手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法与流程

本发明涉及混凝土或能装载或浇注成型的类似物料的输送或作业领域，具体为一种手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法。

背景技术：

在民用建筑及工业建筑工程中，当涉及结构性墙体，其长度及高度分别超过5m及4m时，就需要设置构造柱和圈梁。按照正常的二次结构施工工艺，墙体可分为有圈梁的墙体和无圈梁的墙体。无圈梁墙体仅需要设置构造柱，其常规简略施工工艺是：在规定位置植筋放置钢筋→构造柱两边进行墙体砌筑（沉降）→对构造柱进行支模→浇筑混凝土→拆模养护。有圈梁墙体常规简略施工工艺是：在规定位置构造柱、圈梁植筋放置钢筋→构造柱两边进行墙体砌筑至圈梁以下→放置圈梁钢筋笼→圈梁、圈梁以下构造柱模板支设→浇筑混凝土→拆模养护→砌筑圈梁以上墙体砌筑→圈梁以上构造柱模板支设→浇筑圈梁以上构造柱→拆模养护。在正常情况下，耗时最长的工序是混凝土浇筑及养护。常规混凝土浇筑是施工人员基本处于2m及以上高度用塑料桶一桶一桶把混凝土倒入圈梁及构造柱中，然后进行高空（大于2m）振捣作业，存在较大作业安全隐患。特别是现在除住宅建筑以外其余综合楼层高基本设计在4m以上，这样就会更增加了高空作业危险性。层高、楼层越高，人工混凝土浇筑施工效率越低，浇筑时间过长，混凝土开始凝固，浇筑成型质量也就越差。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠、提高效率的混凝土浇筑设备，本发明公开了一种手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具，包括车体，其特征是：还包括输料装置、差速传动装置、电机和摇柄，

车体包括车架、万向轮、支腿和托板，车架为长方体，车架四条竖棱的底部各设一个万向轮，车架四条竖棱的一侧各设一个支腿，支腿的底端通过托板抵住地面；

输料装置包括轴承、螺旋轴和套筒，轴承的外圈固定在车架的顶面上，螺旋轴的底部固定在轴承的内圈内，套筒套设在螺旋轴外且套筒的底端固定在车架的顶面上，套筒外侧面的底部和顶部分别设有进料口和出料口；套筒整体直径不宜过大，确定尺寸在350mm～400mm内，为了减小重量降低危险性，可采用轻型材料定制的轴承和套筒；

差速传动装置包括水平齿轮、垂直齿轮、太阳齿轮和行星齿轮，水平齿轮水平设置，一对垂直齿轮分别设于水平齿轮的两侧且都和水平齿轮啮合，一对太阳齿轮和一对行星齿轮都设于由水平齿轮和垂直齿轮拼合成的空间内，一对太阳齿轮互相平行且互相正对，太阳齿轮还和水平齿轮互相平行，一对行星齿轮互相平行且互相正对，行星齿轮还和垂直齿轮互相平行，太阳齿轮和行星齿轮互相垂直，每个太阳齿轮的两侧分别和一个行星齿轮啮合，每个行星齿轮的两侧分别和一个太阳齿轮啮合，水平齿轮和位于下部的太阳齿轮通过连接轴同心且刚性连接，差速传动装置设于车体内的下部，位于上部的太阳齿轮和螺旋轴通过连接轴同心且刚性连接，电机的输出轴和位于一侧的垂直齿轮同心且刚性连接，摇柄和位于另一侧的垂直齿轮通过连接轴同心且刚性连接。

所述的手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具，其特征是：车架由下至上共有两层，车架内还设有配重块；

车架四条竖棱的底部各旋入一根螺旋柱，螺旋柱外套设螺母，万向轮设于螺旋柱的底端。

所述的手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

①准备：

在所建工程中，构造柱圈梁钢筋绑扎完成，模板支设完成，处于混凝土待浇筑状态；

②安装：

将车体移至待浇筑处，锁住万向轮，若有必要可把两块配重式混凝土块对称放置在车架底部。稳定其重心，伸开四个支腿并使支腿通过托板支撑在地面上，使万向轮脱离地面，在车体的顶部固定输料装置并设置套筒的进料口和出料口，在车体内的下部固定差速传动装置和电机，使位于上部的太阳齿轮和螺旋轴通过连接轴同心且刚性连接，使电机的输出轴和位于一侧的垂直齿轮同心且刚性连接，使摇柄和位于另一侧的垂直齿轮通过连接轴同心且刚性连接，上述几个主要关键部件可在施工现场组装，楼层间的垂直运输可在拆卸后直接进行，不会因为由于整体构造过大而不利于在各楼层间的移动；

