CN105888690A - Tbm法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法。TBM法隧道或隧洞开挖湿喷混凝土的方法是利用风能将细石混凝土气悬流,液态速凝剂雾化后经装置混合,在暂短时间的喷射短距离内,依赖介质碰撞机会反应,速凝效果差,往往速凝剂过量添加使混凝土品质急剧下降,且回弹大、工效低。钻爆法隧道或隧洞开挖采用干喷、潮喷,施工环境恶劣、喷混面耐久性差。本发明通过压力混合器将液态速凝剂与输送的细石混凝土流体直接混合,达到最佳混合效应,在混合、雾化、粘贴围岩的过程亲密持续反应,速凝效果好、回弹小、工效显著、凝固强度高。于TBM法或钻爆法隧道或隧洞开挖初期主动支护能力强,工程耐久性好。
Description
技术领域
本发明属于隧道或隧洞施工技术领域,具体涉及一种TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及其设备。
背景技术
在不良地质情况下进行TBM法、钻爆法隧道或隧洞开挖,主动支护是最常见的施工方法。TBM法开挖不稳定结构围岩主动支护采用湿喷混凝土,施工环境和支护能力较好。钻爆法隧洞开挖不稳定结构围岩主动支护采用干喷、潮喷混凝土,较为经济,但施工环境差、工效低、支护能力很差,不时影响施工安全,已经引起广大技术工程人员的高度重视,已逐步转换为湿喷混凝土。
TBM法隧道(洞)开挖湿喷混凝土的方法是先、后启动混凝土输送泵和速凝剂泵,分别压送细石混凝土、液态速凝剂到输送管道,而后启动空压机分别利用风能将细石混凝土、液态速凝剂在管道尾端分别悬流和雾化,经混合装置混合操纵机械手喷头束状喷射到不稳定结构围岩面,速凝效果差、回弹较大、凝固强度低。
钻爆法隧道(洞)开挖湿喷混凝土的方法同上,使用的人工手持喷头总成。
综合分析,TBM法、钻爆法隧洞开挖喷混的缺陷:
(一)、速凝剂的添加技术性差:
1、当今混喷系统设计技术水平、喷混工艺是将细石混凝土风压气悬流与风压雾化的速凝剂(水玻璃)混合,既“二级雾化”混合,雾化状态的速凝剂(空气稀释)与气悬流状态的细石混凝土在短暂的时间内混合,依赖介质碰撞机会、速凝剂过量添加达到速凝目的,有效反应效果差,实际工况中,回弹大、工效低、凝固强度低、支护能力差。速凝剂的添加量是细石混凝土水泥含量的极限值10%,过量的添加会使细石混凝土的品质急剧下降,添加量一定要控制在有效反应机理所需的范围内,不仅实现细石混凝土加速初凝,降低回弹量、提高工效、还要保持细石混凝土的品质,达到主动支护的目的。
2、速凝剂输送管道设计太长、管径粗,在高压作用下输送管道急剧膨胀,停机后管道余压能量释放管道缩径将一定量的速凝剂注进到细石混凝土输送管道及喷头连接短管,发生固结垢堵管。
(二)、人工支护喷混区与机械手喷混区不可兼顾:
1、TBM法掘进显裸岩人工手持或机械手喷混区称作“L-Ⅰ区”,机械手接续喷混区称作“L-Ⅱ区”。当“L-Ⅰ区”Ⅲa~Ⅳ类围岩的锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网完成裸岩需要及时封闭加强稳固,而TBM后配套没人工支护喷混装置,丧失主动支护能力,应力释放胁围岩稳定,时常发生安全事故。
2、一般喷混设计厚度100-150mm,通常每次喷混厚度50-60mm,达到设计喷混厚度需要重复2-3次才可以完成,在掘进过程无形的增加了机械手“L-Ⅱ区”的压力,达到喷混设计厚度比较困难,在保持正常掘进的情况下,自然会引起脱喷。
(三)、钻爆法干喷、潮喷回弹大、环境差、工效低:
