一种隧道喷射混凝土回弹回收装置的制作方法

本发明涉及，具体涉及一种隧道喷射混凝土回弹回收装置及其回收方法。

背景技术：

1、目前在隧道施工中，初支喷射混凝土施作通常以湿喷法为主，湿喷法有着水灰比易控制、粉尘量低、安全性好等特点，但在一些围岩界面与喷射混凝土粘附性较差的隧道中，施工回弹量大，资源浪费严重，尤其以拱顶位置最为严重，关于喷射混凝土回弹严重的问题一直难以解决。

2、针对此种现象，不少研究人员通过改善喷射混凝土的工艺，比如调整喷射角度、喷射距离等来提高混凝土的利用率，还有研究人员从喷射混凝土材料配比等进行了研究，比如通过在喷射混凝土中加入纤维或其他外加剂提高混凝土的粘附能力；总之，解决喷射混凝土回弹严重的问题需要综合考虑多个因素，包括工艺、材料和结构等方面；这些方法能有效缓解混凝土回弹，但无法从根本上解决混凝土回弹而造成资源浪费的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种隧道喷射混凝土回弹回收装置及其回收方法，解决了因喷射混凝土回弹严重而造成资源浪费的问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、第一方面，提供一种隧道喷射混凝土回弹回收装置，其包括运载车，运载车上设置有用于收集回弹掉落的混凝土的收集装置、用于将收集的混凝土充分搅拌的搅拌装置以及用于对搅拌的混凝土进行浆液补偿的补偿装置；收集装置包括收集漏斗，收集漏斗包括两块分别向两侧倾斜的集料板，收集漏斗的底部设置有存料仓；搅拌装置包括通过驱动电机带动其转动的搅拌滚筒，搅拌滚筒的两端分别设置有进料口和出料口；存料仓与进料口之间设置有用于将存料仓内定量混凝土运送至搅拌滚筒内的运送机构，出料口的下方设置有出料漏斗，出料漏斗的下方设置有泵送机，泵送机的出料端设置有输送管。

4、进一步地，两块集料板的外侧滑动设置有与集料板平行的扩展板，存料仓的外侧设置有支座，支座上设置有伸缩缸，伸缩缸的固定端铰接在支座上，伸缩缸的伸缩端铰接在扩展板的外侧面上。

5、进一步地，运送机构包括三角支架，收集漏斗设置在三角支架的顶部，三角支架包括倾斜面，斜面上设置有运送轨道，运送轨道上设置有可沿运送轨道移动的送料仓，位于运送轨道上端的送料仓的顶部与存料仓的底部相接，位于运送轨道下端的送料仓设置在进料口处，存料仓的底部设置有第一电动开关门，第一电动开关门上设置有用于测量存料仓内混凝土重量的压力传感器。

6、进一步地，送料仓的底面为倾斜的倒料面，位于倒料面下端的送料仓的侧面上设置有第二电动开关门。

7、进一步地，搅拌滚筒通过两根平行的转动杆支撑，且搅拌滚筒的侧面与两根转动杆滚动接触，转动杆与传动齿轮传动连接，传动齿轮通过链条与驱动电机传动连接。

8、进一步地，补偿装置包括混合仓，混合仓的上方连接有水泥仓和水箱，且混合仓分别与水泥仓和水箱的连接管路上均设置有开关控制阀，混合仓的底部设置有延伸至进料口处的出料管路，出料管路上设置有流量控制阀。

9、第二方面，提供一种隧道喷射混凝土回弹回收装置的回收方法，其包括以下步骤：

10、s1：驱动运载车，直至将收集装置移动至喷射混凝土回弹、掉落的条形漏缝处的正下方，使回弹的混凝土通过收集漏斗收集至存料仓内；

11、s2：通过运送机构将存料仓内定量的混凝土运送至搅拌滚筒内；

12、s3：通过补偿装置对搅拌滚筒内的混凝土进行浆液补偿；

13、s4：开启驱动电机，通过搅拌滚筒对混凝土进行搅拌，直至搅拌滚筒内的混凝土达到预定要求；

14、s5：搅拌完成后的混凝土从出料口旋出，并依次通过出料漏斗、泵送机和输送管将混凝土输送至湿喷台车进行二次喷射利用。

15、进一步地，步骤s1具体包括：

16、a1：驱动运载车，直至收集漏斗位于条形漏缝处的正下方，并且收集漏斗的开口与条形漏缝平行；

17、a2：驱动伸缩缸延伸，扩展板向集料板的两侧扩展，直至条形漏缝位于两侧的扩展板之间的中部。

18、进一步地，步骤s2具体包括：

19、b1：当存料仓的混凝土达到设定存储量时，压力传感器输出信号并开启第一电动开关门，混凝土落至送料仓内；

20、b2：驱动送料仓沿运送轨道移动至进料口处，开启第二电动开关门，将送料仓内的混凝土滑落至搅拌滚筒内。

21、进一步地，步骤s3还包括：

22、c1：对回弹的混凝土进行采样，根据采样结果的参数以及送料仓对混凝土的运送量确定浆液的参数以及补偿量；

23、c2：根据浆液的参数和补偿量确定混合仓内加入水和水泥的比例以及用量。

24、本发明的有益效果为：

25、1.本发明创新性地改变了传统的改善混凝土粘结性能的方法，从收集回弹、掉落混凝土的思路出发，能够从根本上解决混凝土回弹的问题；不仅能够重复利用喷射掉落的混凝土，还可用于仰拱填充、边坡防护等多种用途，具有广泛的应用选择性，极大地提高了施工效率和便利性。

