分层浇筑布料机及包含此布料机的衬砌台车的制作方法

文档序号:15944017发布日期:2018-11-14 03:44阅读:108来源:国知局

本发明涉及衬砌技术领域,具体涉及一种分层浇筑布料机及包含此布料机的衬砌台车。

背景技术

在二次衬砌过程中,常用的混凝土灌浆采用的方式是:采用如申请号为201220331471.7的布料装置进行灌浆,此种装置具体是:包括用于输送混凝土的换向管以及连接至台车上各入模窗口处的多个混凝土导入溜槽,换向管设于多个混凝土导入溜槽上方,换向管的出口端可在多个混凝土导入溜槽之间转换。

此种方式具有以下缺陷:

1、插板阀门多,操作繁琐、需要很多工作人员(一般需要6-7人)配合。

2、料斗、溜槽均为敞开式,对接点多、死角多容易造成残留混凝土堆积,清洗麻烦,若清洗不完全,该部位残留混凝土凝固后造成设备使用困难或无法使用。

3、混凝土为无压输送,依靠自身重量往下流动,溜槽布置需要一定的角度。

4、泵送管路间通过管夹和密封圈连接,再通过固定架固定在台车上,施工中改变泵送位置时需要更换混凝土泵送接口,需停止混凝土的泵送通过数人协同先将泵管上的管卡、密封圈、泵管拆除,待更换适合长度的泵管和调整管路位置出口后重新跟下一个泵送接口对接后再进行安装和固定,然后继续泵送混凝土。更换下来的泵管中残留的混凝土需及时进行清理和清洗,工作量和劳动强度大,耗时长。

5、泵送混凝土中断时间长,滞留在泵管内的混凝土塌落度损失很容易造成堵管,而且新浇混凝土和之前浇筑的混凝土容易形成冷缝影响浇筑质量;频繁更换泵送接口,溢出的混凝土和管内残留混凝土的清洗,造成浪费和现场的污染。

因此,设计一种结构精简、操作分别且能大大提高施工效率的灌浆装置具有重要意义。



技术实现要素:

本发明公开一种分层浇筑布料机,结构精简,操作方便(管道对接、便于清洗等)。具体技术方案如下:

一种分层浇筑布料机,包括小车、管路系统以及伸缩旋转装置;

所述小车包括车体以及用于带动所述车体移动的行走部件;

所述管路系统包括送料管组、出料管组、连接管组以及灌浆口固定套管,所述送料管组用于将混凝土运输至所述车体上,其与混凝土的泵送机构连接;所述连接管组用于连通所述送料管组和所述出料管组的进口端,其通过所述伸缩旋转装置活动设置在所述车体上,所述伸缩旋转装置用于带动所述连接管组进行伸缩和旋转运动;所述出料管组的输出端与所述灌浆口固定套管连通;

所述灌浆口固定套管包括沿隧道高度方向由下至上分层布置的多组灌浆口固定管组,所述灌浆口固定管组包括至少一个灌浆口固定管。

以上技术方案中优选的,所述送料管组包括至少一根送料管,所述出料管组包括至少一根出料管,所述连接管组包括至少一根连接管;所述伸缩旋转装置包括与所述连接管数量相同且与所述连接管一一对应设置的伸缩旋转单件。

以上技术方案中优选的,所述送料管、连接管和出料管均由硬质管道和软管中的至少一种以及弯头组合而成;所述硬质管道和所述弯头之间、两根相连的所述硬质管道之间、所述硬质管道和所述软管之间、所述软管和所述弯头之间、两根相连的所述软管之间以及两个相连的弯头之间均通过起到固定和密封作用的连接件进行连接,所述连接件由管夹和密封圈组成。

以上技术方案中优选的,所述伸缩旋转单件包括伸缩旋转臂、用于带动所述伸缩旋转臂进行伸缩的伸缩控制部件以及带动伸缩伸缩旋转臂进行旋转的旋转控制部件;

所述伸缩旋转臂包括导柱和导套,所述导柱的上端插入所述导套的下端,所述导套的上端与所述连接管组的出口端连接;

所述旋转控制部件包括设置在所述车体上的旋转套筒以及带动所述旋转套筒进行旋转的动力部件,所述动力部件为电机、油缸和液压马达中的至少一种;

