CN112576281B - 一种软岩渗水地段用的湿喷系统及其使用方法 - Google Patents

一种软岩渗水地段用的湿喷系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及湿喷工艺领域,具体来说是一种软岩渗水地段用的湿喷系统及其使用方法,包括速凝剂供给设备、混凝土供给设备以及喷射机构;所述喷射机构包括喷嘴;所述喷嘴连接有混流器,所述混流器与速凝剂供给设备以及混凝土供给设备分别相连接;所述速凝剂供给设备包括粉体速凝剂供给设备和液体速凝剂供给设备。本发明公开了一种软岩渗水地段用的湿喷系统;通过粉体速凝剂和液体速凝剂的配合使用,本发明公开的湿喷系统可以很好的在渗水软岩地段进行使用。

Description

一种软岩渗水地段用的湿喷系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及湿喷工艺领域,具体来说是一种软岩渗水地段用的湿喷系统及其使用方法。
背景技术
喷射混凝土的喷射方法主要有干喷和湿喷两种。
干喷工艺回弹高、粉尘大、混凝土后期强度损失严重,施工质量差,严重危害施工人员健康,污染环境。但是由于其可以应用于软岩和渗水隧道的特点,使其在喷射混凝土中仍占有一定份额。
湿喷工艺,尤其是在无碱液体速凝剂逐渐趋于成熟的发展后,由于具有良好的均质性和耐久性,降回弹量和低粉尘浓度,绿色环保等优点,已成为国内外喷射混凝土技术的发展趋势。
但传统的湿喷工艺只能配套应用液体速凝剂,主要适用于硬岩无水地段,局限性很大,因为液体速凝剂的凝结时间和强度发展较慢,对于喷层较厚的软岩和渗水地段不能快速成型,回弹极大,效果不佳。
为了实现传统湿喷工艺能够在软岩和渗水地段使用,并且对传统湿喷工艺更改较小的新型湿喷系统是现在所需要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种使用湿喷工艺并且能够在软岩和渗水地段使用的湿喷系统。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种软岩渗水地段用的湿喷系统,包括速凝剂供给设备、混凝土供给设备以及喷射机构;所述喷射机构包括喷嘴;所述喷嘴连接有混流器,所述混流器与速凝剂供给设备以及混凝土供给设备分别相连接;所述速凝剂供给设备包括粉体速凝剂供给设备和液体速凝剂供给设备。
所述粉体速凝剂供给设备为混流器供给无碱粉体速凝剂;所述液体速凝剂供给设备为混流器供给无碱液体速凝剂。
所述无碱粉体速凝剂包括活性铝酸钙20.0-30.0份、硫酸铝10.0-15.0份、二水石膏7.0-10.0份、CA70高铝水泥30.0-40.0份、纳米氢氧化铝1.0-5.0份、氧化钙1.0-5.0份,纳米二氧化硅1.0-5.0份,二乙醇胺0-1.0份,乳胶粉0-1.0份。
所述混流器包括混流器本体,所述混流器本体包括外套体和内套体,所述内套体处于外套体内部;所述内套体上设有连通孔,所述外套体上设有连接开口。
所述外套体内壁与内套体外壁间隔分布形成混料空腔,所述混料空腔内设有分隔板;所述分隔板把混料空腔分隔成第一空腔和第二空腔。
所述连接开口包括第一进料孔和第二进料孔,所述第一进料孔与第一空腔相连通,所述第二进料孔与第二空腔相连通。
所述第一空腔与粉体速凝剂供给设备相连接,所述第二空腔与液体速凝剂供给设备相连接;所述第一空腔在混流器靠近混凝土供给设备一侧布置;所述第二空腔在混料器上靠近喷嘴一侧布置。
所述内套体与外套体的内壁上都设有混料凸起。
所述连通孔倾斜设置;各个所述连通孔在内套体上错位分布。
