CN108506029A - 一种环向钢筋用上料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环向钢筋用上料装置，包括钢筋容纳拱架以及旋转部件，钢筋容纳拱架包括拱架组以及钢筋防脱组件，拱架组包括一组拱架单件或者至少并列设置的两组拱架单件，拱架单件上设有用于容纳钢筋的U形槽组；钢筋防脱组件包括至少一组钢筋防脱单件；旋转部件包括至少一组旋转单件，旋转单件包括动力源以及旋转连接件，通过动力源和旋转连接件的共同作用使得钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转。应用本发明技术方案，效果是：整体结构精简；通过钢筋容纳拱架结合钢筋防脱组件的设计，可确保一次性上料多根钢筋，钢筋不会脱离，安全性高；钢筋容纳拱架结合旋转部件的设计，机械化翻转上料，操作便捷。

Description

一种环向钢筋用上料装置
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别地，涉及一种环向钢筋用上料装置。
背景技术
衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。混凝土衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的混凝土衬砌施工。每次进行混凝土衬砌前，需在混凝土内部位置完成防水层材料的铺设和钢筋网的绑扎。
目前，国内的隧道防水材料铺设和钢筋绑扎采用的大多是简易的台架，钢筋上料都是靠人工来完成。而环向筋作为主筋，直径大长度长，在地面由两至三根对接成一整根后周长达20-38米长，靠其他的设备在隧道作业面环向无法施展。钢筋的上料基本上是过人工的拉拽和搬运来完成，一般由6-12个人一起协作，地面上由2-3个人负责钢筋的搬运和往上使劲，其余的人分布在简易台架的左右侧向平台和顶部平台上进行接应和拉拽(一般三层平台，左右侧向平台每层各1人，顶层平台2.3人)，每次只能将一根环向筋进行上料和初步固定。整体的钢筋绑扎作业需要耗时12-36小时完成，费时费工，工人的劳动强度很大。
因此，设计一种结构精简且能够实现钢筋快速高效上料的环向钢筋用上料装置具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构精简且能够实现钢筋快速高效上料的环向钢筋用上料装置，具体技术方案如下：
一种环向钢筋用上料装置，包括钢筋容纳拱架以及旋转部件；
所述钢筋容纳拱架包括拱架组以及钢筋防脱组件，所述拱架组包括一组拱架单件或者至少并列设置的两组拱架单件，所述拱架单件上设有用于容纳钢筋的U形槽组，所述U形槽组包括一组U形槽或者至少两组并列设置的U形槽，所述U形槽内至少能容纳一根钢筋；所述钢筋防脱组件包括至少一组钢筋防脱单件，其中至少一组所述钢筋防脱单件设置在所述拱架单件中的拱顶位置，用于防止所述U形槽中的钢筋脱落；
所述旋转部件包括至少一组旋转单件，所述旋转单件包括动力源以及旋转连接件，所述旋转连接件同时与所述拱架组和所述动力源连接，通过动力源和旋转连接件的共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转。
以上技术方案中优选的，还包括水平移动部件，所述水平移动部件包括驱动源以及与所述旋转单件一一对应设置的水平移动单件，所述水平移动单件包括水平轨道以及移动件，所述移动件同时与所述驱动源和所述旋转单件连接，且所述移动件能够在所述水平轨道上进行移动。
以上技术方案中优选的，所述移动件为轮组式行走部件、套管式行走部件或齿轮齿条式行走部件。
以上技术方案中优选的，所述水平轨道为工字型结构，所述移动件包括至少两组轮组，多组所述轮组均嵌入在所述水平轨道上，且通过水平轨道的上下翼缘进行限位。
