专利名称：一种混凝土分层浇筑装置及施工方法
技术领域：
本发明涉及一种用于分层浇筑混凝土的装置及施工方法，更具体地说是隔板式 混凝土分层浇筑装置及施工方法。
背景技术：
很多建筑结构，尤其是水工建筑结构在日常使用过程中，由于外界荷载对表层 混凝土长期的摩擦、碰撞等作用，建筑结构表面极易出现磨损、开裂等现象。这就对建 筑结构造成了很大的安全隐患，严重影响了建筑结构的正常使用，同时，也给建筑结构 的维修带来了很多不便。为提高建筑结构表层强度和耐久性，减少表层破损现象，有些 建筑结构在设计过程中，采用提高整体混凝土等级的方式对建筑结构进行加强。然而， 这种设计不但没有能够充分发挥部分高等级混凝土的作用，而且在很大程度上增加了工 程的整体造价。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种混凝土分层浇筑装置，使相对安全的内部 结构采用普通等级的混凝土，易于破损的表层结构采用等级较高的混凝土，并且保证内 外结构采用的两种不同等级的混凝土结合紧密。本发明在提高建筑结构表层强度和耐久 性的同时，不但使得各部分不同等级混凝土的强度得到充分发挥，而且使得工程的整体 造价相对合理；为此，本发明还要提供该混凝土浇筑装置施工方法。为解决上述技术问题，本发明提供的混凝土分层浇筑装置，包括隔板、缠绕 轴、绳索、旋转把手、托架和支架，其中，隔板通过绳索与缠绕轴连接，旋转把手与缠 绕轴一端连接，支架支承缠绕轴两端，托架支承缠绕轴中部。其进一步技术内容，所述隔板由若干个横断面为折线型结构的折线型隔板依次 连接组合而成；在隔板的顶端设有一个为其提供横向刚度的横向板条；所述横向板条的 横向尺寸大于隔板的横向尺寸，横向板条的一端设有可卸卡件；所述横向板条的两端对 应的位置开有孔眼，横向板条的顶面相对设有两个挂钩。其进一步技术内容，所述托架包括托架口、连接器、托架立杆以及夹紧器；其 中，所述托架口设置在托架的上端，托架口为半圆环形且内侧设有若干个圆柱滚子；所 述连接器用于连接托架口、托架立杆以及缠绕轴的杆件，并调节托架口的高度以及与托 架立杆的距离；所述夹紧器设置在托架立杆的下端，用于将托架固定于外侧混凝土模板 顶端。其进一步技术内容，所述支架的上端开有与缠绕轴相连接的轴孔，支架的竖直 方向设有一个用于卡接横向板条的卡槽。其进一步技术内容，所述缠绕轴由若干个圆管结构的杆件组合而成，在所述杆 件的两端开有连接孔眼，相邻两个杆件通过所述孔眼固定连接；所述杆件的两端设有两 个用于缠绕绳索的缠绕盘，所述缠绕盘的位置、数量与挂钩的位置、数量相对应。
本发明施工方法步骤如下
步骤A、在浇筑混凝土之前，根据浇筑的建筑结构的尺寸确定所需的隔板、绳索、 缠绕轴以及托架的数量；
步骤B、安装混凝土浇筑装置；
步骤C、装置安装完毕后，先转动旋转把手将隔板放到最底部，用不同等级的混凝 土分别对隔板两侧进行浇筑，注意一次浇筑的高度，然后对隔板两侧已浇筑的混凝土进 行振捣；
步骤D、振捣结束后就完成一个高度的浇筑，缓慢转动旋转把手将隔板提升至下一 个浇筑高度，并开始下一个高度混凝土的浇筑； 步骤E、待建筑结构整体浇筑完成后拆除装置。其中步骤B的具体过程如下
B-1，将缠绕轴、隔板按所需数量连接好，将连接好的杆件带有孔眼的一端通过一个 旋转把手固定于一支架的轴孔内，另一端卡入另一支架的轴孔内； B-2,将横向板条两端分别卡入卡槽内，确保隔板的竖直提升； B-3，将绳索穿过挂钩缠绕在缠绕盘上，使缠绕轴与隔板相连，将一定数量的托架固 定在缠绕轴上，再将支架固定于搭建好的两侧混凝土模板顶端，控制其与外侧模板的距 离，保证表层混凝土结构的厚度；