一种软岩渗水地段用的湿喷系统使用方法,所述使用方法包括如下步骤:
步骤1:检查湿喷系统,并保证各部件或设备能够正常工作;
步骤2:启动速凝剂供给设备和混凝土供给设备向混流器中供入速凝剂和待喷射混泥土;
步骤3:步骤2中的混凝土与速凝剂在混流器相互接触混合后,随着混泥土的持续运动,混凝土被运送至喷嘴段,最后由喷嘴喷射于围岩基面。
本发明的优点在于;
本发明公开了一种软岩渗水地段用的湿喷系统;主要是改变了传统湿喷系统的速凝剂供给种类,本发明速凝剂供给设备包括粉体速凝剂供给设备和液体速凝剂供给设备;使得混流器可以被添加两种速凝剂,通过粉体速凝剂和液体速凝剂的配合使用,避免了传统使用单一粉体速凝剂使用量高并且速凝剂难以分散的问题,也避免了液体速凝剂凝结时间慢,早期强度低的问题;本发明提供的湿喷系统不改变喷射机主体结构,新增设备投资小,工艺简单,具有突出的实用性,改善湿喷系统只能用于硬岩无水地段的情况,扩大湿喷系统的应用范围;为湿喷系统应用于渗水软岩地段提供创造性技术,实现了绿色施工,保障了工程质量以及施工人员的健康安全。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1为本发明的湿喷工艺原理图。
图2为本发明第一种实施例的结构示意图。
图3为本发明第二种实施例的结构示意图。
图4为本发明第三种实施例的结构示意图。
图5为图3的剖视图。
图6为本发明连通孔与混料凸起连接处的剖视图。
图7为图6的俯视图。
上述图中的标记均为:
1、混流器,2、混凝土供给设备,3、速凝剂供给设备,4、喷嘴。
具体实施方式
下面对照附图,通过对最优实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
一种软岩渗水地段用的湿喷系统,包括速凝剂供给设备3、混凝土供给设备2以及喷射机构;所述喷射机构包括喷嘴4;所述喷嘴4连接有混流器1,所述混流器1与速凝剂供给设备3以及混凝土供给设备2分别相连接;所述速凝剂供给设备3包括粉体速凝剂供给设备31和液体速凝剂供给设备32;本发明公开了一种软岩渗水地段用的湿喷系统;主要是改变了传统湿喷系统的速凝剂供给种类,本发明速凝剂供给设备3包括粉体速凝剂供给设备31和液体速凝剂供给设备32;使得混流器1可以被添加两种速凝剂,通过粉体速凝剂和液体速凝剂的配合使用,避免了传统使用单一粉体速凝剂使用量高并且速凝剂难以分散的问题,也避免了液体速凝剂凝结时间慢,早期强度低的问题;另外,在本发明中混凝土供给设备2可以使用常规供给设备,当然具体可以根据需要进行设置,同理,速凝剂供给设备3也可以使用常规供给设备,这种方式可以减少对传统湿喷系统的部件的改变,减少了湿喷系统变更设备的成本。
作为更大的优化,本发明中所述粉体速凝剂供给设备31为混流器1供给无碱粉体速凝剂;所述液体速凝剂供给设备32为混流器1供给无碱液体速凝剂;本发明采用无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂混合应用,弥补了各自单独应有的缺点,如无碱粉体速凝剂单独应用掺量较高,难以分散;不方便混凝土与粉体速凝剂的混合;而无碱液体速凝剂单独应用时,因为液体速凝剂凝结时间略慢,使得后期喷射的混凝土早期强度低,1h内无强度,不能应用于渗水软岩地段;而在本发明中把两种速凝剂都进行使用,而将两种速凝剂都混合应用在待喷射混泥土中,可以降低速凝剂的总体掺量,节省成本,尤其无碱粉体速凝剂掺量较单独应用时可降低一半以上,不仅可以降低粉体速凝剂的使用成本,还使粉体速凝剂在混凝土中更易于分散均匀。
