一种混凝土墩柱浇注振捣装置的制作方法

本实用新型涉及公路桥梁工程技术领域，特别是涉及一种混凝土墩柱浇注振捣装置。

背景技术：

墩柱是公路、铁路桥梁中重要的下部结构，横断面有圆形、椭圆形、方形、矩形等不同的形式，中小跨径桥梁中以圆柱为主，混凝土的浇筑方式有泵送和吊斗两大类，其中吊斗施工居多。圆柱的直径通常介于1.2～2.5m之间，而采用的吊斗容积通常介于0.8～1.5m³。现行施工技术规范要求，混凝土每浇筑30～50cm就需要振捣一次(一般一处振捣30秒)，而对于直径较小的墩柱，容积稍微大一点的吊斗，一吊斗混凝土就能浇筑30～50cm高。对于较高的墩柱(如超过10m)，每下一斗混凝土就需要振捣工人从墩顶顺墩柱的环向箍筋爬到混凝土浇筑面进行振捣一次，难度大，工效低，风险大。所以现场大多采用多斗混凝土之后，振捣工人爬到混凝土浇筑面进行振捣，而此时浇筑高度往往达到1.0～1.5m高，与振捣30～50cm高的混凝土相比，工人的振捣时间明显加长(每一处振捣大多超过120秒)。由于浇筑高度明显增高，导致墩柱表面的气泡难以在振捣作用下排出，且过长时间的振捣又加剧了混凝土泌水的发生，使得墩柱表面砂线、水纹、大气泡等缺陷难以消除。

总之，目前面临的矛盾是，单层浇筑高度低，施工难度大，工效低，风险大；多层浇筑高度高，施工工效高，但混凝土外观质量差。需要开发一种能够持续浇筑，持续振捣且不需要振捣工人爬上爬下的振捣装置及方法。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种混凝土墩柱浇注振捣装置，其提高混凝土浇筑过程中振捣的范围和力度，提高浇筑效率，从而提高整体的施工水平；

进一步的，本实用新型采用下述技术方案：

一种混凝土墩柱浇注振捣装置，包括外壳，外壳顶部与提升机构连接；所述外壳外侧壁固定设置多个伸张机构，伸张机构可沿与外壳固定处转动以在水平状态和竖直状态之间转换；所述外壳为中空结构，外壳内部固定有旋转机构，旋转机构与振动机构连接，旋转机构可带动振动机构转动进而对不同位置的混凝土进行振捣。

本实用新型的振捣装置，通过旋转机构带动振动机构转动，可以对同一平面位置不同地方的混凝土实现振捣，通过提升机构带动振动机构上下移动，可以对竖直平面不同位置处的混凝土振捣，可以高效实现对浇注混凝土的振捣；伸张机构不仅可以保证该装置在上升下降过程中自由起落，同时在振动机构在水平面内旋转的过程中可以卡住钢筋笼充当固定机架的作用。

进一步的，所述伸张机构包括伸张爪，伸张爪与伸张爪支座转动连接，伸张爪支座固定于外侧外侧壁。

进一步的，所述伸张爪通过旋转轴与伸张爪支座连接，旋转轴外侧套设有弹簧。

进一步的，所述旋转机构包括第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第二齿轮与动力装置连接。

进一步的，所述第一齿轮为内齿轮，第二齿轮为外齿轮。

进一步的，所述外壳内侧壁固定有环形的轨道，所述轨道内侧壁与第一齿轮固定连接。

进一步的，所述振动机构包括振动棒，振动棒顶部与丝杆固定连接，丝杆与第一齿轮螺纹连接。

进一步的，所述振动棒设置多个，多个振动棒均匀布设在第一齿轮的齿圈底部。

进一步的，所述提升机构包括卷扬机，卷扬机通过钢丝绳与外壳连接。

进一步的，所述外壳顶部设置钢丝绳吊环，钢丝绳与钢丝绳吊环固定连接。

进一步的，所述外壳中部具有通孔。外壳中部的通孔，可使得浇注混凝土的管道穿过，在浇注混凝土时不会与振捣装置产生干涉。

一种混凝土墩柱浇注振捣装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：使伸张机构处于竖直状态，通过提升机构动作使外壳下降至墩柱钢筋笼设定位置，向墩柱钢筋笼内浇注混凝土，启动振动机构振动设定时间后，将外壳提起设定高度；