以上技术方案中优选的，所述动力源和旋转连接件共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转角度为0°-115°的旋转；所述钢筋防脱单件与所述拱架单件相对应设置。
以上技术方案中优选的，所述钢筋防脱单件包括连接块以及卡钩，所述卡钩通过所述连接块与所述拱架单件连接，所述卡钩的一端可旋转式活动设置在所述连接块上，所述卡钩的另一端封堵所述U形槽防止钢筋脱落。
以上技术方案中优选的，所述钢筋防脱单件包括耳板组以及钢筋锁定插销，所述耳板组包括两组并列设置的耳板，且所述U形槽位于两组耳板之间，所述钢筋锁定插销可拆卸式贯穿两组所述耳板设置用于防止所述U形槽中的钢筋脱落。
以上技术方案中优选的，所述旋转连接件包括伸缩件、连杆组以及平衡梁，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向相同，所述移动件设置在所述平衡梁上；所述连杆组包括第一连杆和第二连杆，所述伸缩件的第一端与所述平衡梁的第一端活动连接，所述伸缩件的第二端同时与第一连杆的第一端和第二连杆的第一端连接，第一连杆的第二端与拱架单件活动连接，第二连杆的第二端与平衡梁的第二端活动连接；所述拱架单件的端部与平衡梁的第二端活动连接。
以上技术方案中优选的，所述旋转连接件包括平衡梁、拉杆、滑轮以及钢丝绳，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向相同，所述移动件设置在所述平衡梁上；所述拱架单件的端部铰接在所述平衡梁上，所述拉杆的两端分别与所述拱架单件的端部以及所述平衡梁连接；所述滑轮通过滑轮支撑座固定在台车的上部门架上，所述滑轮用于对所述钢丝绳起导向作用；所述钢丝绳的一端与所述动力源连接，另一端与所述拱架单件的拱顶部位可拆卸式连接。
以上技术方案中优选的，所述拱架组包括一组拱架单件；所述U形槽组包括两组并列设置的U形槽；所述钢筋防脱组件包括一组钢筋防脱单件；所述旋转部件包括两组旋转单件，两组所述旋转单件分别与所述拱架单件的两端端部连接。
应用本发明的技术方案，效果是：
1、本发明的环向钢筋用上料装置包括钢筋容纳拱架以及旋转部件，钢筋容纳拱架包括拱架组以及钢筋防脱组件，拱架组包括一组拱架单件或者至少并列设置的两组拱架单件，拱架单件上设有用于容纳钢筋的U形槽组；钢筋防脱组件包括至少一组钢筋防脱单件；旋转部件包括至少一组旋转单件，旋转单件包括动力源以及旋转连接件，通过动力源和旋转连接件的共同作用使得钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转。整体结构精简；通过钢筋容纳拱架结合钢筋防脱组件的设计，可确保一次性上料多根钢筋，钢筋不会脱离，安全性高；钢筋容纳拱架结合旋转部件的设计，机械化翻转上料，操作便捷。
2、本发明的环向钢筋用上料装置还包括水平移动部件，所述水平移动部件包括驱动源以及与所述旋转单件一一对应设置的水平移动单件。在驱动源的带动下，水平移动单件带动钢筋容纳拱架、旋转部件等一起水平移动至适当位置，减少操作人员的劳动强度，便于环向钢筋的施工，大大提高效率。移动件可采用轮组式行走部件、套管式行走部件或齿轮齿条式行走部件，根据实际需求进行设计，实用性强。
3、本发明中的动力源和旋转连接件共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转角度为0°-115°的旋转，便于纵向钢筋的施工；所述钢筋防脱单件与所述拱架单件相对应设置，确保每个拱架单件上的钢筋均不会脱离，大大提高施工安全性能。
4、本发明中钢筋防脱单件的结构多种多样，只需能够防止U形槽中的钢筋不滑落即可，可采用连接块以及卡钩的组合，也可以采用耳板和钢筋锁定插销的组合，结构精简且能够满足需求。
