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灌浆机械

2020-04-09 21:01

采用灌浆工艺进行地基处理、防渗处理、混凝土补强、预应力锚索填充等工程中所使用的机械设备。常用的机械主要包括3大类:钻孔机械、浆液制备机械和灌浆泵。由于前两类机械大多采用通用机械,有时灌浆机械也特指灌浆泵。

钻孔机械

灌浆所用钻孔机械主要是指钻孔钻机。一般采用风钻,潜孔钻机和地质钻机,可根据设计对灌浆孔的孔深、孔径、钻孔方向、钻孔质量的要求及地质情况选用不同类型、不同型号的钻机。

浆液制备机械

主要有3种形式:①胶体搅拌机(又称旋流式搅拌机)。主要由桶体、高速搅拌室、灰浆管和回浆阀、排浆管和排浆阀及叶轮组成。高速搅拌室内装有叶轮,叶轮设置于桶体的一侧或两侧,由电动机直接驱动,转速一般为1 500 r/min ,能使浆液产生涡流而形成强烈的剪切作用,激烈地分离每一个水泥颗粒,拌制成的水泥浆稳定性好,并具有较好的渗入性,搅拌时间短至30 s就可拌制好一桶。 ②叶桨式搅拌机。结构简单,仅是在搅拌桶内装有两个或多个能回转的叶桨,搅拌桶四壁装有挡板,浆液被叶桨搅动甩在挡板上,借以分散颗粒,其转速较低,一般为100~200 r/min,拌制一桶浆液约3 min。 ③喷射式搅拌机。通过喷射水嘴,压送出一股水流,射入混合室,将水泥从直接放置于混合室上的料斗中吸入,当水泥进入喷射水流内时即在排浆管内呈紊流状态混合,其制浆量很大,设备简单可靠,缺点是配料比例不够准确,在水利水电工程中很少使用。

灌浆泵

能产生一定压力,将水泥浆或其他化学浆液通过灌浆孔压入岩石裂隙或土的孔隙中的设备。灌浆泵根据其结构型式和工作原理不同分为往复式灌浆泵、螺旋灌浆泵、隔膜泵。灌浆泵的选择主要考虑灌浆的目的、工程对灌浆压力和流量要求、岩石地质条件、工作地点的工作条件等。中国水利水电工程灌浆工程多选用往复式灌浆泵。

(1)往复式灌浆泵。由活塞、泵缸、吸浆阀、排浆阀、排浆管等组成。工作中依靠活塞或柱塞在泵缸内的往复运动来改变工作腔室的容积,从而把浆液吸入或排出。往复式灌浆泵有单作用往复式泵和双作用往复式泵,前者活塞往复一次,只有一个吸入和排出的工作过程,后者活塞往复一次产生两个吸入和排出的工作过程。往复式泵能产生很高的灌浆压力,泵的排浆量只取决泵的结构尺寸,而与灌浆压力无关,但排浆量不稳定,压力也有脉动,泵的缸数愈少这种流量和压力的脉动愈明显。阀门和阀座易磨损,清洗不方便,比较笨重。

(2)螺旋灌浆泵。有一个螺旋型钢转子,在一具有双内螺线的橡胶定子中旋转,推动浆液连续地从泵中挤出,这种泵没有阀门,磨损件几乎仅限于橡皮定子,当它磨损后也能很方便地更换。螺旋灌浆泵压力稳定,排浆流量均匀,无脉动现象,而且机身较轻,移动方便,但工作压力较低,如果需要提高工作压力可采用多级泵,最常用的是两级形式。

(3)隔膜泵。缸体中装有一圆筒状橡胶隔膜,隔膜上下端装有两个球阀,橡胶隔膜依靠活塞的往复运动一张一缩,从而将浆液吸入或排出。其最大特点是浆液与活塞没有直接接触,减少了运动件的磨损,并可以灌注砂浆,故又称为砂浆泵。但泵的工作压力低,流量不均匀。

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