于右
反馈通道6；附壁腔7的底部通过收窄通道9连通于涡流腔10。
[0017]一涡流腔10，涡流腔10呈上窄下宽的水滴状。
[0018]一射流振荡出口11，设置于涡流腔10的底部，浆液从射流振荡出口11流出。所述射流振荡出口11的开口面积大于所述射流振荡入口2的开口面积。
[0019]如图3、图4所示，所述脉动注浆装置的工作原理：注浆材料经射流振荡入口2时开始加速，由于射流振荡入口2和中心注浆材料通道3是直线连接，注浆材料会大量的直接经由突宽通道5进入附壁腔7，由于科安达效应，进入附壁腔7的注浆材料会偏离元件本体1的中心轴线形成偏转射流，弯向附壁腔7左侧或附壁腔7右侧。
[0020]假设浆液先弯向附壁腔7左侧，一部分注浆材料会经由左反馈通道8回流到上方的四向通道4，施加给主射流向右偏转的推动力。另一部分注浆材料经由收窄通道9流入涡流腔10。流入涡流腔10的注浆材料，由于惯性形成右偏转射流，由于涡流腔10和射流振荡出口11直接连通，注浆材料会大量的直接从射流振荡出口11流出，少量的注浆材料会在涡流腔10中做涡流加速。
[0021]之前经由左反馈通道8回流到上方的四向通道4的注浆材料会施加给主射流向右偏转的推动力，将进入附壁腔7的主射流切换至弯向右侧。
[0022]弯向附壁腔7右侧后，一部分注浆材料会经由右反馈通道6回流到上方的四向通道4，施加给主射流向右偏转的推动力。另一部分注浆材料经由收窄通道9流入涡流腔10。流入涡流腔10的注浆材料，由于惯性形成左偏转射流，由于涡流腔10和射流振荡出口11直接连通，注浆材料会大量的直接从射流振荡出口11流出，少量的注浆材料会在涡流腔10中做涡流。
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，其特征在于，脉动注浆装置的一端与注浆泵相连接，由注浆泵作为压力源泵注送浆液；所述脉动注浆装置包括有：一元件本体（1），元件本体（1）和元件壳体（0）组合固定安装成一体式结构；一射流振荡入口（2），射流振荡入口（2）设置于元件本体（1）的顶部；射流振荡入口（2）的底部通过中心浆液通道（3）连通四向通道（4），其中，四向通道（4）的顶端通过中心浆液通道（3）连通射流振荡入口（2）、底端连通附壁腔（7）、左端连通左反馈通道（8）、右端连通右反馈通道（6）；一附壁腔（7），附壁腔（7）的顶部为突宽通道（5），中心浆液通道（3）通过四向通道（4）、突宽通道（5）连通于附壁腔（7）；附壁腔（7）的底部左侧连通于左反馈通道（8），附壁腔（7）的底部右侧连通于右反馈通道（6）；附壁腔（7）的底部通过收窄通道（9）连通于涡流腔（10）；一涡流腔（10），涡流腔（10）呈上窄下宽的水滴状；一射流振荡出口（11），设置于涡流腔（10）的底部，浆液从射流振荡出口（11）流出。2.根据权利要求1所述的一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，其特征在于：所述附壁腔（7）中设置有一附壁分流块（15），设置于所述附壁腔（7）的形心处，附壁分流块（15）将所述附壁腔（7）分成左右两通道，其中，左侧为左分流通道，右侧为右分流通道。3.根据权利要求1所述的一种高铁离缝修复用脉动注浆装置，其特征在于：所述涡流腔（10）为一个或...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐禄博，陈晓斌，张家生，王业顺，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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