所述伸缩控制部件包括伸缩油缸、气缸、电液推杆以及螺旋丝杆中的至少一种;

所述导柱的下端以及所述伸缩控制部件的下端均设置在所述旋转套筒上。

以上技术方案中优选的,所述连接管的进口端、所述出料管的进口端以及所述灌浆口固定管的进口端均设有接收部件,所述送料管的出口端、所述连接管的出口端以及所述出料管的出口端均设有输出部件;

所述接收部件的入口端包括内壁接触面,所述输出部件的出口端能插入所述接收部件的入口端,且其包括与所述内壁接触面相匹配的外壁接触面;

所述接收部件的入口端和所述输出部件的出口端对接压紧时,所述第一接触面和/或所述第二接触面产生变形而使得所述接收部件的入口端和所述输出部件的出口端的连接处完全密封。

以上技术方案中优选的,所述内壁接触面和外壁接触面均为斜面、圆锥面以及球面中的至少一种。

为了达到更好的技术效果,还包括清洗装置,所述清洗装置包括清洗输送口以及清洗连接管,所述清洗连接管连通所述清洗输送口和清洗泵送机构;所述清洗输送口的出口端设有所述输出部件,且其通过所述伸缩旋转单件活动设置在所述车体上。

以上技术方案中优选的,所述小车还包括用于固定所述车体相对位置的锁住部件;

所述车体包括底板、座椅、控制台以及支撑座,所述支撑座、控制台以及所述座椅顺次设置在所述底板上;所述伸缩旋转单件活动设置在所述支撑座上,所述座椅以高度可调节形式活动设置在所述底板上;

所述行走部件、锁定部件以及伸缩旋转单件均与所述控制台联接。

以上技术方案中优选的,所述锁定部件和所述行走部件为带有刹车的滚轮组,所述刹车与所述控制台联接;

或者是,所述行走部件为滚轮组,所述锁定部件为以可旋转或者可伸缩方式活动设置在所述底板上的固定板。

应用本发明的分层浇筑布料机,效果是:

1、分层浇筑布料机包括小车、管路系统以及伸缩旋转装置,小车包括车体和行走部件,管路系统包括送料管组、出料管组、连接管组以及灌浆口固定套管,连接管组通过伸缩旋转装置活动设置在车体上。整体结构精简;伸缩旋转装置用于带动所述连接管组进行伸缩和旋转运动,伸缩旋转装置和连接管组的组合设计,便于根据需求任意改变连接管组出口端的位置,便于混凝土灌浆操作;灌浆口固定套管包括沿隧道高度方向由下至上分层布置的多组灌浆口固定管组,灌浆口固定管组包括至少一个灌浆口固定管,灌浆口固定管分层布置,实现对隧道的分层灌浆,泵送混凝土中断时间短,既能避免管路堵塞,又能因保证混凝土的性能而提高灌浆质量。

2、本发明中送料管组包括至少一根送料管,出料管组包括至少一根出料管,连接管组包括至少一根连接管,各管道的数量可以根据实际情况设计,满足不同的需求(如一根连接管对一根出料管进行灌浆,或一根连接管对多根出料管依次进行灌浆等);伸缩旋转装置包括与连接管数量相同且与连接管一一对应设置的伸缩旋转单件,伸缩旋转单件的数量和连接管一一对应,便于及时、精准地控制连接管的伸缩和旋转。

3、本发明中送料管、连接管和出料管均由硬质管道和软管中的至少一种以及弯头组合而成,各管道的结构形式多样,满足输送即可,且各管路的具体结构可根据实际需求进行选择;各管道之间或各管道和弯头之间通过连接件进行连接,连接件起到固定和密封作用;所述连接件由管夹和密封圈组成,部件容易获得。

4、本发明中所述伸缩旋转单件包括伸缩旋转臂、用于带动所述伸缩旋转臂进行伸缩的伸缩控制部件以及带动伸缩伸缩旋转臂进行旋转的旋转控制部件,伸缩旋转臂、旋转控制部件以及伸缩控制部件的具体结构可根据实际需求选择,伸缩旋转臂在伸缩控制部件以及旋转控制部件的协同左右下以能带动连接管伸缩和旋转为目的,改变连接管出口端的空间位置,满足灌浆需求。