5、本发明的旋转连接件结构多种多样，能够实现钢筋容纳拱架进行翻转使得钢筋被顺利上料即可，可采用伸缩件、连杆组以及平衡梁的组合，也可采用平衡梁、拉杆、滑轮以及钢丝绳的组合，结构精简，便于制作和使用。
6、本发明中拱架单件的数量、U形槽的数量、钢筋防脱单件的数量以及旋转单件的数量均可根据实际需求进行设计，满足不同的需求。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例1中环向钢筋用上料装置的正视图(未图示钢筋防脱组件)；
图2是图1的侧视图(示意了翻转前和翻转后两个状态位置)；
图3是图2的局部放大图；
图4是图2的C-C剖视图(示意了钢筋)；
图5是实施例2中环向钢筋用上料装置的侧视图(示意了翻转前和翻转后两个状态位置)；
图6是图5中的D-D剖视图(示意了钢筋)；
其中：1、钢筋容纳拱架，1.1、拱架组，1.2、钢筋防脱组件，1.21、连接块，1.22、卡钩，1.3、U形槽组，1.31、U形槽，2、旋转部件，2.1、旋转连接件，2.11、伸缩件，2.12、连杆组，2.13、平衡梁，2.14、拉杆，2.15、滑轮，2.16、钢丝绳，2.17、滑轮支撑座，2.18、动力源，3、水平移动部件，3.1、水平轨道，3.2、移动件，3.3、驱动源，4、钢筋，5、拱架单件放置地面，6、上部门架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种环向钢筋用上料装置，包括钢筋容纳拱架1、旋转部件2以及水平移动部件3，详情如下：
所述钢筋容纳拱架1包括拱架组1.1以及钢筋防脱组件1.2，详见图1和图2，所述拱架组包括一组拱架单件(还可以根据实际需求设计成至少并列设置的两组拱架单件(拱架单件可以是箱型梁或桁架梁)，所述拱架单件上设有用于容纳钢筋的U形槽组1.3，所述U形槽组1.3包括一组U形槽1.31(还可以根据实际需求设计成至少两组并列设置的U形槽)，所述U形槽内至少能容纳一根钢筋(图4中示意了10根钢筋4)；所述钢筋防脱组件1.2包括一组与所述拱架单件相对应设置的钢筋防脱单件，所述钢筋防脱单件设置在所述拱架单件中的拱顶位置，详见图4，所述钢筋防脱单件包括连接块1.21以及卡钩1.22，所述卡钩通过所述连接块与所述拱架单件连接，所述卡钩的一端可旋转式活动设置在所述连接块上(此处优选铰接方式连接)，所述卡钩的另一端封堵所述U形槽防止钢筋脱落。
所述旋转部件2包括两组旋转单件，两组所述旋转单件分别与所述拱架单件的两端端部连接。所述旋转单件包括动力源以及旋转连接件2.1，详见图1-3，所述旋转连接件同时与所述拱架组和所述动力源连接，通过动力源和旋转连接件的共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行(旋转方向同隧道纵向方向，此处以拱架单件放置地面为基准旋转了115°，详见图2)。优选：所述旋转连接件2.1包括伸缩件2.11(此处优选伸缩油缸)、连杆组2.12以及平衡梁2.13，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向(即隧道纵向方向)相同；所述连杆组包括第一连杆和第二连杆，所述伸缩件的第一端与所述平衡梁的第一端活动连接，所述伸缩件的第二端同时与第一连杆的第一端和第二连杆的第一端连接，第一连杆的第二端与拱架单件活动连接，第二连杆的第二端与平衡梁的第二端活动连接；所述拱架单件的端部与平衡梁的第二端活动连接。除此之外，旋转连接件还可以采用卷扬机和钢丝绳的组合或链条和链轮的组合等其他结构。
所述水平移动部件3(详见图1-3)包括驱动源3.3以及与所述旋转单件一一对应设置的水平移动单件，所述水平移动单件包括水平轨道3.1以及移动件3.2，所述移动件设置在所述平衡梁上且同时与所述驱动源连接，且所述移动件能够在所述水平轨道3.1上进行移动。此处优选：所述水平轨道为工字型结构，所述移动件包括至少两组轮组，多组所述轮组均嵌入在所述水平轨道上，且通过水平轨道的上下翼缘进行限位。除此之外，所述移动件还可以采用套管式行走部件或齿轮齿条式行走部件等其他结构。
