一种新型混凝土喷浆设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种新型混凝土喷浆设备。
【背景技术】
[0002]在地基加固中，普遍采用静压化学或水泥注浆和高压旋喷注浆，静压化学或水泥注浆是将不同性质的硬化剂(化学药品或水泥)，用压力注入到地基中，用以改良土的性质，这种方法主要适用于砂类土和粘性土。但是，在很多情况下，由于土层和土性的关系，其加固效果不容易控制，尤其是在沉积的分层地基和夹层多的地基中，注入剂往往会沿着层面流动，难以渗透到细颗粒的孔隙中，经常出现加固效果不明显的情况；高压旋喷注浆是利用超高压喷射流体的功能，将土层的组织结构破坏，并将破坏了的土粒与浆液混合搅拌，在地层中形成固结体，是作为在狭隘场所及既有构造物的地基加固的首选工艺，但目前高压旋喷注浆普遍存在水泥用量大、施工时间长、排泥量多的缺点，其中水泥用量约为需加固体体积的50%以上，注浆成本高，严重阻碍高压旋喷注浆的推广应用。
【发明内容】
[0003]针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种经济、高效、快速的，可工程规模化应用的新型混凝土喷浆设备。
[0004]为了实现上述目的，其技术解决方案为:一种新型混凝土喷浆设备，由钻头、多孔管、混凝土浆供给系统、高压水供给系统、高压气供给系统、泥浆抽提系统和控制系统组成；钻头设置在多孔管的下端，高压水供给系统由高压水喷头、第一流量计、水剂储存罐、第一单向阀、第一加压机构成，高压水喷头固定在钻头上，高压水喷头与多孔管中的高压水管连接，水剂储存罐设置在多孔管的后侧，水剂储存罐通过管道与第一单向阀的进液口连接，管道中间设置有第一流量计，第一单向阀出液口通过管道与多孔管中的高压水管连接，第一加压机通过管道与水剂储存罐连接；所述高压气供给系统由空气罐、第二单向阀、第二流量计组成，所述第一加压机通过管道与空气罐连接，空气罐通过管道与第二单向阀进气口连接，管道中间设置有第二流量计，第二单向阀的出气口通过管道与多孔管的动力装置连接；所述混凝土浆供给系统由高压混凝土浆喷头、泥浆栗、搅拌机、制浆仓、第二加压机和电机组成，高压混凝土浆喷头固定在钻头上，高压混凝土浆喷头与多孔管中的高压混凝土浆管连接，搅拌机位于制浆仓内，电机固定在制浆仓的上方，电机与搅拌机连接，泥浆栗的进浆口通过管道与制浆仓的出浆口连接，泥浆栗的出浆口通过管道与多孔管中的高压混凝土浆管连接，管道中间设置有第二加压机；所述泥浆抽提系统由排泥栗、多孔管中的泥浆管和泥浆箱组成，所述排泥栗固定在多孔管的下方，与泥浆管连接，泥浆管的上端通过管道与所述泥浆箱连接；所述控制系统由管线集合器和控制台组成，管线集合器的一端通过导线与第一流量计、第一单向阀、第一加压机、第二单向阀、第二流量计、泥浆栗、第二加压机和电机连接，管线集合器的另一端通过导线与控制台连接。
[0005]所述高压水喷头和高压混凝土浆喷头均由耐腐蚀材料制成。
[0006]所述多孔管及其连接的管道均为耐腐蚀管道。
[0007]采用上述技术方案的有益效果:本发明混凝土喷浆设备，采用制浆仓配制混凝土泥浆，第二加压机、泥浆栗和高压混凝土浆喷头实现混凝土泥浆的配制、加压、输送及喷射，高压水供给系统实现对地层切削，高压气供给系统提供动力，泥浆抽提系统实现快速排泥和控制系统实现对设备的自动化控制。本发明混凝土喷浆设备集混凝土材料泥浆的配制、加压、输送、喷射、地层切削、强制排泥、泥浆收集及自动化控制于一体，可实现360°全方位地基加固的施工，对于周边环境及地基扰动影响积极微小；能实施大深度地基加固及水面下的施工，并且可以灵活选择排泥场所，结构紧凑、操作方便，可以大规模工程应用，实现混凝土喷剂的高效、快速施工。
【附图说明】
[0008]附图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明进行进一步详细描述:
如附图1所示的新型混凝土喷浆设备，所述的一种新型混凝土喷浆设备由钻头1、多孔管5、混凝土浆供给系统、高压水供给系统、高压气供给系统、泥浆抽提系统和控制系统组成；钻头1设置在多孔管5的下端，高压水供给系统由高压水喷头2、第一流量计7、水剂储存罐8、第一单向阀9、第一加压机10构成，高压水喷头2固定在钻头1上，高压水喷头2与多孔管5中的高压水管连接，水剂储存罐8设置在多孔管5的后侧，水剂储存罐8通过管道与第一单向阀9的进液口连接，管道中间设置有第一流量计7，第一单向阀9出液口通过管道与多孔管5中的高压水管连接，第一加压机10通过管道与水剂储存罐8连接。所述高压气供给系统由空气罐11、第二单向阀12、第二流量计13组成，第一加压机10设置在水剂储存罐8和空气罐11之间，且第一加压机10通过管道与空气罐11连接，空气罐11通过管道与第二单向阀12进气口连接，管道中间设置有第二流量计13，第二单向阀12的出气口通过管道与多孔管5的动力装置连接。