5、本发明中各管道的进口端可以设有接收部件,各管道的出口端可设有输出部件,接收部件和输出部件采用独特的结构设计,对接压紧时使得所述第一接触面和/或所述第二接触面产生变形而使得所述接收部件和所述输出部件的连接处进行完全密封。既能实现快速、准确对接,又能保证连接处的密封性能,防止浆料泄漏。

6、本发明还可以同时设有清洗装置,此处优选,清洗输送口也通过伸缩旋转单件活动设置,即清洗输送口也可以通过伸缩旋转单件的控制而改变其空间位置,便于对管路的清洗,如一个清洗输出口对一根出料管进行清洗,或一个清洗输出口对多根出料管依次进行清洗等。还可以是灌浆和清洗同时进行,如前一根出料管进行灌浆操作,与其并列设置的后一根已经灌浆完成的出料管进行清洗操作。

7、本发明中小车还包括用于固定所述车体相对位置的锁住部件,锁住部件的设计便于固定小车和行走轨道的相对位置,确保灌浆或清洗过程中小车的稳定性。车体的结构设计可以多样化,此处采用控制台、座椅等联合设计,便于操作人员进行操作,且能通过控制台进行各部件动作的统一控制,大大减少人力投入,且能优化操作,大大提高施工效率。

本发明还公开一种衬砌台车,包括门架系统、模板系统、行走机构以及如上所述的分层浇筑布料机;

所述门架系统上设有与分层浇筑布料机中的行走部件相匹配的行走轨道,所述门架系统的下部设有带动整个衬砌台车进行行走的所述行走机构;

所述模板系统通过实现收模和立模的连接控制件与所述门架系统连接,且所述模板系统上分层设有用于安装所述灌浆口固定套管的窗口。

应用本发明的衬砌台车,采用上述的分层浇筑布料机进行布料,布料机能将从输送泵泵送的混凝土分配到各个管路上,实现纵向不同位置的分层浇筑,大大提高浇筑效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

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

图1是实施例1中衬砌台车立模后的结构示意图;

图2是图1的侧视图;

图3是图1中接收部件和输出部件的结构示意图;

图4是图1中接收部件和输出部件的另一种结构示意图;

其中,1、小车,1.1、车体,1.11、底板,1.12、座椅,1.13、控制台,1.14、支撑座,1.2、行走部件,1.3、锁定部件;

2、管路系统,2.1、送料管组,2.2、出料管组,2.3、连接管组,2.4、灌浆口固定套管,2.41、灌浆口固定管;

3、伸缩旋转装置,3.1、伸缩旋转臂,3.11、导柱,3.12、导套,3.2、伸缩控制部件,3.3、旋转控制部件,3.31、旋转套筒;

4、接收部件,4.1、内壁接触面;

5、输出部件,5.1、外壁接触面;

6、门架系统,6.1、行走轨道;

7、模板系统,7.1、窗口,7.2、左模板,7.3、右模板,7.4、顶模板;

8、行走机构;

9、连接控制件;

10、施工地面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1:

参见图1和图2(图1中的弧形箭头代表伸缩旋转臂的旋转方向,图2中的实线双向箭头代表伸缩旋转臂的伸缩方向,图2中的虚线双向箭头代表小车的行走方向),一种衬砌台车,包括门架系统6、模板系统7、行走机构8以及分层浇筑布料机,详情如下:

所述门架系统6上设有行走轨道6.1,所述门架系统6的下部设有带动整个衬砌台车进行行走的所述行走机构8。

所述模板系统7通过实现收模和立模的连接控制件9与所述门架系统6连接,且其上分层设有用于安装所述灌浆口固定套管2.4的窗口7.1。此处具体是:所述模板系统1包括左侧模7.2、右侧模7.3和顶模板7.4,所述左侧模7.2和右侧模7.4均由下至上开设有两组窗口7.1,所述顶模板7.4的左下端、右下端和最高部位均各开设至少有一组窗口7.1。所述连接控制件9由伸缩组件(可以是丝杆或油缸)、折叠臂、限位座、锁定块、铰接轴等部件组成,通过连接控制件的动作,能够完成模板系统的立模、脱模过程和侧模成型轮廓调整。