钻爆法隧道(洞)开挖,不良地质洞段支护喷混,施工组织管理简单,遇到险情盲目临时组织,通常实施干喷、潮喷抢险,回弹大、环境差、工效低、质量无保障,加上原材料、外加剂、运输储存等控制不当,很难达到结构设计的强度等级要求、喷混面耐久性久差。就当今喷混速凝技术水平湿喷作业使用的湿喷机,也没有从根本上解决回弹大、环境差、工效低、主动支护能力差问题,不时发生危险及隧道(洞)安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及其设备,克服现有技术中存在的技术缺陷。
本发明所采用的技术方案为:
TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
通过压力混合器将液态速凝剂与细石混凝土流体直接混合,于TBM法或钻爆法隧道或隧洞开挖初期时通过人工或机械手进行支护喷混。
TBM法隧道或隧洞施工,当支护喷混区范围Ⅲa类围~Ⅳ类围岩锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网安装完成后,及时实施人工喷混,然后机械手喷混。
所述人工喷混具体包括如下步骤:
第一步:将搅拌好的细石混凝土放入混凝土运输搅拌罐,由牵引机车运输到混凝土输送泵的固定位置,喷射手启动空压机系统供风、开启喷头总成风量控制开关;混凝土输送泵出口安装有压力表;
第二步:启动输送泵,同时与混凝土运输搅拌罐相互配合,将细石混凝土均匀连续地放到输送泵的搅拌料斗,细石混凝土在工作缸的作用下,持续不断的经钢管管道、软管管道输送到喷头总成;
第三步:启动柱塞式计量泵,将速凝剂压送至压力混合器,速凝剂与细石混凝土流体混合,经风压将进入速凝状态的细石混凝土喷射到裸岩面;
第四步;一个工作循环喷混结束前首先停机柱塞式计量泵,稍迟输送泵或同类型细石混凝土输送泵停机、关闭供风阀门;
第五步:完成一个工作循环喷混量,防止输送管道细石混凝土离析、沉积,混凝土泵司机间歇性正、反启动细石混凝土输送泵,直到接续到下一工作循环;
第六步:需要停止喷混,喷射手拆下喷头总成,连接风洗变径端头,与混凝土泵司机配合,利用风压使用海绵球清洗细石混凝土输送管道。
所述机械手喷混具体包括如下步骤:
喷射手使用快速接头将细石混凝土输送管道连接于机械手手臂的喷头,按人工喷混步骤依次进行。
压力混合器具有以下结构:
于介质管道的管壁上设置阀座,速凝剂管的端部通过对接安装到阀座内,速凝剂管的端部设置喷嘴伸入介质管道内;
对接上变径端头与速凝剂管用螺母紧固连接。
喷头总成具有以下结构:
包括管状的混合室,混合室尾端设置有变径端头,变径端头、气阀、连接风管接头依次相接;
混合室与弯管焊接连接,弯管上设置有压力混合器,压力混合器端部与快速接头连接;
混合室的前端与喷头连接。
机械手喷头具有以下结构:
包括管状的混合室,混合室尾端设置有有变径端头,气阀、连接风管接头依次连接;
混合室焊接有直管端头,通过对接使直管端头与压力混合器连接,混合室的端头与快速接头连接;混合室前端外设置有机械手卡座,混合室端头与喷头连接。
压力表具有以下结构:
包括上端盖和安装下座,二者通过边沿对应的紧固螺栓相连接固定;
上端盖和安装下座之间形成的空腔内设置有介质隔膜,介质隔膜夹固在上端盖和安装下座的边沿之间,介质隔膜将空腔分隔为两部分;
上端盖顶部安装有压力表表盘。
本发明具有以下优点:
本发明的喷混方法,使用于TBM法、钻爆法隧道(洞)开挖初期支护喷混,通过压力混合器将液态速凝剂与输送的细石混凝土流体直接混合,亲密反应,混合在前,风压在后,在短暂的时间内实现混合、雾化、粘贴围岩过程的持续反应,达到最佳混合效应,回弹小、工效高,凝固强度高。
附图说明
图1为压力表的结构图。