B-4，通过夹紧器将托架固定在外侧混凝土模板顶
本发明采用不同等级的混凝土对建筑结构的表层和内部进行分层浇筑，并且使表层 和内部混凝土结合紧密，进一步提高整体结构的强度，能够有效提高建筑结构表层的强 度和耐久性，延长建筑结构的寿命，能够充分发挥各部分不同等级混凝土的强度，有效 提高混凝土的利用率，合理控制工程的整体造价，结构简单、施工操作方便，适用于任 何建筑结构的浇筑，能够在混凝土浇筑的同时实现建筑结构表层的加固。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。图1是本发明所需构件的组合方式示意图。图2是本发明采用的隔板的结构示意图。图3是本发明采用的缠绕轴的结构示意图。图4是本发明采用的支架的结构示意图。图5是本发明采用的通过旋转把手将支架与缠绕轴连接的结构示意图。图6是本发明采用的托架的结构示意图。 图7是本发明安装在模板上的结构示意图。图8是本发明实施过程的框架示意图。图1的标号解释1、隔板，2、绳索，3、缠绕轴，4、旋转把手，5、支架， 6、托架。图2的标号解释1-1、折线型隔板，1-2、横向板条，1-3、挂钩，1_4、孔眼 A，1-5、可卸卡件。图3的标号解释3-1、杆件，3-2、孔眼B，3_3、缠绕盘。
图4的标号解释5-1、轴孔，5-2、卡槽。图6的标号解释6-1、托架口，6-2、圆柱滚子，6_3、连接器，6_4、托架立 杆，6-5、夹紧器。
具体实施例方式如图1所示，本发明一种混凝土分层浇筑装置，包括隔板1、绳索2、缠绕轴3、 旋转把手4、支架5和托架6，隔板1通过绳索2与缠绕轴3连接，旋转把手4与缠绕轴 3—端连接，支架5支承缠绕轴3两端，托架6支承缠绕轴3中部。如图2所示，所述隔板1为一个横断面为折线型结构的折线型隔板1-1，这样 不仅增强了隔板1在竖直方向的刚度，而且增大了表层与内部混凝土的接触面积，使得 两种不同等级的混凝土接触更加紧密；折线型隔板1-1顶端设有一个为其提供横向刚度 的横向板条1-2，横向板条1-2的横向尺寸大于隔板1的横向尺寸，一端设有可卸卡件 1-5，横向板条1-2的两端对应的位置开有孔眼A1-4，在连接多个隔板1时将可卸卡件 1-5卸除，通过螺栓使得多个隔板1能紧密相连；同时，横向板条1-2上设有两个挂钩 1-3，通过绳索2可以将隔板1与缠绕轴3连接。如图3所示，缠绕轴3为圆管结构的杆件3-1，杆件3-1—端开有孔眼B3-2，另 一端外径略小，通过螺栓固定可以将多个缠绕轴3进行连接；同时，缠绕轴3上设有两个 缠绕盘3-3，缠绕盘3-3的间距与两个挂钩1-3的距离相对应。如图4所示，支架5上端开有轴孔5-1，缠绕轴3两端与轴孔5-1连接，以支承 缠绕轴3两端；同时，支架5在竖直方向设有一个卡槽5-2，使横向板条1-2两端分别卡 入卡槽5-2内，保证隔板1竖直平稳的提升。如图5所示，旋转把手4穿过支架5上端的轴孔5-1与缠绕轴3开有孔眼B3_2
的一端连接。如图6所示，托架6上端设有一个带有若干个圆柱滚子6-2的托架口 6-1，通过 连接器6-3可以将托架口 6-1与托架立杆6-4连接并调节托架口 6-1的高度以及与托架立 杆6-4的距离，确保托架口 6-4与缠绕轴3杆件3-1的衔接，托架立杆6-4下端设有一个 夹紧器6-5。如图7所示，支架5固定于搭建好的两侧混凝土模板顶端，夹紧器6-5将托架6 固定于外侧混凝土模板顶端。如图8所示，混凝土浇筑装置施工时需要用到隔板1、绳索2、缠绕轴3、旋转把 手4、支架5以及托架6。其中，隔板1通过绳索2与缠绕轴3连接，旋转把手4与缠绕 轴3—端连接，支架5固定于搭建好的两侧混凝土模板顶端并支承缠绕轴3两端，托架6 固定于外侧混凝土模板并支承缠绕轴3中部。