[发明专利]密闭式连续二次加水湿喷混凝土系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种喷射混凝土工艺系统，具体涉及一种新型的密闭式连续二次加水湿喷混凝土系统，主要应用于岩土工程、边坡工程和地下工程中的喷射混凝土中。

背景技术

喷射混凝土技术广泛应用于各种围岩巷道以及边坡的支护加固中。目前，主要有两种制备喷射混凝土的方法，即干喷混凝土和湿喷混凝土。干喷混凝土是将干拌合料（水泥、骨料及粉状速凝剂）借助喷射机在压缩空气带动下输送至喷嘴处，加水后喷射至受喷面。而湿喷混凝土则是将湿拌合料（水泥、骨料与水），借助喷射机由泵送或风送的方式输送至喷嘴处与液态速凝剂混合后喷射到受喷面。

干喷混凝土在国内外应用较为广泛。它的主要优点是设备简单，机型小巧，运输与移动方便，混合料输送距离长，粉状速凝剂可在进入喷射机前加入。但是也存在许多固有的缺陷：①其工作面粉尘量及回弹量均较大，工作环境恶劣，喷料时有脉冲现象且均匀度差；②实际水灰质量比不易准确控制，影响喷射混凝土的质量；③生产效率低。

湿喷混凝土主要优点为回弹量低，施工效率高，喷射区粉尘量小，匀质性好。同样，其也有许多不足之处：①湿喷混凝土施工工艺比干喷混凝土工艺复杂，材料需要随伴随用，且对材料的配合比、和易性与泵送性要求很高；②对于潮湿或含水地层的适应性差；③对难于进出的区域施工，由于机械较庞大，使用很不方便，对使用量较小的工程欠缺灵活性；④湿喷混凝土容易堵管，清晰很不方便。

在实际施工作业中，由于喷施喷射机本身要求水和拌合料独立运送，在喷头处混合，然后喷射出去，在高速运动中，普通的干式喷射机喷头设计简单，无法保证水料的充分混合，造成粉尘大，回弹高等较差的喷射效果，并且严重污染了施工人员的作业环境。

水和拌合料的混合的充分与否，直接影响干喷的喷射效果，决定了粉尘量的大小和回弹量的高低。在现有的干式喷射机机具中，对于喷头的设计过于简单，无法满足水料充分混合的要求。 

发明内容

针对以上现有技术，为克服上述技术的不足，本发明提供了一种密闭式连续二次加水湿喷混凝土系统，能实现二次加水，在原有潮喷的基础上，达到湿喷的效果，有效降低喷射混凝土的回弹量与粉尘量，改善作业环境，减少施工时间和成本，同时设备灵活，施工简便，易于操作，主要适用于交通隧道、水利隧洞、人防工程、矿山井巷等各类硐室及地下工程中的喷射混凝土。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种密闭式连续二次加水湿喷混凝土系统，包括喷射装置、螺杆上料装置、喷头混合装置，所述的喷射装置的入料口与螺杆上料装置的出口连通，所述的喷射装置的出口与喷头混合装置入口相连，且所述的喷头混合装置的入口用于输入水和液态速凝剂的混合物。

所述的液态速凝剂由液态速凝剂供给系统供给，且液态速凝剂供给系统的输出端连接一个三通装置的一个输入端，三通装置的另一个输入端连接高压水；三通装置的输出端连接喷头混合装置的输入端，且在其连接管路上设有水阀。

所述的高压水通过一个水泵连通到螺杆上料装置。

所述的喷头混合装置的喷头通过一个机械手支撑。

所述喷射装置采用喷射混凝土用潮喷机，对其进行密封处理，降低机旁粉尘。

所述螺杆上料装置，其螺杆为全密闭式的，在螺杆上料过程中，预加部分水，使得混凝土潮料第一次加水，混凝土含水量达到40%~60%，使拌合料与水更好的混合，降低粉尘。

所述液态速凝剂供给系统，能将液态速凝剂加入高压水管中，并精确控制液态速凝剂的添加量，提高喷射混凝土各方面的性能。

所述喷头混合装置，包括依次连通的水料混合部分、双室混合部分和喷嘴部分。

所述的水料混合部分包括两根管道、水环、水腔、橡胶垫、两个握式刻度阀门，所述的两个握式刻度阀门分别各自设于一根管道上，两根管道的出口均与同一个水腔连通，且在与水相通的管道的出口路设有一个水环，橡胶垫位于水腔壁面，起到缓冲的作用，避免混凝土混合料对水腔壁造成太大的磨损。 

握式刻度阀门用于准确的控制进水量，从而达到控制水灰比的作用，并且通过水环，水流可以分离式与拌合料在水腔内混合，从而达到较好的水料混合效果；

所述的双室混合部分包括双室橡胶管，在双室橡胶管内形成双室混合腔，所述的双室橡胶管内壁为不规则形状，其通过双重突然的变径效应，造成腔体内压力变化，从而使得水料进一步充分混合；

所述的喷嘴部分包括加长的喷管，延长高速运动的水和拌合料的接触时间，保证水料的充分均匀混合。

所述水料混合部分、双室混合腔部分和喷嘴部分，全部通过标准螺纹接口相连接，便于维修和配件。