图2为压力混合器的结构图。
图3为人工喷混的喷头结构图。
图4为机械手手臂的喷头结构图。
图5为本发明工艺流程图。
图中,1-压力表表盘,2-上端盖,3-介质隔膜,4-紧固螺栓,5-安装下座,6-速凝剂管,7-螺母,8-对接,9-阀座,10-喷嘴,11-介质管道,12-风管接头,13-气阀,14-变径端头,15-混合室,16-喷头,17-快速接头,18-压力混合器,19-弯管,20-机械手卡座。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,通过压力混合器将液态速凝剂与细石混凝土流体直接混合,于TBM法或钻爆法隧道开挖初期时通过人工或机械手进行支护喷混。当支护喷混区范围Ⅲa类围~Ⅳ类围岩锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网安装完成后,及时实施人工喷混,然后配合机械手喷混。
所述人工喷混具体包括如下步骤:
第一步:将细石混凝土放入混凝土运输搅拌罐,由牵引机车运输到混凝土输送泵的固定位置,喷射手启动空压机系统供风、开启喷头总成风量控制开关;混凝土输送泵出口安装有压力表;
第二步:启动输送泵,同时与混凝土运输搅拌罐相互配合,将细石混凝土均匀连续地放到输送泵的搅拌料斗,细石混凝土在工作缸的作用下,持续不断的经钢管管道、软管管道输送到喷头总成;
第三步:启动柱塞式计量泵,将速凝剂压送至压力混合器,速凝剂与细石混凝土流体混合,经风压将进入速凝状态的细石混凝土喷射到裸岩面;
第四步;一个工作循环喷混结束前首先停机柱塞式计量泵,稍迟输送泵或同类型细石混凝土输送泵停机、关闭供风阀门;
第五步:完成一个工作循环喷混量,防止输送管道细石混凝土离析、沉积,混凝土泵司机间歇性正、反启动细石混凝土输送泵,直到接续到下一工作循环;
第六步:需要停止喷混,喷射手拆下喷头总成,连接风洗变径端头,与混凝土泵司机配合,利用风压使用海绵球清洗细石混凝土输送管道。
所述机械手喷混具体包括如下步骤:
喷射手将细石混凝土输送管道连接于机械手手臂的喷头,按人工喷混步骤依次进行。
TBM法隧道(硐)开挖支护湿喷混凝土,采用的细骨料主要是瓜子石或机制豆砾石、河砂或机制砂,取自于天然河砂或瓜子石不可视为合格的细骨料,要经过严格筛选。有少许含量的超粒径骨料混入细石混凝土中是易发生堵管,在细石混凝土输送泵(活塞式)间歇高压脉冲作用下,质量较大的石子在输送管道内首先获取最大加速能量而聚集发生堵管。
细骨料严格筛选:
1、严格材料运输过程、保管期间杂质处理,河砂及瓜米石的含水量、含泥量达到标准;河砂石料超径筛选、粒径≤15mm且含量不超过5%;2、瓜子石级配合理,粉磨含量≤10%,严格通过质量验收;
3、速凝剂(水玻璃)在硐室保温储存,运输过程防冻措施,保证水玻璃模数、波美度值不受影响,化学结构不被破坏。
上述方法中涉及了如下特殊的设备:
1、压力混合器:
具有以下结构:
于介质管道11的管壁上设置阀座9,速凝剂管6的端部通过对接8安装到阀座9内,速凝剂管6的端部设置喷嘴10伸入介质管道11内;对接8上端头与速凝剂管6用螺母7紧固连接。
2、人工手持喷头总成:
具有以下结构:
包括管状的混合室15,混合室15尾端设置有变径端头14,变径端头14、气阀13、连接风管接头12依次相接;混合室15与弯管19焊接连接,弯管19上设置有压力混合器18,压力混合器18端部与快速接头17连接;混合室15的前端与喷头16连接。
3、机械手喷头总成:
具有以下结构:
包括管状的混合室15,混合室15尾端设置有有变径端头14,气阀13、连接风管接头12依次连接;混合室15焊接有直管端头,通过对接8使直管端头与压力混合器18连接,混合室15的端头与快速接头17连接;混合室15前端外设置有机械手卡座20,混合室15端头与喷头16连接。
