CN103174146A - 变态混凝土施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变态混凝土施工设备，属于施工技术领域。它包括主机、PLC系统、动作臂、振捣棒、注浆器、翻转油缸和灰浆泵送装置，动作臂经连接件与振捣棒连接，灰浆泵送装置经输浆管与注浆器连接；灰浆泵送装置包括机架、浆液箱、搅拌机、转子泵和马达，还包括清洗水箱；浆液箱侧面下部设有排空阀；浆液箱盖上设有加浆孔，清洗水箱盖上设有加水孔。由一台主机作为浆液输送与加注系统、工作装置和PLC控制系统的基础平台和动力源，完成变态混凝土施工浆液输送作业，并完成振捣作业。本发明注浆均匀,注浆量控制精确，操作简单，保证了施工质量，简化了施工工序，提高了施工效率，降低了操作人员的劳动强度；灰浆泵送装置可进行自清洗，解决了浆液沉淀堵管问题。

Description

变态混凝土施工设备

所属技术领域

本发明涉及一种施工设备，尤其是变态混凝土施工，属于施工技术领域。

背景技术

目前，，碾压混凝土坝技术以其机械化程度高、工期短、投资省等优点，在世界范围内水利水电大坝施工中得到了广泛的应用。变态混凝土一般与碾压混凝土相伴随，且变态混凝土对碾压混凝土坝的防渗、耐久及美观等方面发挥了巨大的作用。在变态混凝土施工中，不仅要求注浆准确均匀，而且要求振捣密实。现有的变态混凝土浆液输送与加注施工通常采用以下两种方法。一种方法是直接在制浆站安装输浆泵类设备，敷设输浆管路直接输送至工作面，然后在摊铺好的碾压混凝土料上面直接将浆液铺洒在表面，靠浆液从表面自然渗透；另一种方法是采用运输设备搭载浆液存储容器进入工作面，在摊铺好的碾压混凝土料上面，用普通工具或特制的简易工具造出一定深度的沟槽，或用简易的造孔器每隔一定距离造出排孔和行孔，然后将浆液铺洒在沟槽内或孔中。这两种方法的主要限制为：第一种方式工序简单，但加注位置、加注范围、加注浆液量等难以控制，而且输浆管路长易造成堵塞，维护与检修任务重；第二种方式工序复杂，需要大量人工辅助，工作效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种集合变态混凝土施工各工序的设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：变态混凝土施工设备，包括主机、PLC系统、动作臂、振捣棒、注浆器、翻转油缸和灰浆泵送装置，动作臂经连接件与振捣棒连接，灰浆泵送装置经输浆管与注浆器连接；灰浆泵送装置包括机架、浆液箱、搅拌机、转子泵和马达，还包括清洗水箱；浆液箱下部的出浆管经出浆阀、出浆三通与转子泵连接；转子泵出口经泵三通、送浆管、

输浆三通、回浆阀到浆液箱的回浆孔；出浆三通、泵三通的分支经各自管道与清洗水箱底部连接；输浆三通的分支经送浆阀到输浆管；浆液箱侧面下部设有排空阀；浆液箱盖上设有加浆孔，清洗水箱盖上设有加水孔。

通过灰浆泵送装置和注浆器实现变态混凝土注浆作业，在浆液渗透时间达到设定值时，操作工作装置（包括注浆装置和振捣装置两个部分），振捣棒使

其调整为振捣工作状态，实现振捣作业，整合注浆和振捣功能于一体，完成变态混凝土施工。

本发明的有益效果是，注浆均匀,注浆量控制精确，操作简单，保证了施工质量，简化了施工工序，提高了施工效率，降低了操作人员的劳动强度；灰浆泵送装置可进行自清洗，解决了浆液沉淀堵管问题。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是图1中灰浆泵送装置的左视图（放大）；

图3是图2的俯视图。

图中零部件及编号：

1—浆液箱，2—搅拌机，3—转子泵，4—马达，5—清洗水箱，

6—出浆三通，7—出浆阀，8—出浆管，9—泵三通，10—翻转油缸，

11—送浆管，12—动作臂，13—主机，14—输浆三通，15—回浆阀，

16—输浆分管，17—洗管阀，18—振捣棒，19—洗箱阀，20—PLC系统，

21—浆液箱盖，22—清洗水箱盖，23—排空阀，24—机架，25—送浆阀，

26—加浆孔，27—加水孔，28—输浆管，29—回浆孔，30—灰浆泵送装置，

31—连接件，32—注浆器，33—单向分配阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

参见图1—3，变态混凝土施工设备，包括主机13、PLC系统20、动作臂（2、振捣棒18、注浆器32、翻转油缸10和灰浆泵送装置30，动作臂12经连接件31与振捣棒18连接，灰浆泵送装置30经输浆管28与注浆器32连接；灰浆泵送装置30包括机架24、浆液箱1、搅拌机2、转子泵3和马达4，还包括清洗水箱5；浆液箱1下部的出浆管8经出浆阀7、出浆三通6与转子泵3连接；转子泵3出口经泵三通9、送浆管11、输浆三通14、回浆阀15到浆液箱1的回浆孔29；出浆三通6、泵三通9的分支经各自管道与清洗水箱5底部连接；输浆三通14的分支经送浆阀25到输浆管28；浆液箱1侧面下部设有排空阀23；浆液箱盖21上设有加浆孔26，清洗水箱盖22上设有加水孔27。

