一种砼桩插筋设备及插筋方法与流程

本发明涉及建筑机械技术领域，具体为一种砼桩插筋设备及插筋方法。

背景技术：

砼桩是用混凝土制成的桩。具有节约木材和钢材、经久耐用、造价低廉等优点，已广泛使用于水工建筑、工业建筑、民用建筑和桥梁的基础工程，还常用于边坡及基坑支护的抗滑或隔水。

砼桩在制造使需要在模具中放入钢筋笼、倒入水泥、拉伸钢筋笼、离心等步骤，模具在每次使用前都需要清洗干净，防止砼桩混入杂质，很不方便，倒入水泥时，水泥容易被钢筋笼挡住漏到地上，形成浪费，所有步骤都需要各自的机械完成，使砼桩制作时需要来回移动，制作效率低下。因此，设计可以自动清理模具、水泥不容易浪费和砼桩制作效率高的一种砼桩插筋设备及插筋方法是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种砼桩插筋设备及插筋方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种砼桩插筋设备及插筋方法，包括模具，所述模具包括模管和管内模具，所述模管包括管体，所述管体底部设置有固定孔，所述固定孔内壁设置有螺纹，所述管体上端安装有管盖，所述管盖中间设置有弹性囊孔，所述弹性囊孔一侧设置有水泥口，所述弹性囊孔上侧设置有夹具，所述管内模具包括底板块，所述底板块和管体内壁为配合结构，所述底板块上侧安装有支撑杆，所述支撑杆和夹具为配合结构，所述支撑杆上侧设置有挡板，所述挡板和弹性囊孔为配合结构，所述挡板和底板块之间的支撑杆上安装有弹性囊，管体用于塑形水泥部分的外表面，管盖和底板块用于固定钢筋笼的上下两端，管内模具由管体上端插入模管内，在插入管内模具同时，可以在一侧灌注水泥，弹性囊用于成型桩芯孔，使水泥在灌注时不容易漏出模管，并且容易将钢筋笼浸没，降低了水泥的损失，并且提升了关注的质量，同时底板块在插入模管时，可以将管体内壁的杂质清除，起到了自动清洁模管的作用。

根据上述技术方案，所述管内模具内安装有旋转装置，所述旋转装置包括旋转块，所述旋转块安装于底板块下侧，所述旋转块中段外壁设置有螺纹，所述旋转块可通过螺纹与固定孔连接，所述旋转块下侧设置有旋转卡块槽，所述旋转卡块槽内安装有旋转卡块，所述旋转卡块上端安装有弹簧，所述旋转卡块下端安装有连接杆，所述连接杆穿过旋转块底部安装有驱动卡块，所述旋转卡块侧面设置有推板，所述旋转卡块槽侧面设置有长推板槽，所述长推板槽一端下方设置有短推板槽，外部可通过卡住驱动卡块带动旋转卡块旋转，旋转卡块再通过推板推动长推板槽或短推板槽的一端，带动旋转块旋转，正向旋转时，可以带动旋转块与固定孔螺纹进行配合，由于钢筋笼的长度小于模管的长度，当管盖接触到管体顶部时，底板块还未到达模管底部，此时将管盖和管体顶部固定，旋转块与固定孔的螺纹连接，使旋转装置在旋转时，可以产生巨大的拉力，拉伸钢筋笼产生预应力，使本发明可以在灌注水泥的同时拉伸钢筋笼，当底板块到底模管底部后，说明钢筋笼拉伸完成，底板块会阻止管内模具继续下降，此时旋转块与固定孔的螺纹连接使旋转装置可以带动模具整体一起旋转，进行离心，使模具可以同时进行塑形、拉伸钢筋笼和离心砼桩，减少了制造砼桩所需要的设备，并提升了制造速度。