26、2.本方案通过扩展板的延伸，使得收集漏斗的开口扩大，从而便于与喷射混凝土回弹、掉落的条形漏缝处相匹配，使得回弹的喷射混凝土尽可能地掉落至收集漏斗内，实现回弹混凝土的大范围回收。

27、3.本方案通过第一电动开关门、压力传感器和送料仓的配合，可实现将存料仓内定量的混凝土运送至搅拌滚筒内，以便于后续补偿装置对搅拌滚筒内的混凝土进行浆液补偿时的用量控制，从而使搅拌完成的混凝土容易达到预设要求，再通过泵送机、输送管将搅拌完成的混凝土直接投入使用，无需对收集的混凝土进行额外的加工工序，实现对回弹混凝土的自动收集、搅拌加工、输送和投入使用，实施时，只需提前设置好参数，其余步骤即可实现自动化操作，从而节省了劳动力和提高了生产效率。

28、4.本方案通过水泥仓、水箱和开关控制阀的配合，可实现对混合仓内浆液参数的调节控制，并通过流量控制阀可实现对浆液补偿量的调节控制。

技术特征：

1.一种隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，包括运载车，所述运载车上设置有用于收集回弹掉落的混凝土的收集装置、用于将收集的混凝土充分搅拌的搅拌装置以及用于对搅拌的混凝土进行浆液补偿的补偿装置；

2.根据权利要求1所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，两块所述集料板的外侧滑动设置有与集料板平行的扩展板，所述存料仓的外侧设置有支座，所述支座上设置有伸缩缸，所述伸缩缸的固定端铰接在支座上，所述伸缩缸的伸缩端铰接在扩展板的外侧面上。

3.根据权利要求1所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，所述运送机构包括三角支架，所述收集漏斗设置在三角支架的顶部，所述三角支架包括倾斜面，所述倾斜面上设置有运送轨道，所述运送轨道上设置有可沿运送轨道移动的送料仓，位于运送轨道上端的所述送料仓的顶部与存料仓的底部相接，位于运送轨道下端的所述送料仓设置在进料口处，所述存料仓的底部设置有第一电动开关门，所述第一电动开关门上设置有用于测量存料仓内混凝土重量的压力传感器。

4.根据权利要求3所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，所述送料仓的底面为倾斜的倒料面，位于倒料面下端的所述送料仓的侧面上设置有第二电动开关门。

5.根据权利要求1所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，所述搅拌滚筒通过两根平行的转动杆支撑，且搅拌滚筒的侧面与两根转动杆滚动接触，所述转动杆与传动齿轮传动连接，所述传动齿轮通过链条与驱动电机传动连接。

6.根据权利要求1所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置，其特征在于，所述补偿装置包括混合仓，所述混合仓的上方连接有水泥仓和水箱，且混合仓分别与水泥仓和水箱的连接管路上均设置有开关控制阀，所述混合仓的底部设置有延伸至进料口处的出料管路，所述出料管路上设置有流量控制阀。

7.根据权利要求1-6任一项所述的隧道喷射混凝土回弹回收装置的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，步骤s1具体包括：

9.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，步骤s2具体包括：

10.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，步骤s3还包括：

技术总结
本发明公开了一种隧道喷射混凝土回弹回收装置，其包括运载车，运载车上设置有用于收集回弹掉落的混凝土的收集装置、用于将收集的混凝土充分搅拌的搅拌装置以及用于对搅拌的混凝土进行浆液补偿的补偿装置；收集装置包括收集漏斗，收集漏斗包括两块分别向两侧倾斜的集料板，收集漏斗的底部设置有存料仓；搅拌装置包括通过驱动电机带动其转动的搅拌滚筒，搅拌滚筒的两端分别设置有进料口和出料口；存料仓与进料口之间设置有用于将存料仓内定量混凝土运送至搅拌滚筒内的运送机构，出料口的下方设置有出料漏斗，出料漏斗的下方设置有泵送机，泵送机的出料端设置有输送管；本方案可实现对回弹混凝土的自动化回收以及利用，避免了资源的浪费。

技术研发人员：刘晓,陈跃,苏寒,张奎红,丁义成
受保护的技术使用者：中交基础设施养护集团工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16