一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法，实现了粗细骨料和水泥浆的分离式上料，在湿拌料混合器部分混合均匀，通过雾化速凝剂溶液，大大减省了速凝剂溶液的使用量，保证了湿拌料的长距离输送和速凝剂的均匀混合，达到了喷射无粉尘，且喷射质量和喷射效果十分理想，同时通过废水处理装置，对冲洗废水中的砂石，清水进行回收再利用，简约了水资源。本发明提出的新型分离式湿式喷射机机具系统具有机具制作成本低廉、上料极为简易、操作简单、输送距离长且喷射无粉尘，效果十分理想、结构设计简单耐用等优点。
【专利说明】一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土施工领域，具体涉及一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法。
【背景技术】
[0002]在现有的地下工程，尤其在隧道工程及矿山工程中，干式喷射机系统具有上料简单、机具装备成本低廉等优点，但因存在粉尘量大、回弹严重、作业环境恶劣、喷射混凝土质量难以控制等诸多缺点，干式喷射机系统受到极大的限制。虽然湿喷技术较之干喷技术具有粉尘回弹较低、水灰比控制好等诸多优点，但目前工程实践所采用的混凝土湿喷机都存在着不同程度的弊端，现有的湿喷机设计昂贵复杂，维护成本较高，并且输送距离较近，施工操作较吃力。此外对于隧道工程而言，由于具体工程条件的限制，目前的湿喷机机具系统要求配备湿拌料输送车，从而产生隧道湿喷的混凝土拌料供应问题。
[0003]总之，具有诸多优点的湿喷工艺在实际工程应用，由于机具本身的设计问题，受到诸多限制，严重影响了湿喷工艺的发展。因此，本发明提出的一种喷射混凝土用分离式湿法喷射系统，在干喷剂送粗细骨料的基础上，通过与水泥浆的混合，然后在喷头出添加液态速凝剂的工艺设计改良，实现了湿喷机的效果，克服了现有湿喷机具存在的机具装备成本昂贵、输送距离较短等诸多缺点，并且保证了喷射效果和喷射质量。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0006]一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，包括细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器、速凝剂供给装置和污水回收处理装置，水泥浆输出装置和速凝剂供给装置均与一个高压供水装置相连，水泥浆输出装置与细骨料混合装置的输出端连接于混合搅拌器的输入端，混合搅拌器通过湿拌料输出管与喷射装置相连，速凝剂供给装置的输出端通过速凝剂溶液输出管与喷射装置相连，所述喷射装置与所述速凝剂供给装置之间设有雾化器，所述雾化器连接有压缩空气供给装置，在所述细骨料混合装置、水泥浆输出装置的输出端均连接有定量控制阀，所述控制阀为电磁阀，速凝剂供给装置上设有定量泵，所述速凝剂供给装置通过速凝剂溶液输出管将速凝剂溶液至雾化器处，通过压缩空气将雾化器雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管和喷射装置处，所述喷射装置通过水管依次连接有砂石分离设备、一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池和清水池，所述喷射装置与所述一级沉淀相连，所述喷射装置通过螺纹与所述水管连接，所述清水池通过水管连接有高压水管，所述砂石分离设备一端连接有砂石收集装置。
[0007]其中，所述细骨料混合装置为用于盛装石子和沙子的干式喷射机，借助高压风，在定量控制阀的调节下定量输出混合均匀的粗细骨料，通过混合的粗细骨料输出管接入混合搅拌器。
[0008]其中，所述水泥浆输出装置包括用于搅拌水泥和水的搅拌器和水泥浆输出泵，所述的水泥浆输出泵设置于搅拌器的输出管路上，从而完成水泥和水的充分混合，并在定量控制阀的调节下，通过水泥浆输出管定量输出水泥浆，接入混合搅拌器。
[0009]其中，所述混合搅拌器为用于混合细骨料混合装置和水泥浆输出装置输出的石子、沙子和湿的水泥，所述混合搅拌器的输出端接入到喷射装置。