当需要人工手持喷混操作时,拆下机械手喷头总成与输送细石混凝土管道尾端的连接,快速连接于人工手持式喷头总成。
4、压力表:
具有以下结构:
上端盖2和安装下座5之间形成的空腔内设置有水平的介质隔膜3,介质隔膜3边沿夹固于上端盖2和安装下座5的边沿之间,介质隔膜3将空腔分隔为上下两部分;上端盖2顶部设置有外露的压力表表盘1。
混凝土输送泵安装在TBM后配套拖车的左侧或右侧平台,距离喷混区域约40m处。依次连接泵出口装配有压力表总成的变径管(100mm变80mm)1根、细混凝土输送钢管(L3m
×D80mm)10根、变径钢管(80mm变57mm)1根、高耐磨胶管(L10m ×D57mm)1根、高耐磨胶管变径端头使用扳把式快速接头与喷头总成连接。风管(D42mm或38mm)与喷头总成尾端的连接亦采用快速接头连接,安装、拆卸速度快、故障排除方便。
柱塞式计量泵安装在混凝土输送泵同一侧,计量泵管道连接同时安装速凝剂卸压阀(检查速凝剂输送情况、停机后管道卸压),连接电源控制线路至机械手或人工手持喷射手。
喷混方法实例一:
本实例是TBM法开挖洞径8.5m,洞长22.6Km,喷射混凝土性能指标为C30,Ⅲa类围岩局部湿喷混凝土t100;Ⅲb类围岩顶拱300°范围湿喷混凝土t100;Ⅳ-Ⅴ类围岩顶拱290°范围湿喷混凝土t150。主要采用TBM机械手喷射混凝土,TBM机械手喷射范围以外人工手持喷射混凝土。开挖显裸岩到喷混机械手操作平台的范围称作支护喷混区“L-Ⅰ区”,机械手接续喷混的范围称作机械手喷混区“L-Ⅱ区”。
施工情况一是当支护喷混区的Ⅲa类围~Ⅳ类围岩的锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网安装完成需要喷混,而该喷混系统没有设计另外装置,给支护喷混区施工带来困惑;二是后配套支护喷混系统的设备不匹配,混凝土输送泵排量过大、管道配置不合理;三是速凝剂添加工艺不合理;四是细骨料筛选不严格。综合因素造成输送管道不时堵管、机械手喷混不连续、脱喷、掘进与支护不同步。
具体改造方法是:
(一)、置换了混凝土输送泵及管道配置
1、将排量大于20m3∕h海瑞克生产的混凝土输送泵置换成中国制造的ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵(结构改造取消了行走和牵引装置),排量15m3∕h,在后配套的安装位置距喷混面约40m处;
2、配置相适应的管道、合理变径,将现输送钢管D=100mm更换成钢管输送管道D=80mm和相应的弯管、接头。
3、配置D=57mm的高压耐磨胶管及快速接头。
(二)、改造了速凝剂添加工艺:
1、将原速凝剂添加配置靠风压将细石混凝土和速凝剂气旋流雾化混合改制成压力流体混合(压力混合器总成),使液体状态的速凝剂与细石流体状态的细石混凝土直接混合,同时保持在管道内有一定混合距离(约300mm),混合在前、风压在后,稍有几秒的时间差。
2、置换速凝剂泵(J-D450L∕4.5计量泵)、输送胶管40m(高压钢编管D=16mm);
(三)、细骨料严格筛选:
1、严格材料运输过程、保管期间杂质处理,河砂及瓜米石的含水量、含泥量达到标准;河砂石料超径筛选、粒径≤15mm且含量不超过5%;2、瓜子石级配合理,粉磨含量≤10%,严格通过质量验收;
3、速凝剂(水玻璃)在硐室保温储存,运输过程防冻措施,保证水玻璃模数、波美度值不受影响,化学结构不破坏。
(四)、优化了配合比:
