一种基于混凝土灌注桩的施工平台的制作方法

文档序号:43838343发布日期:2025-11-21 21:00阅读:28来源:国知局

本发明属于灌注桩,具体涉及一种基于混凝土灌注桩的施工平台。


背景技术:

1、混凝土灌注桩作为现代土木工程中重要的基础形式,通过在工程现场就位成孔并灌注混凝土形成桩体。其核心作用是将上部结构的荷载传递至深层地基,凭借适应性强、施工灵活等特点,可根据地质条件调整桩长与直径,尤其适用于复杂地层环境。

2、目前,常见的混凝土灌注桩施工平台主要由支撑框体、限位框体与进料搅拌机构成。支撑框体水平搭设于桩孔上方的桩体周边地基,形成稳定的承载基座;限位框体垂直固定于支撑框体上,通常呈矩形框架结构,为进料搅拌机提供线性滑动轨道,使其可沿桩孔轴线方向移动。进料搅拌机通过滚轮或滑块与限位框体连接,顶部设有进料口,进料口与混凝土输送机的输送管道对接,用于承接流动性混凝土物料;底部则开设排料口,混凝土经搅拌机初步搅拌后通过排料口上的浇筑导管下落至灌注桩孔内。

3、然而,在实际使用中,由于浇筑导管始终位于灌注桩孔上方且无法随混凝土液面上升而调整埋深,导致浇筑过程中浇筑导管下端持续处于混凝土液面之上。当新浇筑的混凝土从浇筑导管出口下落时,会直接穿过灌注桩孔内泥浆层,而非进入已浇筑的混凝土液体内。此时,泥浆中的水分与杂质会稀释混凝土,导致其强度降低、凝结性能劣化,形成泥浆夹渣层,存在严重的安全隐患。


技术实现思路

1、本发明针对现有施工平台在浇筑混凝土时存在泥浆稀释混凝土,导致混凝土强度降低的问题,提供了一种基于混凝土灌注桩的施工平台,可避免泥浆稀释混凝土,并防止混凝土强度降低。

2、为解决以上问题,本发明采用的技术方案为,一种基于混凝土灌注桩的施工平台,包括定位管,定位管的上方设置有灌注漏斗,灌注漏斗与定位管之间固定有支撑板,灌注漏斗的顶部固定有安装架,安装架上设置有搅拌机构,搅拌机构能够对灌注漏斗内的混凝土进行搅拌;灌注漏斗的底部与伸缩导管的上端连通,伸缩导管的下端安装有配重块,配重块与拉绳的一端固定连接,拉绳的另一端连接有卷绳机构,卷绳机构安装在安装架上,卷绳机构能够对拉绳进行收卷。

3、在本技术方案中,先将定位管置于灌注桩预定位置,随即启动卷绳机构放长拉绳,使伸缩导管下端在配重块作用下穿过泥浆层,直至抵达预定孔洞底部。此时向灌注漏斗内倒入混凝土,搅拌机构同步启动,对混凝土进行充分搅拌,确保其均匀性。搅拌后的混凝土经伸缩导管直接注入孔洞底部,随着混凝土持续灌注,卷绳机构开始收卷拉绳,带动伸缩导管下端逐步上升。此过程中,卷绳机构对拉绳的精准卷放,能够实时调控伸缩导管下端位置,使其始终保持在混凝土液面之下,有效规避了泥浆对混凝土的稀释风险,保障了混凝土强度,显著提升灌注质量。

4、进一步地,搅拌机构包括防护罩,防护罩的内部安装有驱动电机,驱动电机的输出轴与转动杆的上端固定连接,转动杆的下端贯穿防护罩并延伸到灌注漏斗的底部,转动杆为竖直布置,且转动杆的轴线与灌注漏斗的轴线重合,转动杆位于防护罩外部的外圆柱面上固定有若干搅拌杆。转动杆轴线与灌注漏斗轴线重合,使搅拌动作沿漏斗中心对称分布,避免偏心转动导致的振动或偏移,确保机构运行平稳,同时简化了防护罩与漏斗的安装对接难度。转动杆外圆柱面固定的若干搅拌杆,可在转动时形成以中心轴为圆心的辐射状搅拌范围,从灌注漏斗中部到侧壁均能被覆盖,配合转动杆延伸至灌注漏斗底部的设计,实现混凝土从上层到下层、从中心到边缘的全空间搅拌,避免出现搅拌死角。

5、进一步地,若干搅拌杆沿着转动杆的轴线等间距均匀分布,且若干搅拌杆均为水平布置。等间距分布的搅拌杆在转动杆上形成多层搅拌平面,从灌注漏斗的上部到下部,每层搅拌杆可独立对对应高度的混凝土进行剪切、翻转,确保不同深度的物料均能被均匀搅动,避免因混凝土重力沉降导致的上下层骨料分布不均。

6、进一步地,伸缩导管的下端固定有水平布置的连接杆,且连接杆关于伸缩导管的纵向中心面对称设置,连接杆的两端均连接有配重块,配重块为圆锥体形。连接杆关于伸缩导管纵向中心面对称设置,两端配重块质量相等且位置对称,使整个伸缩导管下端的重力分布以轴线为中心均匀分布,避免因单侧配重导致的导管倾斜或偏心。在穿过泥浆层或混凝土液面时,对称配重可抵消侧向力,确保伸缩导管始终沿竖直方向升降,提升定位精度。