[0010]其中，所述高压供水装置包括高压水管和定量泵，所述的高压水管连接到水源，在高压水管与水源的连接回路上设有一个调节阀，所述的定量泵设于高压水管与水泥浆输出装置，所述高压水管与所述搅拌器的连接处设有调节阀。
[0011]其中，所述的细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器和速凝剂供给装置，都集成在同一个平台作业车上。
[0012]上述的高性能湿法喷射混凝土的施工装置的施工方法，包括如下步骤:
[0013]S1、将石子和沙子加入干式喷射机内，在定量控制阀的调节下，将混合均匀的粗细骨料经过粗细骨料输出管，输送至混合搅拌器；
[0014]S2、高压水在定量泵和调节阀的控制调节下，分流一部分水至水泥浆输出装置的搅拌器内；搅拌均匀后的水泥浆，在水泥浆泵的泵送作用下经由水泥浆管，输送至混合搅拌器；
[0015]S3、与步骤S2同时高压水在定量泵的控制调节下，分流一部分水进入速凝剂供给装置的定量泵，形成速凝剂溶液，在泵的输送作用下，经由速凝剂输出管，输送至雾化器，通过压缩空气将雾化器雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管和喷射装置处；
[0016]S4、混合均匀的粗细骨料和水泥浆，同时进入湿拌料混合器，经过混合形成均匀的湿拌料，经由湿拌料输出管，输送至喷头；
[0017]S5、在喷头内，速凝剂溶液和湿拌料均匀接触，最后喷出；
[0018]S6、通过高压水管内的泵体，调节水量，从而对细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器进行冲洗，同时通过砂石分离设备进行冲洗废水中的砂石分离，通过一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池对冲洗废水进行净化处理后，流入清水池，高压水管从清水池中抽取清水，进行重复利用
[0019]上述方案中，实现了粗细骨料和水泥浆的分离式上料，在湿拌料混合器部分混合均匀，通过雾化速凝剂溶液，大大减省了速凝剂溶液的使用量，保证了湿拌料的长距离输送和速凝剂的均匀混合，达到了喷射无粉尘，且喷射质量和喷射效果十分理想，同时通过废水处理装置，对冲洗废水中的砂石，清水进行回收再利用，简约了水资源。本发明提出的新型分离式湿式喷射机机具系统具有机具制作成本低廉、上料极为简易、操作简单、输送距离长且喷射无粉尘，效果十分理想、结构设计简单耐用等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置及其施工方法实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]如图1所示，本实施例提供了一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，包括细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器6、速凝剂供给装置和污水回收处理装置，水泥浆输出装置和速凝剂供给装置均与一个高压供水装置相连，水泥浆输出装置与细骨料混合装置的输出端连接于混合搅拌器6的输入端，混合搅拌器6通过湿拌料输出管15与喷射装置7相连，速凝剂供给装置13的输出端通过速凝剂溶液输出管14与喷射装置7相连，所述喷射装置7与所述速凝剂供给装置13之间设有雾化器16，所述雾化器16连接有压缩空气供给装置17，在所述细骨料混合装置、水泥浆输出装置的输出端均连接有定量控制阀5，所述控制阀5为电磁阀，速凝剂供给装置13上设有定量泵12，所述速凝剂供给装置13通过速凝剂溶液输出管14将速凝剂溶液至雾化器16处，通过压缩空气17将雾化器16雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管15和喷射装置7处，所述喷射装置7通过水管依次连接有砂石分离设备18、一级沉淀池20、二级沉淀池19、三级沉淀池21和清水池22，所述喷射装置7与所述一级沉淀20相连，所述喷射装置7通过螺纹与所述水管连接，所述清水池22通过水管连接有高压水管11，所述砂石分离设备18 —端连接有砂石收集装置I。