根据上述技术方案，所述管内模具内还安装有桩芯孔调节装置，所述桩芯孔调节装置包括连接块，所述连接块为中空结构，所述连接块一侧通过水管连接有水泵，所述长推板槽侧面设置有导通孔，所述旋转块顶部设置有储液槽，所述储液槽底部通过管孔与长推板槽相连，所述支撑杆两端分别通过管孔将弹性囊内部与连接块内部和储液槽顶部连通，平常导通孔被推板堵住，旋转卡块在旋转卡块槽内反向旋转时，导通孔打开，当推板旋转至长推板槽末端时，弹簧会将旋转卡块向下推，使推板卡入短推板槽内，此时旋转卡块旋转时就不会使导通孔再被堵住，液体可以通过导通孔、长推板槽、储液槽和管孔进入弹性囊内，水泵也可以控制弹性囊内的液体量，通过控制弹性囊内的液体量，可以改变弹性囊的大小，从而调整桩芯孔的大小。

根据上述技术方案，所述的一种砼桩插筋设备还包括插筋设备，所述插筋设备包括插筋管，所述插筋管顶部安装有固定板，所述插筋管底部安装有支撑块，所述支撑块下侧设置有旋转槽，所述有旋转槽底部安装有旋转板，所述旋转板下侧设置有驱动套，所述驱动套和驱动卡块为配合结构，所述驱动套一侧安装有电机，所述电机输出轴和驱动套上安装有齿轮并相互啮合，所述旋转板上侧安装有若干叶片，固定板用于夹住管体顶部，并且可以控制夹取时的力度，力度较大时可以防止模管转动，力度较小时防止模管晃动并方便进行离心，支撑块用于支撑模管底部，并限制住模管低端，使固定孔对准旋转槽，电机可以通过齿轮带动旋转板旋转，并通过驱动套和驱动卡块的配合带动旋转装置旋转，起到了辅助拉伸钢筋笼和离心砼桩的作用。

根据上述技术方案，所述插筋设备一侧安装有储液装置，所述储液装置包括上下分布的两个储液区，所述两个储液区之间设置有隔板，所述隔板内设置有若干摩擦孔，所述下侧储液区的底部安装有活塞板，所述活塞板设置有若干非牛顿流体，所述旋转槽一侧设置有阀门，所述下侧储液区的底部通过管道穿过阀门与旋转槽侧壁相连通，当有液体从阀门进入储液区时，会推动活塞板上升，使非牛顿流体穿过摩擦孔进入上层的储液区，非牛顿流体与摩擦孔内壁的摩擦可以减小非牛顿流体的流速，液体的流速越大，活塞板对非牛顿流体的作用力也会增大，使非牛顿流体固体化，阻碍非牛顿流体流向上层的储液区，进一步减小液体的流速，起到了自动控制液体流速的效果。

根据上述技术方案，所述一种砼桩插筋方法包括以下步骤：

s1、将模管固定至插筋管内，固定板卡住模管，阀门开启，在模管内倒满清洗液；

s2、启动电机a正转，将管内模具缓慢插入模管内，并在底板块上方倒入水泥；

s3、驱动卡块接触到旋转板时，电机正转速度减慢，旋转板插入驱动套后，电机正转速度加快；

s4、管盖到达管体上端后，将管体和管盖固定连接，电机继续正转；

s5、底板块到达底部后，阀门闭合，电机先反转再继续正转；

s6、电机驱动模具进行离心，并调节桩芯孔；

s7、取出模管，进行烘干；

s8、拆除模具，取出砼桩。

根据上述技术方案，所述步骤s1和s2中，电机带动旋转板旋转时，可以通过叶片带动清洗液一起旋转，使清洗液冲洗模管内壁，在管内模具插入模管内时，底板块可以将模管内壁顽固的杂质刮除，起到了自动清洁模管内壁的效果，省去了清洁模管的步骤，提高了砼桩的制造速度。

根据上述技术方案，所述步骤s2中，管内模具插入模管内时，管内模具以及水泥依靠自身重力，将清洗液挤入储液区内，并推动活塞板，使非牛顿流体穿过摩擦孔进入上层的储液区，非牛顿流体与摩擦孔内壁的摩擦可以减小非牛顿流体的流速，使管内模具下降速度缓慢，使水泥有充分的时间在可以模管扩散，随着管内模具的不断下降，挤压到储液区内的清洗液会反过来支撑管内模具，使管内模具内水泥不断增加的同时，清洗液对管内模具的支撑力也会不断增大，防止管内模具下降速度过快，同时管内模具下降速度加快时，活塞板对非牛顿流体的作用力也会增大，使非牛顿流体固体化，阻碍非牛顿流体流向上层的储液区，从而减缓了清洗液的流动，减小管内模具的下降速度，起到了自动控制管内模具下降速度的效果。

