一种用于大型桥隧钢沉管外表面的涂装设备的制作方法

本发明涉及一种用于大型桥隧钢沉管外表面的涂装设备，属于桥隧施工技术领域。

背景技术：

桥隧建设是复杂交通网战略规划的重要工程，关乎国民大计。钢结构工程具有施工速度快、承重能力强等特点，使用较为广泛。而大型钢结构耐腐蚀能力差的缺点，造成后期维护较为困难，其耐久性保障是桥梁整体寿命设计的重要考量因素，防护涂装施工方式对漆膜质量和工作效率等方面具有举足轻重的影响。

以大型桥隧钢结构涂装施工为例，存在诸多缺陷。以人为主的涂装方式，在桥隧钢结构涂装厂房内较为普遍。其中，物料充分混合、精确配比等前期准备工作，人员依赖性较强；其次，较为常用的小型空气、无气喷涂设备移动性虽强，但在涂料配比、即混即喷、喷幅控制，以及长时间稳定性作业等方面表现不足，且喷涂质量受人员技术程度的不可控性影响极大，很难保障桥隧钢结构大面积涂装质量。

深中通道的海底隧道对钢沉管首次大规模应用，属世界首例，其标准管节46米宽幅、10.6米高也靠世界前列，置于海底恶劣环境内的钢沉管迎水面的防护涂装施工就显得格外重要。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于大型桥隧钢沉管外表面的涂装设备，有效保障涂装质量，提高施工效率。

为了实现上述目的，本发明采用的一种用于大型桥隧钢沉管外表面的涂装设备，包括依次连接的抛丸除锈前处理间、间隔间和喷涂间；

所述抛丸除锈前处理间内设有抛丸装置，用于钢沉管的侧面及顶面抛丸除锈；所述喷涂间内设有喷涂装置，用于钢沉管的侧面及顶面喷涂；

所述抛丸除锈前处理间、间隔间和喷涂间均由钢构架立柱、钢构架横支撑及钢构架顶部斜支撑构建而成，所述钢构架立柱上设有移动梁轨道。

作为改进，所述抛丸除锈前处理间内设有架设在移动梁轨道上的顶面抛丸移动梁和侧面抛丸移动梁，所述顶面、侧面抛丸移动梁均可沿移动梁轨道纵向移动；

所述抛丸装置包括安装在所述顶面抛丸移动梁上的顶面抛丸装置、及安装在侧面抛丸移动梁上的侧面抛丸装置。

作为改进，所述顶面抛丸装置包括顶面抛丸头、顶面抛丸机械手臂；

所述顶面抛丸移动梁上设有抛丸横向移动机构，所述顶面抛丸机械手臂与抛丸横向移动机构连接，实现小节段钢沉管顶面抛丸作业范围的全覆盖。

作为改进，所述侧面抛丸装置包括栓接在侧面抛丸伸缩臂一上的侧面抛丸机械手臂和侧面抛丸头；

所述侧面抛丸移动梁上也设有抛丸横向移动机构，所述侧面抛丸伸缩臂一与架设在侧面抛丸移动梁上的抛丸横向移动机构栓接，实现小节段钢沉管侧面抛丸作业范围的全覆盖。

作为改进，所述侧面抛丸伸缩臂一上安装有除尘机，所述除尘机与侧面抛丸头通过软管连接。

作为改进，所述喷涂间包括架设在移动梁轨道上的顶面喷涂移动梁和侧面喷涂移动梁，所述顶面、侧面喷涂移动梁均可沿移动梁轨道纵向移动；

所述喷涂装置包括安装在所述顶面喷涂移动梁上的顶面喷涂装置、及安装在侧面喷涂移动梁上的侧面喷涂装置。

作为改进，所述顶面喷涂装置包括顶面喷涂机械手臂；

所述顶面喷涂移动梁上设有喷涂横向移动机构，所述顶面喷涂机械手臂与喷涂横向移动机构连接，实现小节段钢沉管顶面喷涂作业范围的全覆盖。

作为改进，所述侧面喷涂装置包括栓接在侧面喷涂伸缩臂上的侧面喷涂机械手臂、及分别架设在侧面喷涂伸缩臂上的物料配比器和物料罐；

所述侧面喷涂移动梁上设有喷涂横向移动机构，所述侧面喷涂伸缩臂与架设在侧面喷涂移动梁上的喷涂横向移动机构栓接，实现小节段钢沉管侧面喷涂作业范围的全覆盖。

作为改进，所述间隔间的一侧设有卷帘门。

作为改进，所述抛丸除锈前处理间、间隔间和喷涂间的地面上均设有嵌地式轨道、及若干钢沉管支墩，小节段钢沉管通过轨道运载车沿嵌地式轨道可分别运转至抛丸除锈前处理间、喷涂间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的涂装设备采用一厂房两工序三隔间的生产线布局，可保障小节段钢沉管除锈、喷涂两道工序均在封闭式厂房内完成，且两道工序之间通过间隔间内转运，避免露天转运气候对除锈后的钢结构表面影响。

