正反无轴双螺旋湿式混凝土喷射机的研究与应用

目前我国井下混凝土喷浆机多为转子式结构,以风力输送混料进行干喷工艺,但干喷存在混凝土喷射期间粉尘浓度大、回弹率高等问题。为了解决干式喷浆工艺存在的喷浆料回弹率高、作业空间粉尘量大、劳动效率低、喷浆材料混合不均匀、混凝土强度低等问题,减少现场作业人员尘肺病的发生,改善劳动作业环境,优化喷浆料的混合效果,对比目前国内外的喷浆机特性,以山西汾西中兴煤业四采区瓦斯治理底板岩巷为背景,开发了一套无轴双螺旋湿式混凝土喷浆机,并对无轴双螺旋搅拌装置进行数值模拟试验研究,该无轴双螺旋搅拌装置为喷浆材料与水充分发生水化反应提供了技术保障。通过现场试验,喷浆作业区域粉尘浓度在8~10 mg/m 3,湿式混凝土喷浆机喷射能力8 m 3/h,相比较普通干式喷浆机,采用湿式喷浆机所制备的混凝土强度提高65%。实践表明,使用无轴双螺旋搅拌机构的湿式混凝土喷浆机在提高喷浆效率、强化围岩应力状态、改善工人作业环境等方面有改善明显。

软弱围岩隧道施工全过程非线性有限元分析

结合赣州-龙岩铁路某单线隧道软弱围岩地质情况,采用非线性有限元法对软弱围岩条件下的铁路隧道湿喷纤维混凝土支护结构施工过程进行了数值模拟,分析了围岩和支护结构体的非线性力学行为的应力场分布、位移场,围岩塑性区分布特征,指出台阶步开挖时拱顶下沉、底板上鼓、墙腰收缩的主要控制因素。

海洋大气环境下粉煤灰混凝土耐久性研究

海洋大气环境中的混凝土结构不仅要遭受盐雾腐蚀,同时还要受碳化影响。在盐雾腐蚀及碳化双重作用下,混凝土结构极易发生钢筋锈蚀。本文开展了盐雾腐蚀及碳化双重作用下的氯离子侵蚀试验研究。研究结果表明:当粉煤灰掺量不超过30%时,粉煤灰混凝土的抗氯离子侵蚀能力随粉煤灰掺量的增加而提高。碳化反应不仅造成混凝土孔隙溶液pH值下降,同时粗化了混凝土的孔隙,引起混凝土微观结构重分布,破坏原有的过滤机制,使得侵蚀环境中的氯离子更容易渗入。采用修正后的Fick第二扩散定律解析解对盐雾环境下混凝土中的氯离子浓度进行非线性拟合,具有良好的相关性。

岩爆区与富水洞段隧道湿喷混凝土配合比设计研究

为使喷射混凝土在强度、回弹、一次喷射厚度等方面达到理想的效果,解决锦屏山隧道支护技术难题,采用室内试验和现场试验对岩爆区与富水洞段湿喷混凝土的配合比设计进行了深入研究。研究结果表明:通过引入新型纳米级材料和硅灰,喷射混凝土一次喷射厚可达30~50 cm,2 min内终凝,与岩石的黏结力是普通混凝土的7~8倍以上;2 h内强度可达到1 MPa(普通喷混凝土10 h左右才能达到此强度),28 d强度可达到40 MPa,后期强度(90 d)也比普通喷混凝土增加快,达到44.7 MPa;减水率达到30%、泌水率比不超过17%,流动性提高,能够有效地改善混凝土拌合物的黏聚性和保水性,并且坍落度损失率低于12%,回弹率小于10%。该配合比在岩爆区能有效地抑制岩爆的发生,且在富水区能及时终凝达到封堵水的作用。研究成果对深埋特长隧道的设计和施工具有参考价值。

基于系统优化的湿喷工艺在煤矿中的运用

湿喷工艺是将一定配合比的骨料经过各种湿喷机械搅拌并从喷嘴喷射到受喷体上的方法,能克服干喷混凝土的初期强度低,回弹率较大,现场工作环境粉尘多等技术难题,但我国大多数湿喷采用半机械化作业,人工加料和水等,同时,一套完整连续的湿喷装备也不适合我国煤矿井底狭小的空间使用。针对此问题,通过试验室骨料配合比试验,研究了适合优化系统的湿喷混凝土添加剂;通过湿喷装备优化设计,初步实现了湿喷工艺全程机械化定量优化;最后,经过现场观测和取样分析,结果表明优化湿喷系统的巷道施工快速,湿喷混凝土反弹率低,作业空间粉尘浓度大大降低,同时测试现场湿喷形成的岩块力学性能普遍提升,研究成果可以在类似条件下推广运用。