根据上述技术方案，所述步骤s3和s4中，平常导通孔被推板挡住，电机反转时，由于模管被固定板卡住，而且旋转块和固定孔的螺纹连接摩擦较大，使旋转卡块在旋转卡块槽内旋转，使导通孔打开，当推板旋转至长推板槽末端时，弹簧会将旋转卡块向下推，使推板卡入短推板槽内，此时电机正转就不会使导通孔再被堵住，当阀门打开时，清洗液会通过导通孔、长推板槽、储液槽和管孔，被非牛顿流体和活塞板挤压进入弹性囊内，将弹性囊撑大，砼桩的桩芯孔也会随之变大，通过水泵和连接块，可以抽出弹性囊内的清洗液，使弹性囊缩小，砼桩的桩芯孔也会随之变小，通过水泥口可以流出多余的水泥或补充水泥，达到了可以控制桩芯孔大小的效果。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

(1)通过设置有叶片、模管和管内模具，叶片可以带动清洗液旋转，清洗液冲洗模管内壁，在管内模具插入模管内时，底板块可以将模管内壁顽固的杂质刮除，起到了自动清洁模管内壁的效果，省去了清洁模管的步骤，提高了砼桩的制造速度；

(2)通过设置有旋转装置，当管盖接触到管体顶部时，底板块还未到达模管底部，旋转块与固定孔的螺纹连接，使旋转装置在旋转时，可以产生巨大的拉力，拉伸钢筋笼产生预应力，使本发明可以在灌注水泥的同时拉伸钢筋笼；

(3)通过设置有非牛顿流体，管内模具下降速度加快时，清洗液通过活塞板对非牛顿流体的作用力也会增大，使非牛顿流体固体化，阻碍非牛顿流体流向上层的储液区，从而减缓了清洗液的流动，减缓管内模具下降速度，起到了控制模具下降速度的效果，使水泥有充分的时间在可以模管扩散，提高了水泥灌注质量；

(4)通过设置有桩芯孔调节装置和储液装置，使砼桩在离心的同时可以调节桩芯孔的大小，提高了砼桩的制造速度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的模具结构示意图；

图3是本发明的旋转装置结构示意图；

图4是本发明的旋转卡块槽结构示意图；

图5是本发明的拉伸钢筋笼示意图；

图6是本发明的离心示意图；

图中：1、模具；11、模管；111、管体；112、固定孔；113、管盖；114、弹性囊孔；115、水泥口；116、夹具；12、管内模具；121、底板块；122、支撑杆；123、挡板；124、弹性囊；13、旋转装置；131、旋转块；132、旋转卡块槽；133、旋转卡块；134、弹簧；135、驱动卡块；136、推板；137、长推板槽；138、短推板槽；139、连接杆；14、桩芯孔调节装置；141、连接块；142、水泵；143、导通孔；144、储液槽；2、插筋设备；21、插筋管；22、固定板；23、支撑块；24、旋转槽；25、旋转板；26、驱动套；27、电机；28、齿轮；29、叶片；3、储液装置；31、储液区；32、隔板；33、摩擦孔；34、活塞板；35、非牛顿流体；36、阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：如图2，一种砼桩插筋设备及插筋方法，包括模具1，模具1包括模管11和管内模具12，模管11包括管体111，管体111底部设置有固定孔112，固定孔112内壁设置有螺纹，管体111上端安装有管盖113，管盖113中间设置有弹性囊孔114，弹性囊孔114一侧设置有水泥口115，弹性囊孔114上侧设置有夹具116，管内模具12包括底板块121，底板块121和管体111内壁为配合结构，底板块121上侧安装有支撑杆122，支撑杆122和夹具116为配合结构，支撑杆122上侧设置有挡板123，挡板123和弹性囊孔114为配合结构，挡板123和底板块121之间的支撑杆122上安装有弹性囊124，管体111用于塑形水泥部分的外表面，管盖113和底板块121用于固定钢筋笼的上下两端，管内模具12由管体111上端插入模管11内，在插入管内模具12同时，可以在一侧灌注水泥，弹性囊124用于成型桩芯孔，使水泥在灌注时不容易漏出模管11，并且容易将钢筋笼浸没，降低了水泥的损失，并且提升了关注的质量，同时底板块121在插入模管11时，可以将管体111内壁的杂质清除，起到了自动清洁模管11的作用；