作为优选的,在本发明中无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂可以使用常规的速凝剂,也可以使用其他的速凝剂,一般在使用时,粉体速凝剂采用下文公开的粉体速凝剂,液体速凝剂可以直接采用市售液体速凝剂,当然具有可以根据需要进行选择;具体,在本发明中所述无碱粉末速凝剂包括活性铝酸钙20.0-30.0份、硫酸铝10.0-15.0份、二水石膏7.0-10.0份、CA70高铝水泥30.0-40.0份、纳米氢氧化铝1.0-5.0份、氧化钙1.0-5.0份,纳米二氧化硅1.0-5.0份,二乙醇胺0-1.0份,乳胶粉0-1.0份;上述材料经高速搅拌机混合均匀制备而成;本发明提供的特制无碱粉体速凝剂中活性铝酸钙1800-2000℃高温熔融淬冷制备而成,较普通铝酸钙活性更高,水化速度极快,掺加5%即可使普硅水泥快速凝结硬化,产生早期强度;但同时由于凝结过快,导致水泥石结构疏松,水化产物大部分为强度较低的钙矾石,阻碍了硅酸三钙的水化,致使水泥石1d强度较低,以国标GB/T 35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》为依据进行检测,砂浆1d抗压强度低于3.0MPa,直接应用于喷射混凝土会使其失去支护作用,产生工程事故;加入适量的硫酸铝、硫酸钙以及早强组分,可以调节水泥石的结晶形态,促进钙矾石的进一步反应,在保证早期强度的同时提高1d强度,同时引入更多地可溶性铝离子和钙离子,加速了活性铝酸钙与水泥的反应速度,增强了铝酸钙的作用效果,降低掺量;而纳米氢氧化铝和纳米二氧化硅不仅可以使硬化水泥石更加密实还可以促进硅酸三钙的水化,与其他组分相互作用,保证水泥的1d强度和后期强度不损失;加入增粘剂和促凝助剂均可以使喷射混凝土的回弹率更低,效果更好。
作为优选的,本发明中所述混流器1包括混流器本体,所述混流器本体包括外套体11和内套体12,所述内套体12处于外套体11内部;所述内套体12上设有连通孔13,所述外套体11上设有连接开口14;在本发明中内套体12一端与混凝土供给设备2相连接,另一端与喷嘴4相连接,内套体12主要用于混凝土流动以及后续混凝土与速凝剂的混合;外套体11与速凝剂供给设备3相连接,速凝剂供给设备3把速凝剂供入外套体11内,为了保证速凝剂与混凝土的混合,所以需要速凝剂进入内套体12内,所以在本发明中内套体12上设有连通孔13,连通孔13可以用于速凝剂进入内套体12,使得速凝剂与混凝土混合,保证后续的使用效果。
作为优选的,本发明中所述外套体11内壁与内套体12外壁间隔分布形成混料空腔,混料空腔的设置,方便速凝剂进入外套体11内;另外,在本发明中所述混料空腔内设有分隔板15;所述分隔板15把混料空腔分隔成第一空腔151和第二空腔152;第一空腔151用于粉体速凝剂进入,第二空腔152用于液体速凝剂进入,这样的设置可以避免粉体速凝剂与液体速凝剂的混杂,降低了速凝剂进入连通孔13的难度。
同时在本发明中内套体12与外套体11可以做出同轴分布,同轴分布可以方便混流器1整体布置,使得整个装置动平衡更为合适,当然在本发明中内套体12与外套体11可以做成错位分布,这里的错位分布也就是指内套体12与外套体11之间是不同轴设置的,这样的设置,可以使得内套体12与外套体11具有一定的偏置,因为重力的影响当粉末速凝剂和液体速凝剂进入混料空腔内,速凝剂都具有向下移动的趋势,所以本发明把内套体12设置在外套体11靠近下方的一侧,可以方便外套体11下方的速凝剂通过连通孔13进入内套体12内部。
