履带式楼层内混凝土布料系统及其施工方法与流程

本发明涉及一种履带式楼层内混凝土布料系统及其施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术：

在目前的超高层建筑中，钢筋混凝土核心筒加外围钢结构或外围混合结构成为了超高层建筑的基本形式。通常的施工顺序为：先施工核心筒，然后吊装核心筒外围钢结构并同步铺设楼层面的压型钢板组合楼板，之后进行楼层混凝土浇筑。

通常外围钢结构吊装往往要滞后于核心筒施工8—10层，外围钢结构楼层面的混凝土浇筑施工要滞后于外围钢结构吊装4—6层。核心筒混凝土浇筑用的布料装置，一般设置于整体提升钢平台上，且布料装置随着钢平台的提升而提升。这样就导致了核心筒上的布料装置无法应用到外围钢结构楼层面施工中。而且，在楼层面混凝土浇筑时，在该层已存在施工完毕的核心筒和钢结构，导致了楼层面混凝土浇筑受到诸多限制。

目前，楼层面混凝土浇筑通常采用“退管法”，即先从距垂直爬升管较远处开始浇筑，通过边拆管边退泵，最后进行距爬升管较近处的混凝土浇筑。此方法进行混凝土浇筑时只能沿着泵管布置方向一条直线进行浇筑，且混凝土均堆积在泵管出口处，需要人工从泵管出口处向四周进行摊铺，存在施工效率低、劳动强度大等诸多问题，无法满足现代施工的要求。

技术实现要素：

针对现有的楼层面混凝土浇筑采用“退管法”时，混凝土浇筑仅能沿直线进行，且混凝土均堆积在泵管出口处，需要人工从泵管出口处向四周进行摊铺，存在施工效率低、劳动强度大等诸多问题，本发明提供了一种履带式楼层内混凝土布料系统，可实现楼层内混凝土全覆盖浇筑，大大降低了工人的劳动强度，提升了混凝土浇筑的施工效率，缩短了施工周期，降低了施工成本。同时，本发明还提供了一种履带式式楼层内混凝土布料系统的施工方法，操作简洁，施工方便。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种履带式楼层内混凝土布料系统，包括：

履带行走机构，包括平台架体、位于平台架体下方的履带式滚轮和驱动装置；

回转布料机构，包括布料管、用于固定布料管的支撑架，以及位于支撑架一端下方并与所述平台架体连接的回转基座；

泵管随动机构，包括依次连接的若干可旋转泵管，以及用于支撑可旋转泵管的滚动支座，还包括泵管旋转连接件；所述泵管随动机构一端与固定泵管连接，另一端与所述布料管连接；所述泵管旋转连接件设置于两个相邻的所述可旋转泵管的连接处，以及设置于所述可旋转泵管和所述固定泵管的连接处，以及设置于所述可旋转泵管与所述布料管的连接处。

进一步，所述布料管旋转组件包括弯管一、弯管二和环箍于所述弯管一、弯管二接口处的可旋转管箍一。

进一步，所述履带行走机构的平台架体上设置有中空的连接框；回转基座包括外圈、内圈和设置于内圈和外圈之间的滚珠，所述外圈与所述连接框固定连接，所述支撑架固定在内圈上；所述外圈连接有驱动装置。

进一步，所述泵管旋转连接件包括第一弯管、第二弯管和用于固定连接所述第一弯管、第二弯管的可旋转管箍二。

进一步，所述布料管上设置有连接管箍，通过钢索将所述连接管箍连接至所述支撑架上。

进一步，所述滚动支座包括管箍、调节杆、架体和若干滚轮；所述滚轮为小直径长滚轮，固定在所述架体底部；所述架体顶部设置有用于连接所述调节杆的竖向通孔；所述调节杆顶部与所述管箍底部固定连接，所述调节杆具有外螺纹，所述调节杆底部穿过所述竖向通孔并用紧固螺母固定连接。

进一步，所述紧固螺母包括设置在所述竖向通孔上下两侧的所述调节螺杆上的螺母一和螺母二。

进一步，所述滚轮支撑于楼层面的钢筋网上，所述滚轮的宽度大于所述钢筋网相邻两根钢筋的间距。

进一步，所述滚动支座包括至少一对滚轮，每一对滚轮外侧包覆有一个橡胶履带。

相应地，本发明还提供了一种履带式楼层内混凝土布料系统的施工方法，包括如下步骤：

S1.根据核心筒大小及楼层板面积，确定固定泵管布设数量、出口位置及泵管随动机构的长度，然后安装履带行走机构、回转布料机构和泵管随动机构，组成所述的履带式楼层内混凝土布料系统；