如图3和图4，管内模具12内安装有旋转装置13，旋转装置13包括旋转块131，旋转块131安装于底板块121下侧，旋转块131中段外壁设置有螺纹，旋转块131可通过螺纹与固定孔112连接，旋转块131下侧设置有旋转卡块槽132，旋转卡块槽132内安装有旋转卡块133，旋转卡块133上端安装有弹簧134，旋转卡块133下端安装有连接杆139，连接杆139穿过旋转块131底部安装有驱动卡块135，旋转卡块133侧面设置有推板136，旋转卡块槽132侧面设置有长推板槽137，长推板槽137一端下方设置有短推板槽138，外部可通过卡住驱动卡块135带动旋转卡块133旋转，旋转卡块133再通过推板136推动长推板槽137或短推板槽138的一端，带动旋转块131旋转，正向旋转时，可以带动旋转块131与固定孔112螺纹进行配合，由于钢筋笼的长度小于模管11的长度，当管盖113接触到管体111顶部时，底板块121还未到达模管11底部，此时将管盖113和管体111顶部固定，旋转块131与固定孔112的螺纹连接，使旋转装置13在旋转时，可以产生巨大的拉力，拉伸钢筋笼产生预应力，使本发明可以在灌注水泥的同时拉伸钢筋笼，当底板块121到底模管1底部后，说明钢筋笼拉伸完成，底板块121会阻止管内模具12继续下降，此时旋转块131与固定孔112的螺纹连接使旋转装置13可以带动模具1整体一起旋转，进行离心，使模具1可以同时进行塑形、拉伸钢筋笼和离心砼桩，减少了制造砼桩所需要的设备，并提升了制造速度；

如图3，管内模具12内还安装有桩芯孔调节装置14，桩芯孔调节装置14包括连接块141，连接块141为中空结构，连接块141一侧通过水管连接有水泵142，长推板槽137侧面设置有导通孔143，旋转块131顶部设置有储液槽144，储液槽144底部通过管孔与长推板槽137相连，支撑杆122两端分别通过管孔将弹性囊124内部与连接块141内部和储液槽144顶部连通，平常导通孔143被推板136堵住，旋转卡块133在旋转卡块槽132内反向旋转时，导通孔143打开，当推板136旋转至长推板槽137末端时，弹簧134会将旋转卡块133向下推，使推板136卡入短推板槽138内，此时旋转卡块133旋转时就不会使导通孔143再被堵住，液体可以通过导通孔143、长推板槽137、储液槽144和管孔进入弹性囊124内，水泵142也可以控制弹性囊124内的液体量，通过控制弹性囊124内的液体量，可以改变弹性囊124的大小，从而调整桩芯孔的大小；

如图1，一种砼桩插筋设备还包括插筋设备2，插筋设备2包括插筋管21，插筋管21顶部安装有固定板22，插筋管21底部安装有支撑块23，支撑块23下侧设置有旋转槽24，有旋转槽24底部安装有旋转板25，旋转板25下侧设置有驱动套26，驱动套26和驱动卡块135为配合结构，驱动套26一侧安装有电机27，电机27输出轴和驱动套26上安装有齿轮28并相互啮合，旋转板25上侧安装有若干叶片29，固定板22用于夹住管体111顶部，并且可以控制夹取时的力度，力度较大时可以防止模管11转动，力度较小时防止模管11晃动并方便进行离心，支撑块23用于支撑模管11底部，并限制住模管11低端，使固定孔112对准旋转槽24，电机27可以通过齿轮28带动旋转板25旋转，并通过驱动套26和驱动卡块135的配合带动旋转装置13旋转，起到了辅助拉伸钢筋笼和离心砼桩的作用；

