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，本发明提供了一种楼层内混凝土布料系统，以泵管出料口为圆心、以布料管长度为半径进行圆周布料，大大降低了人工摊铺混凝土的工作量，提高了施工效率，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：

楼层内混凝土布料系统，包括：

输送管，所述输送管包括泵管和位于所述泵管上方的轨道；

支座，用于固定所述输送管；

布料机，所述布料机包括沿所述轨道移动的行走机构和固定于行走机构上方的回转布料机构；所述回转布料机构包括支撑架、位于支撑架底部并与行走机构固定连接的回转基座和支撑于所述支撑架上的布料管；所述布料管与所述输送管的泵管之间可水平旋转连接。

优选为，所述输送管包括若干输送管标准节和输送管转弯接头，以及设置于相邻两个所述输送管标准节的连接处和设置于所述输送管标准节与输送管转弯接头的连接处的管箍；所述输送管标准节包括泵管标准节和设置于所述泵管标准节上的轨道标准节；所述输送管转弯接头包括泵管接头和设置于所述泵管接头上的轨道接头。

优选为，所述行走装置包括行走架和位于所述行走架下方的若干滑移轮组，所述行走架上还设置有用于固定连接所述回转底座的连接框。

优选为，所述轨道为t型钢梁，所述t型钢梁的腹板底部与所述泵管固结；所述滑移轮组包括一个u型支架，以及设置于所述u型支架上的一个滚轮和四个扣轮，所述滚轮支撑于所述t型钢梁的翼缘的上表面；所述t型钢梁的腹板两侧各设置两个扣轮，所述扣轮紧贴所述t型钢梁的翼缘的下表面。

优选为，所述行走架上远离所述连接框的一端设置有立柱。

优选为，所述布料管通过钢索连接至所述支撑架上。

优选为，所述布料管采用可折叠式结构，包括若干布料管单元，所述布料管单元通过可旋转组件依次连接。

优选为，所述回转支座可拆卸固定于所述行走机构上，所述回转支座上设置有回转轴承，所述回转轴承上连接有回转驱动电机。

相应地，本发明还提供了一种楼层内混凝土布料系统的施工方法，包括如下步骤：

s1.根据核心筒及楼层大小形状合理布置与安装楼层第n层的输送管及支座，在所述输送管上确定若干浇筑位置点；然后将布料机的各个部件在一个浇筑位置点处进行组装，形成所述的楼层内混凝土布料系统；

s2.使所述布料机的布料管与所述输送管的泵管连通，然后旋转所述布料机进行混凝土布料，直至布料机在该浇筑位置点处布料完毕；

s3.拆除所述布料管与所述输送管泵管之间的连接，将所述布料机沿所述输送管移动至下一个浇筑位置点；拆除所述布料机已施工一侧的所述输送管及支座；

s4.重复步骤s2和s3，直至所有浇筑位置点的混凝土布料作业均已完成，拆除布料机及剩余的布料管及支座。

进一步，步骤s2中，所述布料管采用可折叠结构，包括若干布料管单元和连接于相邻两个所述布料管单元之间的可旋转组件，通过改变相邻所述布料管单元的角度，从而改变布料半径，使布料机在最大布料半径内进行全覆盖布料。

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：

(1)布料管可以在水平面内转动，将传统“退管法”点式布料扩展为圆周式布料，可以明显降低人工摊铺混凝土的工作量；特别是布料管采用折叠式结构时，通过该表两个布料管单元之间的夹角，可以调整布料管的布料半径，从而实现布料管在最大布料半径内的全覆盖布料，进一步大大降低了工人摊铺混凝土的工作量、提高了施工效率、降低了施工成本；

(2)在完成以布料管长度为半径的范围内的混凝土布料工作后，只需将弯管拆卸后将布料机沿轨道移动若干输送管标准节长度后，拆除不必要的输送管标准节，之后将泵管接头连接，即可再次浇筑，具有移动便捷、拆装简单的优点；

(3)在滚轮、回转基座连接有驱动电机时，可以实现行走机构移动的自动化操作和回转布料机构旋转布料的自动化操作，大大提高了混凝土浇筑的速度，提高了施工效率，可进一步缩短施工周期；

(4)采用泵管与轨道一体化设计，无需额外设置轨道，且输送管采用输送管标准节进行依次拼接、采用支座进行固定，由于输送管标准节具有统一的形状、尺寸，可采取工厂化、标准化生产，且便于现场快速拼接。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的楼层内混凝土布料系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的输送管标准单元的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的输送管转弯接头的结构示意图；