应用本实施例的技术方案，具体是：先将钢筋放置在拱架单件中的U形槽内，一次可放置多根；钢筋放置完后通过钢筋防脱单件中的卡钩限位，防止钢筋从U形槽中脱落；通过旋转部件中的动力源带动伸缩件动作，从而带动拱架单件(连同钢筋)进行翻转至设定位置；最后通过水平移动部件中的驱动源驱动移动件在水平轨道上移动，将拱架单件(连同钢筋)移动至相应位置，即完成钢筋的上料操作；进入后续施工工艺。
应用本实施例的技术方案，效果是：(1)钢筋上料装置结构精简，易于制作；(2)通过钢筋容纳拱架、旋转部件和水平移动部件的组合，将批量钢筋从施工地面上料至相应位置，与传统的人工上料比较，既减少了作业人员人数和降低了劳动强度，又能大大提高施工效率；(3)通过U形槽和钢筋防脱组件的组合设计，能够适用于各种规格的钢筋，通用性强。
实施例2：
本实施例与实施例1不同之处在于：
此种环向钢筋用上料装置结合台车使用，台车包括门架系统，门架系统包括立柱和上部门架组成，立柱可采用高度可调结构。
所述旋转连接件2.1包括平衡梁2.13、拉杆2.14、滑轮2.15以及钢丝绳2.16，详见图5，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向相同，所述移动件3.2设置在所述平衡梁上；所述拱架单件的端部铰接在所述平衡梁上，所述拉杆的两端分别与所述拱架单件的端部以及所述平衡梁连接；所述滑轮通过滑轮支撑座2.17固定在台车的上部门架6上，所述滑轮用于对所述钢丝绳起导向作用；所述钢丝绳的一端与所述动力源连接，另一端与所述拱架单件的拱顶部位可拆卸式连接(优选钢丝绳通过钢丝绳固定耳板与拱架单件连接)。
所述钢筋防脱单件包括耳板组1.23以及钢筋锁定插销1.24，详见图6，所述耳板组包括两组并列设置的耳板，且所述U形槽位于两组耳板之间，所述钢筋锁定插销可拆卸式贯穿两组所述耳板设置用于防止所述U形槽中的钢筋脱落。
应用本发明的技术方案，具体是：先将钢筋放置在拱架单件中的U形槽内，一次可放置多根；钢筋放置完后通过钢筋防脱单件中的钢筋锁定插销限位，防止钢筋从U形槽中脱落；通过旋转部件中的动力源带动钢丝绳动作(钢丝绳逐渐缩短)，从而带动拱架单件(连同钢筋)进行翻转至设定位置(当拱架单件向上翻转至钢丝绳固定耳板中心高于滑轮与钢丝绳接触点时，钢丝绳会逐渐与滑轮脱离，钢丝绳继续缩短带动拱架单件翻转)；最后通过水平移动部件中的驱动源驱动移动件在水平轨道上移动，将拱架单件(连同钢筋)移动至相应位置，即完成钢筋的上料操作；进入后续钢筋施工工艺。
本实施例的技术方案效果与实施例1相当。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环向钢筋用上料装置，其特征在于：包括钢筋容纳拱架(1)以及旋转部件(2)；
所述钢筋容纳拱架(1)包括拱架组(1.1)以及钢筋防脱组件(1.2)，所述拱架组包括一组拱架单件或者至少并列设置的两组拱架单件，所述拱架单件上设有用于容纳钢筋的U形槽组(1.3)，所述U形槽组(1.3)包括一组U形槽(1.31)或者至少两组并列设置的U形槽(1.31)，所述U形槽内至少能容纳一根钢筋；所述钢筋防脱组件(1.2)包括至少一组钢筋防脱单件，其中至少一组所述钢筋防脱单件设置在所述拱架单件中的拱顶位置，用于防止所述U形槽中的钢筋脱落；
所述旋转部件(2)包括至少一组旋转单件，所述旋转单件包括动力源以及旋转连接件(2.1)，所述旋转连接件同时与所述拱架组和所述动力源连接，通过动力源和旋转连接件的共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转。