2)本发明的涂装设备对小节段钢沉管迎水面的顶面和侧面涂装，均可通过移动梁、及沿着移动梁横向移动机构配合实现全覆盖同时作业；抛丸除锈及喷涂两道工序均采取机械手臂执行，可方便抬起避开钢沉管顶面凸起的浇筑孔，实现自主避障作业，有效保障涂装质量，提高施工效率。

3)本发明的涂装设备在进行小节段钢沉管抛丸除锈前处理时，将抛丸头、小型脉冲除尘机和机械手臂集中在可移动机构上，实现自主贴合、避障的同时，回收抛丸除锈过程产生的大量粉尘，保障抛丸除锈前处理间基本无尘的作业环境。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的结构主视图；

图4为本发明中钢沉管侧面抛丸的结构俯视图；

图5为图4的结构主视图；

图6为本发明中钢沉管顶面抛丸的结构主视图；

图7为本发明中钢沉管侧面喷涂的结构主视图；

图8为本发明中钢沉管顶面喷涂的结构主视图；

图中：a、抛丸除锈前处理间，b、间隔间，c、喷涂间，1、卷帘门，2、钢构架立柱，3、钢沉管支墩，4、钢构架横支撑，5、小节段钢沉管，6、嵌地式轨道，7、钢构架顶部斜支撑，8、顶面抛丸移动梁，9、移动梁轨道，10、侧面抛丸移动梁，11、顶面喷涂移动梁，12、侧面喷涂移动梁，13、轨道运载车，14、侧面抛丸伸缩臂一，15、侧面抛丸头，16、抛丸横向移动机构，17、除尘机，18、顶面喷涂机械手臂，19、侧面抛丸机械手臂，20、侧面抛丸延展作业范围，21、顶面抛丸机械手臂，22、顶面抛丸头，23、顶面抛丸初始位置，24、物料罐，25、喷涂横向移动机构，26、移动梁纵向移动机构，27、物料配比器，28、侧面喷涂伸缩臂，29、侧面喷涂机械手臂，30、侧面喷涂延展作业范围，31、顶面喷涂初始位置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1、图2和图3所示，一种用于大型桥隧钢沉管外表面的涂装设备，包括依次连接的抛丸除锈前处理间a、间隔间b和喷涂间c；

所述抛丸除锈前处理间a内设有抛丸装置，用于钢沉管的侧面及顶面抛丸除锈；所述喷涂间c内设有喷涂装置，用于钢沉管的侧面及顶面喷涂；

所述抛丸除锈前处理间a、间隔间b和喷涂间c均由钢构架立柱2、钢构架横支撑4及钢构架顶部斜支撑7构建而成，所述钢构架立柱2上设有移动梁轨道9。

作为实施例的改进，如图1、7所示，所述抛丸除锈前处理间a内设有架设在移动梁轨道9上的顶面抛丸移动梁8和侧面抛丸移动梁10，所述顶面、侧面抛丸移动梁均可通过移动梁纵向移动机构26沿移动梁轨道9纵向移动，优选的，采用的纵向移动机构可以是与移动梁轨道9配合的轨轮或其他类似的常用移动机构即可；

所述抛丸装置包括安装在所述顶面抛丸移动梁8上的顶面抛丸装置、及安装在侧面抛丸移动梁10上的侧面抛丸装置。

作为改进，如图6所示，所述顶面抛丸装置包括顶面抛丸头22、顶面抛丸机械手臂21；

所述顶面抛丸移动梁8上设有抛丸横向移动机构16，所述顶面抛丸机械手臂21与抛丸横向移动机构16连接，实现小节段钢沉管5顶面抛丸作业范围的全覆盖。优选的，采用的横向移动机构可以是轨轮或其他类似的常用移动机构即可。另外，贴合钢沉管顶面作业的顶面抛丸头22与顶面抛丸机械手臂21连接，可方便抬起避开小节段钢沉管5顶面凸起的浇筑孔，实现自主避障作业。

