喷射混凝土喷嘴的制作方法

本发明涉及混凝土施工，具体而言，涉及一种喷射混凝土喷嘴。

背景技术：

1、喷射混凝土是将水泥、粗骨料、细骨料、水、减水剂、速凝剂等原料按照一定比例进行混合，通过专用混凝土喷射机械，以压缩空气为动力，通过管道喷射到作业面表面凝结硬化形成支护层的一种混凝土制品。喷射混凝土具有成本低、操作方便等优点，是隧道、矿井支护行业常用的混凝土。

2、喷射混凝土施工工艺可以分为干式和湿式喷射两种，干式喷射是将各种物料经过混合后输送至进料系统，以压缩空气为动力，输送至喷嘴，喷嘴内部设置多孔水环，水和外加剂在压力作用下在喷嘴处与原料进行混合，然后喷至作业面；湿式喷射是将砂石、水泥、水等原料进行混合，然后经过输送系统输送至喷嘴，速凝剂在喷嘴处与混凝土进行混合，在压缩空气作用下喷至作业面。与干式喷射方法相比，湿式喷射方法回弹率低，且在喷射过程中有效减少粉尘产生，是目前主流的施工方法。

3、现有混凝土干式喷射工艺，通过输送设备将干料输送至喷嘴处，在喷嘴处通过加入水、速凝剂，使二者在喷嘴内与混凝土干料进行混合，然后喷至作业面。该方式将水与干料进行混合，由于水与水泥等作用时间短，未充分发生胶凝反应，导致作业过程中产生大量粉尘，污染环境、危害施工人员健康。

4、现有混凝土湿式喷射工艺，为了减少粘度对混凝土输送的影响，采用现混现用的方式，受输送距离限制，混凝土输送至喷嘴时速度较慢、压力低，导致作业效率降低。且现有主流技术是在喷嘴处直接通过管路加入速凝剂，使速凝剂在喷嘴内与混凝土进行短暂混合后，喷至作业面进行施工，导致速凝剂与混凝土混合不充分，在作业面上出现混凝土凝结时间不同步的现象，大大降低了施工质量。部分技术开发的喷嘴，只是将速凝剂加入方式变成多股加入，依旧未能很好改善速凝剂与混凝土充分混合的难题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种喷射混凝土喷嘴，以解决现有技术中的喷射混凝土喷嘴对于干式和湿式喷射时物料混合不充分的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种喷射混凝土喷嘴，包括：第一混合器，第一混合器包括主接管和喉管，主接管具有第一混合腔及均与第一混合腔连通的流体入口、第一混合出口，喉管的一部分位于第一混合腔内，喉管具有压缩空气入口，压缩空气入口和第一混合腔连通，第一混合腔用于将从压缩空气入口进入的压缩空气和从流体入口进入的流体混合；第二混合器，第二混合器和第一混合器可拆卸连接，第二混合器具有第二混合腔及均与第二混合腔连通的第二混合出口、混凝土入口，第一混合出口和第二混合腔连通，第二混合腔用于将从第一混合腔进入的混合流体和从混凝土入口进入的混凝土混合；喷嘴，喷嘴和第二混合器的一端可拆卸连接，喷嘴具有喷射通道，喷射通道和第二混合出口连通，喷射通道用于将第二混合腔中的混合物喷出；其中，喉管为多个，多个喉管的出口尺寸不同，多个喉管中的任意一个可选择地和主接管可拆卸连接。

3、进一步地，喉管包括第一连接环和锥形筒，锥形筒径向尺寸大的一端和第一连接环连接，锥形筒径向尺寸小的一端插入主接管中，第一连接环具有压缩空气入口，锥形筒具有连通腔，压缩空气入口通过连通腔和第一混合腔连通，第一连接环和主接管的一端可拆卸连接。

4、进一步地，主接管包括第一接管、第二接管和第三接管，第一接管和第二接管在第一接管的轴向上连通，第三接管和第一接管在第一接管的径向上连通，第一接管具有第一腔体，第二接管具有第二腔体和第一混合出口，第三接管具有第三腔体和流体入口，喉管的一部分位于第一腔体内，第一腔体、第二腔体均和第三腔体连通，第一腔体和第二腔体形成第一混合腔，喉管和第一接管可拆卸连接，第二接管和第二混合器可拆卸连接。

