帶攪拌裝置的灌漿機(jī)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶攪拌機(jī)構(gòu)的灌漿機(jī)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有帶有單螺桿栗輸送機(jī)構(gòu)的攪拌機(jī)主要采用立式攪拌機(jī)構(gòu)，即攪拌機(jī)的攪拌主軸垂直于地平面，這種立式攪拌機(jī)具有占地面積小的優(yōu)點，但是，由于其送料高度和設(shè)備重心偏高，因而增加了送料的工作強(qiáng)度、降低了設(shè)備的工作穩(wěn)定性。
[0003]水灰比是決定混凝土品質(zhì)和耐久性的一個重要參數(shù)，因此準(zhǔn)確測定新拌混凝土的水灰比對工程實際有著極其重大的意義。本文總結(jié)并討論了文獻(xiàn)中報道的新拌混凝土水灰比測定方法。其中微波法是目前為止最簡單實用的方法之一，然而其只能測定新拌物中的含水量，需結(jié)合其它測定水泥含量的方法才能確定水灰比。電阻率法精度高，但需預(yù)先建立水灰比與電阻率之間的關(guān)系曲線。其它方法或精度不足，或缺乏現(xiàn)場操作性，從而沒有得到廣泛的認(rèn)可。本文對新拌混凝土中水泥含量的測定方法也進(jìn)行了回顧及討論。噴錨支護(hù)能有效調(diào)用巖土體自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，是提高巖土穩(wěn)定性和解決復(fù)雜巖土工程穩(wěn)定問題最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，噴錨支護(hù)離不開灌漿技術(shù)，設(shè)計和施工對錨固灌注漿的要求越來越高，各種施工《規(guī)范》對灌注漿壓力和水泥砂漿的水灰比也做了嚴(yán)格的規(guī)定，一般的灌注漿設(shè)備難以滿足。現(xiàn)在的一些灌漿機(jī)功能單一，操作不便，占用大量的人力物力資源。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種帶攪拌機(jī)構(gòu)的灌漿機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，各個部件相互獨立且又相互配合，及輸送功能、攪拌功能、噴漿功能于一身，各功能之間密切配合，互不影響，有效提高工作效率；其控制系統(tǒng)及控制方法能夠方便操作，且結(jié)構(gòu)簡單，提高混凝土稠漿的利用率并達(dá)到最優(yōu)的水灰比，其階段式工作方式能夠減少對設(shè)備的沖擊，提高設(shè)備使用壽命。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開了一種帶攪拌機(jī)構(gòu)的灌漿機(jī)，包括固定在機(jī)架上的單螺桿栗與攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)下方設(shè)置有料斗，該料斗下部連接于單螺桿栗。更進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有出料口，所述出料口處設(shè)有出料閥門，該出料口對準(zhǔn)料斗的進(jìn)料口 ；攪拌機(jī)構(gòu)的上部設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口上設(shè)有進(jìn)水閥門。更進(jìn)一步，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括上部開口的攪拌箱、橫臥設(shè)置于攪拌箱中部的攪拌軸、連接在攪拌軸上的攪拌葉片、及連接在攪拌軸端部的攪拌電機(jī)，所述攪拌電機(jī)位于攪拌箱外。更進(jìn)一步，所述單螺桿栗固定在機(jī)架前部，所述單螺桿栗包括順次連接的注漿頭、增壓部、送料部及注漿電機(jī)，所述送料部位于攪拌機(jī)構(gòu)下方并連接料斗。更進(jìn)一步，所述機(jī)架上還設(shè)有電控箱，所述機(jī)架下設(shè)有滾輪，所述注漿電機(jī)和攪拌電機(jī)連接于電控箱上。
[0007]上述結(jié)構(gòu)能夠隔離攪拌功能和輸送功能，輸送已配置好的混凝土稠漿的同時，可以進(jìn)行新一輪的混凝土稠漿的制備。使兩部分功能獨立工作且相互配合，減輕實現(xiàn)兩功能的器件之間的依賴性，同時減輕工作的壓力和改變設(shè)備的工藝流程，實現(xiàn)灌漿效率的提高。
[0008]
更進(jìn)一步，還設(shè)置有控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括:
采樣測量單元，設(shè)于攪拌機(jī)構(gòu)內(nèi)部，包括采樣器和測量儀，采樣器為帶有開口的容器，測量儀置于采樣器內(nèi)，用于對攪拌機(jī)構(gòu)內(nèi)的混凝土稠漿取樣；
攪拌單元，包括攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)包括上部開口的攪拌箱、橫臥設(shè)置于攪拌箱中部的攪拌軸、連接在攪拌軸上的攪拌葉片、連接在攪拌軸端部的攪拌電機(jī)；用于對攪拌機(jī)構(gòu)內(nèi)的將混領(lǐng)土與水的混合物攪拌到合適的稠度，達(dá)到設(shè)定的水灰比W/C ;
