砼泵介绍

中文名称：混凝土泵 英文名称：concrete pump

活塞式混凝土泵

有液压传动式和机械传动式。液压传动式混凝土泵由料斗、液压缸和活塞、混凝土缸、分配阀、Y形管、冲洗设备、液压系统和动力系统等组成。液压系统通过压力推动活塞往复运动。活塞后移时吸料，前推时经过Y形管将混凝土缸中的混凝土压入输送管。泵送混凝土结束后，用高压水或压缩空气清洗泵体和输送管。活塞式混凝土泵的排量，取决于混凝土缸的数量和直径、活塞往复运动速度和混凝土缸吸入的容积效率等。图例见图1：

挤压式混凝土泵

有转子式双滚轮型、直管式三滚轮型和带式双槽型三种。转子式双滚轮型混凝土泵，由料斗、泵体、挤压胶管、真空系统和动力系统等组成。泵体密封,泵体内的转子架上装有两个行星滚轮，泵体内壁衬有橡胶垫板，垫板内周装有挤压胶管。动力装置驱动行星滚轮回转，碾压挤压胶管，将管内的混凝土挤入输送管排出。真空系统使泵体内保持一定的真空度，促使挤压胶管碾压后立即恢复原状，并使料斗中的混凝土加快吸入挤压胶管内。挤压式混凝土泵的排量，取决于转子的回转半径和回转速度，挤压胶管的直径和混凝土吸入的容积效率。图例见图2：

水压隔膜式混凝土泵

由料斗、泵体、隔膜、控制阀、水泵和水箱等组成。隔膜在泵体内，当水泵将隔膜下方的水经控制阀抽回水箱时，隔膜下陷，料斗中的混凝土压开单向阀进入泵体；当水泵将水箱中的水经控制阀抽回泵体时，压力水使隔膜升起，关闭单向阀，将混凝土压入输送管排出。

混凝土泵的生产率高，能一次完成混凝土的水平和垂直运输，但对混凝土配合比、粗细骨料的粒径和级配、水泥用量、混凝土坍落度有一定要求，方能保证良好的泵送效能。图例见图3：

混凝土泵的动力系统

电机动力混凝土泵

柴油机动力混凝土泵：能够满足野外工地及其它无动力电源的作业环境的需求。在泵送过程中，柴油机的转速由转速传感器检测并传送到控制电脑，因泵送压力的变化会引起柴油机转速的相应变化，控制电脑根据检测到的转速变化量控制油门电机加、减油门，自动调节柴油机运行在最佳转速状态。

柱塞式灰浆泵

利用柱塞在密闭缸体里的往复运动，压送灰浆。由柱塞、缸体、阀门、动力装置、稳压装置和安全装置等组成。柱塞由曲柄连杆机构带动，柱塞缩回时，灰浆经吸入阀进入缸体；柱塞推出时，灰浆经排出阀压出。有单柱塞式和双柱塞式两种。为了保持灰浆料流的稳定，单柱塞式灰浆泵上装有空气稳压室。双柱塞式灰浆泵依靠工作柱塞和补偿柱塞的交替运动保持灰浆料流的稳定。单柱塞式灰浆泵适用10层以下楼层的灰浆输送和喷涂抹灰,要求砂子符合级配要求,且不宜全部使用破碎砂；双柱塞式灰浆泵压力高，适用于30层以下楼层的灰浆输送和喷涂抹灰,其适应性比单柱塞泵强,只对砂子的级配和粒径有要求、对几何形状没有要求，可全部使用破碎砂。

隔膜式灰浆泵

工作原理和适用范围与单柱塞式灰浆泵相同，利用往复运动的柱塞通过中间液体（通常用水）使橡胶隔膜变形，当隔膜向泵缸方向膨起时，把灰浆压入输送管道，当隔膜收缩时，从容器中把新的灰浆吸入。其特点是柱塞不与灰浆直接接触，从而可以延长柱塞的使用寿命，但结构比较复杂，橡胶隔膜容易磨损。

气动式灰浆泵

利用压缩空气压送灰浆。主体是一个卧式压力缸，顶部装有压盖。缸内装有一根带搅拌叶片的水平搅拌轴，由电动机或柴油机经减速箱驱动。这种泵通常配有空压机、液压加料斗、拉铲、行走装置等。灰浆可由自身的搅拌装置制备，也可将制备好的灰浆直接装入缸内，然后将盖压紧，接通压缩空气将其送入密闭的压力缸内,使用时打开出料口,即可将灰浆压出。该机用途广泛，除了用做灰浆输送泵和灰浆搅拌机外，还可以用来搅拌和输送细石混凝土或干料。

螺杆式灰浆泵

利用螺旋转子在弹性定子中转动，推动灰浆沿螺旋运动方向连续输送。分干式和湿式两种。干式螺杆泵适用于预拌干料的场合，泵的进料端装有搅拌器，其上有加水口，能将干料拌制成灰浆后送入泵体；湿式螺杆泵和其他型式的灰浆泵一样，只能输送搅拌好的灰浆。螺杆泵结构紧凑，重量轻，料流稳定。但定子易磨损，要求使用卵形砂。其压力较低，适用于输送高度不大的场合。也可放在中间楼层作接力泵，以提高送料高度。

