具有抗磨及快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备的制作方法

1.本发明属于竖井输送设备技术领域，特别是涉及具有抗磨快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备。


背景技术：

2.新安县引畛济涧工程是洛阳市重点引黄补源工程之一，开发任务是通过地下隧洞引水满足新安县生活供水及涧河沿线工业用水需求，改善涧河生态环境，保障灌区农业增效、农民增收，充分发挥小浪底库区支流库容的作用。该工程等别为ⅲ等，主要建筑物级别为3级。隧洞为无压洞，全长约13.601km，比降为1/5038，设计最大引水流量2.2m3/s。采用钻爆法掘进，圆拱直墙型断面衬砌后尺寸为2.4m
×
3.2m(宽
×
高)。竖井平均深度115米，项目中涉及到的混凝土垂直输送是卡脖子环节，为避免混凝土熟料高落差下井的离析、骨料分离和堵管，同时缩短混凝土出机到浇筑入仓的间隔时间，采用地面拌制混凝土生料加上井下搅拌泵送一体机拌和泵送入仓的工艺保证质量、加快进度。
3.上述技术中所使用的普通钢制垂直输送设备通常由螺栓固定或者焊接固定的方式拼接而成，受竖井中人员提升设备上下空间所限，底部不得不进行一定角度的弯曲或转折保障原料的输送，在长期使用的过程中，受到百余米高处高速下落的物料的持续冲击会出现下料管磨损严重的问题，尤其是转角处附近钢管，同时深井下料管堵塞清理繁琐且极不安全，为此我们提出了具有抗磨快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备解决上述问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供具有抗磨及快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备，避免了现有的输送设备在长期使用的过程中，其受到物料的冲击会导致下料管磨损严重，且其整套管路都在不定位置破损，反复补换，极大缩短了整套设备地使用寿命，严重影响工期和成本。同时其下料管堵塞清理繁琐且极不安全的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：具有抗磨及快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备，包括若干组输送主管，输送主管之间通过法兰和螺栓活动连接，末端所述输送主管的底端设置有消力转换器，且消力转换器具有倾斜设置的侧向分支，所述消力转换器的底端用法兰盖封口，且封口板与消力转换器构成的密闭空间内设有中石堆。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述中石堆的顶部自然成倾斜状，且中石堆的倾斜程度与消力转换器侧向分支的倾斜程度一致。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述消力转换器侧向分支内壁的下表面设置有mn17耐磨高锰钢连接板，且连接板的表面固定安装有若干组挑流片，挑流片成半弧形设计，且弧形内侧面与侧向分支开口一致。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述消力转换器的侧向分支内壁焊接有多组钢
筋环，多组钢筋环间的间距从里至外逐步增大。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述消力转换器内壁侧面焊接有高锰钢补强板。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述输送主管的顶端开口设置有进料漏斗，所述进料漏斗的底端固定连接有导料钢管，所述导料钢管的中轴线与输送主管的中轴线相重合，所述导料钢管的口径小于输送主管的口径。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述输送主管的内壁固定连接有若干个补强板和高锰钢片，若干个高锰钢片之间环状排布构成环状阻拦结构，多层环状阻拦结构之间相互交错。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述转换器侧向分支开口处活动连接有末端防冲罩，所述防冲罩为圆弧形结构，由内而外分别为弹性罩和刚性罩，垂挂在出口处焊接的钢筋轴上。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述输送主管的外壁设置有复合修补备件，所述复合修补备件包括补强板，所述补强板内壁压紧多层折叠后的废旧风筒布，所述补强板以铁丝捆扎的方式与输送主管固定连接。
14.与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
15.1、该装置通过在输送管道的底端设置消力转换器，采用人字形消力转换器替换拐角钢管，通过在消力转换器的拐角处设置中石堆增加了垂直受力处的管壁厚度，同时形成缓冲斜面，配合高锰钢补强板，以达到抵抗物料下落的冲击力作用，同时方便物料转向；而挑流片和钢筋环则可组合成抗磨减速区，进一步减缓物料的速度与冲击力；而通过设置可拆卸的法兰盖便于对管道进行疏通，通过其设计，能够有效减少管道拐角处的冲击磨损，又为堵料快速疏通提供了方便。
16.2、该装置在针对垂直管壁个别磨损较小的部位修补时，通过复合修补备件，覆盖破损孔洞的柔性补强片磨损后会被骨料、水泥填缝覆盖不断更新形成最内层抗冲击层，且最外层通过半块钢管压紧固定，形成多层夹心补丁，既发挥了柔性材料的缓冲耐磨性能，又发挥了刚性材料的坚固抗冲性能，不仅缩短了修补时间，而且简便安全。
