[发明专利]弹性内壁防堵塞混凝土高压输送泵管及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土泵送施工技术领域，具体涉及一种弹性内壁防堵塞混凝土高压输送泵管及其使用方法，它可以应用于混凝土超高层泵送或超长距离泵送。

背景技术

混凝土超高、超远距离泵送，已成为超高层建筑、地铁隧道等工程混凝土施工不可或缺的工艺。然而，随着泵送高度和距离的不断增加，施工管理难度也随之增加，当施工组织不当，或是混凝土出现质量波动时，极易造成混凝土堵管现象发生。一旦发生堵管，将需要耗费大量的人力物力进行管路清理，给混凝土结构施工质量带来安全隐患，同时也会对工期造成延误。泵送设备厂家和混凝土供应商投入了大量的精力对设备进行改进，对混凝土进行研发，但混凝土堵管问题一直没有得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性内壁防堵塞混凝土高压输送泵管及其使用方法，它在混凝土超高或超远距离泵送过程中，当施工组织不当或是混凝土出现质量波动时，可以通过内套管的自适应变形，以及润滑介质的注入，有效降低混凝土堵管发生概率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种弹性内壁防堵塞混凝土高压输送泵管，该泵管包括外套管，所述外套管的两端设有连接法兰，该泵管还包括设置在所述外套管内的内套管、设置在所述内套管与外套管之间的多个弹性支托以及设置在所述外套管的外壁上的注油嘴；其中，

所述内套管与外套管之间设有间隙，以使内套管与外套管之间形成环形空腔，所述内套管由密绕的螺旋管制成，其两端与外套管的两端密封连接，所述内套管的内壁在混凝土正常输送时，受到的径向力较小不会导致径向变形，其任意相邻两圈螺旋之间没有间隙，以使所述环形空腔完全密封，所述内套管的内壁在混凝土性能劣化时，受到的径向力增大，使其在径向进行伸缩并发生形变，当压力进一步增大时，可使相邻两圈螺旋之间产生间隙，以连通内套管的内腔与所述环形空腔；

所述多个弹性支托设置在内套管与外套管之间，以将所述环形空腔分成多个弧形腔，每个弹性支托上设有用于连通相邻两个弧形腔的弹性支托油孔；

所述注油嘴的出口与所述环形空腔连通。

按上述技术方案，所述内套管为弹性钢丝、弹性钢片或轧制的钢材密绕形成的螺旋形结构。

按上述技术方案，所述内套管为扭力弹簧或扭转弹簧。

按上述技术方案，所述注油嘴内设置有单向阀，以使润滑介质单向流入所述环形空腔内，并可联通外部测压及油泵设备适时补充润滑介质。

按上述技术方案，所述润滑介质为润滑脂，在合理掺量下对混凝土性能无不利影响。

按上述技术方案，所述内套管的两端与外套管的两端之间通过T型柔性密封圈密封连接，所述T型柔性密封圈通过沉头螺栓固定安装在外套管上。

相应的，本发明还提供一种上述泵管的使用方法，包括以下步骤：

S1、在混凝土泵送施工前，根据泵送距离和该泵管的长度计算该泵管的使用数量，将所有泵管依次通过连接法兰进行连接与固定；

S2、进行混凝土泵送施工，当混凝土性能较好时，内套管的内壁所受径向力不会导致径向变形，混凝土正常输送；

S3、当混凝土性能劣化时，混凝土内的石子在内套管局部形成富集状态，导致内套管局部压力增大，使其在径向进行伸缩并发生形变，以破坏或适应局部混凝土的石子富集结构，当富集状态较严重时，使内套管位于该石子富积位置的相邻两圈螺旋之间产生间隙，使得位于环形空腔内的润滑介质通过该间隙渗入至内套管的内壁与混凝土之间，减小摩擦阻力，二者协同作用，以保证混凝土在性能劣化时可在泵管内持续、稳定向前运动。

本发明，具有以下有益效果：本发明采用普通钢管制成的外套管，通过在外套管内设置具有弹性伸缩的内套管，两个管之间通过弹性支托支撑，两个管之间还形成用于存储润滑介质的环形空腔；工作时，混凝土经内套管输送，该内套管由密绕螺旋管制成，可以自适应混凝土的运行状态，通过润滑介质将压力传递给外套管，由外套管承担压力；当混凝土性能劣化时，内套管还可根据混凝土的运行状态进行伸缩，破坏或适应局部混凝土的石子富集结构，当富集状态较严重时，环形空腔内的润滑介质还会根据内套管的变形程度渗入至接触面起到润滑作用，通过二者的协同作用保证混凝土在性能劣化时仍能在泵管内持续、稳定向前运动，减少混凝土发生堵管的概率。本发明结构简单，原理清晰，加工、组装便捷；且无需对现有泵机进行改造，可直接替换现有泵管进行使用；同时，对施工组织要求降低，可以适应一定范围内的混凝土质量波动；另外，利用自身的结构特点实现防堵功能，不受高度、距离限制。

附图说明