5、进一步地，第一接管包括相互连接的第一子接管和第二子接管，第一子接管的径向尺寸大于第二子接管的径向尺寸，喉管和第一子接管可拆卸连接，第二子接管和第二接管连接，第三接管和第一子接管连接。

6、进一步地，第二接管为锥形结构，第二接管径向尺寸小的一端和第二子接管连接，第二接管径向尺寸大的一端和第二混合器可拆卸连接。

7、进一步地，第二混合器包括内接管、外接管、第二连接环和第三连接环，外接管套设在内接管上，内接管的两端分别和第二连接环、第三连接环连接，外接管的两端分别和第二连接环、第三连接环连接，内接管的外壁、外接管的内壁、第二连接环和第三连接环之间形成第二混合腔，内接管的侧壁上具有与第二混合腔连通的连通孔组，连通孔组和内接管内的腔体连通，第二连接环具有混凝土入口，第二连接环具有第二混合出口，第三连接环和喷嘴可拆卸连接。

8、进一步地，连通孔组包括沿内接管的轴向并排设置的第一子孔和第二子孔，第一子孔和第二子孔均为多个，多个第一子孔和多个第二子孔均沿内接管的周向间隔设置。

9、进一步地，第一子孔的轴线或第二子孔的轴线和内接管的轴线之间的夹角为a，15°≤a≤30°。

10、进一步地，内接管包括依次连接的第四接管、过渡接管和第五接管，第四接管和第二连接环连接，第五接管为锥形结构，第五接管径向尺寸大的一端和第三连接环连接，第五接管的最大径向尺寸和第四接管的径向尺寸相同，连通孔组设置在第五接管的侧壁上。

11、进一步地，第二混合器还包括连通接管，连通接管和外接管连通，连通接管和主接管可拆卸连接；喷射混凝土喷嘴包括混凝土输送管，混凝土输送管和第二连接环可拆卸连接，混凝土输送管用于将混凝土输送至第二混合腔。

12、应用本发明的技术方案，提供了一种喷射混凝土喷嘴，包括：第一混合器，第一混合器包括主接管和喉管，主接管具有第一混合腔及均与第一混合腔连通的流体入口、第一混合出口，喉管的一部分位于第一混合腔内，喉管具有压缩空气入口，压缩空气入口和第一混合腔连通，第一混合腔用于将从压缩空气入口进入的压缩空气和从流体入口进入的流体混合；第二混合器，第二混合器和第一混合器可拆卸连接，第二混合器具有第二混合腔及均与第二混合腔连通的第二混合出口、混凝土入口，第一混合出口和第二混合腔连通，第二混合腔用于将从第一混合腔进入的混合流体和从混凝土入口进入的混凝土混合；喷嘴，喷嘴和第二混合器的一端可拆卸连接，喷嘴具有喷射通道，喷射通道和第二混合出口连通，喷射通道用于将第二混合腔中的混合物喷出；其中，喉管为多个，多个喉管的出口尺寸不同，多个喉管中的任意一个可选择地和主接管可拆卸连接。采用该方案，压缩空气经过喉管进入第一混合腔内，由于压缩空气流过喉管末端出口时会形成负压区，从而将从流体入口进入的水或速凝剂或二者混合液吸入第一混合腔中。需说明的是：压缩空气流过喉管末端出口时形成涡流区，速凝剂等在气流作用和主接管内壁撞击下迅速雾化成小液滴形成气液混合物，随后气液混合物进入第二混合腔，高速的气液混合物会进入第二混合出口，高速气液混合物推动从混凝土入口进入的混凝土在喷射通道内旋转，当气液混合物与混凝土充分混合后，由喷射通道喷出。利用本方案的喷射混凝土喷嘴，有效解决了现有技术中的喷射混凝土喷嘴对于干式和湿式喷射时物料混合不充分的问题。其中，多个喉管中的任意一个可选择地和主接管可拆卸连接，这样可根据施工条件进行更换，提高了喷射混凝土喷嘴的通用性。