混凝土泵送方量确定方法、速凝剂控制方法、系统及装置与流程

本发明涉及湿喷混凝土施工，具体涉及一种混凝土泵送方量确定方法、速凝剂联动控制方法、系统、装置及介质。

背景技术：

1、

2、湿喷机是在一种隧道或其他工程中广泛使用的工程初期需要的支护设备，工作时湿喷机中的混凝土经泵送管路输送至喷射装置，然后用高压空气将速凝剂输送至喷射装置中并与混凝土充分混合，然后高速喷射至施工面，含有速凝剂的混凝土迅速凝结，从而形成支护层。

3、喷射时速凝剂的出量控制不好，会直接影响喷浆混凝土的凝结时间、固化强度以及施工成本等。当速凝剂过少，会增加混凝土的凝结时间，导致施工过程中混凝土的异常流动而达不到最终的施工效果，甚至出现混凝土掉落而造成浪费，将直接增加施工成本、增加施工时长。当速凝剂过多，根据速凝剂的品质不同，会导致增加混凝土的凝结时间、混凝土的最终凝结强度降低等情况。因此，喷射时速凝剂与混凝土需要一个最佳配比才行。

4、现有混凝土湿喷施工方案中，一种是操作人员根据其经验，观察喷浆的效果来调节速凝剂用量，极大程度上依赖操作人员的经验、熟练度，效果并不理想。另一种是根据理论泵送方量来简单计算其速凝剂的需求量，达到联动控制，但由于由于泵送过程中，不可能每次砼缸吸料都吸满，推缸也不是全行程推出，因而理论泵送方量与实际泵送方量存在较大偏差，从而导致速凝剂输送量与实际需求量存在偏差，故对速凝剂用量控制效果也不理想。

技术实现思路

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2、本发明目的在于：针对混凝土湿喷施工中速凝剂用量控制效果不佳的问题，提供一种混凝土泵送方量确定方法、速凝剂联动控制方法、系统、装置及介质，该方法可以根据速凝剂与混凝土的最佳配比来控制速凝剂出量，从而达到快速、稳定、高效的湿喷施工。

3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

4、一种混凝土泵送方量确定方法，包括以下步骤：

5、步骤一、确定泵送时的单次泵送方量，所述单次泵送方量通过流量计实时检测出一段时间内每一次泵送的方量后取平均值；

6、步骤二、根据单次泵送方量与砼缸体积的比值确定泵送效率；

7、步骤三、根据泵送效率对理论泵送方量实时校正，确定实际泵送方量。

8、进一步地，步骤三中所述理论泵送方量根据泵送机构中的换向开关得出泵送次数，再通过泵送次数与砼缸体积来确定。

9、本发明还提供一种湿喷机速凝剂联动控制方法，利用以上所述的混凝土泵送方量确定方法来控制速凝剂用量，包括以下步骤：

10、步骤一、根据以上所述的方法来预估喷浆作业时混凝土泵送方量，并根据预估的混凝土泵送方量计算喷浆过程中单位时间内实际的水泥消耗量；

11、步骤二、根据水泥消耗量确定单位时间内最佳的速凝剂消耗量；

12、步骤三、根据速凝剂消耗量控制速凝剂泵的转速。

13、进一步地，步骤一中所述的水泥消耗量是根据混凝土泵送方量和混凝土水泥含量来确定。

14、进一步地，步骤二中所述的速凝剂消耗量为步骤一中所述的水泥消耗量与最佳的速凝剂掺量率的乘积，其中速凝剂掺量率为速凝剂与混凝土中水泥质量的比值。

15、进一步地，最佳的速凝剂掺量率为操作人员按照试验得出的最佳掺量配比，并结合现场实际施工情况进行微调来确定。

16、本发明还提供一种湿喷机速凝剂联动控制系统，用于实现以上所述的湿喷机速凝剂联动控制方法，包括参数输入模块、混凝土检测模块、控制模块和信号输出模块，所述参数输入模块用于向控制模块输入喷射工艺相关参数，所述混凝土检测模块用于实时检测混凝土单次泵送方量，所述控制模块根据获取的混凝土单次泵送方量数据确定泵送效率，同时进行运算处理后输出速凝剂泵需求转速控制参数信号至信号输出模块，所述信号输出模块根据收到的速凝剂泵需求转速控制参数信号调节速凝剂泵的转速。