作为优选的,本发明中所述连接开口14包括第一进料孔141和第二进料孔142,所述第一进料孔141与第一空腔151相连通,所述第二进料孔142与第二空腔152相连通;这样的设置,方便速凝剂供给设备3分区为内套体12供给不同类型的速凝剂,避免粉体和液体速凝剂混杂。
作为优选的,本发明中所述第一空腔151与粉体速凝剂供给设备31相连接,所述第二空腔152与液体速凝剂供给设备32相连接;这样的设置也是为了方便速凝剂的分区供给,另外在本发明中所述第一空腔151在混流器1靠近混凝土供给设备2一侧布置;所述第二空腔152在混料器上靠近喷嘴4一侧布置;这样的设置,使得无碱粉末速凝剂供给在前,无碱液体速凝剂供给在后,这样可以更好的方便粉末速凝剂与混凝土混合,以保证较难分散的粉体速凝剂与混凝土混合均匀;同时也更好的保证了整体速凝剂与混凝土的混合均匀性。
作为优选的,在本发明中所述内套体12与外套体11的内壁上都设有混料凸起17;混料凸起17的设置,起到一个阻挡作用,可以对内套体12内的混凝土流动进行限制,使得混凝土某个区域流动得到限制,从而使得混凝与在内套体12内的流动方向杂乱的,从而起到一个混合的作用。
另外,作为更大的优化,在本发明中每个连通孔13周边至少设有一个混料凸起17,混料凸起17设置在连通孔13前方,这里的前方是以混凝土流动方向进行标定,换言之就是,以某个混料凸起17和连通孔13作为参考点,当混泥土进行流动;混凝土先接触混料凸起17,本发明设置混料凸起17,除了基础的增加速凝剂与混凝土的混合均匀性,本发明混料凸起17还起到一个阻挡分流作用,增加混凝土通过连通孔13流入混料空腔内的难度;具体使用时,混料凸起17对即将从连通孔13流过的混凝土进行分流操作,使得混凝土基本不会进入连通孔13内,从而规避了混凝土从连通孔13掉落混料空腔的问题,另外,速凝剂在进入内套体12时是通过高压气体加压进入的,从而高压气体的冲击也可以很好的避免混凝土通过连通孔13进入混料空腔内。
同时作为更大的优化,在本发明中混料凸起17为锥台结构,锥台结构可以是圆形锥台或者梯形锥台结构,为了更好的对混凝土流向进行改变,优选使用梯形锥台结构,这样使得混料凸起17四个面都是平面,可以增加混凝土分散范围,从而更好的保证速凝剂与混凝土的混合。
另外,作为更大的优化,在本发明中内套体12内壁上设有分流板16,所述分流板16水平截面呈等腰三角形;分流板16尺寸较小一端沿混泥土流向的反方向布置;通过分流板16的设置,当混凝土流动到分流板16设置位置时,混流土会被分流板16进行分割,从而在一定程度上改变了混凝土流向,当分流后的混凝土重新汇流后已经是杂乱后的混凝土,这样可以起到一个搅拌混凝土的作用,最终目的是保证速凝剂与混凝土混合额均匀性;综上,本发明通过混料凸起17与分流板16的配合使用,可以很好的保证混凝土与速凝剂混合的均匀性。
作为优选的,本发明中所述连通孔13倾斜设置;这里倾斜设置,具体倾斜方式要求连通孔13与内套体12的中轴线夹角为15-60度之间,最好的角度是要求45度,这样的设置,使得连通孔13的中心线与内套体12的中心线相重合,所以当带有高压气体的速凝剂通过连通孔13进入混凝土中,高压气体可以对靠近连通孔13的混凝土进行冲击,从而方便速凝剂与混凝土的混合,同时高压气体运动方向也有一部分分离时沿着混凝土流动方向的,所以当高压气体带动速凝剂进入混凝土中时,高压气体还能为混凝土的流动提供动力,方便混凝土在内套体12内的移动。