图4为本发明一实施例中的支座的结构示意图；

图5为本发明一实施例中的行走机构的结构示意图；

图6为本发明一实施例中的回转布料机构的一种结构示意图；

图7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8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。

图中标号如下：

输送管100；输送管标准节110；泵管标准节111；轨道标准节112；镂空孔112a；输送管转弯接头120；泵管接头121；轨道接头122；管箍130；

支座200；支座本体210；抱箍一220；转轴230；

布料机300；行走机构310；行走架311；滑移轮组312；u型支架312a；滚轮312b；扣轮312c；转轴312d；连接框313；布料管接头314；立柱315；回转布料机构320；支撑架321；回转基座322；布料管323；布料管单元323a；钢索324；抱箍二325；可旋转组件326；弯管一326a；弯管二326b；可旋转管箍326c；液压支撑杆327。

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所示，本实施例提供的楼层内混凝土布料系统，包括：输送管100、支座200和布料机300。

其中，输送管100包括泵管和位于泵管上方的轨道。具体为，输送管100由输送管标准节110依次连接，在转弯处通过输送管转弯接头120连接，输送管标准节110与输送管标准节110之间的连接处、输送管标准节110与输送管转弯接头120的连接处均通过管箍130固定连接。

如图2所示，输送管标准节110包括泵管标准节111和轨道标准节112，优选为轨道为t型钢梁，其腹板下端焊接在泵管标准节111上，更优选为，t型钢梁的腹板上设置有若干镂空孔112a，镂空孔112a可以为圆形或半圆形孔，可以节约钢材并减轻轨道自重，同时，还可以避让管箍130安装位置。

如图3所示，输送管转弯接头120包括泵管接头121和固定在泵管接头121上的轨道接头122。轨道接头122与轨道标准节112具有相同的材质和横断面形状，此处不再赘述。

其中，支座200用于将输送管100固定在楼层面的压型钢板上，图4展示了支座200的一种结构形式，包括支座本体210、抱箍一220、和转轴230。转轴230竖直固定于支座本体210上，并可绕其轴心转动，顶部与抱箍一220固定连接，抱箍一220环箍于泵管上。作为举例，支座本体210可由型钢杆件焊接而成，并通过螺栓固定于压型钢板上。

其中，布料机300包括行走机构310和回转布料机构320。其中，行走机构310固定在轨道上，并可沿轨道延伸方向移动，回转布料机构320支撑于行走机构310上。

图5展示了行走机构310的一种结构形式，具体包括行走架311和位于行走架311下方的若干滑移轮组312，行走架311上还设置有用于固定连接回转布料机构320的连接框313。

优选为，轨道为t型钢梁，滑移轮组312包括一个u型支架312a，和设置于u型支架上的滚轮312b和四个扣轮312c，滚轮312b支撑于t型钢梁的翼缘的上表面；t型钢梁的腹板两侧各设置两个扣轮312c，扣轮312c紧贴t型钢梁的翼缘的下表面。滑移轮组312通过滚轮312b和扣轮312c卡扣在t型钢梁的翼板上并可沿轨道移动。优选的实施方式为，如图5所示，滑移轮组312的u型支架312的顶部通过转轴312d与行走架311连接，使滑移轮组312可以旋转，以便顺利通过输送管转弯接头120。另一优选的实施方式为，滚轮312b连接有驱动电机，可实现布料机300行走的自动化操作。

如图6所示，回转布料机构320包括支撑架321、位于支撑架321底部的回转基座322和支撑于支撑架321上的布料管323，其中，布料管323与输送管100的泵管之间可水平旋转连接。

作为举例，回转基座322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，其中外圈与行走机构310的连接框313固定连接，支撑架321固定在内圈上，从而实现回转布料机构320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320旋转布料的自动化操作。

为了实现回转布料机构320的自由旋转，布料管323需要与支撑架321一起旋转。作为举例，布料管323靠近支撑架321的端部设置有弯管，弯管与输送管100端部通过可旋转管箍连接。优选的实施方式为，结合图5和图6所示，行走架311上设置有布料管接头314，布料管接头314的顶部与布料管323的端部弯管通过可旋转管箍固定连接，底部与泵管通过普通管箍或可旋转管箍固定连接。更优选为，行走架311上设置有立柱315，在布料机300移动时，布料管323旋转后支撑于立柱315上，可以调整布料机300的重心位置，有利于布料机300安全、平稳移动。

进一步，由于布料管323一端悬臂设置，布料管323与支撑架321之间连接处将产生较大力矩，为了实现布料管323的稳定性，优选为，在支撑架321顶部和布料管323的悬臂端，还设置有钢索324。为了方便钢索324与布料管323固定连接，更优选为，布料管323上设置有抱箍二325，抱箍二325环箍在布料管323上，且抱箍二325上设置有连接孔，钢索324一端固定在连接孔中。更进一步，支撑架321顶部和立柱315顶部之间，亦设置有钢索324。