所述分层浇筑布料机包括小车1、管路系统2以及伸缩旋转装置3,详细结构如下:

所述小车1包括车体1.1、用于带动所述车体1.1移动的行走部件1.2以及固定所述车体1.1的相对位置的锁住部件1.3。所述车体1.1包括底板1.11、座椅1.12、控制台1.13以及支撑座1.14,所述支撑座1.14、控制台1.13以及所述座椅1.12顺次设置在所述底板1.11上;所述伸缩旋转单件活动设置在所述支撑座1.14上,所述座椅1.12以高度可调节形式活动设置在所述底板1.11上。

所述管路系统2包括送料管组2.1、出料管组2.2、连接管组2.3以及灌浆口固定套管2.4,所述送料管组2.1包括至少一根送料管,送料管用于将混凝土运输至所述车体1.1上,送料管与混凝土的泵送机构连接;所述连接管组2.3包括至少一根连接管,连接管用于连通所述送料管组2.1和所述出料管组2.2,且连接管通过所述伸缩旋转装置3活动设置在所述车体1.1上,所述伸缩旋转装置3用于带动所述连接管进行伸缩和旋转运动;所述出料管组2.2包括至少一根出料管,所述出料管的输出端与所述灌浆口固定套管2.4连通,所述灌浆口固定套管2.4包括沿隧道高度方向由下至上分层布置的多组灌浆口固定管组,所述灌浆口固定管组包括至少一个与所述在窗口7.1相匹配的灌浆口固定管2.41。

所述送料管、连接管和出料管均由硬质管道和软管中的至少一种以及弯头组合而成;所述硬质管道和所述弯头之间、两根相连的所述硬质管道之间、所述硬质管道和所述软管之间、所述软管和所述弯头之间、两根相连的所述软管之间以及两个相连的弯头之间均通过起到固定和密封作用的连接件进行连接,所述连接件由管夹和密封圈组成。一般采用将送料管和出料管设计成可折叠、可摆动的管道结构,送料管入口和出料管出口的相对位置可以根据实际需求进行任意调节。

所述伸缩旋转装置3包括与所述连接管数量相同且与所述连接管一一对应设置的伸缩旋转单件。所述伸缩旋转单件包括伸缩旋转臂3.1、用于带动所述伸缩旋转臂3.1进行伸缩的伸缩控制部件3.2以及带动伸缩伸缩旋转臂3.1进行旋转的旋转控制部件3.3,详情是:所述伸缩旋转臂3.1包括导柱3.11和导套3.12,所述导柱3.11的上端插入所述导套3.12的下端,所述导套3.12的上端与所述连接管组2.3的出口端连接(此处,伸缩旋转臂还可以采用另一种结构:导柱和导套的位置进行互换,即导柱的下端插入导套的上端,导柱的上端与连接管组的出口端连接,伸缩控制部件的上下端分别与导柱和导套连接;最好是,在导柱和导套形成的缝隙外侧设置密封罩,防止杂物落入导柱和导套之间的间隙而影响部件的性能或克服清洁不便的缺陷);所述旋转控制部件3.3包括设置在所述车体1上的旋转套筒3.31以及带动所述旋转套筒3.31进行旋转的动力部件,所述动力部件为电机、油缸和液压马达中的至少一种;所述伸缩控制部件3.2包括伸缩油缸、气缸、电液推杆以及螺旋丝杆中的至少一种;所述导柱3.11的下端以及所述伸缩控制部件3.2的下端均设置在所述旋转套筒3.31上。

所述连接管的进口端、所述出料管的进口端以及所述灌浆口固定管2.41的进口端均设有接收部件4,所述送料管的出口端、所述连接管的出口端以及所述出料管的出口端均设有输出部件5,详见图3(图3中箭头为混凝土浆料走向)。所述接收部件4的入口端包括内壁接触面4.1,所述输出部件5的出口端能插入所述接收部件4的入口端,且其包括与所述内壁接触面4.1相匹配的外壁接触面5.1。为了达到更好的效果(如为了提高接收部位和输出部件连接处的密封性能,避免因浇筑时压力过大而出现接合面脱离漏浆现象),还可以在接收部件4的外壁上套设法兰a,在所述输出部件5上设置连接板b,法兰a和连接板b之间通过由活节螺栓、螺母和垫圈组成的活节螺栓组件c进行可拆卸式连接,详见图4(图4中:单箭头为混凝土浆料走向,双箭头为活节螺栓的动作方向),活节螺栓的一端铰接在所述法兰a上,另一端自由设置,所述连接板b上设有与活节螺栓的自由端规格相匹配的卡槽。