作为实施例的改进，如图4、5所示，所述侧面抛丸装置包括栓接在侧面抛丸伸缩臂一14上的侧面抛丸机械手臂19和侧面抛丸头15；

所述侧面抛丸移动梁10上也设有抛丸横向移动机构16，所述侧面抛丸伸缩臂一14与架设在侧面抛丸移动梁10上的抛丸横向移动机构16栓接，实现小节段钢沉管5侧面抛丸作业范围的全覆盖。

作为实施例的进一步改进，如图5、6所示，所述侧面抛丸伸缩臂一14上安装有除尘机17，所述除尘机17与侧面抛丸头15通过软管连接。优选的采用小型脉冲除尘机，可及时回收抛丸过程产生的粉尘，保障无尘作业环境。

作为实施例的改进，如图2所示，所述喷涂间c包括架设在移动梁轨道9上的顶面喷涂移动梁11和侧面喷涂移动梁12，所述顶面、侧面喷涂移动梁均可通过移动梁纵向移动机构26沿移动梁轨道9纵向移动；

所述喷涂装置包括安装在所述顶面喷涂移动梁11上的顶面喷涂装置、及安装在侧面喷涂移动梁12上的侧面喷涂装置。

作为实施例的改进，如图8所示，所述顶面喷涂装置包括顶面喷涂机械手臂18；

所述顶面喷涂移动梁11上设有喷涂横向移动机构25，所述顶面喷涂机械手臂18与喷涂横向移动机构25连接，实现小节段钢沉管5顶面喷涂作业范围的全覆盖。采用顶面喷涂机械手臂18，可方便喷涂小节段钢沉管5顶面凸起的浇筑孔孔外臂，也可抬起避开浇筑孔凸台，易实现自主避障作业。

作为进一步的改进，所述侧面喷涂装置包括栓接在侧面喷涂伸缩臂28上的侧面喷涂机械手臂29、及分别架设在侧面喷涂伸缩臂28上的物料配比器27和物料罐24，优选的，物料配比器27采用高精度物料配比器；

所述侧面喷涂移动梁12上设有喷涂横向移动机构25，所述侧面喷涂伸缩臂28与架设在侧面喷涂移动梁12上的喷涂横向移动机构25栓接，实现小节段钢沉管5侧面喷涂作业范围的全覆盖。

作为实施例的改进，如图1、3所示，所述间隔间b的一侧设有卷帘门1。间隔间b可起到分间隔断维护，粉尘阻断；也避免露天转运工件，防止外环境对工件涂装质量的影响。

作为实施例的改进，所述抛丸除锈前处理间a、间隔间b和喷涂间c的地面上均设有嵌地式轨道6、及若干钢沉管支墩3，小节段钢沉管5通过轨道运载车13沿嵌地式轨道6可分别运转至抛丸除锈前处理间a、喷涂间c，有效保障涂装质量，提高施工效率。

采用本发明的钢沉管迎水面涂装过程：

深中通道钢沉管分节段制作，小节段钢沉管5沿c型孔一侧的面镜像拼接，即为一小段往返双向车道的桥隧钢沉管。小节段钢沉管5通过轨道运载车13沿嵌地式轨道6可分别运转至抛丸除锈前处理间a，喷涂间c。间隔间b可起到分间隔断维护，粉尘阻断；也避免露天转运工件，防止外环境对工件涂装质量的影响。

运转至抛丸除锈前处理间a后，轨道运载车13将小节段钢沉管5放置在钢沉管支墩3上。如图5所示，侧面抛丸装置由i工作位可伸展至ii工作位(即图5中侧面抛丸延展作业范围20)，全覆盖小节段钢沉管5侧面进行抛丸除锈作业；如图6所示，顶面抛丸装置由i工作位(即图6中顶面抛丸初始位置23)可移动至ii工作位，全覆盖小节段钢沉管5顶面进行抛丸除锈作业。

待运转至喷涂间c。如图7所示，侧面喷涂装置由i工作位可伸展至ii工作位(即图7中侧面喷涂延展作业范围30)，全覆盖小节段钢沉管5侧面进行喷涂作业；如图8所示，顶面喷涂装置由i工作位(即图8中顶面喷涂初始位置31)可移动至ii工作位，全覆盖小节段钢沉管5顶面进行喷涂作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，桥隧箱梁的涂装方案，也可根据此方案进行适宜变更。应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。