主机13是各组成部分的基础平台和动力源。输浆管28以钢管为主，在相对转动或活动部位采用软管，管路从灰浆泵送装置30由一根主管输送至工作装置后，根据需要由单向分配阀33分为多根输浆分管16，其分别与注浆器19连接；结合施工条件合理设计布置注浆器19的数量与分布方式；通过翻转油缸14连接在一起，通过控制翻转油缸14实现注浆与振捣功能的切换；PLC系统20包含传感器、控制系统主机和操作屏。传感器布置于动作臂12适当位置时用于控制主机13动作，布置于转子泵3联轴节位置时用于浆液输送计量；操作屏用于显示工作状态、发出工作指令以及工作内容统计输出。施工全过程均由PLC系统20进行操作控制与管理。

连接件31与主机连接在一起，并作为振捣棒18、注浆器32的安装基座；振捣棒18固定支座和注浆器32固定支座通过翻转油缸10连接，通过翻转油缸可实现注浆器固定支座的翻转；在注浆工况下注浆器和振捣棒间隔布置，且注浆器工作端布置位置低于振捣棒工作端布置位置；在振捣工况下注浆器向内翻转和振捣棒形成一定夹角且不影响振捣棒进行插入振捣施工。

根据工作条件的变化，浆液输送与加注系统的主要工作工况包括送浆、回浆、循环、洗管和洗箱。注浆完成并合理控制渗透时间后，切换为振捣工作状态，完成变态混凝土的振捣施工。

浆液输送工作状况如下：

送浆工况：浆液灌注进入浆液箱1后，搅拌机2持续进行搅拌以免浆液沉淀或凝固；出浆阀7、送浆阀25打开，其余阀关闭，转子泵3由马达4驱动正转，往输浆管28送浆。浆液以一定压力经过单向分配阀25、输浆分管16，在注浆器32已插入摊铺好的碾压混凝土料内适当深度时，浆液通过注浆器32端部的出浆孔出浆，完成浆液输送与加注施工。

回浆工况：为防止送浆间歇期管路内浆液发生沉淀，出浆阀7和送浆阀25打开，其余阀关闭，转子泵3由马达4驱动反转，将输浆管28中的浆液送回浆液箱1。

循环工况：为防止转子泵3及其两侧的管路中浆液发生沉淀，出浆阀7和回浆阀15打开，其余阀关闭，转子泵3按照一定的时间周期由马达4驱动正转，将浆液箱1中的浆液循环经过转子泵3及其两侧管路，再循环进入浆液箱1。

洗管工况：在完成当班的输浆与注浆任务后，洗管阀17和送浆阀25打开，其余阀关闭，转子泵3由马达4驱动正转，往输浆管28送水，对单向分配阀33、输浆分管16及注浆器32进行清洗。

洗箱工况：在完成当班的输浆与注浆任务后，出浆阀7、洗箱阀19和排空阀23打开，其余阀关闭，转子泵3由马达4驱动反转，利用清洗水箱5中的水对浆液箱1进行清洗。

振捣工作状况如下：

注浆完成并合理控制渗透时间后，通过翻转油缸10将工作装置连接件31翻转（图1中振捣工况），将振捣棒18插入已完成注浆的碾压混凝土内进行振捣作业，直至满足施工技术要求为止。然后交替进行注浆与振捣作业，直到完成变态混凝土施工。

Claims (1)

1.一种变态混凝土施工设备，包括主机（13）、PLC系统（20）、动作臂（12）、振捣棒（18）、注浆器（32）、翻转油缸（10）和灰浆泵送装置（30），动作臂（12）经连接件（31）与振捣棒（18）连接，灰浆泵送装置（30）经输浆管（28）与注浆器（32）连接；其特征在于，灰浆泵送装置（30）包括机架（24）、浆液箱（1）、搅拌机（2）、转子泵（3）和马达（4），还包括清洗水箱（5）；浆液箱（1）下部的出浆管（8）经出浆阀（7）、出浆三通（6）与转子泵（3）连接；转子泵（3）出口经泵三通（9）、送浆管（11）、输浆三通（14）、回浆阀（15）到浆液箱（1）的回浆孔（29）；出浆三通（6）、泵三通（9）的分支经各自管道与清洗水箱（5）底部连接；输浆三通（14）的分支经送浆阀（25）到输浆管（28）；浆液箱（1）侧面下部设有排空阀（23）；浆液箱盖（21）上设有加浆孔（26），清洗水箱盖（22）上设有加水孔（27）。

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