CN116690802A - 一种智能配浆设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能配浆设备及工艺。本发明适用于工程建设技术领域。本发明要解决的技术问题是：提供一种智能配浆设备及工艺。本发明所采用的技术方案是：一种智能配浆设备，包括浓浆桶、配浆桶、若干个添加剂料仓、清水管道、注浆桶以及配浆控制柜；所述浓浆桶和配浆桶内均设置有搅拌机以及液位计，配浆桶内还设置有压力计和密度计，浓浆桶通过原浆液输送管道与配浆桶连接，该原浆液输送管道上设置有第一输送泵、进料阀门以及泥浆流量计，所述清水管道以及添加剂料仓的出口均与配浆桶连接，清水管道上设有清水流量计以及清水阀门，添加剂料仓配备有添加剂阀门以及称重传感器；所述配浆桶与注浆桶之间通过出浆管道连接。

Description

一种智能配浆设备及工艺

技术领域

本发明涉及工程建设技术领域，尤其是建筑物或地基的隐蔽灌浆流程中的配浆设备及工艺。

背景技术

在水利、房建等施工过程中，灌浆技术已被广泛地应用各项建筑物地基加固和防渗工程中，由于灌浆工程是隐蔽工程，其施工质量和灌浆效果难以进行直观的检查，需要借助于施工过程中的各项参数来进行质量保障。作为灌浆工艺质量保障的重要步骤——配浆，是将多项添加剂融合进原浆中，使混合产生的注浆液能更好地适应当前注浆环境，进而保障整体灌浆的质量。

在传统的方式中，对于配浆过程中的各项参数，通常采用人工调配和人工检验的方式来进行，使得配浆过程整体效率较低，而且时常发生调控不及时导致配比出问题的情况。设计一种智能配浆设备及工艺，用来把控各个添加剂和原浆之间的配比就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是克服背景技术中的不足，提供一种智能配浆设备及工艺，能快速地掌控各项添加剂和原浆之间的配比，保障注浆液的密度处于设计的要求，同时也具有实时调节的功能，能通过添加不同的添加剂和原浆液之间的量，及时的调节注浆液的密度，使其能及时的调节到设计要求，以满足当前注浆环境下注浆液的各项参数指标。

本发明采用的技术方案如下：一种智能配浆设备，包括浓浆桶、配浆桶、若干个添加剂料仓、清水管道、注浆桶以及配浆控制柜；所述浓浆桶和配浆桶内均设置有搅拌机以及液位计，配浆桶内还设置有压力计和密度计，浓浆桶通过原浆液输送管道与配浆桶连接，该原浆液输送管道上设置有第一输送泵、进料阀门以及泥浆流量计，所述清水管道以及添加剂料仓的出口均与配浆桶连接，清水管道上设有清水流量计以及清水阀门，添加剂料仓配备有添加剂阀门以及称重传感器；所述配浆桶与注浆桶之间通过出浆管道连接；所述搅拌机、液位计、压力计、密度计、第一输送泵、各个阀门、泥浆流量计、清水流量计、称重传感器均与配浆控制柜连接并且受其控制。

作为优选，还包括云服务器以及用户终端，所述云服务器与配浆控制柜之间连接并且通信，用户终端与云服务器之间连接并且通信。

作为优选，所述出浆管道上设置有与配浆控制柜连接并且受其控制的第二输送泵。

作为优选，所述浓浆桶与配浆桶之间设有回流管道，回流管道的入口与配浆桶连接，回流管道的出口连接浓浆桶。

作为优选，所述回流管道上设置有与配浆控制柜连接并且受其控制的回流阀和泥浆流量计。

作为优选，所述配浆桶的底部设有带排放阀的排放管道。

本发明还提供一种配浆工艺，应用所述的智能配浆设备，包括以下步骤：

步骤一，液位计实时监测浓浆桶中的原浆液的液位，并且将监测的液位数据实时反馈给配浆控制柜；

步骤二，配浆控制柜对接收到的液位数据进行实时的逻辑判断，若液位过低则关闭原浆液输送管道上的第一输送泵，等待进料；若液位合适则开启原浆液输送管道上的第一输送泵，向配浆桶输送原浆液；

