混凝土喷射机

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
人们从 20 世纪初便开始了混凝土喷射技术的研究,瑞士的阿利瓦 (ALIVA)公司最早于 1942 年研制出干式转子式混凝土喷射机,1947 年联邦 德国 BSM 公司研制成双罐式干式混凝土喷射机,此后, 英国、前苏联、日 本等相继研制出各种干式混凝土喷射机。
到了 20 世纪 50 年代,美国 Eimco 公司首先研制成功风送罐式湿喷机, 掀开了混凝土喷射机发展的崭新一页。
喷头
2.3.2 湿式混凝土喷射机机构型式的选择
根据湿式混凝土喷射机的工作原理,可分为泵送型及气动型两大类: 1、泵送型 1)柱塞泵式喷射机
如下图 2-1 所示为柱塞泵式喷射机的喷射部分。这种喷射机是将柱塞式 混凝土泵作为湿式混凝土喷射机的基本机体,在输送管出口装以喷嘴并在此 通入压缩空气,将混凝土喷射出去。这类湿喷机一般较笨重,不利于在井下 使用,但输送距离长。在二滩、小浪底等一些大型水利工程中使用的,如瑞 士 MEYNDIER 公司的 Robojet041 型混凝土喷射机。由于所设计的机型用于井 巷中,要求体积尽量小便于移动,故放弃这种型式。
用来铺地坪了); 3、要用高标号(一般为 500 号)水泥等。 现在,对于较大的井巷、隧道,已进一步采用了机械手代替人力直接掌 握喷枪,使施工人员既远离了工作面,又降低了劳动强度。为了解决干式喷 射机灰尘大和降低回弹量,现在国内外普遍采用湿式喷射机,据统计目前湿 式喷射机占到了总量的 70%以上,从下表 1-1 中可以看出混凝土喷射机的发 展方向
输料管内径:
f 50/60mm;
适用混凝土坍落度: 8~15cm;
适用混凝土水灰比: 0.43~0.5;
工作风压: 耗风量:
0.2 ~ 0.5MPa ; 15 m3 / min ;
上料高度:
1.35m
转子转速:
20 r / min
回弹:
平均 £ 10% ;
主电机型号: 主电机功率/电压:
YB132 M 2 -6; 5.5KW/380V.
而空气中的粉尘含量可降低到 2 mg m3 以下,达到了国家规定的卫生标准,
保护了操作人员的健康。 湿喷混凝土的特点: 1.回弹少 与干喷相比一般可减少十个百分点以上,节约原料消耗。
2.粉尘小 干喷作业时粉尘浓度可达 50mg/ m3 以上;湿喷作业时粉尘
浓度在 10mg/ m3 以内,大大减少了粉尘对人的伤害。
图 2-4 并排双罐式湿喷机的喷射部分
2)立式双罐式湿喷机 如图 2-5 所示,该湿喷机为竖立的两个罐,上罐拌料,下罐喷射,上下
罐均有密封阀门,交替开启、关闭,以实现连续喷射。下罐底部有一横卧螺 旋驱动湿拌和料至料管内喷射出去,同样该种机型喷射无脉冲,无离析,出 料连续均匀,缺点是体积较大,向罐内加料更为麻烦,维修操作复杂,故也 不符合设计要求,放弃该种机型。
图 2-1 柱塞泵式喷射机的喷射部分
2)螺杆泵式喷射机 如图 2-2 所示,这种湿喷机是以螺杆与定子套相互啮合时接触空间容积
的变化来输送物料的。这种类型的有德国 UELMAT 公司的 SB-3 型湿喷机。该 机型的主要缺点是生产率低,螺杆和定子套的磨损严重,故而应用范围不大, 也不能作为设计方案。
2.3 选择方案
2.3.1 喷射混凝土工艺的选择 干式喷射混凝土是国内外发展较早、使用较广的一种喷射混凝土工艺,
使用的主要设备是干式混凝土喷射机(简称干喷机),各种材料按照设计配 比要求进行拌和——拌和好的松散混凝土直接喂入(通过机械或人工上料) 喷射机料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处 ——在此处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上。干喷机具 有输送距离长、工作风压低、喷头脉冲小、工艺设备简单、对渗水岩面适应 性好,以及混合料可以存放较长时间等特点。但是干喷机施工粉尘大、回弹 率高、作业时产生的粉尘危害工人健康,尤其是窄巷道工程中,粉尘污染更 为严重,更重要的是拌合料与水的混合不充分,影响了喷射质量。
2 方案确定
2.1 设计总则