S2.回转布料机构进行旋转布料，并通过履带行走机构后退式行走，使回转布料机构实现在该处固定泵管处的连续、全覆盖布料；

S3.拆除泵管随动机构与固定泵管之间的连接，移动泵管随动机构、履带行走机构至下一个固定泵管的出口位置，使泵管随动机构的一端连接至该处的固定泵管上；

S4.重复步骤S2和S3，直至该楼层内混凝土均浇筑完毕，拆除所述履带式楼层内混凝土布料系统。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：所述混凝土布料系统包括履带行走机构、回转布料机构和泵管随动机构，履带行走机构可支撑于楼层内的钢筋网上，泵管随动机构包括通过泵管旋转连接件依次连接的若干可旋转泵管，可旋转泵管由滚动支座支撑于钢筋网上，回转布料机构包括布料管、支撑架和回转基座；所述混凝土布料系统，可通过履带行走机构带动泵转随动机构及回转布料机构灵活转动，回转布料机构可自由旋转布料，从而实现楼层内混凝土全覆盖、连续布料，相对于传统“退管法”点式布料，可以明显降低人工摊铺混凝土的工作量，进一步提高了施工效率、降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的履带式楼层内混凝土布料系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的履带行走机构和回转布料机构的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的回转布料机构的第二种结构示意图；

图4为本发明一实施例中的回转布料机构的第三种结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的泵管随动机构的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种滚动支座的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的另一种滚动支座的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的楼层内固定泵管出料口布设示意图。

图中标号如下：

履带行走机构100；平台架体110；履带式滚轮120；驱动装置130；

回转布料机构200；支撑架210；布料管220；回转布料单元221；布料管旋转组件222；弯管一222a；弯管二222b；可旋转管箍一222c；回转基座230；钢索240；连接管箍250；液压支撑杆260；

泵管随动机构300；固定泵管301；可旋转泵管310；滚动支座320；管箍321；调节杆322；架体323；架体单元323a；滚轮324；橡胶履带325；泵管旋转连接件330；第一弯管331；第二弯管332；可旋转管箍二333。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的履带式楼层内混凝土布料系统及其施工方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供的履带式楼层内混凝土布料系统，包括履带行走机构100、回转布料机构200和泵管随动机构300。

参阅图1和图2所示，履带行走机构100包括平台架体110、位于平台架体110下方的履带式滚轮120和驱动装置130。作为举例，履带式滚轮120包括驱动轮、负重轮、托带轮、导向轮和包覆式履带构成，驱动轮与驱动装置130连接，驱动装置130包括发动机、传动机构和发动机的控制系统。平台架体110可由方形钢管和角钢焊接而成，用于支撑回转布料机构200。履带行走机构100的平台架体110上设置有与回转布料机构200固定连接的连接框，连接框为中孔的圆环式钢板，上面设置有用于固定回转布料结构200的螺栓孔。

参阅图1和图2所示，回转布料机构200包括布料管220、用于固定布料管220的支撑架210，以及位于支撑架210一端下方并与平台架体110连接的回转基座230。其中，布料管220与泵管随动机构300的泵管之间可水平旋转连接。回转基座230固定连接在连接框上。

作为举例，回转基座230包括回转轴承，回转轴承包括外圈、内圈和设置于内圈和外圈之间的滚珠。外圈与履带行走机构100的平台架体110上的连接框固定连接，支撑架210固定在内圈上，从而实现回转布料机构200在水平面内自由旋转。优选的实施方式为，回转轴承上连接有驱动电机，可实现回转布料机构200旋转布料的自动化操作。

为了实现回转布料机构200的自由旋转，布料管220需要与支撑架210一起旋转。作为举例，布料管220靠近支撑架210的端部设置有弯管，弯管与泵管随动机构300通过泵管旋转连接件固定连接。

进一步，由于布料管220一端悬臂设置，布料管220与支撑架210之间连接处将产生较大力矩，为了实现布料管220的稳定性，优选为，在支撑架210顶部和布料管220的悬臂端之间，还设置有钢索240。为了方便钢索240与布料管220固定连接，更优选为，布料管220上设置有连接管箍250，连接管箍250环箍在布料管220上，且连接管箍250上设置有连接孔，钢索240一端固定在连接孔中。

进一步，如图3所示，布料管220采用水平可折叠式结构，包括两个回转布料管单元221，两个回转布料管单元221之间通过布料管旋转组件222连接，布料管旋转组件222包括弯管一222a、弯管二222b和一个可旋转管箍一222c，布料管旋转组件222可在水平面内旋转。回转布料管单元221通过钢索240连接至支撑架210上。本实施例，通过调整两个回转布料管单元221之间的夹角，可以调整布料管220的布料半径，从而使全覆盖布料更加便捷。