进一步，如图7所示，布料管采用水平可折叠式结构，包括两个布料管单元323a，两个布料管单元323a之间通过可旋转组件326连接，可旋转组件326包括弯管一326a、弯管二326b和一个可旋转管箍326c，可旋转组件326可在水平面内旋转。。布料管单元323a通过钢索324连接至支撑架321上。本实施例，通过调整两个布料管单元323a之间的夹角，可以调整布料管的布料半径，从而实现布料管在最大布料半径内的全覆盖布料，进一步降低了工人摊铺混凝土的工作量。

进一步，如图8所示，布料管采用垂直可折叠式结构，包括两个布料管单元323a，两个布料管单元323a之间通过可旋转组件326连接，可旋转组件326包括弯管一326a、弯管二326b和一个可旋转管箍326c。与图7中不同的是：本实施方式中，可旋转组件326可垂直平面内旋转，且布料管单元323a通过液压支撑杆327支撑，从而实现布料管旋转的机械化操作，使混凝土布料施工更加快捷高效。

综上所述，本发明提供的楼层内混凝土布料系统，具有如下优点：

(1)布料管323可以在水平面内转动，将传统“退管法”点式布料扩展为圆周式布料，可以明显降低人工摊铺混凝土的工作量；特别是布料管323采用折叠式结构时，通过改变两个布料管单元323a之间的夹角，可以调整布料管323的布料半径，从而实现布料管323在最大布料半径内的全覆盖布料，进一步大大降低了工人摊铺混凝土的工作量、提高了施工效率、降低了施工成本；

(2)在完成以布料管323长度为半径的范围内的混凝土布料工作后，只需将弯管拆卸后将布料机300沿轨道移动若干输送管标准节110长度后，拆除不必要的输送管标准节110，之后将泵管接头121连接，即可再次浇筑，具有移动便捷、拆装简单的优点；

(3)在滚轮312b、回转基座322连接有驱动电机时，可以实现行走机构310移动的自动化操作和回转布料机构320旋转布料的自动化操作，大大提高了混凝土浇筑的速度，提高了施工效率，可进一步缩短施工周期；

(4)采用泵管与轨道一体化设计，无需额外设置轨道，且输送管100采用输送管标准节110进行依次拼接、采用支座200进行固定，由于输送管标准节110具有统一的形状、尺寸，可采取工厂化、标准化生产，且便于现场快速拼接。

实施例二

本发明还提供了一种楼层内混凝土布料系统的施工方法，下面结合图1至图7对该施工方法作进一步描述，具体包括如下步骤：

s1.根据核心筒及楼层大小形状合理布置与安装楼层第n层的输送管100及支座200，在输送管100上确定若干浇筑位置点；然后将布料机300的各个部件在一个浇筑位置点处进行组装，形成实施例一中所述的楼层内混凝土布料系统。

其中，浇筑位置点均设置在泵管标准节111的连接处，两个浇筑位置点之间的距离，具体由布料管323长度和泵管标准节111长度确定，作为举例，布料管323长度为3.5m，泵管标准节111长度为3m，则每个浇筑位置点的布料范围的直径为7m，则可选为每隔两个泵管标准节111设置一个浇筑位置点。

s2.使布料机300的布料管323与输送管100的泵管连通，然后旋转布料机300进行混凝土布料，直至布料机300在该浇筑位置点处布料完毕。

其中，布料管323通过可旋转弯管与输送管100的泵管连接，以保证布料管323可以随回转支座200一起旋转。当行走机构310设置有布料管接头314时，仅需将布料管接头314上端通过可旋转管箍与布料机300连接，下端通过管箍与泵管连接即可。

其中，当布料管323采用可折叠式结构时，布料机300进行混凝土布料施工中，通过改变相邻布料管单元323a的角度，从而改变布料半径，使布料机300在最大布料半径内进行全覆盖布料。

s3.拆除布料管323与输送管100泵管之间的连接，将布料机300沿输送管100移动至下一个浇筑位置点；拆除布料机300已施工一侧的输送管100及支座200。

其中，当行走机构310设置有立柱315时，布料机300沿输送管100移动之前，布料机300的回转布料机构320回转，使布料管323支撑于行走机构310的立柱315上，从而改变布料机300的整体重心，有利于布料机300沿轨道平稳运行。

s4.重复步骤s2和s3，直至所有浇筑位置点的混凝土布料作业均已完成，拆除布料机300及剩余的布料管323及支座200。

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。