步骤三，在配浆控制柜的控制下，各添加剂料仓分别开阀，将配浆所需的各项添加剂加入到配浆桶内；

步骤四，每一项添加剂通过称重传感器进行称重，将称重数据反馈给配浆控制柜，判断其是否达到预设的重量，若已达到预设重量则关闭相应的添加剂阀门；若还未达到则继续开阀进料；

步骤五，配浆控制柜开启清水管道上的清水阀门，向配浆桶内注入配浆所需的清水；

步骤六，注入的清水通过清水流量计统计流量，流量数据反馈给配浆控制柜，配浆控制柜判断其是否达到预设的流量，若已达到预设流量则关闭清水阀门；若还未达到则继续注入清水；

步骤七，对已注入注浆孔，但是在注浆过程中溢出的回浆液进行回收利用，加入到配浆桶中；

步骤八，所有原料都在配浆桶中暂存，并且通过液位计对其液位实时监测，将液位数据反馈给配浆控制柜；

步骤九，配浆控制柜中对配浆桶的液位数据进行实时的判断，判断其是否超出预警荷载值，若超出则开启回流管道的回流阀，对原浆液进行回流处理；若处于正常值，则启动配浆桶中的搅拌机进行搅拌，将桶中的各项原料进行充分的混合，并且防止其中的浆液凝固和沉淀；

步骤十，开启回流阀时，回流管道上的泥浆流量计统计回流至浓浆桶浆液的流量，并将流量数据反馈给配浆控制柜；

步骤十一，在配浆桶的搅拌机工作时，桶中的压力计和密度计对桶内密度进行实时检测，并且将各自采集的数据进行反馈至配浆控制柜；

步骤十二，配浆控制柜将各项密度数据进行分析计算后，得出最接近于当前配浆桶中浆液的实际密度值，若得出的密度值达到预设密度值的要求，则开启第二输送泵将桶中的浆液进行输送到注浆桶；若得出的密度值与预设密度值存在偏差，则调节相应的阀门来对密度进行调控；

步骤十三，输送到注浆桶中浆液会在注浆桶中进行暂存，用以保障整体配浆的流动性和不间断性；

步骤十四，配浆控制柜将当前接收到的各项数据进行处理后，实时的上传至云服务器；云服务器对这些数据进行解析、存储后，传输给联机的用户终端；用户终端接受到数据后，对数据进行流程可视化展示，以便于远程管理人员了解当前配浆流程的运行情况。

本发明具有的有益效果是：1、本发明在配将控制柜的控制下，能够以自动化方式将灌浆工艺中的配浆流程进行精确的配比和控制，降低人员投入的同时也能提升配浆质量；2、本发明能对配浆液进行实时的密度监测，并且也能通过各个阀门对当前浆液的密度进行及时的调控，保障完成的配浆浆液处于预设的配比密度范围之中；3、本发明可以将现场的配浆实际流程传输至云端，并且在联机的用户终端上进行流程可视化展示，提升对现场施工的可操控性和及时性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的设备结构示意图

图2为本发明实施例提供的工艺流程图。

附图标记：浓浆桶1、液位计2、搅拌机3、清水管道4、清水流量计5、泥浆流量计6、回流阀7、第一输送泵8、配浆桶9、添加剂料仓10、压力计11、称重传感器12、密度计13、注浆桶14、配浆控制柜15、云服务器16、用户终端17、原浆液输送管道18、进料阀门19、回流管道20、出浆管道21、第二输送泵22、排放管道23、排放阀24、清水阀门25、添加剂阀门26。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明并不局限于以下实施例。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实施例提供一种智能配浆设备，包括浓浆桶1、配浆桶9、若干个添加剂料仓10、清水管道4、注浆桶14、配浆控制柜15、云服务器16以及用户终端17。所述浓浆桶1和配浆桶9内均设置有搅拌机3以及液位计2，配浆桶9内还设置有压力计11和密度计13，浓浆桶1通过原浆液输送管道18以及回流管道20与配浆桶9连接，该原浆液输送管道18上设置有第一输送泵8、进料阀门19以及泥浆流量计6，回流管道20的入口与配浆桶9连接，回流管道20的出口连接浓浆桶1，所述回流管道20上设置有与配浆控制柜15连接并且受其控制的回流阀7和泥浆流量计6。所述清水管道4以及添加剂料仓10的出口均与配浆桶9连接，清水管道4上设有清水流量计5以及清水阀门25，添加剂料仓10配备有添加剂阀门26以及称重传感器12。所述配浆桶9与注浆桶14之间通过出浆管道21连接，所述出浆管道21上设置有与配浆控制柜15连接并且受其控制的第二输送泵22。所述配浆桶9的底部设有带排放阀24的排放管道23。为了便于自动化控制，上述各个阀门，例如进料阀门19、回流阀7、清水阀门25、添加剂阀门26、排放阀24，均为电磁阀，通过电信号来对每个阀门进行开关的控制，通过开关时间来把控注入的各种原料的实际用量，从而保障各项原料的实际用量在预设范围内。