所述内壁接触面4.1和外壁接触面5.1均为斜面、圆锥面以及球面中的至少一种,其所述接收部件4和所述输出部件5最好为两种硬度不同的材质,确保:所述接收部件4的入口端和所述输出部件5的出口端对接压紧时,所述第一接触面4.1和/或所述第二接触面5.1产生变形而使得所述接收部件4的入口端和所述输出部件5的出口端的连接处完全密封。

本实施例的衬砌台车上还设有清洗装置,所述清洗装置包括清洗输送口以及清洗连接管,所述清洗连接管连通所述清洗输送口和清洗泵送机构;所述清洗输送口的出口端设有所述输出部件5,且其通过所述伸缩旋转单件活动设置在所述车体1.1上,此处优选清洗输送口和出料管上的输出端并列设置。

所述行走部件1.2为滚轮组,所述锁定部件1.3为以可旋转或者可伸缩方式活动设置在所述底板1.11上的固定板。行走部件和锁定部件的结构还可以采用其他结构,能同时满足行走和锁定即可。

伸缩控制部件、动力部件、固定板、小车行走的动力源、混凝土的泵送机构、清洗泵送机构等均可与控制台连接,通过控制台实现各部件的动作。

应用本实施例的衬砌台车进行浇筑的方法,可以采用以下方案:

本发明的浇筑方法包括以下步骤:

步骤一、组装衬砌台车,将灌浆口固定管安装至模板系统中的窗口位置,将混凝土分层浇注管路装置安装至衬砌台车上;

步骤二、衬砌台车在施工地面10上行走至第i工位后进行立模,其中:i为大于等于1且小于等于总工位数量的自然数;

步骤三、行走机构行走至第j施工位,其中:j为大于等于1且小于等于第i工位处的总施工位数量的自然数;

步骤四、将连接管的两端分别与第k灌浆口固定管和分配管连通,启动混凝土泵送机构,进行布料,其中:k为大于等于1且小于等于第j施工位的总灌浆固定管数量;

步骤五、关闭混凝土泵送机构,将连接管的两端分别与第k灌浆口固定管和分配管断开;取k=k+1,若k小于等于第j施工位的总灌浆固定管数量,返回步骤四;否则,继续下一步;

步骤六、取j=j+1,j小于等于第i工位处的总施工位数量,则返回步骤三;否则,继续下一步;

步骤七、取i=i+1,i小于等于总工位数量,则返回步骤二;否则,布料完成。

上述步骤四中同一施工位:沿隧道的高度方向,由下至上依次进行布料;沿隧道的长度方向,相邻灌浆口分开或同时进行布料,相邻灌浆口布料过程中混凝土浆液位差小于等于50cm。

上述过程中,伸缩旋转装置可在任意时刻按照要求带动连接管转变空间位置和距离,满足布料需求。上述过程中,可通过施工人员操作控制台进行相应控制,实现行走轮组、固定板、伸缩油缸、动力部件以及清洗泵送机构的开关的自动化操作。

在整个施工过程中,可根据施工情况,采用清洗装置对管路系统进行清洗,具体是:将出料管组和清洗连接管进行连接,启动泵送机,输送清洗用气体或者清洗液,对整个出料管组进行清洗。采用相同的原理,可将送料管组和连接管组进行相应清洗。

应用本实施例的分层浇筑布料机,效果是:不用人工更换泵管,仅需操作人员轻松操作控制元件即可实现输出端和接收端的轻松对接,将混凝土分配到所需部位完成混凝土的浇注;机械化配料,花费时间短,劳动强度低,操作简单,一个人在操作台上控制另一个人在下面观察和配合调整即可完成操作,整体中断时间短,对混凝土浇注影响和扰动少。

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,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。

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