17、本发明还提供一种混凝土湿喷装置，采用以上所述的湿喷机速凝剂联动控制方法来控制速凝剂的用量。

18、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的湿喷机速凝剂联动控制方法。

19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

20、本发明通过引入泵送效率来确定实际泵送方量，然后通过计算单位时间内实际喷射出的混凝土中所含有的水泥质量，并结合速凝剂的最佳掺量配比，得到单位时间内最佳的速凝剂消耗质量，再换算成单位时间内的速凝剂消耗体积，然后根据速凝剂消耗体积来控制速凝剂泵的实际需求转速，从而实现速凝剂的联动控制；由于通过泵送效率对理论泵送方量进行实时校正，校正之后的数据才可用于后续计算，提高了混凝土量的计算准确性，同时结合混凝土水泥含量、最佳的速凝剂掺量率来控制速凝剂出量，从而达到快速、稳定、高效的湿喷施工，进而保证湿喷施工质量、降低施工成本。

技术特征：

1.一种混凝土泵送方量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的泵送方量确定方法，其特征在于，步骤三中所述理论泵送方量根据泵送机构中的换向开关得出泵送次数，再通过泵送次数与砼缸体积来确定。

3.一种湿喷机速凝剂联动控制方法，其特征在于，根据权利要求1所述的混凝土泵送方量确定方法来控制速凝剂用量，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的湿喷机速凝剂联动控制方法，其特征在于，步骤一中所述的水泥消耗量是根据混凝土泵送方量和混凝土水泥含量来确定。

5.根据权利要求3所述的湿喷机速凝剂联动控制方法，其特征在于，步骤二中所述的速凝剂消耗量为步骤一中所述的水泥消耗量与最佳的速凝剂掺量率的乘积，其中速凝剂掺量率为速凝剂与混凝土中水泥质量的比值。

6.根据权利要求5所述的湿喷机速凝剂联动控制方法，其特征在于，最佳的速凝剂掺量率为操作人员按照试验得出的最佳掺量配比，并结合现场实际施工情况进行微调来确定。

7.一种湿喷机速凝剂联动控制系统，用于实现权利要求3-6中任意一项所述的湿喷机速凝剂联动控制方法，其特征在于，包括参数输入模块、混凝土检测模块、控制模块和信号输出模块，所述参数输入模块用于向控制模块输入喷射工艺相关参数，所述混凝土检测模块用于实时检测混凝土单次泵送方量，所述控制模块根据获取的混凝土单次泵送方量数据确定泵送效率，同时进行运算处理后输出速凝剂泵需求转速控制参数信号至信号输出模块，所述信号输出模块根据收到的速凝剂泵需求转速控制参数信号调节速凝剂泵的转速。

8.一种混凝土湿喷装置，其特征在于，采用权利要求3-6中任意一项所述的湿喷机速凝剂联动控制方法来控制速凝剂的用量。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3-6中任意一项所述的湿喷机速凝剂联动控制方法。

技术总结
本发明公开了一种混凝土泵送方量确定方法、速凝剂控制方法、系统及装置，该方法包括：步骤一、确定泵送时的单次泵送方量，所述单次泵送方量通过流量计实时检测出一段时间内每一次泵送的方量后取平均值；步骤二、根据单次泵送方量与砼缸体积的比值确定泵送效率；步骤三、根据泵送效率对理论泵送方量实时校正，确定实际泵送方量。由于通过泵送效率对理论泵送方量进行实时校正，校正之后的数据才用于后续计算，提高了混凝土量计算准确性，同时结合混凝土水泥含量、最佳的速凝剂掺量率来控制速凝剂出量，从而达到快速、稳定、高效的湿喷施工，保证湿喷施工质量、降低施工成本。

技术研发人员：兰冰,周天阳,冯怀,张欣
受保护的技术使用者：四川蓝海智能装备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13