[0023]其中，所述细骨料混合装置为用于盛装石子和沙子的干式喷射机2，借助高压风，在定量控制阀5的调节下定量输出混合均匀的粗细骨料，通过混合的粗细骨料输出管4接入混合搅拌器6。
[0024]其中，所述水泥浆输出装置包括用于搅拌水泥和水的搅拌器8和水泥浆输出泵9，所述的水泥浆输出泵9设置于搅拌器8的输出管路上，从而完成水泥和水的充分混合，并在定量控制阀5的调节下，通过水泥浆输出管10定量输出水泥浆，接入混合搅拌器6。
[0025]其中，所述混合搅拌器6为用于混合细骨料混合装置和水泥浆输出装置输出的石子、沙子和湿的水泥，所述混合搅拌器6的输出端接入到喷射装置7。
[0026]其中，所述高压供水装置包括高压水管11和定量泵12，所述的高压水管11连接到水源，在高压水管11与水源的连接回路上设有一个调节阀，所述的定量泵12设于高压水管11与水泥浆输出装置，所述高压水管11与所述搅拌器8的连接处设有调节阀3。
[0027]其中，所述的细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器6和速凝剂供给装置13，都集成在同一个平台作业车上。
[0028]上述的高性能湿法喷射混凝土的施工装置的施工方法，包括如下步骤:
[0029]S1、将石子和沙子加入干式喷射机2内，在定量控制阀5的调节下，将混合均匀的粗细骨料经过粗细骨料输出管4，输送至混合搅拌器6 ；
[0030]S2、高压水在定量泵12和调节阀3的控制调节下，分流一部分水至水泥浆输出装置的搅拌器内；搅拌均匀后的水泥浆，在水泥浆泵的泵送作用下经由水泥浆管，输送至混合搅拌器6 ；
[0031]S3、与步骤S2同时高压水在定量泵的控制调节下，分流一部分水进入速凝剂供给装置13的定量泵12，形成速凝剂溶液，在泵的输送作用下，经由速凝剂输出管14，输送至雾化器16，通过压缩空气17将雾化器16雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管15和喷射装置7处；
[0032]S4、混合均匀的粗细骨料和水泥浆，同时进入湿拌料混合器，经过混合形成均匀的湿拌料，经由湿拌料输出管，输送至喷头；
[0033]S5、在喷头内，速凝剂溶液和湿拌料均匀接触，最后喷出；
[0034]S6、通过高压水管11内的泵体，调节水量，从而对细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器6进行冲洗，同时通过砂石分离设备18进行冲洗废水中的砂石分离，通过一级沉淀池20、二级沉淀池19、三级沉淀池21对冲洗废水进行净化处理后，流入清水池22，高压水管11从清水池22中抽取清水，进行重复利用
[0035]本具体实施实现了粗细骨料和水泥浆的分离式上料，在湿拌料混合器部分混合均匀，通过雾化速凝剂溶液，大大减省了速凝剂溶液的使用量，保证了湿拌料的长距离输送和速凝剂的均匀混合，达到了喷射无粉尘，且喷射质量和喷射效果十分理想，同时通过废水处理装置，对冲洗废水中的砂石，清水进行回收再利用，简约了水资源。本发明提出的新型分离式湿式喷射机机具系统具有机具制作成本低廉、上料极为简易、操作简单、输送距离长且喷射无粉尘，效果十分理想、结构设计简单耐用等优点。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，包括细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器(6)、速凝剂供给装置和污水回收处理装置，水泥浆输出装置和速凝剂供给装置均与一个高压供水装置相连，水泥浆输出装置与细骨料混合装置的输出端连接于混合搅拌器(6)的输入端，混合搅拌器(6)通过湿拌料输出管(15)与喷射装置(7)相连，速凝剂供给装置(13)的输出端通过速凝剂溶液输出管(14)与喷射装置(7)相连，所述喷射装置(7)与所述速凝剂供给装置(13)之间设有雾化器(16)，所述雾化器(16)连接有压缩空气供给装置(17)，在所述细骨料混合装置、水泥浆输出装置的输出端均连接有定量控制阀(5)，所述控制阀(5)为电磁阀，速凝剂供给装置(13)上设有定量泵(12)，所述速凝剂供给装置(13)通过速凝剂溶液输出管(14)将速凝剂溶液至雾化器(16)处，通过压缩空气(17)将雾化器(16)雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管(15)和喷射装置(7)处，所述喷射装置(7)通过水管依次连接有砂石分离设备(18)、一级沉淀池(20)、二级沉淀池(19)、三级沉淀池(21)和清水池(22)，所述喷射装置(7)与所述一级沉淀(20)相连，所述喷射装置(7)通过螺纹与所述水管连接，所述清水池(22)通过水管连接有高压水管(11)，所述砂石分离设备(18) —端连接有砂石收集装置(I)。
