CN112609696A - 一种全自动桩基后注浆装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动桩基后注浆装置及使用方法，解决了现有技术中存在现有制浆设备工序繁琐的问题，具有水泥浆液先制现用、保证水泥浆液配合比的有益效果，具体方案如下：一种全自动桩基后注浆装置，包括用于输送水泥的输送单元；储水池，储水池存储水和/或掺和料，储水池设置抽水机构；制浆单元，包括容料筒，输送单元的出口端设于容料筒的上方，抽水机构将储水池内液体送入容料筒，液体与水泥在容料筒内混合形成水泥浆液；搅拌单元，设于容料筒的侧部，容料筒与搅拌单元连接将水泥浆液送入搅拌单元；注浆单元，包括注浆管，搅拌单元与注浆管连接，通过注浆单元向桩基注浆。

Description

一种全自动桩基后注浆装置及使用方法

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，尤其是一种全自动桩基后注浆装置及使用方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，传统水泥浆液搅拌技术需要通过人工填料掺水拌合，用工铲进行搅拌，亦或是通过人工向搅拌机内填料加水，机器开动进行搅拌。对于常见人工搅拌和机器搅拌，发明人发现，工序繁琐，效率低下，成本较高，加工周期长；水泥浆液的混合效果差，搅拌中水泥颗粒不能均匀溶解，同时水灰比不能严格控制，搅拌时间过长或过短也无法控制；对于机器搅拌水泥浆液完成后注浆工作无法顺利进行。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种全自动桩基后注浆装置，可实现水泥浆液的配灰、配水、制浆、搅拌和注浆一体化进行，制作浆液效率高，可实现水泥的现场制作，保证水泥颗粒的充分溶解，避免水泥浪费。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种全自动桩基后注浆装置，包括：

用于输送水泥的输送单元；

储水池，储水池存储水和/或掺和料，储水池设置抽水机构；

制浆单元，包括容料筒，输送单元的出口端设于容料筒的上方，抽水机构将储水池内液体送入容料筒，液体与水泥在容料筒内混合形成水泥浆液；

搅拌单元，设于容料筒的侧部，容料筒与搅拌单元连接将水泥浆液送入搅拌单元，搅拌单元可保证水泥颗粒的充分溶解；

注浆单元，包括注浆管，搅拌单元与注浆管连接，通过注浆单元向桩基注浆。

上述的注浆装置，输送单元将水泥送入制浆单元容料筒，抽水机构将储水池存储的液体送入容料筒，实现水泥与液体在容料筒内混合形成水泥浆液，为了进一步保证水泥浆液的流动性、保水性和均匀性，通过搅拌单元对水泥浆液进行搅拌形成水泥浆液，整体可在现场进行水泥浆液的现制现用，可根据现场需求进行水泥浆液的制备，不仅保证水泥浆液的混合效果，而且避免水泥浆液的浪费。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，还包括控制器，控制器与所述的输送单元、抽水机构、搅拌单元和注浆单元分别连接，通过控制器可实现各机构动作的控制，实现注浆装置的全自动化控制。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，所述搅拌单元包括搅拌筒，搅拌筒顶部设置动力源，动力源与设于搅拌筒的搅拌叶片连接，通过搅拌叶片搅动搅拌筒内的水泥浆液，保证水泥浆液的流动性。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，所述搅拌叶片通过搅拌轴上下设置至少一层，通过多层搅拌叶片的设置，可充分保证水泥浆液的流动性和均匀性，使得水泥浆液混合效果更好；

当搅拌叶片设置两层时，下层搅拌叶片中叶片的设置数量多于上层搅拌叶片中叶片的设置数量。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，为了进行多次搅拌，所述搅拌筒在相邻两层搅拌叶片之间设置分隔板，分隔板垂直于所述搅拌轴设置，且分隔板一侧设置开口，开口处设置开关板，开关板与设于搅拌筒外侧的操作开关连接。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，所述注浆单元还包括设于所述注浆管的注浆泵，注浆管与所述搅拌筒的底部连接，通过注浆泵和注浆管，将水泥浆液送入桩基。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，所述搅拌筒与所述容料筒的底端通过管路连接；

为了方便水泥浆液从容料筒进入搅拌筒内，容料筒上侧尺寸大于下侧尺寸。

如上所述的一种全自动桩基后注浆装置，所述输送单元为倾斜设置的卷扬机，所述容料筒的顶端设置入料口，入料口设于卷扬机出口端的下方；

所述储水池设置水管，水管一端插入容料筒入料口设置。

一种全自动桩基后注浆装置的使用方法，包括如下内容：

输送单元将设定量的水泥送入制浆单元中；

通过抽水机构将储水池中设定量的水及掺和料送入制浆单元中；

搅拌单元开始工作，水泥浆液从制浆单元进入搅拌单元，由搅拌单元对水泥浆液进行搅拌；

将搅拌完成的水泥浆液送到设定位置进行注浆。

具体地，通过控制器设定水灰比，进而由控制器控制输送单元和抽水机构的工作时间，来确定水泥和水的用量。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过整体装置的设置，可实现水泥的输送、水的送入，保证水泥浆液的合理配比，其通过输送单元和抽水机构的设置，可实现不同配比水泥浆液的送入，通过搅拌单元进行水泥浆液的搅拌，保证水泥浆液流动性等要求，并通过注浆单元进行注浆，整体满足既有桩基注浆加固浆液的制备要求，可同时对多个注浆孔进行不同配比浆液的制备，实现了水泥浆液的现制现用，没有浆液储存场地和设备的限制，整体装置成本相对较低，且避免了浆液的浪费。