所述搅拌机3、液位计2、压力计11、密度计13、第一输送泵8、各个阀门、泥浆流量计6、清水流量计5、称重传感器12均与配浆控制柜15通过有线或无线的方式连接并且受其控制。所述云服务器16与配浆控制柜15之间通过有线网络或无线网络连接并且通信，用户终端17与云服务器16之间通过有线网络或无线网络连接并且通信。

所述浓浆桶1的作用是存储预先配置好的原浆液，原浆液是配浆流程的主要原料之一。所述液位计2的作用是通过实时监测桶中的液面高低，获知桶内的浆量，保障浆液供给的充足。所述搅拌机3的作用是对桶中的浆液进行定时搅拌，避免其因时间原因而产生沉淀或者凝固的情况，保障浆液质量的稳定，也可以将桶中的各项原料进行充分的混合。所述清水管道4的是稳定地提供配浆流程中所需的清水，清水也是配浆流程的主要原料之一。所述清水流量计5用于实时监测流过清水的流量值，有利于统计注入的清水量，保障配浆液中清水的配比。所述泥浆流量计6用于对管道中流通的浆液进行流量统计。所述第一、第二输送泵22用于将桶中的浆液通过加压的方式输送到后续桶中，保障整体运行的流畅。所述配浆桶9用于对配浆流程中所涉及的所有原料进行存储与混合。所述添加剂料仓10用于对配浆流程所需的添加剂原料进行存储。所述称重传感器12用于对注入配浆桶9的添加剂进行称重添加，保障配浆液中添加剂的配比。所述密度计13用于直接测量当前浆液的密度，是浆液密度检测的主要手段，所述压力计11的数量为两个或以上，相互之间具有高度差，对于配浆桶9中的浆液，可以通过压力计11采集的压力差来计算出当前配浆桶9中浆液的密度，是浆液密度检测的核验手段。所述注浆桶14用于将配比好的配浆液进行暂存，保障配浆流程能不间断的运行。所述配浆控制柜15用于控制整个设备中各项阀门、传感器、仪器仪表的运行，控制着配浆流程的逻辑顺序，保障整体设备能按正常稳定运行。所述云服务器16用于存储配浆控制柜15上传的实际运行数据，同时也作为数据的中转站，保障数据的安全性、稳定性。所述用户终端17联机云服务器16，访问云服务器16存储的实际运行数据，通过流程可视化展示的方式在网页端进行展示(此为现有技术)，便于管理人员远程监管。

如图2所示，还提供一种配浆工艺，应用上述的智能配浆设备，包括以下步骤：

步骤一，液位计2实时监测浓浆桶1中的原浆液的液位，并且将监测的液位数据实时反馈给配浆控制柜15；

步骤二，配浆控制柜15对接收到的液位数据进行实时的逻辑判断，若液位过低则关闭原浆液输送管道18上的第一输送泵8，等待进料；若液位合适则开启原浆液输送管道18上的第一输送泵8，向配浆桶9输送原浆液；

