CN108661673A - 一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械及喷浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械及喷浆方法，包括泵送系统和旋风输送系统。其中泵送系统包括混凝土泵送机、泵料管，旋风输送系统包括螺纹旋风管、送料管、输气管和喷嘴。螺纹旋风管内侧加工有螺旋内槽，用于控制气流旋转。螺纹旋风管一侧管壁上焊有进气管，进气管轴线方向与螺纹旋风管轴线方向呈一定角度，进气管与输气管连接。送料管将螺纹旋风管和喷嘴连接组成旋风输送系统。混凝土泵送机和旋风输送系统通过泵料管连接，以实现联合输送混凝土。本发明联合了泵送系统供料速度快、物料均匀的优点和旋风输送距离远、不堵管、不洗管的优点，有效解决了现有泵送湿喷机存在的易堵管和施工工序复杂的问题。
Description
技术领域
本发明专利涉及矿山机械设备技术领域，更具体地，涉及一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械及喷浆方法。
背景技术
目前混凝土喷射施工工艺主要有两种，一种是干喷法施工，另一种是湿喷法施工。干喷法是指将喷浆料按照一定配合比在无水的情况下拌制，然后拌和料由气力输送至喷枪口，并与压力水混合后喷射出。湿喷法是指首先将混泥土搅拌均匀，然后通过喷射机喷射到指定位置。与湿喷法相比干喷法在施工时会造成大量的粉尘，且回弹量大，不仅对施工人员健康有危害，且施工质量不能有效保证，因此被逐步淘汰，而湿喷法被更为广泛的应用。
目前实现湿喷法最常用的机械是泵送式湿喷机，该设备通过泵送机将混凝土物料泵送至喷头，然后再喷头出加压缩气体，实现混凝土喷射，该类湿喷机存在以下问题：
(1)易出现堵管故障。混凝土在泵送过程中由于粗骨料粒径过大，停机时间过长或泵送压力不足时，物料容易堵塞输送管道。
(2)对物料塌落度要求严格。物料塌落度过大时，容易造成物料的离析，且喷射后无法在洞壁表面粘结；当物料塌落度过小时，泵送阻力加大，容易发生堵管甚至爆管的故障。而在现场应用中，较难严格控制混凝土物料的塌落度。
(3)喷浆距离短。当泵送距离过长时，堵管的几率显著增加，因此现场应用时一般为数十米。
(4)施工工序复杂。泵送前需要用水泥浆润湿管道，泵送结束后需要用清水清洗管道，不仅工序复杂而且浪费材料。
针对以上混凝土湿喷机械面临的问题，亟需一种施工便利、避免堵管、输送距离远的混凝土湿喷机械。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械及喷浆方法，可实现持续、高效地喷射高质量的混凝土。
技术方案：一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械，包括泵送系统和旋风输送系统，其中泵送系统包括混凝土泵送机、泵料管，旋风输送系统包括螺纹旋风管、送料管、进气管和喷嘴；所述混凝土泵送机的出料口通过泵料管连接螺纹旋风管的入口，所述螺纹旋风管的出口通过送料管连接喷嘴，所述进气管斜设在所述螺纹旋风管侧面并连通所述螺纹旋风管，所述螺纹旋风管的内壁上加工有螺旋内槽。
联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械的喷浆方法，包括如下步骤：
步骤1：将混凝土泵送机、泵料管、螺纹旋风管、送料管、喷嘴依次顺序连接，螺纹旋风管的侧面进气管与气源的输气管连接；
步骤2：启动混凝土泵送机，由混凝土泵送机泵出清水到螺纹旋风管中，并控制气源输出气流到螺纹旋风管，气流沿螺旋内槽形成的旋风带动清水湿润整个螺纹旋风管和送料管；
步骤3：湿润完毕后，泵送混凝土物料进行喷浆作业。
进一步的，根据混凝土物料塌落度和物料输送落差调整泵料管长度，具体方法为：混凝土物料塌落度小于等于100，或混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差小于等于20m时，缩短泵料管的长度至1-3m；混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差大于20m时，铺设泵料管至受喷面后方20m处，然后接入螺纹旋风管和送料管。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)避免堵管：本发明联合了泵送和旋风输送两种工作方式，泵送的距离缩短，可控制堵管的发生，而旋风输送过程中不会产生堵管的问题。
(2)喷浆距离大：本发明的喷浆距离等于泵送距离和旋风输送距离之和，现场应用中，可根据混凝土物料塌落度、泵送压力和气压大小，调整泵送距离和旋风输送距离，使喷浆距离显著增加，可达百米以上。
(3)施工效率高：喷浆作业前，只需要少量清水用旋风进行湿润管道；喷浆作业后，管道内无积压物料，无需洗管。总体上不仅节省了物料，而且提高了喷浆作业效率。
本发明方案思路清晰，现场操作简便，解决了现有技术存在的泵送堵管、喷浆距离短和工序复杂的问题，具有广阔推广应用前景。
附图说明