輸送單元，包括單螺桿栗，單螺桿栗包括注漿頭、增壓部、送料部、注漿電機(jī)，送料部與料斗相連，增壓部包括定子和設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，送料部包括送料腔和置于送料腔內(nèi)的螺桿，螺桿與轉(zhuǎn)子相連；輸送單元用于將達(dá)到設(shè)定水灰比W/C的混凝土稠漿通過單螺桿栗以一定的壓力灌漿輸送；
注水單元，包括注水管、注水閥門，注水管連接到攪拌機(jī)構(gòu)上，注水閥門控制水量注入；
灌漿測量單元，設(shè)于注漿頭的出口處，包括壓力傳感器，測量注漿頭出口處的灌漿壓力并將該信號傳輸給控制單元；
噴漿單元，包括空壓機(jī)、噴漿頭、速凝劑輸送機(jī)，空壓器和速凝劑輸送機(jī)分別與噴漿頭相連，空壓器和速凝劑輸送機(jī)通過導(dǎo)線與控制單元相連；
控制單元，用于控制上述各個模塊的相互配合，完成攪拌、采樣、輸送、注水、噴漿的動作；
供電單元，包括發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓器、電壓輸入口、電壓輸出口，用于為上述各個單元供電。
[0009]上述控制系統(tǒng)為控制系統(tǒng)，各個單元之間相互獨立并配合工作，能夠高效的實現(xiàn)稠漿制備、輸送、噴灑的一體化作業(yè)，集多功能于一體，減少完成上述工作的設(shè)備數(shù)量和人力物力占有量，節(jié)約生產(chǎn)制備成本的20%，有效實現(xiàn)節(jié)能降耗。
[0010]
更進(jìn)一步，上述灌漿機(jī)的控制系統(tǒng)的混凝土控制方法:
(1)、將水泥和顆粒粒徑不大于3毫米的細(xì)砂以(1.2-1.6):(2.1-2.8)的份數(shù)比混合后放入攪拌箱中，啟動供電單元和控制單元，控制單元控制注水閥門全開并以(30-35) L/min的流量向攪拌箱中注水，然后控制攪拌電機(jī)以40-50r/min往復(fù)轉(zhuǎn)動，使在攪拌箱內(nèi)制得混凝土稠楽；
(2)、控制單元控制采樣測量單元抽取混凝土稠漿的漿液采用比重計水中稱重法進(jìn)行測量，測得的信號在控制單元中計算得出稠漿的水灰比W/C值；
(3)、計算出的水灰比W/C低于或等于W/C=(0.5-0.55)時，控制單元控制注水閥門半開，使注水單元以(15-25) L/min的流量向攪拌箱中注水，同時控制攪拌電機(jī)以(50-55) r/min往復(fù)轉(zhuǎn)動；
(4)、控制單元控制采樣測量單元對混凝土稠漿進(jìn)行抽樣測量，其測量并計算得到的水灰比W/C=(0.35-0.38)時，將注水單元的流量控制至(3-5)L/min ;控制攪拌電機(jī)以(55-60)L/min往復(fù)轉(zhuǎn)動； (5)、控制單元抽樣測量并計算得到攪拌箱中的水灰比W/C= (0.31-0.32)時；關(guān)閉注水單元的注水閥門，控制攪拌電機(jī)以(20-30 )L/min，30s為周期，往復(fù)轉(zhuǎn)動(8_15 )min后，控制單元控制攪拌單元下方的出料閥門打開，將攪拌好的混凝土稠漿排至單螺桿栗的料斗的。
[0011](6)、控制單元控制注漿電機(jī)以(200-220) r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動并帶動螺桿以該轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動并將混凝土稠漿輸送到增壓部的定子內(nèi)，螺桿帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，同時將混凝土稠漿輸送至注漿頭處；
(7)、在注漿頭處的稠漿的灌漿壓力組件升高，并在注漿頭處的由灌漿測量單元測得其灌漿壓力信號，控制單元接收高灌漿壓力信號，注漿壓力大于或等于2Mpa時，控制單元控制注楽電機(jī)鉆速降低至(150-180) r/min ；
(8)、灌漿測量單元測得的灌漿壓力繼續(xù)增大，控制單元接收并計算出灌漿測量單元的灌楽壓力大于或等于2.5Mpa，控制單元控制注楽電機(jī)鉆速降低至(100-120) r/min ；
(9 )、向控制單元輸入需要灌漿的距離或高度或需要達(dá)到的灌漿壓力，控制單元控制注漿電機(jī)增大或減小灌漿的轉(zhuǎn)速；
(10)、灌漿壓力過大或灌漿機(jī)需要停止時，控制單元控制注漿電機(jī)方向轉(zhuǎn)動，達(dá)到泄壓的目的。
[0012](11)、混凝土稠漿經(jīng)單螺桿栗輸出后，控制單元控制空壓機(jī)從噴漿頭出風(fēng)，并逐漸升壓，其工作風(fēng)壓為(0.3-0.6) Mpa、耗風(fēng)量大于或等于3.0立方米每分鐘；
(12)、混凝土稠漿從注漿管以(50-85)L/min的速度出漿，并與空壓機(jī)抽取的風(fēng)進(jìn)行混合后噴灑而出；
(13)、控制單元控制速凝劑輸送裝置從噴漿頭處輸送速凝劑，使速凝劑與混凝土稠漿混合。
[0013](14)、在噴楽頭處，控制單?？刂瞥鰳S量:速凝劑輸送量:耗風(fēng)量=(50-85):(1-1.2):(3000-4000)O
[0014]上述方法，將攪拌、輸送、噴灑的程序匯集于一體，流水線式工作，提高工作效率減少人力物力占用率，節(jié)約了人工成本和時間成本，解決了工程中對砂漿水