如图1，插筋设备2一侧安装有储液装置3，储液装置3包括上下分布的两个储液区31，两个储液区31之间设置有隔板32，隔板32内设置有若干摩擦孔33，下侧储液区31的底部安装有活塞板34，活塞板34设置有若干非牛顿流体35，旋转槽24一侧设置有阀门36，下侧储液区31的底部通过管道穿过阀门36与旋转槽24侧壁相连通，当有液体从阀门36进入储液区31时，会推动活塞板34上升，使非牛顿流体35穿过摩擦孔33进入上层的储液区31，非牛顿流体35与摩擦孔33内壁的摩擦可以减小非牛顿流体35的流速，液体的流速越大，活塞板34对非牛顿流体35的作用力也会增大，使非牛顿流体35固体化，阻碍非牛顿流体35流向上层的储液区31，进一步减小液体的流速，起到了自动控制液体流速的效果；

如图1、图5和图6，一种砼桩插筋方法包括以下步骤：

s1、将模管11固定至插筋管21内，固定板22卡住模管11，阀门36开启，在模管11内倒满清洗液；

s2、启动电机2a正转，将管内模具12缓慢插入模管11内，并在底板块121上方倒入水泥；

s3、驱动卡块135接触到旋转板25时，电机27正转速度减慢，旋转板25插入驱动套26后，电机27正转速度加快；

s4、管盖113到达管体111上端后，将管体111和管盖113固定连接，电机27继续正转；

s5、底板块121到达底部后，阀门36闭合，电机27先反转再继续正转；

s6、电机27驱动模具1进行离心，并调节桩芯孔；

s7、取出模管11，进行烘干；

s8、拆除模具1，取出砼桩；

如图1，步骤s1和s2中，电机27带动旋转板25旋转时，可以通过叶片29带动清洗液一起旋转，使清洗液冲洗模管11内壁，在管内模具12插入模管11内时，底板块121可以将模管11内壁顽固的杂质刮除，起到了自动清洁模管11内壁的效果，省去了清洁模管11的步骤，提高了砼桩的制造速度；

如图1和图5，步骤s2中，管内模具12插入模管11内时，管内模具12以及水泥依靠自身重力，将清洗液挤入储液区31内，并推动活塞板34，使非牛顿流体35穿过摩擦孔33进入上层的储液区31，非牛顿流体35与摩擦孔33内壁的摩擦可以减小非牛顿流体35的流速，使管内模具12下降速度缓慢，使水泥有充分的时间在可以模管11扩散，随着管内模具12的不断下降，挤压到储液区31内的清洗液会反过来支撑管内模具12，使管内模具12内水泥不断增加的同时，清洗液对管内模具12的支撑力也会不断增大，防止管内模具12下降速度过快，同时管内模具12下降速度加快时，活塞板34对非牛顿流体35的作用力也会增大，使非牛顿流体35固体化，阻碍非牛顿流体35流向上层的储液区31，从而减缓了清洗液的流动，减小管内模具12的下降速度，起到了自动控制管内模具12下降速度的效果；

如图6，步骤s3和s4中，平常导通孔143被推板136挡住，电机27反转时，由于模管11被固定板22卡住，而且旋转块131和固定孔112的螺纹连接摩擦较大，使旋转卡块133在旋转卡块槽132内旋转，使导通孔143打开，当推板136旋转至长推板槽137末端时，弹簧134会将旋转卡块133向下推，使推板136卡入短推板槽138内，此时电机27正转就不会使导通孔143再被堵住，当阀门36打开时，清洗液会通过导通孔143、长推板槽137、储液槽144和管孔，被非牛顿流体35和活塞板34挤压进入弹性囊124内，将弹性囊124撑大，砼桩的桩芯孔也会随之变大，通过水泵142和连接块141，可以抽出弹性囊124内的清洗液，使弹性囊124缩小，砼桩的桩芯孔也会随之变小，通过水泥口115可以流出多余的水泥或补充水泥，达到了可以控制桩芯孔大小的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。