在浇筑混凝土之前，根据浇筑的建筑结构的尺寸确定所需的隔板1、绳索2、缠 绕轴3以及托架6的数量，然后将所需的构件连接成整体，再将连接好的缠绕轴3外径略 小的一端卡入支架5的轴孔5-1内，通过一个旋转把手4将缠绕轴3另一端固定于另一支 架5的轴孔5-1内，将横向板条1-2两端分别卡入卡槽5-2内，确保隔板1的竖直提升， 将支架5固定于搭建好的两侧混凝土模板的顶端，控制其与外侧混凝土模板的距离，保 证表层混凝土结构的厚度，同时在外侧混凝土模板上安装一定数量的托架6。
装置安装完毕后，先转动旋转把手将隔板放到最底部，用不同等级的混凝土分 别对隔板1两侧进行浇筑，注意一次浇筑的高度。然后对隔板1两侧已浇筑的混凝土进 行振捣，振捣结束后就完成一个高度的浇筑。缓慢转动旋转把手4将隔板1提升至下一 个浇筑高度，并开始下一个高度混凝土的浇筑。待建筑结构整体浇筑完成后拆除装置。本实施例的具体工作过程如下
某一船间在施工过程中需浇筑的间墙，采用分段浇筑的方式，一次浇筑的间墙长度 为10m，闸墙高度为6m，需加固的闸墙表层厚度为0.1m。现有等级为C40和C60的混 凝土，隔板的尺寸为lmX0.3m，缠绕轴长度为lm。根据闸墙浇筑尺寸的需要，计算出所需构件为10块隔板，10段缠绕轴以及20 根绳索，然后将所需构件连接成整体，使得隔板整体尺寸为10mX0.3m，缠绕轴整体长 度为10m，搭建6m高的模板，然后再将连接好的缠绕轴外径略小的一端卡入支架的轴 孔内，通过一个旋转把手将缠绕轴另一端固定于另一支架的轴孔内。将横向板条一端突 出部分卡入卡槽内，确保隔板的竖直提升。将支架固定于搭建好的两侧混凝土模板的顶 端，控制其与外侧混凝土模板的距离为0.1m。同时，在外侧混凝土模板上两个支架之间 安装9只托架，托架之间的间距为lm。先转动旋转把手将隔板放到最底部进行第一次浇 筑，对隔板靠近外侧混凝土模板的一侧浇筑等级为C60的混凝土，隔板另一侧浇筑等级 为C40的混凝土，当混凝土高度达到0.3m时，停止浇筑。然后对隔板两侧已浇筑的混凝 土进行振捣，振捣结束后就完成一个高度的浇筑。缓慢转动旋转把手将隔板提升至下一 个浇筑高度，并开始下一个高度混凝土的浇筑。操作重复20次便可完成建筑结构的整体 浇筑，最后对装置进行拆除。本发明不仅使用于船闸闸墙的浇筑，对于其他结构的建筑，只要采用了上述的 装置或方法，也属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种混凝土分层浇筑装置，其特征在于包括隔板(1)、绳索(2)、缠绕轴 (3)、旋转把手(4)、支架(5)、托架(6)，其中所述隔板(1)通过绳索(2)与缠绕轴(3)连接，旋转把手(4)的一端与缠绕轴(3)的一端连接，支架(5)用于支承缠绕 轴⑶的两端，托架(6)用于支承缠绕轴(3)的中部。
2.根据权利要求1所述的混凝土份额从浇筑装置，其特征在于所述隔板(1)由若干个横断面为折线型结构的折线型隔板(1-1)依次连接组合而成； 在隔板(1)的顶端设有一个为其提供横向刚度的横向板条(1-2)；所述横向板条(1-2)的横向尺寸大于隔板(1)的横向尺寸，横向板条(1-2)的一 端设有可卸卡件(1-5)；所述横向板条(1-2)的两端对应的位置开有孔眼A (1-4)，横向板条(1-2)的顶 面相对设有两个挂钩(1-3)。
