業界動態
泡沬產生器在地下工程中的應用
近幾十年，我國的地下工程建設和施工技術取得了突飛猛進的發展，泡沬產生器泡沫改良巖土技術在地鐵工程、隧道及地下洞室工程、非開挖工程、地質鉆進、 石油開采等地下工程領域得到了廣泛應用。氣泡應用與改良技術是將泡沫劑按一定百分比與水混合得到泡沬劑的水溶液，經壓縮空氣的發泡作用，發出 無數直徑為30-1000nm的氣泡，將其注入到盾構機、掘進機、頂管機、鉆機 等機械設備內加以應用。我國的泡沫技術研究與應用起步較晚。在80年代中期，首先在石油部門利用泡沫進行洗井、鉆井工作，研制了幾種泡沫劑（如F873、 TAS等）。 同時，我國原煤炭部也進行了這方面的研究工作，并研制成功了 KZF123泡 沬劑。原地質礦產部在泡沫劑方面也進行了研究，特別是在"七五"期間， 為了進一步推進泡沫技術的發展，設立了一級科技攻關研究項目——"多工 藝空氣鉆探"，并獲得了部級科技進步一等獎，有力地推動了泡沬技術研究 工作的開展。在盾構機、掘進機領域，發泡技術的研究工作也一直較為滯后。 國內自主開發的泡沫劑技術尚未完全成熟，鮮有大規模投入使用的，只有上 海隧道工程股份有限公司、河海大學等少數幾家施工單位和科研機構在這方 面取得了一些有益進展。由于泡沬劑相關技術研究的深度和廣度不足，在實際工程施工中仍然事 故頻發。為了滿足工程需要，深入研究泡沬劑的性質，迫切需要相關的設備。 但是，原有設備大多可靠度不高，易控性差，發泡不充分，流量流速變化范圍有限，單獨針對試驗研究或者工程實用，通用性較差。 實用新型內容為了克服上述現有技術中的不足，本實用新型提供了一種地下工程巖土 改良泡沬產生器，該泡沬產生器通過有效控制氣液比，改進發泡過程，能夠產生 豐富的泡沫，實現快速簡便地制取泡沫，同時還可以實時觀測發泡和消泡的 效果。下面將詳述本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案。一種地下工程巖土改良泡沬產生器，包括：用于提供發泡氣體的空氣壓 縮機、容納有泡沬劑溶液的溶液罐、用于將發泡氣體和泡沫劑溶液進行氣液 混合的三通、以及對氣液混合物進行充分發泡的發泡罐。所述空氣壓縮機提供穩定的氣源，即提供發泡氣體。該空氣壓縮機通過 連通管分兩個支路分別與溶液罐的進氣端和三通的一個入口連接，溶液罐的 出液管路再與三通的另一個入口連通，三通的出口再連通至發泡罐。這樣， 其中一個支路的發泡氣體通入溶液罐以向溶液罐內的泡沫劑溶液提供氣體推 動力，氣體將泡沫劑溶液壓出而與另一個支路的發泡氣體匯于三通處進行氣 液混合，經初步發泡后混合物再通入發泡罐進行充分發泡。所述溶液罐的進氣端的中心位置上設有進氣閥和與進氣閥相連的溶液罐 氣壓表。在進氣閥后方的左右兩側呈對稱地布置有泄壓閥和加液閥，進氣閥 的前方設有示位管閥。溶液罐的出液管路上設有液體流量計、液路閥和逆止 閥。在所述另一個支路的發泡氣體管路上連接有氣體流量計、氣路氣壓表和 氣路閥。所述發泡罐由三級空間網格組成，用高聚物材料制造，上部為第一級粗網格，孔徑10〜20mm，中部為第二級中網格，孔徑3〜10mm，下部為第三 級細網格，孔徑1〜3mm。第一級網格內設有淹沒式旋噴套管，由內外兩根 管嵌套而成，內管末端開口，外管前端后端都封閉，套管在空間上呈圓錐形 環繞，在水平方向上的環繞直徑逐漸變大，外管前部設有微孔，孔徑2〜5 mm。初步發泡后的液體由內管通入，通過外管向上、向內、向外噴淋混合液。由于淹沒式旋噴套管和空間網格的存在，混合物中的氣體與泡沫劑能夠 充分地混合并發泡，產生豐富的泡沫。連通管、發泡罐為透明承壓材料，可清楚地觀測發泡和消泡過程。溶液罐的壓力由空氣壓縮機和罐上的進氣閥控制，可根據需要取得0〜2MPa壓力。本實用新型的有益效果是：設備制造簡單，可靠性高，易控性好，發泡 充分，常用泡沫劑溶液5%濃度可取得30〜100倍的發泡效果，而且控制精 確，觀測方便，流速流量變化范圍寬，試驗研究或工程實用皆可，通用性很好。上一篇：陶瓷球閥在安裝前的幾個準備工作
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