1、煤矿生产,安全第一; 2、面向生产,力求实效,以满足客户最大实际需求; 3、贯彻执行国家、部、专业的标准以及相关规定; 4、技术比较先进,提高生产பைடு நூலகம்率。
2.2 主要技术参数
生产能力:
5m3 h ;
输送物料:
混凝土,其最大骨粒直径小于 20mm;
最大输送距离:
水平 100 m,垂直 30 m;
1 概述
混凝土是以水泥为胶结料,把水泥和砂、石等骨料按一定比例配合、搅 拌而成。刚搅拌成的混凝土(称做“混凝土拌合料” ),在一定时间内呈流 塑状态,可以制成任意大小和形状的结构或构件。在成型以后经过一段时间, 水泥与水进行水化反应,使混凝土硬化。硬化后的混凝土具有一般石料的性 质。混凝土容易制成任意形状的构件,抗压强度大,与少量钢筋配合能制成 抗弯、抗拉的构件,造价低、耐火,所以它是目前建筑工程中应用最为广泛 的一种材料,在国民经济中占有很重要的地位。
图 2-5 立式双罐式湿喷机的喷射部分
3)转子式湿喷机 如图 2-6 所示是瑞士阿利瓦 280 型湿喷机工作原理图,该机为转子式结
构,设计时采用立式直通料孔结构,工作时料斗中的湿拌合料落入转子料孔, 经旋转 180 度后料孔与压缩空气进气口相通,湿拌合料就以悬浮状态被压至
图 2-6 转子式湿喷机的喷射部分
混凝土锚喷支护,是 20 世纪六十年代新发展起来的混凝土被敷支护工 艺。现在这种工艺,在建筑(特别是地下工程)、煤炭、冶金、铁路和水电 等系统的井巷、隧道、涵洞等工程衬砌施工中,已取得广泛的应用,并取得 了良好的效果。在煤矿井巷工程中,锚喷支护因其技术先进,经济合理和安 全可靠而被国家列入推广项目之一,同时又促使煤炭系统得锚喷技术发展不
害; 2、 生产率高。干式混凝土喷射机一般不超过 3m3 h ,而使用湿式混
凝土喷射机,人工作业时可达 5m3 h ,若采用机械手作业时,则可 达12m3 h ; 3、 回弹率低。干喷时,混凝土回弹率可达 15%~50%,采用了湿喷技 术,回弹率可降低到 10%以下; 4、湿喷时,由于水灰比易于控制,混凝土水化程度高,故可大大改善 喷射混凝土的品质,提高混凝土的均质性。而干喷时,混凝土的水灰比是由 喷射手根据经验及肉眼观察来进行调解的,混凝土的品质在很大程度上取决 于机手操作正确与否。 尽管有以上优点,湿式喷射机仍存在以下问题,如:管路中易于凝固、 粘结,造成堵塞;造成堵塞后,清洗比较麻烦;设备比较笨重等问题。
喷射时,喷嘴一般距离工作面 1 米左右,一边喷射,一边慢慢地画圈移 位。混凝土一次喷射层的厚度可达 3~8 厘米。为了使混凝土能较快地凝结, 常常在干拌合料进入喷射机前加入一定数量(约为水泥用量的 3%)的速凝剂。
用这样的方法进行衬砌施工与现浇混凝土相比,有以下优点: 1、可以减薄衬砌厚度 1/2~1/3,因为混凝土喷射到工作面上后,密实 度很高,不管在强度及防渗水等方面都比较好,同时适应了爆破后的表面, 所以可节约混凝土达 40%左右; 2、不再需用模板,故节约了大量的木材及钢材; 3、减少了岩石采掘量 10~15%; 4、施工方法简单,可节省劳动力约 50%; 5、因为省去了支模、浇灌、拆模等工序,故提高衬砌速度 2~3 倍以上; 6、总衬砌成本降低约 30%左右。 但是,这种干式喷射衬砌,也存在着以下一些问题,如: 1、灰尘大、施工人员工作条件恶劣; 2、喷射时,有一部分拌合料回弹落地,造成一部分损失(这部分通常
表 1-1 部分西方国家喷射混凝土作业中干喷与湿喷所占比例
国家
湿喷(%)
干喷(%)
法国
60
40
意大利
90
10
日本
80
20
挪威
99
1
瑞士
65
35
美国
60
40
湿式喷射机是把已加好水拌合好了的混凝土加入到喷射机中,然后经输 送管路在压缩空气等的作用下由喷嘴喷射到工作面上的设备。
使用湿式喷射机喷射混凝土时与干式相比有如下优点: 1、 大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度,消除了对工人健康的危