作为优选的,本发明中各个所述连通孔13在内套体12上错位分布;这里错位分布是指连通孔13在内套体12上的布置位置是杂乱的,各个连通孔13整体式沿着内套体12长度方向设置,这样的设置方式,可以使得速凝剂可以从内套体12各个位置进入内套体12内部,换言之就是增加速凝剂与混凝土的接触时间和接触位置,方便保证混凝土混合的均匀性;当然第一空腔151或者第二空腔152内的连通孔13也可以呈环形分布,具体可以参考附图;这种分布方式加工方便,也具有很好的使用效果,这里并不限定本发明公开的混流器1一定要用上述连通孔13在内套体12上错位分布的技术方案;可以根据实际需要进行选择;两种布置方式只是在使用效果不同。
作为优选的,本发明中所述第一进料孔141或者第二进料孔142上设有螺纹结构;螺纹结构的设置,方便了混流器1与相邻部件的连接。
作为优选的,本发明中所述外套体11上设有多个第一进料孔141和多个第二进料孔142;基于这样的结构设置,使得本发明在速凝剂的供料方式上有所区别,一种是把速凝剂与高压气流提前混合后,再进入混料空腔内,最后进入内套体12与混凝土混合,这种方式使得进入混料空腔内的速凝剂可以直接进入内套体12中,可以保证最前端的混凝土也会很好与速凝剂相互混合;另外一种方式是,在外套体11上端的第一进料孔141或者第二进料孔142供给速凝剂,从外套体11下端设置的第一进料孔141和第二进料孔142供给高压空气,使得高压空气与速凝剂的混合分别在第一空腔151和第二空腔152内,这种方式可以减少设备的使用,同时在前期先供给高压气体对混流器1以及喷头进行高压空气清理,还能很好的避免速凝剂的浪费。
作为优选的,本发明所述内套体12出口处设有沟槽管卡;沟槽管卡起到一个连接作用,方便内套体12与喷嘴4的连接;实际连接时,内套体12出口处可以通过过渡管道与喷嘴4相连接,当然也可以采用其他方式相连接,具体可以根据需要进行选择。
一种软岩渗水地段用的湿喷系统使用方法,所述使用方法包括如下步骤:
步骤1:检查湿喷系统,并保证各部件或设备能够正常工作;
步骤2:启动速凝剂供给设备3和混凝土供给设备2向混流器1中供入速凝剂和待喷射混泥土;
步骤3:步骤2中的混凝土与速凝剂在混流器1相互接触混合后,随着混泥土的持续运动,混凝土被运送至喷嘴4段,最后由喷嘴4喷射于围岩基面。
具体使用过程;
混凝土经搅拌站按所需性能拌合后运至工地放入湿喷机组的混凝土储罐内,混凝土经供给设备进入混流器1内腔,同时无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂分别经过粉体速凝剂和液体速凝剂供给设备32供入混料空腔内,经由内套上分布的小孔进入混流器1内腔中的混凝土中,并拌合均匀,掺加速凝剂的混凝土经喷嘴4喷射于渗水围岩基面;这里需要明确,一般要求上述湿喷系统具有加压设备,该加压设备用于提供高压气体,加压设备设置数量可以根据需要进行设置,加压设备除了用于与速凝剂混合外,还具有一个防护作用,就是要求,在混流器1供入混凝土前,混流器1先通入高压气体,这样可以避免混泥土进入混流器1后,混流器1因为重力的原因从混流器1下端的连通孔13进入混料空腔内。
除了上述内容外,在本发明中加压设备与速凝剂供给设备3相连接,在速凝剂供给设备3为混流器1供给速凝剂时,无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂会被加压设备加压后成为带压粉体和液体,最后通过连通孔13进入内套体12内的混凝土中。
上述所述无碱液体速凝剂为市售的各种类型无碱液体速凝剂,优选早强型无碱液体速凝剂;所述早强型无碱液体速凝剂使混凝土3h抗压强度≥3.0MPa。
另外,所述无碱液体速凝剂供料系统采用传统湿喷系统中的液体速凝剂供给设备32;而上述所述无碱粉体速凝剂供给设备31;配有储罐、粉体计量泵、除尘设备、空压机以及粉体输送管道等;具体布置方式可以参考传统粉体速凝剂供给设备31布置方式。