步骤三，在配浆控制柜15的控制下，各添加剂料仓10分别开阀，将配浆所需的各项添加剂加入到配浆桶9内；

步骤四，每一项添加剂通过称重传感器12进行称重，将称重数据反馈给配浆控制柜15，判断其是否达到预设的重量，若已达到预设重量则关闭相应的添加剂阀门26；若还未达到则继续开阀进料；

步骤五，配浆控制柜15开启清水管道4上的清水阀门25，向配浆桶9内注入配浆所需的清水；

步骤六，注入的清水通过清水流量计5统计流量，流量数据反馈给配浆控制柜15，配浆控制柜15判断其是否达到预设的流量，若已达到预设流量则关闭清水阀门25；若还未达到则继续注入清水；

步骤七，对已注入注浆孔，但是在注浆过程中溢出的回浆液进行回收利用，加入到配浆桶9中；

步骤八，所有原料都在配浆桶9中暂存，并且通过液位计2对其液位实时监测，将液位数据反馈给配浆控制柜15；

步骤九，配浆控制柜15中对配浆桶9的液位数据进行实时的判断，判断其是否超出预警荷载值，若超出则开启回流管道20的回流阀7，对原浆液进行回流处理；若处于正常值，则启动配浆桶9中的搅拌机3进行搅拌，将桶中的各项原料进行充分的混合，并且防止其中的浆液凝固和沉淀；

步骤十，开启回流阀7时，回流管道20上的泥浆流量计6统计回流至浓浆桶1浆液的流量，并将流量数据反馈给配浆控制柜15；

步骤十一，在配浆桶9的搅拌机3工作时，桶中的压力计11和密度计13对桶内密度进行实时检测，并且将各自采集的数据进行反馈至配浆控制柜15；

步骤十二，配浆控制柜15将各项密度数据进行分析计算后，得出最接近于当前配浆桶9中浆液的实际密度值，若得出的密度值达到预设密度值的要求，则开启第二输送泵22将桶中的浆液进行输送到注浆桶14；若得出的密度值与预设密度值存在偏差，则调节相应的阀门来对密度进行调控；例如，得出的密度值偏低时，则需要启动原浆液输送管道18上的第一输送泵8、进料阀门19，必要时还可启动相应的添加剂阀门26，进行原料的定量补充；得出的密度值偏高时，则是打开清水阀门25进行清水的定量补充；

步骤十三，输送到注浆桶14中浆液会在注浆桶14中进行暂存，用以保障整体配浆的流动性和不间断性；

步骤十四，配浆控制柜15将当前接收到的各项数据进行处理后，实时的上传至云服务器16；云服务器16对这些数据进行解析、存储后，传输给联机的用户终端17；用户终端17接受到数据后，对数据进行流程可视化展示，以便于远程管理人员了解当前配浆流程的运行情况。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (7)

1.一种智能配浆设备，其特征在于：包括浓浆桶(1)、配浆桶(9)、若干个添加剂料仓(10)、清水管道(4)、注浆桶(14)以及配浆控制柜(15)；所述浓浆桶(1)和配浆桶(9)内均设置有搅拌机(3)以及液位计(2)，配浆桶(9)内还设置有压力计(11)和密度计(13)，浓浆桶(1)通过原浆液输送管道(18)与配浆桶(9)连接，该原浆液输送管道(18)上设置有第一输送泵(8)、进料阀门(19)以及泥浆流量计(6)，所述清水管道(4)以及添加剂料仓(10)的出口均与配浆桶(9)连接，清水管道(4)上设有清水流量计(5)以及清水阀门(25)，添加剂料仓(10)配备有添加剂阀门(26)以及称重传感器(12)；所述配浆桶(9)与注浆桶(14)之间通过出浆管道(21)连接；所述搅拌机(3)、液位计(2)、压力计(11)、密度计(13)、第一输送泵(8)、各个阀门、泥浆流量计(6)、清水流量计(5)、称重传感器(12)均与配浆控制柜(15)连接并且受其控制。

2.根据权利要求1所述的一种智能配浆设备，其特征在于：还包括云服务器(16)以及用户终端(17)，所述云服务器(16)与配浆控制柜(15)之间连接并且通信，用户终端(17)与云服务器(16)之间连接并且通信。