步骤2：控制旋转机构运作，带动振动机构转动设定角度，控制提升机构带动外壳下降步骤1中的设定高度，启动振动机构振动设定时间，完成一高度平面内混凝土的振捣；

步骤3：控制提升机构带动外壳提升设定高度，再次注入混凝土，重复以上步骤进行振捣，直至浇注完成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的振捣装置能够持续浇筑，持续振捣且不需要振捣工人爬上爬下，减轻工作量。

本实用新型振捣装置中伸张机构的设置可以保证该装置在上升下降过程中自由起落，在需要水平面内旋转的过程中卡住钢筋笼充当固定机架的作用。

本实用新型振捣装置中旋转机构的设置可以保证振动机构有精确的转动角度，振动机构可以保证混凝土的高效振捣，并提高混凝土外观质量，提升机构可以精确控制整个装置的上升和下降。

本实用新型振捣装置的工作方法，可以提高混凝土浇筑过程中振捣的范围和力度，提高浇筑效率，减轻工人的劳动强度，从而提高整体的施工水平。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型混凝土墩柱浇注振捣装置的整体剖视图；

图2为本实用新型混凝土墩柱浇注振捣装置的仰视图；

图3为本实用新型混凝土墩柱浇注振捣装置的伸张机构示意图；

图4为本实用新型装置提升机构的钢丝绳接口示意图；

图5为本实用新型装置外接触的钢筋笼轴测图；

图中，1、钢丝绳，2、钢丝绳吊环，3、伸张爪，4、大齿轮轨道，5、大齿轮，6、振动棒固定套，7、振动棒，8、丝杆，9、小齿轮，10、小齿轮轴，11、联轴器，12、电机输出轴，13、电机，14、外壳，15、卷扬机，16、钢丝绳套环，17钢丝绳卡扣，18、伸张爪旋转轴，19、弹簧，20、伸张爪支座，21、钢筋笼，22、钢筋口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在墩柱钢筋笼浇筑难度大，无法有效实现混凝土振捣的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种混凝土墩柱浇注振捣装置及工作方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-5所示，提供了一种混凝土墩柱浇注振捣装置，包括外壳14、提升机构、伸张机构、旋转机构、振动机构，外壳14顶部与提升机构连接；外壳14外侧壁固定设置多个伸张机构，伸张机构可沿与外壳14固定处转动以在水平状态和竖直状态之间转换；外壳14为中空结构，外壳14内部固定有旋转机构，旋转机构与振动机构连接，旋转机构可带动振动机构转动进而对不同位置的混凝土进行振捣。

外壳14中部具有通孔。外壳中部的通孔，可使得浇注混凝土的管道穿过，在浇注混凝土时不会与振捣装置产生干涉。

如图1、4所示，所述提升机构包括卷扬机15、钢丝绳1、钢丝绳吊环2、钢丝绳套环16、钢丝绳卡扣17；卷扬机15通过钢丝绳1与外壳14连接，外壳14顶部设置钢丝绳吊环2，钢丝绳1与钢丝绳吊环2固定连接，钢丝绳1通过钢丝绳卡扣17和钢丝绳套环16连着钢丝绳吊环2，钢丝绳吊环2焊接在外壳14上，通过卷扬机15的正反转动来提升或下降整个装置；

如图1、3所示，所述伸张机构包括伸张爪3、伸张爪旋转轴18、弹簧19、伸张爪支座20；伸张爪3与伸张爪支座20转动连接，伸张爪支座20固定于外侧14外侧壁，本实施例中，伸张爪3通过伸张爪旋转轴18与伸张爪支座20连接，伸张爪旋转轴18外侧套设有弹簧19，伸张爪支座20焊接在外壳14的外壁上。