2)本发明通过控制器的设置，操作简便，单人可独立完成，完全实现了自动化生产，工作效率高，保障了桩基后注浆效果，有效提高其经济效益及社会效益。

3)本发明通过上下设置多层搅拌叶片的设置，可实现对浆液的二次搅拌，可使得搅拌效率明显提高，浆液加工周期短；同时水泥浆液不会沉淀、离析、出料均匀通畅，避免堵浆现象；有效保证水泥浆液流动性、保水性和粘聚性等要求，其注浆稳定性、支撑可靠性更好的提高。

4)本发明通过控制器可根据设定的水灰比控制输送单元和抽水机构的动作，使得水泥浆液配比精准，材料用量合适。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种全自动桩基后注浆装置的示意图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种全自动桩基后注浆装置中卷扬机的示意图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种全自动桩基后注浆装置中上层搅拌叶片在搅拌筒内的截面示意图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种全自动桩基后注浆装置中下层搅拌叶片在搅拌筒内的截面示意图。

图5是本发明根据一个或多个实施方式的一种全自动桩基后注浆装置控制器操作界面示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.卷扬机，2.卷扬机电机，3.容料筒，4.管路，5.搅拌电机，6.搅拌筒，7.下层搅拌叶片，8.操作开关，9.控制器，10.注浆泵，11.储水池，12.上层搅拌叶片。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在人工搅拌效率低，水泥浆液混合效果差的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种全自动桩基后注浆装置。

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种全自动桩基后注浆装置，包括输送单元，输送单元的出口端设置制浆单元，制浆单元包括容料筒3，容料筒3与储水池11连接，容料筒还与搅拌单元连接，搅拌单元与注浆单元连接。

输送单元倾斜设置，具体可为卷扬机1，参考图2所示，卷扬机将水泥从下到上进行运输，最终运送至制浆单元，容料筒的顶端设置入料口，入料口设于卷扬机出口端的下方；入料口处设置入料门，入料门相对于容料筒铰接连接，且入料门与容料筒之间设置电驱动件如电缸或气缸，用于驱动入料门的开启或闭合。

进一步地，制浆单元还包括抽水机构，抽水机构设于储水池，抽水机构具体为抽水泵，通过抽水机构和抽水管，将储水池内的水和其他掺和料供入容料筒内，水泥和水在容料筒内混合，形成水泥浆液；其中，抽水管端部通过容料筒的入料口插入容料筒。

搅拌单元设于容料筒的一侧，具体地，搅拌单元包括搅拌筒6，搅拌筒6顶部设置动力源，动力源可为搅拌电机5，搅拌电机与设于搅拌筒内的搅拌叶片连接，搅拌电机5置于搅拌筒的顶部，这样通过搅拌电机转动，带动搅拌叶片转动，从而对搅拌筒内物料进行搅拌。

可以理解的是，容料筒上侧尺寸大于下侧尺寸，搅拌筒与容料筒的底端通过管路4连接，使得水泥浆液从容料筒进入搅拌筒内，搅拌叶片对其搅拌形成水泥浆液。

搅拌筒6与注浆单元连接，注浆单元包括注浆泵10和注浆管，具体在一些示例中，搅拌筒的底部设置出口，出口连接注浆管，出口处设置阀门，阀门也可设于注浆管上，当物料搅拌完成后，打开阀门，物料通过出口和注浆管向桩基进行注浆。

进一步，为了实现注浆装置的自动化操作，注浆装置还包括控制器9，控制器设于卷扬机或其他机构的一侧，控制器9与输送单元、抽水机构、电驱动件、搅拌电机和注浆泵分别连接，由控制器控制各部件的动作，通过控制器的设置，可实现输送、配料、制浆、搅拌和注浆，都由控制器控制完成，无需较多的工作人员，可有效节约人力物力，又可避免人为操作的随意性。

可以理解的是，控制器9可为计算机或其他类型的控制器，控制器具有操作界面，参考图5所示，操作界面设置总开关按钮，实现输送单元、抽水机构、搅拌电机和注浆泵的启动或关闭，且操作界面还可设置上水、上灰、制浆、搅拌和注浆各个按钮，分别用于控制卷扬机、抽水泵、电驱动件、搅拌电机和注浆泵的各个步骤；还可设置手动/自动按钮，并设置电源指示灯，用于显示供电设备的用电情况。