进一步，如图4所示，布料管220采用垂直可折叠式结构，包括两个回转布料管单元221，两个回转布料管单元221之间通过布料管旋转组件222连接，布料管旋转组件222包括弯管一222a、弯管二222b和一个可旋转管箍一222c。与图7中不同的是：本实施方式中，布料管旋转组件222可在垂直平面内旋转，且回转布料管单元221通过液压支撑杆260支撑，从而实现布料管220旋转的机械化操作，使混凝土布料施工更加快捷高效。

参阅图1和图5所示，泵管随动机构300包括依次连接的若干可旋转泵管310，以及用于支撑可旋转泵管310的滚动支座320，还包括泵管旋转连接件330；泵管随动机构300一端与固定泵管301连接，另一端与布料管220连接；泵管旋转连接件330设置于两个相邻的可旋转泵管310的连接处，以及设置于可旋转泵管310和固定泵管301的连接处，以及设置于可旋转泵管310与布料管220的连接处。泵管旋转连接件330包括第一弯管331、第二弯管332和环箍在第一弯管331、第二弯管332的接口处的可旋转管箍二333。

参阅图5和图6所示，滚动支座320包括管箍321、调节杆322、架体323和若干滚轮324；滚轮324为小直径长滚轮，固定在支撑架210底部；架体323顶部设置有用于连接调节杆322的竖向通孔；调节杆322顶部与管箍321底部固定连接，调节杆322具有外螺纹，调节杆322底部穿过竖向通孔并用紧固螺母固定连接。优选为，紧固螺母包括设置在竖向通孔上下两侧调节螺杆上的螺母一和螺母二，通过调节螺母一和螺母二的位置，可以改变管箍321的高度，从而更好适应可旋转泵管310的高度，使滚动支座320具有更广泛的适用性。

图6和图7展示的是两种滚动支座320的结构形式，图6中，架体323包括两个平行间隔设置的架体单元323a，架体单元323a包括顶部横杆、底部横杆和竖向支撑杆，竖向支撑杆两端分别与底部横杆、顶部横杆固定连接，竖向通孔设置在顶部横杆上，滚轮324两端分别固定在两个架体单元323a的底部横杆上。图7中，架体323包括两个平行间隔设置的架体单元323a和将架体单元323a顶部固定连接的顶部连接杆，竖向通孔设置在顶部连接杆上，调节杆322穿过通孔固定在顶部连接杆上。

在实际工程中，滚轮324支撑于楼层面的钢筋网上，为了保证滚轮在楼层面的钢筋网上灵活行走，滚轮324的宽度大于钢筋网相邻两根钢筋的间距，优选为，滚轮324的宽度为钢筋网相邻两根钢筋的间距的2～3倍，始终能保持滚轮324至少支撑于两根钢筋上。

作为举例，如图5和图6所示，滚轮324为两对滚轮324，每一对滚轮324外侧包覆有一个橡胶履带325。滚轮324外侧包裹橡胶履带325可以增大与钢筋网的接触面，从而降低对钢筋网的伤害，并便于滚轮324运行。需要说明的时，在实际工程中，可根据钢筋网的受力情况配置多对滚轮324。

综上，本发明提供的楼层内混凝土布料系统，具有如下优点：履带行走机构100可以带动回转布料机构200、泵管随动机构300灵活行走，从而使混凝土布料施工实现全覆盖连续施工，相对于传统“退管法”点式布料，可以明显降低人工摊铺混凝土的工作量；特别是布料管220采用折叠式结构时，通过改变两个布料管220单元之间的夹角，可以调整布料管220的布料半径，从而使混凝土布料施工更加灵活，进一步提高了施工效率、降低了施工成本。

实施例二

本发明还提供了一种履带式楼层内混凝土布料系统的施工方法，下面结合图1至图7所示，对该施工方法做进一步描述。该施工方法包括如下步骤：

S1.如图8所示，根据核心筒大小及楼层板面积，确定固定泵管301布设数量、出口位置及泵管随动机构300的长度，然后安装履带行走机构100、回转布料机构200和泵管随动机构300，组成实施例一中的履带式楼层内混凝土布料系统。

S2.回转布料机构200进行旋转布料，并通过履带行走机构100后退式行走，使回转布料机构200实现在该处固定泵管301处的连续、全覆盖布料。

S3.拆除泵管随动机构300与固定泵管301之间的连接，移动泵管随动机构300、履带行走机构100至下一个固定泵管301的出口位置，使泵管随动机构300的一端连接至该处的固定泵管301上。

S4.重复步骤S2和S3，直至该楼层内混凝土均浇筑完毕，拆除履带式楼层内混凝土布料系统。

该施工方法相对于传统的“退管法”，减少了大量管道安装拆除的工作及人工摊铺混凝土的工作，实现了楼层内混凝土全覆盖连续布料，具有操作简单、施工方便、节约人工、降低成本的优点。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。