7、进一步地,卷绳机构共有两组,每组卷绳机构均连接有拉绳,两个拉绳分别与连接杆的两端固定连接。两组卷绳机构通过拉绳分别连接连接杆两端,可通过同步收放拉绳使伸缩导管保持竖直状态。

8、进一步地,防护罩的内部设置有第一锥形齿轮,第一锥形齿轮固定在转动杆上,且第一锥形齿轮与转动杆同轴设置,每组卷绳机构均包括位于防护罩内的第二锥形齿轮,每个第二锥形齿轮均与第一锥形齿轮啮合,且每个第二锥形齿轮的外侧均设置有缠绕杆,缠绕杆为水平布置,缠绕杆的一端与对应第二锥形齿轮的外侧面固定连接,缠绕杆的另一端穿过防护罩与安装架转动连接,拉绳缠绕在缠绕杆上,拉绳的一端与缠绕杆的外圆柱面固定连接,拉绳的另一端穿过灌注漏斗与连接杆固定连接。驱动电机通过转动杆驱动第一锥形齿轮旋转时,同步带动两侧第二锥形齿轮及缠绕杆转动,使搅拌混凝土与收放拉绳仅需一台电机驱动。此外,第一锥形齿轮与两侧第二锥形齿轮直接啮合,通过齿轮齿廓的刚性传动,使两组卷绳机构的缠绕杆转速始终保持同步。这种硬连接无需依赖电子传感器或控制算法,从机械原理上消除了两侧拉绳收放速度的偏差,确保伸缩导管在升降过程中保持竖直姿态,避免因单侧速度差异导致的偏斜或晃动。

9、进一步地,每个缠绕杆的外部均套接有横向防护管,横向防护管的一端与安装架固定连接,横向防护管的另一端与防护罩连通,每个横向防护管的下方均设置有纵向防护管,纵向防护管的上端与横向防护管连通,纵向防护管的下端贯穿灌注漏斗的侧壁并与灌注漏斗固定连接,安装架上固定有上导向板,上导向板上设置有上导向孔,上导向孔与纵向防护管的位置相对应,灌注漏斗的底部外侧壁固定有下导向板,下导向板上设置有下导向孔,下导向孔与连接杆的位置相对应,拉绳的端部依次穿过横向防护管、纵向防护管、上导向孔和下导向孔,并与连接杆的端部固定连接。拉绳从缠绕杆出发,依次穿过横向防护管、纵向防护管,再通过上导向孔和下导向孔连接至连接杆,拉绳在灌注漏斗内部时,始终被金属管道包裹,可防止混凝土飞溅、泥浆溅射等杂物缠绕拉绳,同时避免拉绳与设备其他部件摩擦。

10、进一步地,上导向孔和下导向孔的中心线方向均为竖直方向,且上导向孔和下导向孔内均安装有直线轴承。直线轴承以滚动摩擦替代传统滑动摩擦,减少拉绳运动时的阻力,使收放过程更顺滑,避免因摩擦过大导致的卡顿问题。避免拉绳与孔壁直接摩擦,保护拉绳表面不被磨损,延长拉绳使用寿命。

11、进一步地,每个第二锥形齿轮的下方均设置有顶部开口的润滑油箱,润滑油箱与防护罩固定连接,润滑油箱内转动连接有涂抹辊,涂抹辊的侧面与第二锥形齿轮的齿面紧贴。第二锥形齿轮转动时带动涂抹辊同步旋转,能将润滑油实时均匀地涂抹到第二锥形齿轮的齿面上,形成连续油膜,避免干磨导致的磨损,让第二锥形齿轮始终处于良好的润滑状态。无需额外动力驱动润滑系统,利用第二锥形齿轮自身转动即可完成润滑动作,使润滑过程与传动过程自然结合,节省能源且结构简单。

12、进一步地,缠绕杆的外圆柱面上固定有凸轮,凸轮的外部套接有连接框,连接框的内顶部设置有轮廓槽,轮廓槽与凸轮的外轮廓滑动贴合,连接框的下方设置有密封框板,密封框板位于润滑油箱的顶部,密封框板上表面与连接框底部之间连接有连接绳,密封框板下表面与润滑油箱之间连接有弹力绳,密封框板上设置有密封槽,密封槽的形状与涂抹辊的横截面形状相适配。凸轮转动时驱动连接框上下移动,仅在连接框上移时通过连接绳提起密封框板,解除涂抹辊限位,使其随第二锥形齿轮转动完成润滑;连接框下移时,密封框板复位限制涂抹辊转动,停止润滑。这种转动-润滑-停止的周期性动作,可避免传统持续润滑导致的润滑油过量消耗,同时防止油膜过厚引发的传动阻力增加。

13、通过以上技术方案可以看出,本发明的优点在于:在本技术方案中,先将定位管置于灌注桩预定位置,随即启动卷绳机构放长拉绳,使伸缩导管下端在配重块作用下穿过泥浆层抵达孔洞底部。此时向灌注漏斗内倒入混凝土并同步启动搅拌机构,对混凝土进行充分搅拌以确保其均匀性。搅拌后的混凝土经伸缩导管直接注入孔洞底部,与此同时,卷绳机构开始收卷拉绳,带动伸缩导管下端随混凝土灌注进程逐步上升。综上所述,本装置通过卷绳机构对拉绳的精准卷放,可实时调控伸缩导管下端位置,使其始终保持在混凝土液面之下,有效避免了泥浆混入导致混凝土稀释的风险,从而保障混凝土强度和灌注质量。

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