使用上述无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂后的实施例:
实施例1:
湿喷系统原理如图1所示,混凝土经搅拌站按所需性能拌合后运至工地放入湿喷机组的混凝土储罐内,混凝土经输送系统进入混流器1内腔,同时无碱粉体速凝剂和无碱液体速凝剂经输送设备和加压设备后成为带压粉体和液体,高速高压进去混流器1内套和外套之前的空腔内,再经由内套上分布的小孔进入混流器1内腔中的混凝土中,并拌合均匀,掺加速凝剂的混凝土经喷嘴4喷射于渗水围岩基面,渗水率10L/min。
所用无碱粉体速凝剂为活性铝酸钙30.0份、硫酸铝15.0份、二水石膏10.0份、CA70高铝水泥30.0份、纳米氢氧化铝5.0、氧化钙5.0份,纳米二氧化硅3.0份,二乙醇胺1.0份,乳胶粉1.0份采用高速搅拌机混合均匀制备而成。,使水泥初凝时间为25s,终凝时间为55s,掺加此无碱粉体速凝剂的混凝土5min抗压强度1.1MPa。
所用无碱液体速凝剂为早强型无碱液体速凝剂,配比为:水40.0份,纳米氢氧化铝5.0份,硫酸铝55.0份,氟硅酸镁5.0份,三乙醇胺5.0份,掺加此无碱液体速凝剂的混凝土3h抗压强度为4.1MPa。
对比例1:
采用传统的湿喷系统,混凝土经搅拌站按所需性能拌合后运至工地放入湿喷机组的混凝土储罐内,混凝土经输送系统进入混流器1内腔,同时无碱液体速凝剂经输送设备和加压设备后成为带压液体,高速高压进去传统混流器1内,经混流器1均匀分散于混凝土中,并拌合均匀,掺加速凝剂的混凝土经喷嘴4喷射于渗水围岩基面,渗水率10L/min。
所用无碱液体速凝剂为早强型无碱液体速凝剂,配比为:水40.0份,纳米氢氧化铝5.0份,硫酸铝55.0份,氟硅酸镁5.0份,三乙醇胺5.0份,掺加此无碱液体速凝剂的混凝土3h抗压强度为4.1MPa。
对比例2
将本发明的无碱粉体速凝剂单独应用于湿喷系统,混凝土经搅拌站按所需性能拌合后运至工地放入湿喷机组的混凝土储罐内,混凝土经输送系统进入混流器1内腔,同时无碱粉体速凝剂经输送设备和加压设备后成为带压粉体,高速高压进去混流器1内套和外套之前的空腔内,再经由内套上分布的小孔进入混流器1内腔中的混凝土中,并拌合均匀,掺加速凝剂的混凝土经喷嘴4喷射于渗水围岩基面,渗水率10L/min。
所用无碱粉体速凝剂为活性铝酸钙30.0份、硫酸铝15.0份、二水石膏10.0份、CA70高铝水泥30.0份、纳米氢氧化铝5.0、氧化钙5.0份,纳米二氧化硅3.0份,二乙醇胺1.0份,乳胶粉1.0份采用高速搅拌机混合均匀制备而成。,使水泥初凝时间为25s,终凝时间为55s,掺加此无碱粉体速凝剂的混凝土5min抗压强度1.1MPa。
对比例3:
采用传统的干喷工艺,将骨料、水泥和市售碱性粉体速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,在喷嘴4处水经高压输送入干混混凝土中,混凝土经喷嘴4喷射于渗水围岩基面,渗水率10L/min。
喷射混凝土配合比如表1所示:
表1混凝土配合比
喷射结果如表2所示:
表2喷射结果
从以上数据可以看出:
实施例1采用本发明提供的湿喷系统和使用方法,10min抗压强度,1d抗压强度和28d抗压强度均较高,回弹率仅8%,喷射10min后粉尘浓度也较低,施工环境良好,喷射综合状态良好;
对比例1采用早强型无碱液体速凝剂的湿喷系统,1d强度和28d强度均较高,粉尘浓度也较低,但由于早期强度较低,且围岩渗水,回弹率高达65%,喷射效果较差。
