湿喷专利施工技术要点有哪些

是专利

湿喷技术作为现代工程建设中混凝土施工的重要工艺,其发展与创新离不开专利的支撑与保护。在隧道、边坡加固、建筑结构修复等场景中,湿喷技术凭借混凝土坍落度可控、回弹率低、施工效率高等优势被广泛应用,而专利技术的持续突破则成为推动其性能提升的核心动力。国家专利局公开数据显示,近年来湿喷领域的专利申请量年均增长率超过15%,其中涉及材料配比、设备优化、工艺改进的技术方案占比超过60%,这些专利成果不仅提升了施工质量,更推动了行业的技术升级。

从材料制备角度看,湿喷混凝土的配比设计是影响施工效果的关键环节,众多专利技术在此领域进行了深入探索。传统湿喷材料常面临流动性与粘聚性难以平衡的问题,而通过专利技术优化的水泥基复合材料,往往会引入新型矿物掺合料或化学外加剂。例如,某专利中提出采用硅灰与超细粉煤灰复掺技术,在保证混凝土初始流动度的同时,显著提升了硬化后的力学性能,抗压强度较常规配比提高20%以上,这种材料创新使得湿喷混凝土在复杂地质条件下的适应性更强。此外,针对不同工程需求,专利技术还会对骨料级配进行精细化设计,比如在隧道初期支护中,通过调整砂率和粗骨料粒径分布,可有效减少喷射过程中的堵管现象,某工程案例显示,应用该类专利技术后,设备故障率降低了35%,施工连续性得到极大改善。

设备作为湿喷施工的硬件基础,其技术革新一直是专利布局的重点方向。湿喷机的核心部件包括泵送系统、喷射系统和控制系统,近年来的专利技术多围绕这三大系统展开创新。在泵送系统方面,某企业研发的双缸液压泵送机构通过专利设计优化了活塞密封结构,将易损件使用寿命延长至传统产品的2倍以上,大幅降低了设备维护成本;喷射系统中,专利技术对喷头的改进尤为显著,例如采用可旋转的双螺旋喷头结构,使混凝土在喷射前实现二次搅拌,不仅提高了材料均匀性,还将回弹率控制在10%以内,远低于行业平均水平。控制系统的智能化是另一大趋势,部分专利技术引入了物联网和传感器技术,通过实时监测混凝土流速、压力等参数,自动调节泵送排量和喷头姿态,实现了施工过程的精准控制,某高铁隧道项目应用该技术后,喷射面平整度误差缩小至±3mm,达到了免二次修整的标准。

施工工艺的规范化与精细化同样依赖专利技术的指导。湿喷施工并非简单的材料喷射过程,而是需要对喷射角度、距离、风压等多参数进行协同控制,相关专利技术通过大量工程实践总结出了一套科学的操作方法。例如,针对大断面隧道施工,某专利提出“分层分段、由下至上”的喷射顺序,并结合风压动态调节技术,确保混凝土在拱顶等关键部位的密实度;在喷射距离控制方面,专利技术推荐采用激光测距辅助系统,使喷头与受喷面保持最佳距离(通常为1.5-2.0m),避免因距离过近导致的回弹过大或过远造成的混凝土离析。此外,专利技术还强调施工前的准备工作,如对受喷面的清理、钢筋网的固定方式等细节,某地铁项目应用相关专利工艺后,初期支护的施工效率提升了40%,工期缩短了15天。

环保与安全性能的提升也是湿喷专利技术的重要发展方向。传统干喷作业中产生的粉尘和噪音问题一直是行业痛点,而湿喷技术本身具有低尘优势,专利技术在此基础上进一步优化了除尘系统。例如,某专利设计的集成式雾炮降尘装置,通过在喷头附近设置环形喷雾圈,使粉尘捕捉率提升至95%以上,作业环境粉尘浓度控制在2mg/m³以下,达到国家职业健康标准。在安全防护方面,专利技术对设备的紧急制动系统、管路防爆设计等进行了改进,某湿喷机专利中增加的压力过载自动停机功能,可在管路堵塞导致压力骤升时0.5秒内切断动力源,有效避免了管路爆裂事故的发生。此外,针对高空作业场景,专利技术还开发了可升降的喷射平台,配合远程操控系统,减少了施工人员的高空暴露时间,降低了安全风险。

