CN1094005A

CN1094005A - 软粘土输送装置及气送方法

Info

Publication number: CN1094005A
Application number: CN 93104330
Authority: CN
Inventors: 梅一民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-18
Filing date: 1993-04-18
Publication date: 1994-10-26

Abstract

本发明属于土方输送机械及气送方法，在空气压缩机向高压罐送气时，软粘土先经搅拌使其絮凝状结构被破坏变成流塑状态，再由混凝土泵吸入输送至高压罐，高压罐内的泥体由于气压升降形成泥塞与高压气体相间隔进入泥气管，在泥气管内输送。本装置是由若干空气压缩机和混凝土泵组合而成，具有大流量远距离地输送含水量与天然状态基本一样的软粘土土方和填土容易固结等优点。

Description

本发明属于土方输送机械及气送方法，主要适用于围海围湖大堤工程的土方填筑、场地土方回填，以及海相和湖相沉积地区软粘土地基上的挖方工程（如河道、基坑开挖等）的流塑及软塑状的软粘土输送。

目前，泥土输送机械有泥浆泵和混凝土泵两种：泥浆泵只能输送高含水量的稀泥浆，由于稀泥浆很难固结，故难以用于土方的填筑。混凝土泵对粘土类的输送适应性很差，因为土是粘弹塑性体，一般粘性土颗粒以絮凝状结构结合使土体呈团块状态，因此，混凝土泵吸入软粘土困难，并且泥体在管道中输送时的阻力很大，所以不能适应大流量的软粘土远程输送。

本发明的目的是提供一种能大流量远程输送的软粘土输送装置及气送方法。

该软粘土输送装置，包括空气压缩机和混凝土泵，其特征在于高压罐一端由气阀和气管连接若干空气压缩机（气阀上还可以增设一个调节开度大小的调节机构），中部由泥管和封闭阀连接若干混凝土泵，另一端连接泥气管，混凝土泵的料斗中装设有搅拌机构。气管中装设有水管连接水箱和料斗上方装设有水管连接水箱。

该软粘土输送装置的气送方法：空气压缩机向高压罐送气时，软粘土先在混凝土泵的料斗中由搅拌机构进行搅拌破坏其絮凝状结构，使其成为流塑状态，经混凝土泵吸入输送至高压罐，在高压罐输出端内积聚自封在泥气管进口，高压罐内的气压增高，当气压克服泥体的静阻力时，泥体被送入泥气管内，在此瞬间，由于高压罐内的气压降低，又重复前述过程（在气阀上还可以增设一个调节开度大小的调节机构，使进气量大小往复变化，对上述过程中高压罐内的气压脉动变化进行辅助调节）。在泥气管内形成泥塞与高压气体相间隔地向前输送，在输送过程中气压产生的推力只需克服泥塞与管壁间的阻力，并且高压气体逐渐膨胀，能使得前段泥塞加速前进，从而将软粘土输送到远处用于土方填筑。

本发明与前述公知技术相比，不仅在料斗中设有搅拌机构能进行搅拌，破坏软粘土的絮凝状结构，使得混凝土泵容易吸入软粘土，而且，高压罐能与若干混凝土泵和空气压缩机相连接，具有输送流量大、输送距离远及所输送的软粘土的含水量与天然状态基本一样，填土容易固结等优点。

附图表示本发明的具体软粘土输送装置及气送方法。

图1为该软粘土输送装置。

下面结合附图详细说明本发明的结构细节和气送方法。

该软粘土输送装置：空气压缩机1选用额定气压在700kpa至800kpa;混凝土泵16选用滚轮挤压式或者是液压式的，工作压力要求在1000kpa至2000kpa;在料斗11中由支承架固定装有搅拌叶片18的搅拌机构17。高压罐15用钢板焊制成锥形或耐压性能比较好的形状（如球形、椭球形和圆柱形等），一端有若干与气阀3、气管2相连接的接头，中部有若干与泥管9相连接的法兰，另一端有一个与泥气管12相连接的大法兰。气管2、泥管9和泥气管12采用定型产品的高压无缝钢管、高压橡胶管和软塑料管，钢管也可以自行焊制;水管4和8选用镀锌钢管;选用与该装置相配的气阀3、水阀5和封闭阀10。另外，在部分气阀3的调节手柄上还可以增设一个调节开度大小的调节机构。

参照图1：空气压缩机1和混凝土泵16根据输泥流量和输送距离的需要确定型号和台数，分别通过气管2和泥管9并联固接在高压罐15上;混凝土泵16的料斗11内设有搅拌机构17;气管2管路上设有气阀3（气阀3上可增设开度大小的调节机构）;泥管9管路上设有封闭阀10;高压罐15出口端连接泥气管12;水箱6接两根水管4和8，一根装有水阀5的水管4管头弯成90度，固接在中间一根气管2的未端内，另一根有水阀7的水管8接置在料斗11的上方。