③浇筑：

提前预估好一处构造柱的混凝土浇筑方量，选用塌落度较小的混凝土进行浇筑，保证混凝土与螺旋轴之间有较大摩擦力，可使混凝土能顺利垂直运输至出料口，避免出现混凝土因塌落度较大导致混凝土中的水与骨料发生离析情况，将混凝土投入套筒的进料口，使套筒顶部的出料口处深入构造柱内部，启动电机或摇动摇柄，电机或摇柄通过差速传动装置带动螺旋轴转动，混凝土从进料口输入后，在螺旋轴螺纹转动的带动下被由下至上经出料口输送至构造柱内，此处的动力输出一定要稳定，持续且不能过大。否则可能出现混凝土离析现象，影响材料质量，完成一处构造柱的浇筑后，使万向轮贴合地面，收起支腿，将车体移至下一个待浇筑处，继续浇筑混凝土；

④清洗：浇筑作业完毕后，卸下输料装置，分别清洗轴承、螺旋轴和套筒。

所述的手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具的使用方法，其特征是：

步骤②时，在车架内设有配重块，先旋松螺母接着正向转动螺旋柱使螺旋柱带动万向轮向上脱离地面，随后再锁紧螺母；

步骤③时，先旋松螺母接着反向转动螺旋柱使螺旋柱带动万向轮向下贴合地面，随后再锁紧螺母。

本发明可用于对圈梁、构造柱进行快速高效地浇筑混凝土，大大提高作业效率，避免了浇筑时需要人工进行梯架上下运输混凝土。经测算，使用人工浇筑混凝土，一天浇筑方量受垂直运输效率、材料的时效性以及人员效率的影响，每天浇筑为0.4m3，浇筑效率低下，人工消耗也大。采用本发明，一天浇筑方量可达5m3，不仅效率提高了十多倍，且还有继续提升的潜力，更避免了上下梯架所带来的危险因素。

本发明具有如下有益效果：

1.避免了传统人工浇筑混凝土中，梯架上下的危险性。

2.避免了传统人工浇筑混凝土中，施工效率低下，构造柱斜槽进料不方便，损耗较大。选用此项工具出料口直接进入构造柱内部。后续工人可直接进行专门振捣作业。

3.由于传统作业效率低下，为了合理增加混凝土的初凝时间，进场的商品混凝土的塌落度基本都比较大，混凝土质量不易保证，这样易导致构造柱出现漏浆现象。且由于等待时间较长，超过了混凝土的初凝时间。

4.最大优点的就是效率显著提高，一台工具的浇筑效率相当于至少十个泥工同时浇筑。节约了大量时间以及人力成本。可明显缩短工期降低费用成本。

综上所述：降低成本。对于企业而言，节约了大量时间及人工成本，方便施工提高了施工效率。不过此项工具还有待改进的地方，在后续施工过程中逐渐更新完善，使其能够更好的提高安全性和效率性。

附图说明

图1是本发明中车体的结构示意图；

图2是本发明中输料装置的结构示意图；

图3是本发明中差速传动装置的结构示意图；

图4是本发明中差速传动装置、电机和摇柄的连接示意图；

图5是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种手自一体二次结构混凝土垂直浇筑工具，包括车体1、输料装置2、差速传动装置3、电机4和摇柄5，如图1～图5所示，具体结构是：

车体1如图1所示：车体1包括车架11、万向轮12、支腿13和托板14，车架11为长方体，车架11四条竖棱的底部各设一个万向轮12，车架11四条竖棱的一侧各设一个支腿13，支腿13的底端通过托板14抵住地面；

