压力注浆搅拌设备及其控制方法与流程

[0001]
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种注浆设备，尤其涉及一种压力注浆搅拌设备及其控制方法。


背景技术：

[0002]
屈曲约束支撑是一种被用于框架结构的减震设备。通常屈曲约束支撑由三部分构件组成，分别为核心耗能单元，约束单元及滑动机制单元。对于一种常见的屈曲约束支撑，其核心单元为十字芯板，在承受地震荷载作用下，通过十字芯板的塑性变形发挥能量消耗的作用。约束单元通常由外钢套筒及填充混凝土组成，其作用为提供对核心耗能单元在承受轴向力时的侧向约束力。滑动机制单元布置于混凝土与核心耗能单元接触面。
[0003]
为确保屈曲约束支撑在地震激励下正常发挥作用，约束单元的混凝土填充质量至关重要，要求混凝土填充密实。传统的混凝土填充由工人手动施工完成，将混凝土倒入外钢套筒与十字芯板形成的空腔内，通过混凝土振动棒使混凝土密实。此方法不仅需要耗费大量人力，在混凝土振动密实过程中还需要大量的时间，同时施工质量也无法得到保障。
[0004]
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的注浆设备，以便克服现有注浆设备存在的上述至少部分缺陷。


技术实现要素：

[0005]
本发明提供一种压力注浆搅拌设备及其控制方法，可更高效地实现对屈曲约束支撑钢套筒内混凝土的灌注。
[0006]
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
[0007]
一种压力注浆搅拌设备，所述压力注浆搅拌设备包括：骨料供给系统、粉料供给系统、自动供水系统、搅拌机及压力注浆系统；
[0008]
所述骨料供给系统、粉料供给系统、自动供水系统及压力注浆系统分别连接搅拌机；
[0009]
所述骨料供给系统、粉料供给系统、自动供水系统能将设定物质输送至搅拌机搅拌；经搅拌机搅拌的混合物能通过所述压力注浆系统输送至设定区域；
[0010]
所述骨料供给系统包括骨料斗、骨料称量斗及骨料运输系统，起到存储、称量及传输骨料至所述搅拌机内的作用；所述骨料斗靠近骨料称量斗设置，所述骨料运输系统设置于骨料称量斗下方；
[0011]
所述粉料供给系统包括粉仓及螺旋输送机，能储存粉料、并将粉料传输至所述搅拌机内；所述螺旋输送机设置于粉仓的下方；
[0012]
所述自动供水系统包括水罐、水泵、水称量斗及管道，能称量并添加水至所述搅拌机内；所述水泵能将水罐中的水通过管道输送至水称量斗；
[0013]
所述搅拌机能将粗、细骨料、粉料及水充分混合搅拌，形成浆体；
[0014]
所述压力注浆系统包括二次结构泵及高压防爆管，能将拌合料加压注入屈曲约束
支撑钢套筒内。
[0015]
作为本发明的一种实施方式，所述骨料运输系统包括皮带或履带。
[0016]
作为本发明的一种实施方式，粉料储存于粉仓，根据浆体配合比要求确定粉料用量，并通过螺旋输送机传送至所述搅拌机内。
[0017]
作为本发明的一种实施方式，所述压力注浆系统能调节压力及注浆速率，浆体通过所述二次结构泵后被施加一定强度的气压，通过所述高压防爆管注入防屈曲支撑钢套筒预留孔位内。
[0018]
作为本发明的一种实施方式，所述高压防爆管为多层钢丝或其他纤维增强的胶管，其口径根据浆体内骨料颗粒粒径及屈曲约束支撑型号尺寸等决定。
[0019]
根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：一种上述的压力注浆搅拌设备的控制方法，所述控制方法包括：
[0020]
首先根据屈曲约束支撑强度等级及尺寸等参数确定内部填充混凝土的强度等级、配合比、及各材料的用量；
[0021]
骨料供给系统、粉料供给系统及自动供水系统根据各成分具体配置质量进行自动称重，之后将原料运输至搅拌机内；
[0022]
搅拌机充分搅拌，形成混凝土浆体。混凝土浆体搅拌完成后倒入二次结构泵，加压后通过高压防爆管注入屈曲约束支撑钢套筒内，形成完成的屈曲约束支撑构件。
[0023]
本发明提供了一种用于填充屈曲约束支撑混凝土的压力注浆搅拌设备，包括骨料供给系统、粉料供给系统、自动供水系统、搅拌机、压力注浆系统组成；其中：骨料供给系统由骨料斗、骨料称量斗、及骨料运输系统组成，起到存储、称量及传输骨料至搅拌机内的作用；粉料供给系统由粉仓及螺旋输送机组成，起到储存及传输粉料至搅拌机内的作用；自动供水系统由水罐、水泵、水称量斗及管道构成，起到称量并添加水至搅拌机内的作用；搅拌机起到将粗、细骨料、粉料及水充分混合搅拌的作用；压力注浆系统由二次结构泵及高压防爆管组成，起到将拌合料加压注入屈曲约束支撑钢套筒内的作用。
[0024]
本发明的有益效果在于：本发明提出的压力注浆搅拌设备及其控制方法，可更高效地实现对屈曲约束支撑钢套筒内混凝土的灌注。
[0025]
本发明结构形式简单，可以极大程度提高注浆密实度，同时，也可以大大提高制作屈曲约束支撑过程中向钢套筒内注浆的效率，缩短工作时间，降低工人劳动量。
[0026]
本发明可以实现从混凝土各个成分的称量、搅拌至浆体压力灌注的全自动过程，不仅可以大大节省人力及时间，使用压力灌注混凝土还可以有效确保混凝土的密实度，保障屈曲约束支撑的质量。同时，本发明提供的用于屈曲约束支撑钢套筒内混凝土填充的的压力注浆搅拌设备结构形式简单，易于操作。
附图说明
[0027]
图1为本发明一实施例中压力注浆搅拌设备结构示意图。
[0028]
附图标注如下：
[0029]
1-骨料供给系统；
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2-粉料供给系统；
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3-自动供水系统；
[0030]
4-搅拌机；