·采用先进的S管阀换向，能满足细石混凝土的输送

·S管阀装有浮动耐磨环，自动补偿磨损，密封性好

·眼镜板和切割环采用高硬耐磨合金材料，寿命更长

·出口压力高，能满足高层建筑和远距离施工的输送要求

·液压系统采用双回路开式系统，换向速度快，效率高

·液压油冷却采用先进的风冷散热系统，无需接水源，使用简便

·具有反泵功能，最大限度减少管道堵塞

·配有自动集中润滑系统, 确保转动件使用寿命

·电气部分采用PLC控制，具有最佳操控特性

·电器箱配备有线遥控手柄，便于操作

用于铁路及公路隧道、桥涵、水电、矿山、高层建筑及国防等工程的混凝土施工。

混凝土泵选型

目前，对于一般按施工方的用料骨径和施工速度选择混凝土泵选型，就是所谓按量吃放，而对于超高层建筑的泵送施工一般采用高压泵送或一泵到顶来实现。

接力泵送就是通过一台混凝土泵将混凝土输送到事先放置于一定高度的另一台混凝土泵料斗内，然后通过第二台输送泵将混凝土送到目的地；该方案经济、比较可靠；相对而言，对泵的要求也不太高，与此同时，该工程完成后，这些泵能够经济地使用于其他一般工程；缺点是施工较繁琐，施工时第一泵和第二泵要协调一致；第二泵的固定地要做特殊处理，同时要考虑楼板的承载能力能否满足要求。该泵送方法在早期混凝土泵送机械发展初期使用很多，随着混凝土泵送机械及相关技术的日益成熟，该方案逐步被一泵到顶方案所替代；

一泵到顶就是利用超高压混凝土泵直接将混凝土输送到目的地；该方案具有施工简单，施工成本较低等优点，但该方案泵送压力过高，容易产生泄漏导致混凝土离析、堵管等诸多问题，因而对泵送设备、混凝土输送管道以及泵送施工工艺都要求极高；与此同时，该工程完成后，该泵用于其他一般项目就不太经济。

根据综合考虑，本案选择一泵到顶方案，即只用一台泵将混凝土泵送至目的地，该方案对于泵送设备要求很高，具有代表性。

超高压混凝土泵选型一般是根据工况要求，估算管道的阻力，根据所计算压力值初选混凝土泵型号，最后根据厂家提供的施工方量需求，确认泵送压力（决定了泵送高度）、理论方量（决定了泵送时间）是否满足施工需求。如果满足需求，型号确定，如果不满足需求则重新选型号。如此反复，直至所选型号满足要求为止，其流程图如图1所示。

（1）泵送压力估算。

目前对于高强高性能混凝土泵送的压力估算尚无成熟的方法。我们依据传统泵送压力估算的三种方法（即：S.Morinaga公式法、计算图表法、日本土木学会公式法），选择其S.Morinaga公式法，来初步估算泵送压力。其理由是该公式计算的压力损失值偏大，符合高强高性能混凝土粘阻力大的特点。

根据JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》推荐的计算方法,选择较高压力损失计算的S.Morinaga公式[1]：

式中：r—输送管半径 r=0.0625(m)

K1=粘着系数(Pa) K1=(3.0-0.10S1).102

K2=速度系数(Pa/m/s) K2=(4.0-0.10S1).102

t2/t1—分配发切换时间与活塞推压混凝土时间

之比,取0.2

V—混凝土在输送管内平均流速(m/s)

α—混凝土径向压力与轴向压力之比,α=0.9

根据计算：△PH=0.035MPa/m(水平)

初步计算:

已知： 垂直高度432.5(m)×2×0.035=30.28 MPa

预计： 水平管道100m×0.035=3.5MPa

空机压力：1MPa

因此，混凝土泵的出口压力至少要大于

P>30.28 3.5 1=33.78MPa

（2）设备型号初选。

根据上述计算，考虑到坍落度损失、布管、混凝土波动等因素，预留5%的系数。泵出口压力至少为35.47 MPa；即要选择35.5 MPa以上的混凝土泵。对于出口压力超过35.5 MPa，查阅国内外混凝土泵型谱可知，

（3）设备型号确定。

对于大多数工程来讲，都有施工速度的要求，因此在选择泵送设备时，要考虑其混凝土实际输出方量能力。

混凝土泵送混凝土技术：全液控换向技术：

第一代泵送技术：电控换向技术，PLC控制电磁阀换向实现泵送、S管分配的交替换向。

机器组装简单，生产成本低，但电气控制复杂，故障率与维护成本极高，极易耽误工程进度是最大的弊端。

第二代泵送技术：液压换向技术，完全靠主油缸、分配小油缸液压信号的变化实现动作换向。

1、混凝土泵送、S管分配无需PLC电气元件参与，故障率更低，控制更可靠，产品的使用寿命大大提高。

2、全液控技术输送泵，没有恒压泵、控制箱内没有PLC、没有氮气储气罐、水箱处没有接近开关，结构简单，维护成本大大降低。