在知识产权保护意识日益增强的背景下,湿喷领域的专利布局已成为企业核心竞争力的体现。通过科科豆、八月瓜等平台的专利检索服务,可以发现国内外企业在湿喷技术领域的专利布局呈现差异化特点:国内企业更注重设备结构改进和工艺优化,而国外企业则在材料配方和智能化控制方面投入较多。对于施工企业而言,合理利用专利信息不仅可以避免侵权风险,还能通过技术引进或合作研发提升自身技术水平。例如,某建筑集团通过分析湿喷领域的专利地图,发现混凝土速凝剂的环保型配方是未来技术热点,随后与高校合作研发出无碱速凝剂,并申请了相关专利,该产品在市场推广中迅速占据优势,年销售额突破亿元。

湿喷技术的发展历程,实际上是一部专利技术不断积累和转化的历史。从早期的手动操作到如今的智能化施工,每一次技术进步都离不开专利的保驾护航。随着绿色建造和智能建造理念的深入推进,湿喷领域的专利技术将更加注重节能减排、资源循环利用和数字孪生技术的融合,例如利用3D打印技术预制湿喷混凝土构件、开发可降解的环保型外加剂等。对于工程技术人员而言,了解并应用这些专利技术,不仅能提高施工效率和质量,更能在行业竞争中占据主动地位,推动整个土木工程领域的技术创新与发展。

常见问题(FAQ)

湿喷专利施工技术对原材料有什么要求? 湿喷专利施工技术通常要求水泥强度等级符合设计,骨料级配良好、洁净无杂质,外加剂与水泥适应性好等。 湿喷专利施工技术的喷射压力一般是多少? 喷射压力通常在0.2 - 0.5MPa,但具体要根据喷射距离、喷射高度、混合料性能等因素调整。 湿喷专利施工技术的施工效率如何? 相比传统干喷技术,湿喷专利技术施工效率更高,能连续喷射,每小时喷射量可达5 - 10立方米。

误区科普

有人认为湿喷专利施工技术成本一定比干喷高。其实,虽然湿喷设备和材料前期投入可能稍高,但它喷射效果好、回弹率低、粉尘少,能减少材料浪费和后期维护成本,长期来看综合成本并不一定会更高。

延伸阅读

  • 《湿喷混凝土技术规程》(中国建筑工业出版社):行业标准类资料,系统规定湿喷混凝土的材料要求、配合比设计、施工工艺及质量验收,可与文中专利技术(如骨料级配优化、分层喷射顺序)结合,指导规范施工。
  • 《高性能混凝土材料设计与应用》(东南大学出版社):深入讲解矿物掺合料(硅灰、粉煤灰等)、化学外加剂的复配原理,对应文中“水泥基复合材料创新”技术,帮助理解湿喷混凝土流动性与粘聚性平衡机制。
  • 《混凝土喷射机械与施工技术》(机械工业出版社):详细介绍湿喷机泵送系统、喷射系统、控制系统的结构优化及专利技术应用(如双缸液压泵送机构、双螺旋喷头),涵盖设备维护与智能化改造案例。
  • 《专利分析与战略:从数据到价值》(知识产权出版社):讲解专利检索、地图绘制及技术热点识别方法,对应文中“专利布局差异化”“避免侵权风险”等内容,指导企业利用专利信息提升技术竞争力。
  • 《绿色建筑材料与施工环保技术》(中国建材工业出版社):聚焦湿喷施工中的除尘系统优化(如环形喷雾圈降尘)、环保型外加剂(无碱速凝剂)研发,契合文中“环保与安全性能提升”趋势。

本文观点总结:

湿喷技术在现代工程建设中应用广泛,其发展离不开专利的支撑与保护。近年来湿喷领域专利申请量年均增长率超15%,涉及材料、设备、工艺等方面的技术方案占比超60%,推动了行业技术升级。 在材料制备上,专利技术优化水泥基复合材料,引入新型掺合料或外加剂,还精细化设计骨料级配,增强了材料适应性,减少堵管现象。 设备技术革新是专利布局重点,围绕泵送、喷射和控制系统展开创新,延长易损件寿命,降低回弹率,实现智能化精准控制。 施工工艺方面,专利技术总结出科学操作方法,规范参数协同控制,如确定喷射顺序、控制喷射距离等,提升了施工效率和质量。 环保与安全性能提升也是重要方向,专利技术优化除尘系统,改进设备安全防护设计,降低施工风险。 国内外企业在湿喷技术领域专利布局有差异,施工企业可合理利用专利信息提升自身水平。未来,湿喷领域专利技术将更注重节能减排、资源循环利用和数字孪生技术融合,工程技术人员应积极应用。

引用来源:

  • 国家专利局公开数据

  • 某工程案例

  • 某高铁隧道项目

  • 某地铁项目

  • 某建筑集团

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