一种双组分透水充填材料的智能填充装备及方法与流程

1.本公开涉及智能填充装备相关技术领域，具体的说，是涉及一种双组分透水充填材料的智能填充装备及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
3.我国岩溶分布广泛，特别是西南地区，岩溶发育极为强烈，地下溶洞密布，径流分布广泛。另外，我国城市化进程不断加快，人口不断涌入，交通拥堵问题不断加剧。而城市轨道交通是解决人口膨胀和交通拥堵的有效途径，因此，国家特大城市都开始修建城市轨道交通。在岩溶地区，修建地下轨道交通系统，不可避免的会遇到溶洞，溶洞特别是过水溶洞使城市地下轨道交通系统施工和运营存在巨大安全隐患。在施工中极易导致盾构失稳，在运营中极易导致地面塌陷，给人民群众的出行造成了严重的威胁。
4.常规过水溶洞充填，主要以封堵为主，严重影响城市地下径流，破坏了地下径流生态。因此，需要采用透水充填的方式进行治理。而透水充填材料与普通充填材料存在本质区别，相较于普通充填材料，透水充填材料为颗粒与胶凝材料的混合体，流动性差，难注入。目前，透水充填主要以人工为主，大量耗费人力资源，透水充填材料输送及填充存在较大的困难。


技术实现要素：

5.本公开为了解决上述问题，提出了一种双组分透水充填材料的智能填充装备及方法，可以应用于地下工程中过水溶洞的透水性充填，实现透水充填材料的自动化搅拌、混合和充填，整个装备使用方便，安全可靠，在岩溶发育强烈的大型城市地铁建设中具有广泛的应用前景。
6.为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
7.一个或多个实施例提供了一种双组分透水充填材料的智能填充装备，包括固体颗粒处理通道和液体处理通道，液体处理通道设置压缩装置作用于液体与固体颗粒混合，所述固体处理通道设置进料端和出料端的高度差，在重力的作用下输送并与液体混合。
8.一个或多个实施例提供了一种双组分透水充填材料的智能填充方法，包括如下步骤：
9.设置设定双组分透水充填工程参数；
10.根据设置的预定搅拌时间，启动颗粒料搅拌和液体料的搅拌；
11.根据双组分透水充填工程参数中的充填压力、颗粒料与液体料的混合比例，确定第二伺服电机、第二伺服电机工作状态并启动，进行双组分透水充填材料的填充。
12.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
13.本公开提供的智能填充装备，根据双组分透水充填材料的特性，分别设置了对应
的物料处理通道，通过在两个处理通道上分别施加作用力，能够促使两种物料的充分融合以及运输，能够实现双组分透水充填材料的自动填充，解决了现有技术中双组分透水充填材料人工填充困难的问题。
14.本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
15.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
16.图1是根据本公开实施例1的智能填充装备的框图；
17.其中：1、可编程控制器，2、第一伺服电机，3、活塞压缩装置3，4、第一搅拌机，5、液体搅拌罐，6、抽料管，7、输料管，8、无线压力表，9、颗粒料输料管，10、螺旋铰刀，11、颗粒料搅拌罐，12、第二搅拌机，13、输送带，15、第二伺服电机。
具体实施方式：
18.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
19.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
20.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
21.实施例1
22.在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1所示，一种双组分透水充填材料的智能填充装备，包括固体颗粒处理通道和液体处理通道，液体处理通道设置压缩装置作用于液体与固体颗粒混合，所述固体处理通道设置进料端和出料端的高度差，在重力的作用下输送并与液体混合。
23.本实施例提供的智能填充装备，根据双组分透水充填材料的特性，分别设置了对应的物料处理通道，通过在两个处理通道上分别施加作用力，能够促使两种物料的充分融合以及运输，能够实现双组分透水充填材料的自动填充，解决了现有技术中双组分透水充填材料人工填充困难的问题。
24.作为一种可实现的技术方案，液体处理通道包括依次连接的液体料制备装置和液体料输送装置。
25.液体料制备装置可以采用搅拌机，包括液体搅拌罐5和第一搅拌机4，第二搅拌机4的搅拌端设置在液体搅拌罐5内。
26.液体料输送装置包括活塞压缩装置3、抽料管6和输料管7，所述抽料管6和输料管7
上分别设置第一阀门，所述抽料管的一端伸入液体搅拌罐5内，所述输料管7连接活塞压缩装置3的出料端口。