所述伸张机构的伸张爪处于水平状态时可伸入钢筋笼的钢筋口中，伸张机构的设置可以保证该装置在上升下降过程中自由起落，在振动机构需要在水平面内旋转的过程中，伸张爪伸入钢筋笼的钢筋口中卡住钢筋笼充当固定机架的作用；伸张爪在弹簧和伸张爪旋转轴的作用下，可绕伸张爪旋转轴上下转动后弹回到与外壳水平状态，该装置在上下运动的过程中伸张爪的弹力不足以对抗卷扬机拉升的动力和装置往下运动中该装置自身的动力；

如图1、2所示，所述旋转机构包括大齿轮5(即第一齿轮)、大齿轮轨道4、小齿轮9(即第二齿轮)、小齿轮轴10、电机13(即动力装置)、联轴器11；大齿轮5为内齿轮，小齿轮9为外齿轮，大齿轮5和小齿轮9啮合传动，大齿轮5轴向通过大齿轮轨道4固定在外壳14内壁上，大齿轮轨道4为环形，小齿轮9通过小齿轮轴10和联轴器11与电机输出轴12连接，电机输出轴12连接电机13安装在外壳14内部；

所述振动机构包括振动棒7、振动棒固定套6、丝杆8；振动棒7通过振动棒固定套6连接着丝杆8，大齿轮5轮圈上设置内孔，丝杆8通过螺纹连接在大齿轮5的内孔。

所述振动棒7设置多个，多个振动棒7均匀布设在大齿轮5的齿圈底部，本实施例中设置3个振动棒7。振动棒7有自己独立的动力，控制该动力即控制振动棒启停。

伸张机构的伸张爪伸入到钢筋笼21的钢筋口22中，可使水平面内使该装置外壳相对静止，电机带动小齿轮的转动进而带动大齿轮转动，控制小齿轮的转速和转向来控制大齿轮的转动，进而带动安装在大齿轮上的振动棒整体位置的变化；

振动机构的振动棒在大齿轮的转动作用下可按合适的角度转动，在一个位置振动混凝土浆料一段时间后，可通过转动，进入下一处位置振捣。

本申请的另一种典型的实施方式中，提供一种混凝土墩柱浇注振捣装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤1：使伸张机构处于竖直状态，通过提升机构动作使外壳下降至墩柱钢筋笼设定位置，向墩柱钢筋笼内浇注混凝土，启动振动机构振动设定时间后，将外壳提起设定高度；

步骤2：控制旋转机构运作，带动振动机构转动设定角度，控制提升机构带动外壳下降步骤1中的设定高度，启动振动机构振动设定时间，完成一高度平面内混凝土的振捣；

步骤3：控制提升机构带动外壳提升设定高度，再次注入混凝土，重复以上步骤进行振捣，直至浇注完成。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本实用新型振捣装置的具体工作过程为：

将该装置用卷扬机15降落到墩柱钢筋笼21底部，将浇注混凝土的管道穿过外壳14的中部通孔，浇注混凝土开始，使振动棒7开始振动，待该位置振动一定时间后，控制卷扬机15，将该装置提起一定高度；

小齿轮轴10对应的电机13转动，与大齿轮5啮合过程中，将大齿轮5转动一定角度，则振动棒7整体也转动相应角度，此时控制卷扬机15反转使得该装置下降至原来的高度，则该过程完成了原高度上振动棒7位置的变化；在大齿轮5带动振动棒7转动过程中，可将伸张机构的伸张爪伸入钢筋笼21的钢筋口22中，卡住钢筋笼充当固定机架的作用；

待该装置在原定的高度平面上将所有范围的混凝土浆料振捣后，控制卷扬机15，提升合适的高度，从管道注入浆料，重复以上步骤，继续振捣，直至浇注完成。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。