输料装置2如图2所示：输料装置2包括轴承21、螺旋轴22和套筒23，轴承21的外圈固定在车架11的顶面上，螺旋轴22的底部固定在轴承21的内圈内，套筒23套设在螺旋轴22外且套筒23的底端固定在车架11的顶面上，套筒23外侧面的底部和顶部分别设有进料口231和出料口232；套筒23整体直径不宜过大，确定尺寸在350mm～400mm内，为了减小重量降低危险性，可采用轻型材料定制的轴承21和套筒23；

差速传动装置3如图3所示：差速传动装置3包括水平齿轮31、垂直齿轮32、太阳齿轮33和行星齿轮34，水平齿轮31水平设置，一对垂直齿轮32分别设于水平齿轮31的两侧且都和水平齿轮31啮合，一对太阳齿轮33和一对行星齿轮34都设于由水平齿轮3和垂直齿轮3拼合成的空间内，一对太阳齿轮33互相平行且互相正对，太阳齿轮33还和水平齿轮31互相平行，一对行星齿轮34互相平行且互相正对，行星齿轮34还和垂直齿轮32互相平行，太阳齿轮33和行星齿轮34互相垂直，每个太阳齿轮33的两侧分别和一个行星齿轮34啮合，每个行星齿轮34的两侧分别和一个太阳齿轮33啮合，水平齿轮31和位于下部的太阳齿轮33通过连接轴同心且刚性连接，差速传动装置3设于车体1内的下部，位于上部的太阳齿轮33和螺旋轴22通过连接轴同心且刚性连接，如图4所示：电机4的输出轴和位于一侧的垂直齿轮32同心且刚性连接，摇柄5和位于另一侧的垂直齿轮32通过连接轴同心且刚性连接。

本实施例中：车架11由下至上共有两层，车架11内还设有配重块；

车架11四条竖棱的底部各旋入一根螺旋柱15，螺旋柱15外套设螺母16，万向轮12设于螺旋柱15的底端。

本实施例使用时：按如下步骤依次实施：

①准备：

在所建工程中，构造柱圈梁钢筋绑扎完成，模板支设完成，处于混凝土待浇筑状态；

②安装：

将车体1移至待浇筑处，锁住万向轮12，还可把混凝土块作为配重块对称放置在车架11底部以稳定重心，伸开四个支腿13并使支腿13通过托板14支撑在地面上，先旋松螺母16接着正向转动螺旋柱15使螺旋柱15带动万向轮12向上脱离地面，随后再锁紧螺母16，在车体1的顶部固定输料装置2并设置套筒23的进料口231和出料口232，在车体1内的下部固定差速传动装置3和电机4，使位于上部的太阳齿轮33和螺旋轴22通过连接轴同心且刚性连接，使电机4的输出轴和位于一侧的垂直齿轮32同心且刚性连接，使摇柄5和位于另一侧的垂直齿轮32通过连接轴同心且刚性连接，上述几个主要关键部件可在施工现场组装，楼层间的垂直运输可在拆卸后直接进行，不会因为由于整体构造过大而不利于在各楼层间的移动；

③浇筑：

提前预估好一处构造柱的混凝土浇筑方量，选用塌落度较小的混凝土进行浇筑，保证混凝土与螺旋轴22之间有较大摩擦力，可使混凝土能顺利垂直运输至出料口232，避免出现混凝土因塌落度较大导致混凝土中的水与骨料发生离析情况，将混凝土投入套筒23的进料口231，使套筒23顶部的出料口232处深入构造柱内部，启动电机4或摇动摇柄5，电机4或摇柄5通过差速传动装置3带动螺旋轴22转动，混凝土从进料口231输入后，在螺旋轴22螺纹转动的带动下被由下至上经出料口232输送至构造柱内，此处的动力输出一定要稳定，持续且不能过大。否则可能出现混凝土离析现象，影响材料质量，完成一处构造柱的浇筑后，先旋松螺母16接着反向转动螺旋柱15使螺旋柱15带动万向轮12向下贴合地面，随后再锁紧螺母16，收起支腿13，将车体1移至下一个待浇筑处，继续浇筑混凝土；

④清洗：浇筑作业完毕后，卸下输料装置2，分别清洗轴承21、螺旋轴22和套筒23。