图1为本发明一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械整体示意图；
图2为本发明一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械螺纹旋风管主视图；
图3为本发明一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械螺纹旋风管右视图；
图4为本发明一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械1-1剖面图；
图中：1螺纹旋风管；2连接管卡；3进气管；4进气管接头；5螺旋内槽；6泵料管；7送料管；8混凝土泵送机；9喷嘴；10输气管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械，如图1所示，由泵送系统和旋风输送系统组成。其中，泵送系统包括混凝土泵送机8、泵料管6，旋风输送系统包括螺纹旋风管1、送料管7、进气管3和喷嘴9。如图4所示，螺纹旋风管1内侧加工有螺旋内槽5，用于控制气流旋转，增强气体的携带能力。螺纹旋风管1一侧管壁上焊有进气管3，进气管3轴线方向与螺纹旋风管1轴线方向呈一定角度，进气管3通过进气管接头4与外部气源的输气管10相连接。送料管7将螺纹旋风管1和喷嘴9连接组成旋风输送系统。混凝土泵送机8和旋风输送系统通过泵料管6连接，以实现联合输送混凝土。如图2、图3所示，螺纹旋风管1与泵料管6以及送料管7均通过连接管卡2连接.
基于上述联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械的喷浆方法的具体工作步骤是：
步骤1：如图1所示，将本发明按混凝土泵送机8、泵料管6、螺纹旋风管1、送料管7、喷嘴9的顺序安装完毕，其中螺纹旋风管的进气管3与气源的输气管10连接。其中，根据混凝土物料塌落度和物料输送落差调整泵料管长度，具体方法为：混凝土物料塌落度小于等于100，或混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差小于等于20m时，缩短泵料管的长度至1-3m；混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差大于20m时，铺设泵料管至受喷面后方20m处，然后接入螺纹旋风管和送料管。
步骤2：启动设备，由混凝土泵送机8泵入少量清水，通过螺纹旋风管1中产生的旋风湿润管道。
步骤3：湿润管道完毕后，进行喷浆作业。
本发明联合了泵送和旋风输送两种工作方式，泵送的距离缩短，可控制堵管的发生，而旋风输送过程中不会产生堵管的问题。如图4所示，螺纹旋风管内侧加工有螺旋内槽，用于产生旋转的气流，气流将带动混凝土旋转，增加了风携带混凝土的能量，减轻混凝土物料的离析。由上述工作步骤1可知喷浆作业前，只需要少量清水用旋风进行湿润管道，无需用水泥浆润湿管道，喷浆作业后，管道内无积压物料，无需洗管。总体上不仅节省了物料，而且提高了喷浆作业效率。
需要说明的是，当混凝土物料混合较好时，物料的粘性比较大，此时螺纹旋风管1的内部也可不加工螺旋内槽5。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，应当指出本发明，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械，其特征在于：包括泵送系统和旋风输送系统，其中泵送系统包括混凝土泵送机(8)、泵料管(6)，旋风输送系统包括螺纹旋风管(1)、送料管(7)、进气管(3)和喷嘴(9)；所述混凝土泵送机(8)的出料口通过泵料管(6)连接螺纹旋风管(1)的入口，所述螺纹旋风管(1)的出口通过送料管(7)连接喷嘴(9)，所述进气管(3)斜设在所述螺纹旋风管(1)侧面并连通所述螺纹旋风管(1)，所述螺纹旋风管(1)的内壁上加工有螺旋内槽。
2.根据权利要求1所述的联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械的喷浆方法，其特征在，包括如下步骤：
步骤1：将混凝土泵送机、泵料管、螺纹旋风管、送料管、喷嘴依次顺序连接，螺纹旋风管的侧面进气管与气源的输气管连接；
步骤2：启动混凝土泵送机，由混凝土泵送机泵出清水到螺纹旋风管中，并控制气源输出气流到螺纹旋风管，气流沿螺旋内槽形成的旋风带动清水湿润整个螺纹旋风管和送料管；
步骤3：湿润完毕后，泵送混凝土物料进行喷浆作业。
3.根据权利要求2所述的联合泵送和旋风输送的混凝土喷浆机械的喷浆方法，其特征在，根据混凝土物料塌落度和物料输送落差调整泵料管长度，具体方法为：混凝土物料塌落度小于等于100，或混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差小于等于20m时，缩短泵料管的长度至1-3m；混凝土物料塌落度大于100且物料输送落差大于20m时，铺设泵料管至受喷面后方20m处，然后接入螺纹旋风管和送料管。
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