3.根据权利要求2所述的一种智能配浆设备，其特征在于：所述出浆管道(21)上设置有与配浆控制柜(15)连接并且受其控制的第二输送泵(22)。

4.根据权利要求3所述的一种智能配浆设备，其特征在于：所述浓浆桶(1)与配浆桶(9)之间设有回流管道(20)，回流管道(20)的入口与配浆桶(9)连接，回流管道(20)的出口连接浓浆桶(1)。

5.根据权利要求4所述的一种智能配浆设备，其特征在于：所述回流管道(20)上设置有与配浆控制柜(15)连接并且受其控制的回流阀(7)和泥浆流量计(6)。

6.根据权利要求5所述的一种智能配浆设备，其特征在于：所述配浆桶(9)的底部设有带排放阀(24)的排放管道(23)。

7.一种配浆工艺，应用如权利要求1～6任一项所述的智能配浆设备，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，液位计(2)实时监测浓浆桶(1)中的原浆液的液位，并且将监测的液位数据实时反馈给配浆控制柜(15)；

步骤二，配浆控制柜(15)对接收到的液位数据进行实时的逻辑判断，若液位过低则关闭原浆液输送管道(18)上的第一输送泵(8)，等待进料；若液位合适则开启原浆液输送管道(18)上的第一输送泵(8)，向配浆桶(9)输送原浆液；

步骤三，在配浆控制柜(15)的控制下，各添加剂料仓(10)分别开阀，将配浆所需的各项添加剂加入到配浆桶(9)内；

步骤四，每一项添加剂通过称重传感器(12)进行称重，将称重数据反馈给配浆控制柜(15)，判断其是否达到预设的重量，若已达到预设重量则关闭相应的添加剂阀门(26)；若还未达到则继续开阀进料；

步骤五，配浆控制柜(15)开启清水管道(4)上的清水阀门(25)，向配浆桶(9)内注入配浆所需的清水；

步骤六，注入的清水通过清水流量计(5)统计流量，流量数据反馈给配浆控制柜(15)，配浆控制柜(15)判断其是否达到预设的流量，若已达到预设流量则关闭清水阀门(25)；若还未达到则继续注入清水；

步骤七，对已注入注浆孔，但是在注浆过程中溢出的回浆液进行回收利用，加入到配浆桶(9)中；

步骤八，所有原料都在配浆桶(9)中暂存，并且通过液位计(2)对其液位实时监测，将液位数据反馈给配浆控制柜(15)；

步骤九，配浆控制柜(15)中对配浆桶(9)的液位数据进行实时的判断，判断其是否超出预警荷载值，若超出则开启回流管道(20)的回流阀(7)，对原浆液进行回流处理；若处于正常值，则启动配浆桶(9)中的搅拌机(3)进行搅拌，将桶中的各项原料进行充分的混合，并且防止其中的浆液凝固和沉淀；

步骤十，开启回流阀(7)时，回流管道(20)上的泥浆流量计(6)统计回流至浓浆桶(1)浆液的流量，并将流量数据反馈给配浆控制柜(15)；

步骤十一，在配浆桶(9)的搅拌机(3)工作时，桶中的压力计(11)和密度计(13)对桶内密度进行实时检测，并且将各自采集的数据进行反馈至配浆控制柜(15)；

步骤十二，配浆控制柜(15)将各项密度数据进行分析计算后，得出最接近于当前配浆桶(9)中浆液的实际密度值，若得出的密度值达到预设密度值的要求，则开启第二输送泵(22)将桶中的浆液进行输送到注浆桶(14)；若得出的密度值与预设密度值存在偏差，则调节相应的阀门来对密度进行调控；

步骤十三，输送到注浆桶(14)中浆液会在注浆桶(14)中进行暂存，用以保障整体配浆的流动性和不间断性；

步骤十四，配浆控制柜(15)将当前接收到的各项数据进行处理后，实时的上传至云服务器(16)；云服务器(16)对这些数据进行解析、存储后，传输给联机的用户终端(17)；用户终端(17)接受到数据后，对数据进行流程可视化展示，以便于远程管理人员了解当前配浆流程的运行情况。