17.3、采用布置在输送主管重点部位和薄弱环节处设置的补强板及交叉错位布置的高锰钢片作为管道中的消力系统，有效地缓解物料对管道的磨损，降低物料下落速度，提高了管道的使用寿命，节约了养护成本，缩短了工期。
18.4、该装置通过进料漏斗和导料钢管来进料，有效避免了因为物料贴壁循环下落造成的垂直管道磨损，进而节约了换管成本和维修时间。
19.5、活动连接的末端防冲罩进一步降低了出口处物料对接料设备的冲击力，提高水平运输效率。
20.6、部分部件的材料可选用工程中产生的废钢管、风筒布、输送带、旧轮胎等，低成本绿色低碳循环。
附图说明
21.图1为本发明的整体立体结构示意图；
22.图2为本发明的消力转换器局部正视剖面结构示意图；
23.图3为本发明的补强板俯视结构示意图；
24.图4为本发明的进料漏斗立体结构示意图；
25.图5为本发明的输送主管俯视剖面结构示意图；
26.图6为本发明的复合修补备件结构示意图；
27.图7为本发明的末端防冲罩结构示意图。
28.其中：1、输送主管；2、消力转换器；3、法兰盖；4、末端防冲罩；5、补强板；6、钢筋环；7、连接板；8、挑流片；9、中石堆；10、复合修补备件；101、补强板；102、柔性补强片；11、进料漏斗；12、导料钢管；13、高锰钢片。
具体实施方式
29.为了使本发明实现的技术手段；创作特征；达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料；试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
30.实施例
31.如图1-图7所示的具有抗磨及快速疏通结构的超深竖井混凝土垂直输送设备，包括若干组输送主管1，经试验，规格320mm直径的钢管在成本和输送通畅性，以及安装便捷性安全性方面最适宜，输送主管1之间通过法兰和螺栓活动连接，末端输送主管1的底端设置有消力转换器2，且消力转换器2具有倾斜设置的侧向分支，消力转换器2的底端设置有法兰盖3，且法兰盖3与消力转换器2构成的空间内设有中石堆9。
32.在其他实施例中，中石堆9的顶部成倾斜状，且中石堆9的倾斜程度与消力转换器2侧向分支的倾斜程度一致；
33.通过该设计，可以在物料下落时，通过中石堆9的倾斜面进行缓冲，且方便物料转向利用消力转换器2正常排料，而可拆卸式的法兰盖3与消力转换器2的底端左侧开口相连接，有效解决了垂直管道易堵管的问题，提高了施工效率，降低了施工成本。
34.在其他实施例中，消力转换器2内壁侧面焊接有补强板5，补强板5通常选用mn17高锰钢，消力转换器2侧向分支内壁的下表面同样设置有连接板7，连接板7也通常选用mn17高锰钢；
35.通过该设计，可以利用mn17高锰钢的高耐磨性补强保护重点部位管壁，减少末端冲击带来的磨损。
36.在其他实施例中，连接板7的表面以120
°
角固定安装有若干组挑流片8，挑流片8成半弧形设计，且弧形内侧面与侧向分支开口一致；
37.通过该设计，利用挑流片8的形状以及分布特点，对下落过程中，部分发散的物料起到挑流借力对冲的效果，便于配合中石堆9协同进行缓冲。
38.在其他实施例中，消力转换器2的侧向分支内壁焊接有多组钢筋环6，多组钢筋环6间的间距从里至外逐步增大；
39.通过该设计，钢筋环6向焊接于斜向管道的内壁，减缓物料的速度与冲击力。
40.在其他实施例中，输送主管1的顶端开口设置有进料漏斗11，进料漏斗11的底端固
定连接有导料钢管12，导料钢管12的中轴线与输送主管1的中轴线相重合，导料钢管12的口径小于输送主管1的口径；
41.通过该设计，在利用进料漏斗11添加物料时，物料通过进料漏斗11底端的导料钢管12排入到输送主管1中，而导料钢管12的口径小于输送主管1的口径，便于物料垂直下落，防止物料与输送主管1内壁直接接触而导致输送主管1内壁磨损，且节约了换管成本和维修时间。
42.在其他实施例中，输送主管1的内壁固定连接有若干个高锰钢片13，若干个高锰钢片13之间环状排布构成环状阻拦结构，多层环状阻拦结构之间相互交错。
43.通过该设计，能够为输送主管1中输送的物料提供一定程度的减速作用。
44.在其他实施例中，转换器2侧向分支开口处通过插销结构转动连接有末端防冲罩4，所述防冲罩4为圆弧形复合板状结构，由内而外分别为弹性板和刚性板。
45.通过该设计，可以利用防冲罩4的阻挡作用，有效解决了物料出口冲击力过大的缺点。
46.在其他实施例中，输送主管1的外壁设置有复合修补备件10，所述复合修补备件10包括补强板101，补强板101通常由旧的输送主管1纵剖制作而成，所述补强板101的内壁贴附有柔性补强片102，柔性补强片102通常为施工场地内经过多次折叠构成的多层废旧风筒布，布料磨损后会被骨料、水泥填缝覆盖不断更新形成最内层抗冲击层，所述补强板101以铁丝捆扎的方式与输送主管1固定连接。
47.通过该设计，便于就地取材对输送主管1进行修补，多层夹心补丁既发挥了柔性材料的缓冲耐磨性能，又发挥了刚性材料的坚固抗冲性能，破口保护时间延长10-15倍；仅需把提前准备好的备件扣在磨损处用铁丝绑扎，修补输送主管1的时间比从前缩短了5-10倍。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”；“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”；“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理；主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。