在实现设备匹配、管道配置、速凝剂添加装置的基础上,在保证设计C30强度的条件下,对细石混凝土本身通过现场试验,优化配合比、控制塌落度、改善和易性、提高泵送性。
(五)、使用本发明的机械手喷头总成和人工手持式喷头总成。支护喷混区使用人工手持式(长700mm)喷头总成,机械手喷混区使用机械手(短420mm)喷头总成。
(六)、配套喷混系统安装结构部件:
1、根据现场实际情况,安装设计加工的各种管道连接件;
2、安装经测绘、设计加工的喷混机械手喷头总成的紧固件;
3、布置安装速凝剂计量泵及各种管道连接接头。
(七)、喷混操作:
人工支护喷混“L-Ⅰ区”、机械手喷混“L-Ⅱ区”,设计施工配合比为水泥:细骨料:粗骨料:水:粉煤灰:硅粉:减水剂:速凝剂砂=1:2.16:1.56:0.40:0.055:0.045:0.012:0.077;容重2240.6Kg∕m3;其中水泥422Kg;砂912Kg;石子660Kg;水167Kg;粉煤灰23Kg;硅粉19Kg;减水剂5.1Kg;速凝剂32.5Kg;塌落度调整在140—160mm。按施工配合比每盘制拌细石混凝土1m3放入混凝土运输车搅拌罐到4m3,通过列车编组运输到后配套系统ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵位置,喷射手启动空压机系统供风、开启喷头总成风量控制开关,并用对讲机下指令通知混凝土泵司机启动ST15-8-22小型混凝土输送泵,同时与混凝土运输搅拌罐相互配合,将细石混凝土均匀连续的放到ST15-8-22小型混凝土输送泵搅拌料斗,细石混凝土在工作缸的作用下,持续不断的将细石混凝土输送经钢管管道、软管管道到喷头总成,当喷射手观察到喷头有喷射状细石混凝土时,立即启动J-D450L∕4.5计量泵,将速凝剂压送至压力混合器,由处女阀高压喷射速凝剂与细石混凝土流体高压混合,经风压将开始速凝细石混凝土喷射结构围岩面,喷射手尽快调整风量直到细石混凝土喷束范围良好,当喷混达到设计厚度t=150,经喷射手观察混喷面光滑密实平整,结束前喷射手关闭J-D450L∕4.5计量泵停机,稍迟细石混凝土泵停机、关闭供风阀门,完成支护喷混区一个工作循环喷混量3.85m3,用时25分钟。将继续运输到的细石混凝土进行机械手喷混区的机械手自动喷混,喷射手将细石混凝土输送管道连接在机械手手臂的喷头总成,按人工手持式喷混方法步骤依次进行,调整好细石混凝土的喷束范围后,机械手自动喷混22分钟,完成机械手喷混区的喷混量3.9m3。为了防止输送管道细石混凝土离析、沉积,混凝土泵司机间歇性正、反转启动ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵,直到接续到下一个工作循环,每个工班需要停止喷混,喷射手拆下喷头总成,与混凝土泵司机配合使用海绵球清洗管道。依次每月完成喷混工程量约900m3,经检测喷混表面圆滑平整,28天取芯样喷混凝固厚度、抗压强度合格。
喷混方法实例二:
本实例是钻爆法开挖洞径6.5m,洞长2.6Km,喷射混凝土性能指标为C30,Ⅲa类围岩局部湿喷混凝土t100;Ⅲb类围岩顶拱300°范围湿喷混凝土t100;Ⅳ-Ⅴ类围岩顶拱290°范围湿喷混凝土t150,当Ⅲa类围~Ⅳ类围岩的锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网安装完成人工手持喷射混凝土。
具体方法是:
(一)、喷混设备及配置:
1、使用中国制造的ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵,排量15m3∕h以上,布置在隧道(洞)作业面的适当位置。