27.活塞压缩装置3包括压缩缸、设置在压缩缸中的活塞和用于推动活塞伸缩运动的第一伺服电机2。
28.当活塞压缩过程中，输料管7上设置的第一阀门打开，抽料管6上设置的第一阀门关闭，将压缩缸内的液体压入至输料管7，当活塞反向运动，抽料管6上设置的第一阀门打开，输料管7上设置的第一阀门关闭，通过抽料管6将液体搅拌罐5的液体吸入。
29.本实施例通过采用活塞压缩装置3，通过控制活塞活动快慢进行速度调节，从而精确控制液体的输送量。
30.作为一种可实现的技术方案，固体颗粒处理通道上依次设置有固体颗粒制备装置、颗粒料输送装置。
31.固体颗粒制备装置可以采用搅拌机、粉碎机、研磨机等，可选的，固体颗粒制备装置包括颗粒料搅拌罐11、第二搅拌机12和输送带13，输送带13连接搅拌罐11的出料口，所述输送带13连接搅拌罐11的一端高于输送带13的另一端。
32.第二搅拌机12采用的伺服电机具有较大的扭矩，能够对流动性较差的颗粒状物料进行搅拌。
33.进一步的技术方案，输送带13的倾斜角度可以设置为25
°
～45
°
，优选的，可以设置为30
°
。
34.为实现固体颗粒进一步细化处理，使得其颗粒大小更加使得制作双组分透水充填材料，可选的，颗粒料输送装置包括依次连接的螺旋输送管、第二伺服电机15以及颗粒料输料管9，螺旋输送管倾斜设置，所述螺旋输送管内设置螺旋铰刀10，第二伺服电机15与螺旋铰刀10连接，所述螺旋输送管连接在输送带13的末端，将输送带13输送的物料向后传输至颗粒料输料管9。
35.螺旋输送管能够避免通过输送带13运送颗粒料在输送带13的末端的堆积，能够实现物料的均匀输送，同时在管道内设置铰刀能够将过大的颗粒物进一步处理，使得颗粒物与液体的混合更加均匀，得到的双组分透水充填材料一致性较好。
36.进一步的技术方案，螺旋输送管的倾斜角度可以设置为25
°‑
45
°
，优选的，可以设置为30
°
。螺旋输送管弧度可以设置为π/2-π，优选的，设置为π/2。
37.进一步的技术方案，还包括可编程控制器1，通过控制线与液体料制备装置、液体料输送装置、固体颗粒制备装置、颗粒料输送装置通信连接。
38.具体的，所述可编程控制器1分别与第一搅拌机4、第一伺服电机2、第一阀门、第二搅拌机12和第二伺服电机15通信连接。
39.进一步地，智能填充装备的出料口的管道上还可以设置有压力表，所述压力表与可编程控制器1通信连接，用于监测填充出料的压力。
40.具体的，压力表为无线压力表8，通过无线发射与接收装置，可将孔口压力实时传输至可编程控制器1，达到预设充填压力后，可编程控制器1发出停止充填指令，装备停止工作。
41.使用时，可编程控制器1可以控制各个电机实现该装备的总体控制，通过控制第一搅拌机4和第二搅拌机12能够控制液体料和固体颗粒料的搅拌时间，通过控制第一伺服电
机2从而可以控制液体的出料量从而可以控制材料的配合比。可编程控制器1安装有无线接收模块，能够接收无线压力表所发出压力信号，能够实时控制输送装置的启停，从而控制填充压力。
42.实施例2
43.基于实施例1，本实施例提供一种双组分透水充填材料的智能填充方法，包括如下步骤：
44.步骤1、设置设定双组分透水充填工程参数；
45.步骤2、根据设置的预定搅拌时间，启动颗粒料搅拌和液体料的搅拌；
46.步骤3、根据双组分透水充填工程参数中的充填压力、颗粒料与液体料的混合比例，确定第二伺服电机15、第二伺服电机2工作状态并启动，进行双组分透水充填材料的填充。
47.步骤1中，所述双组分透水充填工程参数包括充填压力、颗粒料与液体料的混合比例。
48.根据要求设定充填工程的参数，在可编程控制器1上，可设定充填压力，颗粒料搅拌速度和搅拌时间，液体料搅拌速度与搅拌时间，颗粒料与液体料的混合比例。
49.步骤2中，具体的实现方法为：将颗粒料的各种集料加入颗粒料搅拌罐11，将液体料的各类集料加入到液体搅拌罐5，启动，颗粒料搅拌装置的第二搅拌机12和液体料搅拌装置的第一搅拌机4同时开始搅拌，达到预定搅拌时间，各系统伺服电机12和4停止搅拌。
50.步骤3中，颗粒料制料系统通过输送带13输料，第二伺服电机15根据预设速度转动，带动螺旋铰刀10将颗粒料经输料管9输送至钻孔口，同时液体料输料的第二伺服电机2开始工作，通过伺服电机2带动液体料输料装置的活塞压缩装置3，将液体料压入输料管7，颗粒料与液体料在孔口混合，通过钻孔，将混合料注入溶洞。
51.进一步地，还包括警报步骤，实时获取充填压力，控制充填压力在设定的范围内。
52.充填过程中，无线压力表8实时记录充填压力，并将压力实时传输至可编程控制器1，且压力在可编程控制器1实时显示，当压力达到控制器预设压力后，控制器发出停止充填的指令，并发出报警声，提醒工作人员，充填结束，及时冲洗管路。
53.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
54.上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。