对比例2采用本发明的粉体速凝剂应用于湿喷系统,强度指标、回弹率及粉尘浓度均较好,但是速凝剂掺量较高,成本高,且粉体速凝剂分散均匀性略差。
对比例3采用了传统的干喷工艺,由于采用了碱性速凝剂,28d抗压强度极低,回弹率达40%,粉尘浓度12.7%,导致施工环境极差,严重危害施工人员身体健康。
本发明的湿喷系统不改变喷射机主体结构,新增设备投资小,工艺简单,却使湿喷系统可以应用于渗水软岩地段,大大拓宽了湿喷系统的应用范围,实现了绿色施工,保障了工程质量以及施工人员的健康安全。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种软岩渗水地段用的湿喷系统,其特征在于,包括速凝剂供给设备、混凝土供给设备以及喷射机构;所述喷射机构包括喷嘴;所述喷嘴连接有混流器,所述混流器与速凝剂供给设备以及混凝土供给设备分别相连接;所述速凝剂供给设备包括粉体速凝剂供给设备和液体速凝剂供给设备;
所述混流器包括混流器本体,所述混流器本体包括外套体和内套体,所述内套体处于外套体内部;所述内套体上设有连通孔,所述外套体上设有连接开口;所述内套体一端与混凝土供给设备相连接;另一端与喷嘴相连接;
所述外套体连接有速凝剂供给设备;
所述外套体内壁与内套体外壁间隔分布形成混料空腔,所述混料空腔内设有分隔板;所述分隔板把混料空腔分隔成第一空腔和第二空腔;
所述连接开口包括第一进料孔和第二进料孔,所述第一进料孔与第一空腔相连通,所述第二进料孔与第二空腔相连通;
所述内套体与外套体的内壁上都设有混料凸起;
所述外套体与内套体同轴分布或错位分布;
每个连通孔周边至少设有一个混料凸起,所述混料凸起设置在连通孔前方;
当混凝土流动时,混凝土先接触混料凸起;
所述连通孔倾斜设置,所述连通孔与内套体中轴线夹角为15-60度;通过连通孔通入的高压气体运动方向有部分沿着混凝土流动方向。
2.根据权利要求1所述的一种软岩渗水地段用的湿喷系统,其特征在于,所述粉体速凝剂供给设备为混流器供给无碱粉体速凝剂;所述液体速凝剂供给设备为混流器供给无碱液体速凝剂。
3.根据权利要求2所述的一种软岩渗水地段用的湿喷系统,其特征在于,所述无碱粉体速凝剂包括活性铝酸钙20.0-30.0份、硫酸铝10.0-15.0份、二水石膏7.0-10.0份、CA70高铝水泥30.0-40.0份、纳米氢氧化铝1.0-5.0份、氧化钙1.0-5.0份,纳米二氧化硅1.0-5.0份,二乙醇胺0-1.0份,乳胶粉0-1.0份。
4.根据权利要求1所述的一种软岩渗水地段用的湿喷系统,其特征在于,所述第一空腔与粉体速凝剂供给设备相连接,所述第二空腔与液体速凝剂供给设备相连接;所述第一空腔在混流器靠近混凝土供给设备一侧布置;所述第二空腔在混料器上靠近喷嘴一侧布置。
5.根据权利要求1所述的一种软岩渗水地段用的湿喷系统,其特征在于,所述连通孔倾斜设置;各个所述连通孔在内套体上错位分布。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种软岩渗水地段用的湿喷系统使用方法,其特征在于,所述使用方法包括如下步骤:
步骤1:检查湿喷系统,并保证各部件或设备能够正常工作;
步骤2:启动速凝剂供给设备和混凝土供给设备向混流器中供入速凝剂和待喷射混凝土;
步骤3:步骤2中的混凝土与速凝剂在混流器相互接触混合后,随着混凝土的持续运动,混凝土被运送至喷嘴段,最后由喷嘴喷射于围岩基面。
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