2、配置相适应的管道、合理变径,配置输送钢管D=100mm和D=57mm的高压耐磨胶管,高压耐磨胶管连接使用搬把式快速接头,使用人工手持喷头总成。
(二)、速凝剂添加工艺:
1、将当今喷混技术水平的混合装置技改成压力流体混合(65型压力混合器总成),使液体状态的速凝剂与细石流体状态的细石混凝土直接混合,同时保持在管道内有一定混合距离(约300mm),混合在前、风压在后。
2、置换速凝剂泵(J-D450L∕4.5计量泵)、输送胶管30m(高压钢编管D=16mm);
(三)、细骨料严格筛选:
1、严格材料运输过程、保管期间杂质处理,河砂及瓜米石的含水量、含泥量达到标准;河砂石料超径筛选、粒径≤15mm且含量不超过5%;2、瓜子石级配合理,粉磨含量≤10%,严格通过质量验收;
3、速凝剂(水玻璃)在硐室保温储存,运输过程防冻措施,保证水玻璃模数、波美度值不受影响,化学结构不破坏。
(四)、优化了配合比:
在实现设备匹配、管道配置、速凝剂添加装置的基础上,在保证设计C30强度的条件下,对细石混凝土本身通过现场试验,优化配合比、控制塌落度、改善和易性、提高泵送性。
(五)、使用本发明设计的人工手持式喷头总成。人工手持喷头总成喷头长700mm。
(六)、喷混操作:
施工配合比为水泥:细骨料:粗骨料:水:粉煤灰:硅粉:减水剂:速凝剂砂=1:2.16:1.56:0.40:0.055:0.045:0.012:0.077;容重2240.6Kg∕m3;其中水泥422Kg;砂912Kg;石子660Kg;水167Kg;粉煤灰23Kg;硅粉19Kg;减水剂5.1Kg;速凝剂32.5Kg;按施工配合比每盘制拌细石混凝土1m3放入混凝土运输车搅拌罐到4m3,运输到后ST15-8-22细石混凝土输送泵位置,喷射手启动空压机系统供风、开启喷头总成风量控制开关,混凝土泵司机启动ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵,将细石混凝土均匀连续的放到ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵搅拌料斗,细石混凝土在工作缸的作用下,持续不断的将细石混凝土输送经钢管管道、软管管道到喷头总成,当喷射手观察到喷头有喷射状细石混凝土时,立即启动J-D450L∕4.5计量泵,将速凝剂压送至65型压力混合器总成,由处女阀高压喷射速凝剂与细石混凝土流体混合,经风压将速凝型速凝细石混凝土喷射围岩面,喷射手尽快调整风量直到细石混凝土喷束范围良好,当喷混达到设计厚度t=150,喷射手观察混喷面光滑密实平整,结束前喷射手关闭J-D450L∕4.5计量泵停机,稍迟细石混凝土泵停机、关闭供风阀门,完成一个工作循环喷混量3.85m3,用时25分钟。为了防止输送管道细石混凝土离析、沉积,混凝土泵司机间歇性正、反转启动ST15-8-22型全液压细石混凝土输送泵,直到接续到下一个工作循环,每个工班需要停止喷混,喷射手拆下喷头总成,与混凝土泵司机配合使用海绵球清洗管道。依此完成喷混工程量约900m3,经检测喷混表面圆滑平整,28天取芯样喷混凝固厚度、抗压强度合格。
本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
通过压力混合器将液态速凝剂与细石混凝土流体直接混合,于TBM法或钻爆法隧道或隧洞开挖初期时通过人工或机械手进行支护喷混。
2.根据权利要求1所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
TBM法隧道或隧洞施工,当支护喷混区范围Ⅲa类围~Ⅳ类围岩锚杆、开口环梁、全环型钢、挂网安装完成后,及时实施人工喷混,然后机械手喷混。