浅谈公路隧道围岩支护湿喷钢纤维混凝土施工技术

分析钢纤维混凝土在隧道工程中的应用性能与特点;论述在隧道工程中使用钢纤维混凝土可以满足新奥法的要求及其应用前景;重点介绍了隧道湿喷钢纤维混凝土的施工技术与质量控制。

泵式混凝土湿喷机的研究与设计

ＺＴＹ－ＳＰ－０１型泵式混凝土湿喷机是最新研制的专利产品，本文介绍了它的工作原理、功能、设计特点以及开发和应用中的关键技术。

煤矿用湿式混凝土喷浆装备优化设计及实践

为解决煤矿井下现有湿式喷浆机中存在上料高度高、喷射能力小、手持式喷头操作劳动强度大、喷管易堵塞等问题,通过增加上料装置、精确喷淋装置,增大泵送缸径和行程,改进速凝剂系统和喷射系统,对湿式喷浆机的五大系统进行了优化。同时实验了初喷＋复喷的喷浆工艺。结果表明：优化后的机组在喷射能力上提高了48.15%,达到9 m3/h,堵管的平均次数由原来3~5次/班降为现在1次/班,甚至不堵管,喷浆时的帮、顶回弹率分别控制在9%、13%以内。工人上料、喷射的劳动强度得到了明显降低,主要的技术参数优于大多数国内外同类产品。

湿喷混凝土射流密实过程研究进展

关于湿喷混凝土的密实度研究目前仍停留在配合比优化方面,只是通过喷射大板制取样品或结构面钻取芯样进行密实度比较,而对射流密实过程缺乏认识,施工调控缺少合理依据。为此,在充分调研前人研究成果的基础上,剖析了射流密实过程的工艺特点,总结出射流密实过程的关键组成行为方式,回顾了各关键行为方式的研究现状,并展望了进一步的研究方向。研究建议密实度施工调控必须兼顾混凝土材料和湿喷工艺两方面,应探明二者耦合作用下的射流密实机理;机理研究应充分考虑混凝土流变特性及其早龄期快速演变进程,对混凝土接触速凝剂2 min内的"超早龄期"流变特性应予以特别关注。

东巨寺沟隧道湿喷纤维混凝土支护结构和围岩稳定性位移模糊判别

湿法喷射混凝土可有效地改善隧道内作业环境、反弹量小、喷射质量高,是隧道支护结构施工值得推广的工艺。首次在宝鸡-兰州铁路复线东巨寺沟铁路隧道选取试验段,实施湿喷工艺喷射聚丙烯纤维混凝土,作为支护结构兼作永久性支护,免除二次衬砌工作,并进行水平位移收敛监测。采用非线性最小二乘法对该隧道水平收敛曲线进行回归分析,同时采用隧道稳定性模糊概率分析理论对不同断面位置处的隧道围岩稳定性进行判别分析。分析结果表明,采用湿喷纤维混凝土支护的隧道围岩处于稳定状态,可靠度指标高。

湿喷钢纤维混凝土支护在工程中的应用

本文介绍湿喷钢纤维混凝土支护在桐柏抽水蓄能电站地下厂房中的应用,包括“湿喷法”喷射钢纤维混凝土的力学性能指标、材料选择、配合比设计、现场试验、施工工艺等。

公路隧道湿喷工艺一体化施工方案研究

国内在公路隧道喷砼支护施工中,整体机械化程度不高,多数采取半机械化作业,甚至有的还没有采用湿式喷砼。在喷砼作业中,往往伴随着粉尘大、回弹大、质量不稳定、劳动强度大等问题。针对这些问题,提出了采用国产机器人、湿喷机加混凝土输送车的一体化解决方案,可以很好地解决上述问题,且非常适合我国国情的发展。