2.根据权利要求1所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：还包括水平移动部件(3)，所述水平移动部件(3)包括驱动源以及与所述旋转单件一一对应设置的水平移动单件，所述水平移动单件包括水平轨道(3.1)以及移动件(3.2)，所述移动件同时与所述驱动源和所述旋转单件连接，且所述移动件能够在所述水平轨道(3.1)上进行移动。
3.根据权利要求2所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述移动件为轮组式行走部件、套管式行走部件或齿轮齿条式行走部件。
4.根据权利要求3所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述水平轨道为工字型结构，所述移动件包括至少两组轮组，多组所述轮组均嵌入在所述水平轨道上，且通过水平轨道的上下翼缘进行限位。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述动力源和旋转连接件共同作用使得所述钢筋容纳拱架连同钢筋一起进行旋转角度为0°-115°的旋转；所述钢筋防脱单件与所述拱架单件相对应设置。
6.根据权利要求5所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述钢筋防脱单件包括连接块(1.21)以及卡钩(1.22)，所述卡钩通过所述连接块与所述拱架单件连接，所述卡钩的一端可旋转式活动设置在所述连接块上，所述卡钩的另一端封堵所述U形槽防止钢筋脱落。
7.根据权利要求5所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述钢筋防脱单件包括耳板组(1.23)以及钢筋锁定插销(1.24)，所述耳板组包括两组并列设置的耳板，且所述U形槽位于两组耳板之间，所述钢筋锁定插销可拆卸式贯穿两组所述耳板设置用于防止所述U形槽中的钢筋脱落。
8.根据权利要求5所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述旋转连接件(2.1)包括伸缩件(2.11)、连杆组(2.12)以及平衡梁(2.13)，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向相同，所述移动件(3.2)设置在所述平衡梁上；所述连杆组包括第一连杆和第二连杆，所述伸缩件的第一端与所述平衡梁的第一端活动连接，所述伸缩件的第二端同时与第一连杆的第一端和第二连杆的第一端连接，第一连杆的第二端与拱架单件活动连接，第二连杆的第二端与平衡梁的第二端活动连接；所述拱架单件的端部与平衡梁的第二端活动连接。
9.根据权利要求5所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述旋转连接件(2.1)包括平衡梁(2.13)、拉杆(2.14)、滑轮(2.15)以及钢丝绳(2.16)，所述平衡梁水平设置且所述平衡梁的长度方向与拱架的翻转方向相同，所述移动件(3.2)设置在所述平衡梁上；所述拱架单件的端部铰接在所述平衡梁上，所述拉杆的两端分别与所述拱架单件的端部以及所述平衡梁连接；所述滑轮通过滑轮支撑座(2.17)固定在台车的上部门架上，所述滑轮用于对所述钢丝绳起导向作用；所述钢丝绳的一端与所述动力源连接，另一端与所述拱架单件的拱顶部位可拆卸式连接。
10.根据权利要求5所述的环向钢筋用上料装置，其特征在于：所述拱架组包括一组拱架单件；所述U形槽组(1.3)包括两组并列设置的U形槽(1.31)；所述钢筋防脱组件(1.2)包括一组钢筋防脱单件；所述旋转部件(2)包括两组旋转单件，两组所述旋转单件分别与所述拱架单件的两端端部连接。
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