一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法与流程

1.本发明涉及混凝土施工的技术领域，具体涉及一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法。


背景技术：

2.在水利工程中，如大坝、船闸等的浇筑作业过程中，较为常用的浇筑施工形式主要以分层连续浇筑和推移连续浇筑为主，具有混凝土浇筑量大，速度快的特点，这就对振捣提出了很高的要求，在保证振捣与浇筑的工序匹配的情况下，还有保障浇筑质量。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法，解决上述背景技术中的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括模块化主梁、滑动锁定装置以及振捣棒，在混凝土两侧的模板或预埋支撑钢管上固设有多个支架，在多个支架上沿混凝土浇筑方向架设有轨道，模块化主梁两端通过滑动锁定装置抵靠在轨道上移动；模块化主梁上均设有多个振捣棒，振捣棒通过伸缩装置与模块化主梁连接，通过伸缩装置带动振捣棒进入到混凝土中进行振捣。
5.优选的，模块化主梁通过多个框架式的标准节拼接而成，标准节之间通过螺栓进行固定，根据振捣区域的大小匹配不同数量的标准节。
6.优选的，模块化主梁的两端与滑动锁定装置固定连接，滑动锁定装置抵靠在轨道上移动，用于驱动模块化主梁和振捣棒移动到不同振捣区域后锁定。
7.优选的，模块化主梁上固设有多个固定架，固定架内设有滑动的安装框，安装框与固定架之间设有伸缩装置，伸缩装置用于驱动安装框上下移动。
8.优选的，安装框两侧固设有电机，电机输出轴上固设有软轴振捣棒，软轴振捣棒的软轴上套设有弹簧，通过电机驱动软轴振捣棒进行振捣。
9.优选的，模块化主梁内固设有多个卷盘，卷盘内设有自动收、放卷的电缆，电缆端部固设有高频振捣棒。
10.优选的，根据混凝土的混凝土水灰比、塌落度和浇筑量的参数设置振捣棒的振捣频率。
11.其方法步骤如下：s1、沿混凝土两侧架设轨道，根据混凝土区域大小拼接对应长度的模块化主梁，模块化主梁两端通过滑动锁定装置抵靠在轨道上；s2、设置振捣的相关参数，通过伸缩装置下方振捣棒，振捣棒接触到混凝土后开始进行振捣，直至插入下层混凝土5~10cm，使上下层混凝土通过振捣有效结合；s3、达到设定的振捣时间后，收起振捣棒，通过滑动锁定装置带动整体移动到下一振捣区域重复振捣。
12.优选的，轨道底部通过多根支架固定在混凝土两侧支护的模板上；轨道底部通过多根支架固定在混凝土内的预埋支撑钢管上。
13.优选的，通过伸缩装置带动安装框和软轴振捣棒下放进入到混凝土中进行振捣；通过卷盘放卷带动电缆和高频振捣棒下放进入到到混凝土中进行振捣。
14.本发明提供了一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法，有益效果：1、本发明振捣面积可全覆盖，无需横移，振捣效率高；2、本发明代替人工进行振捣，振捣时间、振捣频率、振捣深度可控；3、本发明可通过模块化拼装和更换振捣棒，可适应不同面积的振捣区域和振捣工况；4、施工全过程为机械化、自动化施工，减少了现场人工的投入、提高了混凝土外观结构质量。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1是本发明整体结构正视图；图2是本发明图1中局部方式视图a；图3是本发明图1的侧视图；图4是本发明预埋支撑钢管工况示意图；图5是本发明另一伸缩装置结构示意图；图6是本发明图5的侧视图；图中：模块化主梁1；安装框2；滑动锁定装置3；支架4；模板5；软轴振捣棒6；固定架7；伸缩装置8；弹簧9；电机10；轨道11；预埋支撑钢管12；连接螺栓13；卷盘14；高频振捣棒15。
具体实施方式
16.实施例1：如图1~4所示，一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法，包括模块化主梁1、滑动锁定装置3以及振捣棒，在混凝土两侧的模板5或预埋支撑钢管12上固设有多个支架4，在多个支架4上沿混凝土浇筑方向架设有轨道11，模块化主梁1两端通过滑动锁定装置3抵靠在轨道11上移动；模块化主梁1上均设有多个振捣棒，振捣棒通过伸缩装置与模块化主梁1连接，通过伸缩装置带动振捣棒进入到混凝土中进行振捣。由此结构，根据工况可以在混凝土两侧的模板5或预埋支撑钢管12上连接多个支架4，并通过轨道11将多个支架4连接，从而可以使得模块化主梁1两端通过滑动锁定装置3抵靠在轨道11上移动至需要振捣区域，在进行振捣时，通过伸缩装置带动振捣棒进入到混凝土中振捣。