所述混凝土浆供给系统由高压混凝土浆喷头3、泥浆栗14、搅拌机15、制浆仓16、第二加压机17和电机18组成，高压混凝土浆喷头3固定在钻头1上，高压混凝土浆喷头3与多孔管5中的高压混凝土浆管连接，制浆仓16设置在空气罐11的后侧，搅拌机15位于制楽仓16内，电机18固定在制楽仓16的上方，电机18与搅拌机15连接，泥浆栗14的进浆口通过管道与制浆仓16的出浆口连接，泥浆栗14的出浆口通过管道与多孔管5中的高压混凝土浆管连接，管道上还设置有第二加压机17。所述泥浆抽提系统由排泥栗4、多孔管中的泥浆管和泥浆箱6组成，所述排泥栗4固定在多孔管5的下方，与泥浆管连接，泥浆管的上端通过管道与所述泥浆箱6连接。所述控制系统由管线集合器19和控制台20组成，管线集合器19的一端通过导线与第一流量计7、第一单向阀9、第一加压机10、第二单向阀12、第二流量计13、泥浆栗14、第二加压机17和电机18连接，管线集合器19的另一端通过导线与控制台20连接。
[0010]施工时:首先启动控制台，通过管线集合器启动第一流量计、第一单向阀、第一加压机、第二单向阀、第二流量计、泥浆栗、第二加压机和电机。
[0011]第一加压机分别对水剂罐和空气罐中的水剂加压到指定压力，第二单向阀打开，高压气经管道输送至多孔管的动力装置，多孔管的动力装置带动多孔管旋转，第二流量计控制高压气体的流量，第一单向阀打开，高压水经管道输送至多孔管内的高压水管内，通过高压水喷头喷射，实现对地层的切割，第一流量计控制高压水的流量，排泥栗将切割过程中产生的泥浆经多孔管内的泥浆管抽至泥浆箱内。然后将混凝土、添加剂和清水倒入制浆仓内，电机带动搅拌机旋转，将混凝土、添加剂和清水混合均匀后，泥浆栗将混凝土浆抽出，第二加压机对混凝土浆加压到指定压力，加压后混凝土浆通过多孔管中的高压混凝土浆管经高压混凝土浆喷头喷射到指定位置。混凝土浆喷射过程中，多孔管不断旋转，实现混凝土浆的360。喷射。
【主权项】
1.一种新型混凝土喷浆设备，其特征在于:由钻头、多孔管、混凝土浆供给系统、高压水供给系统、高压气供给系统、泥浆抽提系统和控制系统组成，钻头设置在多孔管的下端；高压水供给系统由高压水喷头、第一流量计、水剂储存罐、第一单向阀、第一加压机构成，高压水喷头固定在钻头上，高压水喷头与多孔管中的高压水管连接，水剂储存罐设置在多孔管的后侧，水剂储存罐通过管道与第一单向阀的进液口连接，管道中间设置有第一流量计，第一单向阀出液口通过管道与多孔管中的高压水管连接，第一加压机通过管道与水剂储存罐连接；所述高压气供给系统由空气罐、第二单向阀、第二流量计组成，所述第一加压机通过管道与空气罐连接，空气罐通过管道与第二单向阀进气口连接，管道中间设置有第二流量计，第二单向阀的出气口通过管道与多孔管的动力装置连接；所述混凝土浆供给系统由高压混凝土浆喷头、泥浆栗、搅拌机、制浆仓、第二加压机和电机组成，高压混凝土浆喷头固定在钻头上，高压混凝土浆喷头与多孔管中的高压混凝土浆管连接，搅拌机位于制浆仓内，电机固定在制浆仓的上方，电机与搅拌机连接，泥浆栗的进浆口通过管道与制浆仓的出浆口连接，泥浆栗的出浆口通过管道与多孔管中的高压混凝土浆管连接，管道中间设置有第二加压机；所述泥浆抽提系统由排泥栗、多孔管中的泥浆管和泥浆箱组成，所述排泥栗固定在多孔管的下方，与泥浆管连接，泥浆管的上端通过管道与所述泥浆箱连接；所述控制系统由管线集合器和控制台组成，管线集合器的一端通过导线与第一流量计、第一单向阀、第一加压机、第二单向阀、第二流量计、泥浆栗、第二加压机和电机连接，管线集合器的另一端通过导线与控制台连接。2.如权利要求1所述的新型混凝土喷浆设备，其特征在于:所述高压水喷头和高压混凝土楽喷头均由耐腐蚀材料制成。3.如权利要求1所述的新型混凝土喷浆设备，其特征在于:所述多孔管及其连接的管道均为耐腐蚀管道。
【专利摘要】本发明公开了一种新型混凝土喷浆设备，属于岩土工程技术领域，所述的一种新型混凝土喷浆设备由钻头（1）、多孔管（5）、混凝土浆供给系统、高压水供给系统、高压气供给系统、泥浆抽提系统和控制系统组成。本发明混凝土喷浆设备集混凝土材料泥浆的配制、加压、输送、喷射、地层切削、强制排泥、泥浆收集及自动化控制于一体，可实现360°全方位地基加固的施工，对于周边环境及地基扰动影响积极微小；能实施大深度地基加固及水面下的施工，并且可以灵活选择排泥场所，结构紧凑、操作方便，可以大规模工程应用，实现混凝土喷剂的高效、快速施工。
【IPC分类】E02D3/12, E02D15/02
【公开号】CN105350518
【申请号】CN201510705211
【发明人】邵蔚, 隋翔, 张君伟, 秦弘泉, 潘自恒, 陈维康, 卢冰, 曹艺儒, 王瑞超, 陈华涛, 王德欢, 王东玉
【申请人】南阳市水利建筑勘测设计院, 河南灵捷水利勘测设计研究有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月27日