软岩隧道湿喷纤维砼支护施工过程非线性分析

在赣州-龙岩铁路DK(?)33+095～DK(?)38+237段软弱围岩单线隧道施工过程中,采用湿喷纤维混凝土作为支护结构。介绍了隧道围岩的地质情况和隧道湿喷纤维混凝土支护结构施工工艺,采用非线性有限元法对软弱围岩条件下的铁路隧道施工过程进行了数值模拟。分析模型考虑了台阶步施工过程中围岩应力的释放效应,分析了围岩和支护结构体的非线性力学行为的应力场分布、位移场,围岩塑性区分布特征,并指出台阶步开挖时拱顶下沉、底板上鼓、墙腰收缩的主要控制因素。

喷射钢纤维混凝土的工程特性及在隧道工程中的应用

介绍了湿喷钢纤维混凝土的工程特性及在布陇箐隧道中的应用,包括"湿喷法"钢纤维混凝土的力学性能指标、材料选择、配合比设计、现场试验、施工工艺等。

矿用混凝土搅拌运输罐车关键部件设计与分析

为提高湿喷混凝土效率,根据混凝土搅拌运输车的工作原理,结合湿喷混凝土技术,设计了矿井专用湿喷混凝土搅拌运输罐车.搅拌罐采用平放式设计,驾驶舱为单人驾驶舱,发动机为防爆大功率柴油机.针对平放式搅拌罐,推导了搅拌罐盛装体积的计算公式.对平放式和15°倾角放置的搅拌罐进行了满载制动和满载卸料两种工况下的静力分析.结果表明:在满载制动和满载卸料工况下,15°倾角搅拌罐的线性安全系数分别为平放式搅拌罐的83.3%和81.5%.

混凝土湿喷机的结构设计与分析

现在使用的混凝土湿喷机在施工过程中,振动较大,易出现管路堵塞、电机烧毁等技术故障,螺杆和定子套的磨损较严重,导致喷涂不均匀、反弹率较大等施工质量问题。针对现有的螺杆式湿喷机进行了结构优化设计,给出了改进后螺杆式湿喷机的技术参数和能够达到的技术水平。改进设计后的混凝土湿喷机,较好的解决了上述技术难题,其现场施工效果达到了预期。

湿式喷射混凝土在青岛地铁试验段工程中的试验研究与应用

本文介绍了湿式喷射混凝土技术在地铁试验段中的应用 ,重点介绍了湿式喷射混凝土的材料选择、配比设计、配套防排水措施及现场试验中数据的采集与问题分析。

气送混凝土的流态分析与仿真

运用Fluent对混凝土在输料管中的流态进行仿真。根据混凝土料群在输料管中的压力、速度分布特点、运动轨迹,探究出混凝土料群在输送管道中以"稀薄流"方式输送的最佳输送参数范围,为后续混凝土湿喷机的合理设计、结构优化、性能分析提供重要的理论依据。

混凝土湿喷台车臂架振动模态分析

以国内某公司喷浆台车SPTC25为研究对象,首先利用陀螺仪和加速度传感器在施工现场进行动力学测试,采集到关于臂架在实际施工时的角速度和加速度的时间历程曲线。然后通过数据处理和分析计算,得到臂架在仰俯工况下的振动频率和振幅,分别为1.18 Hz和0.092 m,回转工况下的振动频率和振幅分别为0.98 Hz和0.073 m。其次,对湿喷台车臂架建立了准确的有限元模型,并且进行了模态仿真分析,得到前三阶模态的固有频率和振型。结合隧道施工时的实际操作数据统计,最终得出结论,臂架在施工过程中长时间处于共振状态,使得振幅过大,这是臂架疲劳开裂的主要原因,也为后续湿喷台车臂架的研发和优化提供了新的分析思路。

挂网喷钢纤维混凝土防渗层在CSG坝中应用研究

针对在胶凝砂砾石坝中,筑坝所选用的胶凝砂砾石材料属于干贫混凝土,胶凝材料用量较少,坝体抗渗能力一般无法满足抗渗稳定的要求,必须设计单独的防渗结构的问题,分析了钢纤维混凝土抗渗、抗拉等物理力学性能特点,从允许水力坡降的角度出发,提出了在CSG坝中单独采用钢纤维混凝土结构作为主要防渗方式的构想,推荐给出了在一定条件下喷射钢纤维混凝土防渗层的厚度公式,并从喷射工艺及经济性的角度分析了实际应用的可行性。