3.根据权利要求2所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
所述人工喷混具体包括如下步骤:
第一步:将搅拌好的细石混凝土放入混凝土运输搅拌罐,由牵引机车运输到混凝土输送泵的固定位置,喷射手启动空压机系统供风、开启喷头总成风量控制开关;混凝土输送泵出口安装有压力表;
第二步:启动输送泵,同时与混凝土运输搅拌罐相互配合,将细石混凝土均匀连续地放到输送泵的搅拌料斗,细石混凝土在工作缸的作用下,持续不断的经钢管管道、软管管道输送到喷头总成;
第三步:启动柱塞式计量泵,将速凝剂压送至压力混合器,速凝剂与细石混凝土流体混合,经风压将进入速凝状态的细石混凝土喷射到裸岩面;
第四步;一个工作循环喷混结束前首先停机柱塞式计量泵,稍迟输送泵或同类型细石混凝土输送泵停机、关闭供风阀门;
第五步:完成一个工作循环喷混量,防止输送管道细石混凝土离析、沉积,混凝土泵司机间歇性正、反启动细石混凝土输送泵,直到接续到下一工作循环;
第六步:需要停止喷混,喷射手拆下喷头总成,连接风洗变径端头,与混凝土泵司机配合,利用风压使用海绵球清洗细石混凝土输送管道。
4.根据权利要求2所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
所述机械手喷混具体包括如下步骤:
喷射手使用快速接头将细石混凝土输送管道连接于机械手手臂的喷头,按人工喷混步骤依次进行。
5.根据权利要求1所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
压力混合器具有以下结构:
于介质管道(11)的管壁上设置阀座(9),速凝剂管(6)的端部通过对接(8)安装到阀座(9)内,速凝剂管(6)的端部设置喷嘴(10)伸入介质管道(11)内;
对接(8)上变径端头与速凝剂管(6)用螺母(7)紧固连接。
6.根据权利要求2所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
喷头总成具有以下结构:
包括管状的混合室(15),混合室(15)尾端设置有变径端头(14),变径端头(14)、气阀(13)、连接风管接头(12)依次相接;
混合室(15)与弯管(19)焊接连接,弯管(19)上设置有压力混合器(18),压力混合器(18)端部与快速接头(17)连接;
混合室(15)的前端与喷头(16)连接。
7.根据权利要求2所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
机械手喷头具有以下结构:
包括管状的混合室(15),混合室(15)尾端设置有有变径端头(14),气阀(13)、连接风管接头(12)依次连接;
混合室(15)焊接有直管端头,通过对接(8)使直管端头与压力混合器(18)连接,混合室(15)的端头与快速接头(17)连接;混合室(15)前端外设置有机械手卡座(20),混合室(15)端头与喷头(16)连接。
8.根据权利要求3所述的TBM法和钻爆法隧道或隧洞施工的喷混方法及设备,其特征在于:
压力表具有以下结构:
包括上端盖(2)和安装下座(5),二者通过边沿对应的紧固螺栓(4)相连接固定;
上端盖(2)和安装下座(5)之间形成的空腔内设置有介质隔膜(3),介质隔膜(3)夹固在上端盖(2)和安装下座(5)的边沿之间,介质隔膜(3)将空腔分隔为两部分;
上端盖(2)顶部安装有压力表表盘(1)。
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