该装置的气送方法：

一、输送软粘土前先润湿管道，以减小管壁阻力，有两种方法：

1、打开水阀7和封闭阀10向料斗11注水，同时开启空气压缩机1和混凝土泵16，送气和水使整个装置的管道湿润。

2、关闭封闭阀10，打开水阀5注水，同时开启空气压缩机1，在射流原理的作用下，水气掺混送出，润湿高压罐15和泥气管12。

二、管道系统润湿后开始输送软粘土，方法及原理如下：

开启料斗11内的搅拌机构17，并向料斗11投加软粘土进行搅拌;关闭水阀5，打开封闭阀10，开启空气压缩机1通过气管2送气，开启混凝土泵16。投入料斗11内的软粘土经搅拌使其絮凝状结构被破坏变成流塑状态，若软粘土太干时开启水阀7适当加水，流塑状的软粘土被混凝土泵16吸入，通过泥管9压送到高压罐15，并在高压罐15内出口处积聚成泥体，自封在泥气管12的进口处，高压罐15内的气压增高，当气压克服泥体的静阻力时，泥体被送入泥气管口内成为泥塞14;在此瞬间，由于高压罐15内的而气压降低，又自动重复前述过程（在气阀3上还可以增设一个调节开度大小的调节机构，使进气量大小往复变化，对前述过程中高压罐内的气压脉动变化进行辅助调节）。在泥气管12内形成泥塞14与高压气体13相间隔地向前输送，在输送过程中高压气体13逐渐膨胀，使得前段泥塞加速前进，从而将软粘土输送到远处用于填筑工程。

由于气体13与管壁的摩阻力几乎等于零，气压产生的推力只需克服整个泥气管12内的泥塞14与管壁间的总阻力即可向前输送，故只要调整好泥气管内的泥与气的比例即可实现远距离输送。泥与气的比例可以在整个系统开始输送时进行调整，即逐渐加大空气压缩机1的送气量和混凝土泵16的送泥量，视泥气管的输出情况逐步调整到合适的泥气比例。

由于泥塞14运动时与泥气管12的摩阻力和泥气管12的管径成正比，而气压推力与管径的平方成正比，故在气压一定时，管径越大，可输送的泥方流量和输送距离就越大。

在整个装置工作时，可以关闭个别混凝土泵16，封闭与其相接的封闭阀10，进行拆接与其相接的泥管即可在整个系统不停机的情况下调整混凝土泵16的位置。同时本装置的管道结构为软硬管段相结合的系统，管道系统在工作中均可以转动。故本装置对地形和环境的适应能力很强。整个系统的各主要部分可以灵活地分散安装在船舶上，配上抓斗式挖泥船即可适用于海上或湖泊上从水里取送软粘土方的作业;也可以安装在移动式的工作平台上在陆地灵活地移动。

混凝土泵16的输出压力高于空气压缩机1的气压的富裕压力用于泥管9上的输送。可以调整两者的工作压力及泥管9的长度，使得进入高压罐15的泥压略大于罐内气压能满足进泥量要求即可，以减小不必要的能量损失。

三、关机程序：

停止投放软粘土，开启水阀7向料斗注水，用混凝土泵16送水，进行整个管道的清洗;然后再关闭整个装置，以免滞留在各管道内的泥土堵塞管道。

Claims

1、一种软粘土输送装置，包括空气压缩机(1)和混凝土泵(16)；其特征在于高压罐(15)，一端由气管(2)连接空气压缩机(1)，中部由泥管(9)连接混凝土泵(16)，另一端连接泥气管(12)，混凝土泵(16)的料斗(11)中装设有搅拌机构(17)。

2、一种软粘土输送装置的气送方法，空气压缩机（1）向高压罐（15）送气时，软粘土先在混凝土泵（16）的料斗（11）中由搅拌机构（17）进行搅拌破坏其絮凝状结构，使其成为流塑状态，经混凝土泵（16）吸入输送至高压罐（15），泥体在高压罐（15）内出口处积聚，自封在泥气管（12）的进口，高压罐（15）内的气压增高，当气压克服泥体的静阻力时，泥体被送入泥气管（12）内，在此瞬间，由于高压罐（15）内的气压降低，又重复前述过程。在泥气管（12）内形成泥塞（14）与高压气体（13）相间隔地向前输送，在输送过程中，高压气体（13）逐渐膨胀，能使得前段泥塞（14）加速前进，从而将软粘土输送到远处用于土方填筑。