17.优选的，模块化主梁1通过多个框架式的标准节拼接而成，标准节之间通过螺栓进行固定，根据振捣区域的大小匹配不同数量的标准节。由此结构，根据混凝土的跨度，从而拼接不同数量的标准节，适用各种工况。拼接组装连接方便快捷。
18.优选的，模块化主梁1的两端与滑动锁定装置3固定连接，滑动锁定装置3抵靠在轨道11上移动，用于驱动模块化主梁1和振捣棒移动到不同振捣区域后锁定。由此结构，滑动锁定装置3为带有锁定的自动行走装置，滑动锁定装置3内的多个行走轮卡在轨道11上，并通过电机驱动其移动，移动到位后可以对行走轮锁定。在长范围内浇筑混凝土时，可以通过滑动锁定装置3驱动整体沿浇筑方向移动振捣。轨道11上配有走行传感器，可以控制纵移距离。整机可以整体下放，振捣面积可全覆盖，无需横移，振捣效率高。也可以分段下放，精准控制振捣区域。可以跟随混凝土布料轨迹进行振捣，并且不会与架体发生干涉。
19.优选的，根据混凝土的混凝土水灰比、塌落度和浇筑量的参数设置振捣棒的振捣频率。由此结构，振捣棒插入和拔出的速度可根据需要设置，满足快插慢拔的振捣规范要求。振捣时间可根据混凝土水灰比、塌落度、浇筑量等参数提前设定振动时间，可以保证振动时间可控，避免过振、漏振、欠振等现象，提高振捣质量。
20.实施例2：如图1~4所示：优选的，模块化主梁1上固设有多个固定架7，固定架7内设有滑动的安装框2，安装框2与固定架7之间设有伸缩装置8，伸缩装置8用于驱动安装框2上下移动。由此结构，伸缩装置8为四节式，可以满足不同的振捣深度。伸缩装置8带动安装框2移动，同时带动安装框2上的软轴振捣棒6移动。
21.优选的，安装框2两侧固设有电机10，电机10输出轴上固设有软轴振捣棒6，软轴振捣棒6的软轴上套设有弹簧9，通过电机10驱动软轴振捣棒6进行振捣。由此结构，安装框2两侧共有四个电机10，电机10驱动独立的软轴振捣棒6进行振捣。弹簧9能够放置遇到钢筋或者混凝土含水量较低时，可以起到缓冲作用。
22.实施例3：如图5~6所示，优选的，模块化主梁1内固设有多个卷盘14，卷盘14内设有自动收、放卷的电缆，电缆端部固设有高频振捣棒15。由此结构，通过卷盘14的自动收、放卷，可以使得高频振捣棒15下放至混凝土中进行振捣，电缆为耐腐蚀的，通过电缆下放长度控制高频振捣棒15在混凝土内的深度。
23.实施例4：如图1~6所示，一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置的施工方法，具体步骤如下：步骤一、沿混凝土两侧架设轨道11，根据混凝土区域大小拼接对应长度的模块化主梁1，模块化主梁1两端通过滑动锁定装置3抵靠在轨道11上；步骤二、设置振捣的相关参数，通过伸缩装置下方振捣棒，振捣棒接触到混凝土后开始进行振捣，直至插入下层混凝土5~10cm，使上下层混凝土通过振捣有效结合；步骤三、达到设定的振捣时间后，收起振捣棒，通过滑动锁定装置3带动整体移动到下一振捣区域重复振捣。
24.优选的，轨道11底部通过多根支架4固定在混凝土两侧支护的模板5上；轨道11底部通过多根支架4固定在混凝土内的预埋支撑钢管12上，支架4通过预埋支撑钢管12与预埋支撑钢管12固定连接。由此结构，根据现场工况选用不同的安装结构。随着混凝土的浇筑高度不断增加，预埋支撑钢管12加长，整体通过支架4和预埋支撑钢管12固定连接，拆装方便。
25.通过起重机移位，通过起重机吊装至安装位置。
26.优选的，通过伸缩装置8带动安装框2和软轴振捣棒6下放进入到混凝土中进行振捣；通过卷盘14放卷带动电缆和高频振捣棒15下放进入到到混凝土中进行振捣。