2.根据权利要求1所述的一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，所述细骨料混合装置为用于盛装石子和沙子的干式喷射机(2)，借助高压风，在定量控制阀(5)的调节下定量输出混合均匀的粗细骨料，通过混合的粗细骨料输出管(4)接入混合搅拌器(6)。
3.根据权利要求1所述的一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，所述水泥浆输出装置包括用于搅拌水泥和水的搅拌器(8)和水泥浆输出泵(9)，所述的水泥浆输出泵(9)设置于搅拌器(8)的输出管路上，从而完成水泥和水的充分混合，并在定量控制阀(5)的调节下，通过水泥浆输出管(10)定量输出水泥浆，接入混合搅拌器(6)。
4.根据权利要求1所述的一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，所述混合搅拌器(6)为用于混合细骨料混合装置和水泥浆输出装置输出的石子、沙子和湿的水泥，所述混合搅拌器￠)的输出端接入到喷射装置(7)。
5.根据权利要求1所述的一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，所述高压供水装置包括高压水管(11)和定量泵(12)，所述的高压水管(11)连接到水源，在高压水管(11)与水源的连接回路上设有一个调节阀，所述的定量泵(12)设于高压水管(11)与水泥浆输出装置，所述高压水管(11)与所述搅拌器(8)的连接处设有调节阀(3)。
6.根据权利要求1所述的一种高性能湿法喷射混凝土的施工装置，其特征在于，所述的细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器(6)和速凝剂供给装置(13)，都集成在同一个平台作业车上。
7.如权利要求1-6所述的高性能湿法喷射混凝土的施工装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤: 51、将石子和沙子加入干式喷射机(2)内，在定量控制阀(5)的调节下，将混合均匀的粗细骨料经过粗细骨料输出管(4)，输送至混合搅拌器(6)； 52、高压水在定量泵(12)和调节阀(3)的控制调节下，分流一部分水至水泥浆输出装置的搅拌器内；搅拌均匀后的水泥浆，在水泥浆泵的泵送作用下经由水泥浆管，输送至混合搅拌器⑶; 53、与步骤S2同时高压水在定量泵的控制调节下，分流一部分水进入速凝剂供给装置(13)的定量泵(12)，形成速凝剂溶液，在泵的输送作用下，经由速凝剂输出管(14)，输送至雾化器(16)，通过压缩空气(17)将雾化器(16)雾化后的速凝剂输送到与混合均匀的湿拌料接触作用，到达湿拌料输出管(15)和喷射装置(7)处； 54、混合均匀的粗细骨料和水泥浆，同时进入湿拌料混合器，经过混合形成均匀的湿拌料，经由湿拌料输出管，输送至喷头； 55、在喷头内，速凝剂溶液和湿拌料均匀接触，最后喷出； 56、通过高压水管(11)内的泵体，调节水量，从而对细骨料混合装置、水泥浆输出装置、混合搅拌器(6)进行冲洗，同时通过砂石分离设备(18)进行冲洗废水中的砂石分离，通过一级沉淀池(20)、二级沉淀池(19)、三级沉淀池(21)对冲洗废水进行净化处理后，流入清水池(22)，高压水管(11)从清水池(22)中抽取清水，进行重复利用。
【文档编号】E21D11/10GK104141498SQ201410255029
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】刘开平, 田耀刚, 何锐, 王振军, 孙增智, 关博文, 邢明亮, 从培良, 熊锐, 盛艳萍 申请人:长安大学