水壓隔膜式混凝土泵
由料斗、泵體、隔膜、控制閥、水泵和水箱等組成。隔膜在泵體內,當水泵將隔膜下方的水經控制閥抽回水箱時,隔膜下陷,料斗中的混凝土壓開單向閥進入泵體;當水泵將水箱中的水經控制閥抽回泵體時,壓力水使隔膜升起,關閉單向閥,將混凝土壓入輸送管排出。
混凝土泵的生產率高,能一次完成混凝土的水平和垂直運輸,但對混凝土配合比、粗細骨料的粒徑和級配、水泥用量、混凝土坍落度有一定要求,方能良好的泵送效能。
混凝土泵的動力系統
電機動力混凝土泵
柴油機動力混凝土泵:能夠滿足野外工地及其它無動力電源的作業環境的需求。在泵送過程中,柴油機的轉速由轉速傳感器檢測并傳送到控制電腦,因泵送壓力的變化會引起柴油機轉速的相應變化,控制電腦根據檢測到的轉速變化量控制油門電機加、減油門,自動調節柴油機運行在佳轉速狀態。
隔膜式灰漿泵
工作原理和適用范圍與單柱塞式灰漿泵相同,利用往復運動的柱塞通過中間液體(通常用水)使橡膠隔膜變形,當隔膜向泵缸方向膨起時,把灰漿壓入輸送管道,當隔膜收縮時,從容器中把新的灰漿吸入。其特點是柱塞不與灰漿直接接觸,從而可以延長柱塞的使用壽命,但結構比較復雜,橡膠隔膜容易磨損。
氣動式灰漿泵
利用壓縮空氣壓送灰漿。主體是一個臥式壓力缸,頂部裝有壓蓋。缸內裝有一根帶攪拌葉片的水平攪拌軸,由電動機或柴油機經減速箱驅動。這種泵通常配有空壓機、液壓加料斗、拉鏟、行走裝置等。灰漿可由自身的攪拌裝置制備,也可將制備好的灰漿直接裝入缸內,然后將蓋壓緊,接通壓縮空氣將其送入密閉的壓力缸內,使用時打開出料口,即可將灰漿壓出。該機用途廣泛,除了用做灰漿輸送泵和灰漿攪拌機外,還可以用來攪拌和輸送細石混凝土或干料。
壓混凝土泵選型一般是根據工況要求,估算管道的阻力,根據所計算壓力值初選混凝土泵型號,后根據廠家提供的施工方量需求,確認泵送壓力(決定了泵送高度)、理論方量(決定了泵送時間)是否滿足施工需求。如果滿足需求,型號確定,如果不滿足需求則重新選型號。如此反復,直至所選型號滿足要求為止,其流程圖如圖1所示。
泵送壓力估算。
目前對于高強混凝土泵送的壓力估算尚無成熟的方法。我們依據傳統泵送壓力估算的三種方法(即:S.Morinaga公式法、計算圖表法、日本土木學會公式法),選擇其S.Morinaga公式法,來初步估算泵送壓力。其理由是該公式計算的壓力損失值偏大,符合高強混凝土粘阻力大的特點。
根據JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技術規程》推薦的計算方法,選擇較高壓力損失計算的S.Morinaga公式[1]:
式中:r—輸送管半徑 r=0.0625(m)
K1=粘著系數(Pa) K1=(3.0-0.10S1).102
K2=速度系數(Pa/m/s) K2=(4.0-0.10S1).102
t2/t1—分配發切換時間與活塞推壓混凝土時間
之比,取0.2
V—混凝土在輸送管內平均流速(m/s)
α—混凝土徑向壓力與軸向壓力之比,α=0.9
根據計算:△PH=0.035MPa/m(水平)
初步計算:
已知: 垂直高度432.5(m)×2×0.035=30.28 MPa
預計: 水平管道100m×0.035=3.5MPa
空機壓力:1MPa
因此,混凝土泵的出口壓力至少要大于
P>30.28+3.5+1=33.78MPa
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