27.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：包括模块化主梁（1）、滑动锁定装置（3）以及振捣棒，在混凝土两侧的模板（5）或预埋支撑钢管（12）上固设有多个支架（4），在多个支架（4）上沿混凝土浇筑方向架设有轨道（11），模块化主梁（1）两端通过滑动锁定装置（3）抵靠在轨道（11）上移动；模块化主梁（1）上均设有多个振捣棒，振捣棒通过伸缩装置与模块化主梁（1）连接，通过伸缩装置带动振捣棒进入到混凝土中进行振捣。2.根据权利要求1所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：模块化主梁（1）通过多个框架式的标准节拼接而成，标准节之间通过螺栓进行固定，根据振捣区域的大小匹配不同数量的标准节。3.根据权利要求1所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：模块化主梁（1）的两端与滑动锁定装置（3）固定连接，滑动锁定装置（3）抵靠在轨道（11）上移动，用于驱动模块化主梁（1）和振捣棒移动到不同振捣区域后锁定。4.根据权利要求1所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：模块化主梁（1）上固设有多个固定架（7），固定架（7）内设有滑动的安装框（2），安装框（2）与固定架（7）之间设有伸缩装置（8），伸缩装置（8）用于驱动安装框（2）上下移动。5.根据权利要求4所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：安装框（2）两侧固设有电机（10），电机（10）输出轴上固设有软轴振捣棒（6），软轴振捣棒（6）的软轴上套设有弹簧（9），通过电机（10）驱动软轴振捣棒（6）进行振捣。6.根据权利要求1所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：模块化主梁（1）内固设有多个卷盘（14），卷盘（14）内设有自动收、放卷的电缆，电缆端部固设有高频振捣棒（15）。7.根据权利要求1所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置，其特征是：根据混凝土的混凝土水灰比、塌落度和浇筑量的参数设置振捣棒的振捣频率。8.根据权利要求1~7中任一项所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置的施工方法，其方法步骤如下：s1、沿混凝土两侧架设轨道（11），根据混凝土区域大小拼接对应长度的模块化主梁（1），模块化主梁（1）两端通过滑动锁定装置（3）抵靠在轨道（11）上；s2、设置振捣的相关参数，通过伸缩装置下方振捣棒，振捣棒接触到混凝土后开始进行振捣，直至插入下层混凝土5~10cm，使上下层混凝土通过振捣有效结合；s3、达到设定的振捣时间后，收起振捣棒，通过滑动锁定装置（3）带动整体移动到下一振捣区域重复振捣。9.根据权利要求8所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置的施工方法，其特征是：轨道（11）底部通过多根支架（4）固定在混凝土两侧支护的模板（5）上；轨道（11）底部通过多根支架（4）固定在混凝土内的预埋支撑钢管（12）上。10.根据权利要求8所述一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置的施工方法，其特征是：通过伸缩装置（8）带动安装框（2）和软轴振捣棒（6）下放进入到混凝土中进行振捣；通过卷盘（14）放卷带动电缆和高频振捣棒（15）下放进入到到混凝土中进行振捣。

技术总结
本发明提供了一种用于大体积混凝土的装配式自动振捣装置及施工方法，包括模块化主梁、滑动锁定装置以及振捣棒，在混凝土两侧的模板或预埋支撑钢管上固设有多个支架，在多个支架上沿混凝土浇筑方向架设有轨道，模块化主梁两端通过滑动锁定装置抵靠在轨道上移动；模块化主梁上均设有多个振捣棒，振捣棒通过伸缩装置与模块化主梁连接，通过伸缩装置带动振捣棒进入到混凝土中进行振捣。本发明振捣面积可全覆盖，无需横移，振捣效率高；本发明代替人工进行振捣，振捣时间、振捣频率、振捣深度可控；施工全过程为机械化、自动化施工，减少了现场人工的投入、提高了混凝土外观结构质量。提高了混凝土外观结构质量。提高了混凝土外观结构质量。


技术研发人员：张永涛 杨秀礼 田唯 茅兵海 刘修成 范晨阳 程茂林 肖浩 沈立龙 管政霖 纪晓宇 夏昊 黄剑 张益鹏 李涛
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/8