供电设备与用电机构分别连接，如供电设备与卷扬机电机2、搅拌电机5、注浆泵10、抽水泵等分别连接。

在其他一些示例中，通过操作界面可设置注浆孔号、孔数(实际此次单桩的注浆孔数)、桩长、桩径、注浆压力、和单孔注浆量；进入操作界面需要密码，可靠性好，安全性强；且参数设置可进行控制器导出，方便随时查找数据信息，同时也可进行参数调试修改，简单易懂。

另外，搅拌筒设置至少一层搅拌叶片，在一些具体示例中，搅拌叶片设置上下两层，参考图3和图4所示，上层搅拌叶片12共设置4片叶片，下层搅拌叶片共设置6片叶片，即下层搅拌叶片7中叶片的设置数量多于上层搅拌叶片中叶片的设置数量。

当然，容易理解的，上层搅拌叶片和下层搅拌叶片还可以是其他的数量。为了实现二次搅拌，搅拌筒在上下两层搅拌叶片之间设置分隔板，分隔板垂直于搅拌轴设置，且分隔板设置开口，开口处设置开关板，开关板与设于搅拌筒外侧的操作开关8连接，操作开关可为手动开关，手动控制操作开关，带动开关板相对于开口移动以使得上下两层相通；常态下，开关板覆盖开口，上层搅拌叶片对水泥浆液进行搅拌形成水泥浆液，在上层搅拌叶片搅拌完成后，打开开关板，水泥浆液进入下层，由下层叶片进行二次搅拌，其保证了水泥浆液流动性、保水性和粘聚性等要求，其注浆稳定性、支撑可靠性更好。

当然，在其他一些示例中，搅拌叶片还可设置三层，相邻上下两层搅拌叶片之间均设置分隔板，分隔板开口处设置开关板。

一种全自动桩基后注浆装置的使用方法，包括如下内容：

根据控制器设定水灰比，控制器控制卷扬机和抽水机构的动作；

卷扬机将设定量的水泥送入制浆单元中；

通过抽水机构将储水池中设定量的水及掺和料送入制浆单元中，实现设定量配比的水灰混合；

搅拌单元开始工作，水泥浆液从制浆单元进入搅拌单元，由搅拌单元中上层搅拌叶片对水泥浆液进行搅拌，搅拌设定时间后，手动调整操作开关使得开关板打开，由下层搅拌叶片对水泥浆液进行二次搅拌，搅拌设定时间后，停止搅拌；

通过注浆泵加压，将搅拌完成的水泥浆液送到设定位置进行注浆。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，包括：

用于输送水泥的输送单元；

储水池，储水池存储水和/或掺和料，储水池设置抽水机构；

制浆单元，包括容料筒，输送单元的出口端设于容料筒的上方，抽水机构将储水池内液体送入容料筒，液体与水泥在容料筒内混合形成水泥浆液；

搅拌单元，设于容料筒的侧部，容料筒与搅拌单元连接将水泥浆液送入搅拌单元；

注浆单元，包括注浆管，搅拌单元与注浆管连接，通过注浆单元向桩基注浆。

2.根据权利要求1所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，还包括控制器，控制器与所述的输送单元、抽水机构、搅拌单元和注浆单元分别连接。

3.根据权利要求1所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述搅拌单元包括搅拌筒，搅拌筒顶部设置动力源，动力源与设于搅拌筒的搅拌叶片连接。

4.根据权利要求3所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述搅拌叶片通过搅拌轴上下设置至少一层；

当搅拌叶片设置两层时，下层搅拌叶片中叶片的设置数量多于上层搅拌叶片中叶片的设置数量。

5.根据权利要求4所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述搅拌筒在相邻两层搅拌叶片之间设置分隔板，分隔板垂直于所述搅拌轴设置，且分隔板一侧设置开口，开口处设置开关板，开关板与设于搅拌筒外侧的操作开关连接。

6.根据权利要求3所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述注浆单元还包括设于所述注浆管的注浆泵，注浆管与所述搅拌筒的底部连接。

7.根据权利要求3所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述搅拌筒与所述容料筒的底端通过管路连接；

容料筒上侧尺寸大于下侧尺寸。

8.根据权利要求1所述的一种全自动桩基后注浆装置，其特征在于，所述输送单元为倾斜设置的卷扬机，所述容料筒的顶端设置入料口，入料口设于卷扬机出口端的下方；

所述储水池设置水管，水管一端插入容料筒入料口设置。

9.根据权利要求2所述的一种全自动桩基后注浆装置的使用方法，其特征在于，包括如下内容：

输送单元将设定量的水泥送入制浆单元中；

通过抽水机构将储水池中设定量的水及掺和料送入制浆单元中；

搅拌单元开始工作，水泥浆液从制浆单元进入搅拌单元，由搅拌单元对水泥浆液进行搅拌；

将搅拌完成的水泥浆液送到设定位置进行注浆。

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