正是因为混凝土是一种优良的建筑材料,在世界范围内得到了广泛的推 广和使用。随着我国国民经济的发展,工业及民用建筑迅速增长,混凝土产 量也逐年增加,这就刺激了混凝土机械的研发和生产。目前主要的混凝土机 械有混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼(站)、混凝土搅拌输送车、混凝土泵和 混凝土泵车、混凝土喷射机、混凝土振动器等等。其中混凝土喷射机是地下 工程、岩土工程、市政工程、水利、国防、煤炭、土木建筑等领域内广泛使 用的一种施工设备。它是利用压缩空气或其它动力,将按一定比例配合的拌 合料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化,从而形成混凝土支护 层。近年来,喷射混凝土技术以其简便的工艺、独特的效应、经济的造价和 广泛的用途,在各种建筑领域内显示出旺盛的生命力。
我国从 20 世纪六十年代开始着手研制混凝土喷射设备,先后研制出冶 建-65 型(冶金工业部建筑研究院),PH30-74 型(扬州机械厂),HLP-701 型(煤炭科学研究院)等各种干式混凝土喷射机。随后我国相继研制成功了 PS 型、ZSP-1 型、LHP-78 型、JSP-5/10 型湿式混凝土喷射机,这些机型相 对于干式喷射机有一定优势,但也存在一些不足之处。
图 2-2 螺杆泵式喷射机的喷射部分
3)软管挤压泵式湿喷机 如图 2-3 所示,这种湿喷机由搅拌斗、泵送软管、泵体和输料管等部件
组成。泵体为圆筒形,中部之行星传动机构带动两个滚轮转动,连续挤压泵 送管内的湿料,使之进入输料管压送出去。日本极东 PC08-60M 型 CHALLENGE 型混凝土喷射机即属此类喷射机。但这种机型存在重大缺陷,就是挤压管寿 命太短,故也不符我们的设计标准,不选此种型式。
干喷混凝土工艺:

砂石
速凝剂
搅拌机
上料机或人工上料
空压机
喷射机

水泵
输料管
喷头
湿式混凝土喷射机(简称湿喷机)是把各种材料按照设计配比要求进行 充分搅拌——拌和好的混凝土直接喂入(通过机械或人工上料)湿喷机的强 力振动料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管输送到喷头 处——在此处加入速凝剂与物料混合——在风力作用下喷射到受喷面上而 进行喷射的设备。由于混凝土是在拌合机中进行拌制的,因此搅拌质量高, 所以回弹量可降至 10%(喷壁)以下,喷射后的混凝土强度可提高 25~60%,
3.喷射层均质性好,强度高 在同样强度要求下,湿喷与干喷相比可 节约水泥用量 8~10%。
4.利于钢纤维添加和均匀密实。 5.易损件消耗少,使用寿命长。 综上所述:本次实验选取湿式混凝土喷射机作为研究对象。
湿喷混凝土工艺:

水泥
砂石
搅拌机 上料机或人工上料
输料管
空压机
速凝剂 (液体或粉状)
砼料输送单元 速凝剂定量输送单元 湿喷机
出料管,经在喷嘴混合室与液体速凝剂充分混合后从喷嘴高速喷出。该种机
型密封易磨损、反风、料尘较大,尤其是由于出料口在转子下方,势必会增 加上料高度,增大施工困难,使整个机型变得不是很紧凑。
4
1
3
2
图 2-3 软管挤压泵式湿喷机的喷射部分 1-搅拌斗;2-泵送软管;3-泵体;4-输料管
2、气送式湿式混凝土喷射机 1)并排双罐式湿喷机
如图 2-4 所示,该机为并排的两个罐,一个喷射,一个备料。罐的底部 各有一个横卧的螺旋输送器,喷射罐内通入压缩空气,湿拌合料经螺旋送进 输料管,在喷嘴处通过气环引入的压缩空气使拌合料喷射出去。该种机型喷 射无脉冲,无离析,出料连续均匀,缺点是体积较大,向罐内加料比较麻烦, 清理罐也不方便,维修操作复杂,故也不符合设计要求,放弃该种机型。
断加快,从硬岩至软岩,从巷道到硐室,从平巷到斜巷,从井巷工程到地面 边坡稳定,应用范围日益广泛。据统计国有重点煤矿年锚喷巷道达到 1700~ 2000 km ,占煤矿掘进巷道总长的 20% ~ 23% ,为煤炭工业的发展节约了 大量资金。
将一定比例的水泥、沙子及小石子均匀搅拌后,输送到喷射机中,借助 于压缩空气为动力,使拌合料连续地沿着输送管路被吹送到喷嘴处,与来自 压力水箱的压力水混合成为半湿的混凝土,以每秒约 80~100 米的速度喷射 到工作面上,使之达到衬砌的效果,这种作业称作混凝土喷射支护。因为喷 射中加的是干拌合料,所以这种机械称作干式喷射机。重要的施工工作面, 在喷射混凝土前还锚以钢筋,喷射后,使钢筋、工作面及混凝土结为一个整 体,因此把这种加锚杆的喷敷工艺称之为锚喷支护。
相关文档
最新文档