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5-压力注浆系统；
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6-骨料斗；
[0031]
7-骨料称量斗；
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8-骨料运输系统；
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9-粉仓；
[0032]
10-螺旋输送机；
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11-水罐；
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12-水泵；
[0033]
13-水称量斗；
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14-管道；
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15-二次结构泵；
[0034]
16-高压防爆管。
具体实施方式
[0035]
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0036]
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0037]
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
[0038]
说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实现的顺序限制。说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
[0039]
本发明揭示了一种压力注浆搅拌设备，图1为本发明一实施例中压力注浆搅拌设备结构示意图；请参阅图1，所述压力注浆搅拌设备包括骨料供给系统1、粉料供给系统2、自动供水系统3、搅拌机4、压力注浆系统5；
[0040]
所述骨料供给系统(1)、粉料供给系统(2)、自动供水系统(3)及压力注浆系统(5)分别连接搅拌机(4)；所述骨料供给系统(1)、粉料供给系统(2)、自动供水系统(3)能将设定物质输送至搅拌机(4)搅拌；经搅拌机(4)搅拌的混合物能通过所述压力注浆系统(5)输送至设定区域；
[0041]
所述骨料供给系统(1)包括骨料斗(6)、骨料称量斗(7)及骨料运输系统(8)，起到存储、称量及传输骨料至所述搅拌机(4)内的作用；所述骨料斗(6)靠近骨料称量斗(7)设置，所述骨料运输系统(8)设置于骨料称量斗(7)下方。在一实施例中，所述骨料运输系统(8)包括皮带或履带。
[0042]
所述粉料供给系统(2)包括粉仓(9)及螺旋输送机(10)，能储存粉料、并将粉料传输至所述搅拌机(4)内；所述螺旋输送机(10)设置于粉仓(9)的下方。在一实施例中，粉料储存于粉仓，根据浆体配合比要求确定粉料用量，并通过螺旋输送机传送至所述搅拌机(4)内。
[0043]
所述自动供水系统(3)包括水罐(11)、水泵(12)、水称量斗(13)及管道(14)，能称量并添加水至所述搅拌机(4)内；所述水泵(12)能将水罐(11)中的水通过管道(14)输送至水称量斗(13)；
[0044]
所述搅拌机(4)能将粗、细骨料、粉料及水充分混合搅拌，形成浆体；所述压力注浆系统(5)包括二次结构泵(15)及高压防爆管(16)，能将拌合料加压注入屈曲约束支撑钢套筒内。在一实施例中，浆体通过所述二次结构泵15后被施加一定强度的气压，通过所述高压防爆管16注入防屈曲支撑钢套筒预留孔位内。所述高压防爆管(16)可以为多层钢丝或其他纤维增强的胶管，其口径可以根据浆体内骨料颗粒粒径及屈曲约束支撑型号尺寸等决定。
[0045]
在本发明的一实施例中，所述压力注浆系统(5)能调节压力及注浆速率，浆体通过所述二次结构泵(15)后被施加一定强度的气压，通过所述高压防爆管(16)注入防屈曲支撑
钢套筒预留孔位内。
[0046]
本发明还揭示一种上述的压力注浆搅拌设备的控制方法，所述控制方法包括：
[0047]
步骤1：根据屈曲约束支撑强度等级及尺寸等参数确定内部填充混凝土的强度等级、配合比、及各材料的用量等参数；
[0048]
步骤2：骨料供给系统、粉料供给系统、及自动供水系统根据各成分具体配置质量进行自动称重，之后将原料运输至搅拌机内；
[0049]
步骤3：搅拌机充分搅拌，形成混凝土浆体；
[0050]
步骤4：混凝土浆体搅拌完成后倒入二次结构泵，加压后通过高压防爆管注入屈曲约束支撑钢套筒内，形成完成的屈曲约束支撑构件。
[0051]
本发明提供的结构形式简单，可以极大程度提高注浆密实度，同时，也可以大大提高制作防屈曲支撑过程中向钢套筒内注浆的效率，降低工人劳动量。
[0052]
综上所述，本发明提出的压力注浆搅拌设备及其控制方法，可更高效地实现对屈曲约束支撑钢套筒内混凝土的灌注。
[0053]
本发明结构形式简单，可以极大程度提高注浆密实度，同时，也可以大大提高制作屈曲约束支撑过程中向钢套筒内注浆的效率，缩短工作时间，降低工人劳动量。
[0054]
本发明可以实现从混凝土各个成分的称量、搅拌至浆体压力灌注的全自动过程，不仅可以大大节省人力及时间，使用压力灌注混凝土还可以有效确保混凝土的密实度，保障屈曲约束支撑的质量。同时，本发明提供的用于屈曲约束支撑钢套筒内混凝土填充的的压力注浆搅拌设备结构形式简单，易于操作。
[0055]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0056]
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。