3.根据权利要求1所述的混凝土分层浇筑装置，其特征在于所述托架(6)包括托 架口(6-1)、连接器(6-3)、托架立杆(6-4)以及夹紧器(6-5)；其中，所述托架口(6-1)设置在托架(6)的上端，托架口(6-1)为半圆环形且内侧设 有若干个圆柱滚子(6-2)；所述连接器(6-3)用于连接托架口(6-1)、托架立杆(6-4)以及缠绕轴(3)的 杆件(3-1)，并调节托架口(6-1)的高度以及与托架立杆(6-4)的距离；所述夹紧器(6-5)设置在托架立杆(6-4)的下端，用于将托架(6)固定于外侧 混凝土模板顶端。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土分层浇筑装置，其特征在于所述支架(5)的 上端开有与缠绕轴(3)相连接的轴孔(5-1)，支架(5)的竖直方向设有一个用于卡接 横向板条(1-2)的卡槽(5-2)。
5.根据权利要求1至3任一所述的混凝土分层浇筑装置，其特征在于所述缠绕轴(3)由若干个圆管结构的杆件(3-1)组合而成，在所述杆件(3-1) 的两端开有连接孔眼(3-2)，相邻两个杆件(3-1)通过所述孔眼(3-2)固定连接；所述杆件(3-1)的两端设有两个用于缠绕绳索(2)的缠绕盘(3-3)，所述缠绕 盘(3-3)的位置、数量与挂钩(1-3)的位置、数量相对应。
6.—种基于权利要求1所述的混凝土分层浇筑装置的施工方法，其特征在于，步骤如下步骤A、在浇筑混凝土之前，根据浇筑的建筑结构的尺寸确定所需的隔板(1)、绳 索(2)、缠绕轴(3)以及托架(6)的数量； 步骤B、安装混凝土浇筑装置；步骤C、装置安装完毕后，用不同等级的混凝土分别对隔板(1)两侧进行浇筑，注意 一次浇筑的高度，然后对隔板(1)两侧已浇筑的混凝土进行振捣；步骤D、振捣结束后就完成一个高度的浇筑，缓慢转动旋转把手(4)将隔板(1)提升 至下一个浇筑高度，并开始下一个高度混凝土的浇筑； 步骤E、待建筑结构整体浇筑完成后拆除装置。
7.根据权利要求6所述的混凝土分层浇筑装置的施工方法，其特征在于，所述步骤B 的具体过程为B-1，将缠绕轴(3)、隔板(1)按所需数量连接好，将连接好的杆件(3-1)带有 孔眼(3-2)的一端通过一个旋转把手(4)固定于一支架(5)的轴孔(5-1)内，另一端卡 入另一支架(5)的轴孔(5-1)内； B-2,将横向板条(1-2)两端卡入卡槽(5-2)内，确保隔板(1)的竖直提升； B-3，将绳索(2)穿过挂钩(1-3)缠绕在缠绕盘(3-3)上，使缠绕轴(3)与隔 板(1)相连，将一定数量的托架(6)固定在缠绕轴(3)上，再将支架(5)固定于搭 建好的两侧混凝土模板顶端，控制其与外侧模板的距离，保证表层混凝土结构的厚度； B-4，通过夹紧器(6-5)将托架(6)固定在外侧混凝土模板顶端。
全文摘要
本发明涉及一种混凝土分层浇筑装置及施工方法。该装置由隔板(1)、绳索(2)、缠绕轴(3)、旋转把手(4)、支架(5)以及托架(6)构成，施工时将所需的构件连接成整体，然后将连接好的装置安装在搭建好的混凝土模板顶端；用不同等级的混凝土分别对隔板两侧进行浇筑和振捣，完成一个高度的浇筑后提升隔板(1)至下一个浇筑高度进行浇筑。本发明能够有效提高建筑结构表层的强度和耐久性，延长结构的寿命，充分发挥不同等级混凝土的强度，并合理控制工程的整体造价。同时，本发明结构简单、施工操作方便，其它操作与现有的混凝土浇筑技术相同，因此本发明适用于任何建筑结构的浇筑，能够在混凝土浇筑的同时实现建筑结构表层的加固。
文档编号E04G21/02GK102022000SQ201010564948
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者姚鹏飞, 庄宁, 廖迎娣, 张峰, 王庄园, 陈达 申请人:南京河海科技有限公司, 河海大学