CN110774431A - 一种混凝土立柱的喷淋养护装置 - Google Patents

Abstract

一种混凝土立柱的喷淋养护装置，旨在解决现有技术中使用人工对混凝土立柱进行喷淋养护的操作粗糙，混凝土立柱上的水分分布不均，导致养护后的混凝土立柱的质量无法满足预期质量要求的技术问题。本发明包括框架构件，立柱位于框架构件内部，框架构件包括水平框架和竖直框架，竖直框架可沿立柱高度方向折叠，框架构件上连接有可对立柱表面进行喷淋养护的喷淋构件，喷淋构件包括水泵、输液管和喷头，立柱的底端设有用以回收自立柱表面流下的养护液的集水构件，水泵的进水口与集水构件的集水井通过进液管相连。本发明可对立柱进行不间断喷淋养护，立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程基本一致，保证养护后的混凝土立柱的质量满足预期质量要求。

Description

一种混凝土立柱的喷淋养护装置

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种混凝土立柱的喷淋养护装置。

背景技术

桥梁建设施工过程中，混凝土立柱是主要的支撑构件，目前的混凝土立柱在通过工厂预制后送往施工现场安装之前，需要依照混凝土立柱的材料配比及体积大小进行相应时长的洒水保湿养护。混凝土立柱的洒水保湿养护是水泥水化及混凝土硬化正常发展的重要条件，混凝土的养护质量与混凝土强度发展及耐久性呈正相关。目前常用的混凝土立柱的保湿养护方法的具体养护操作中，在立柱浇筑完毕后，尽快对混凝土立柱加以覆盖，在规定的养护时间内使混凝土保持湿润，采用塑料薄膜严密覆盖被养护立柱，并应保持塑料薄膜内有凝结水。现有技术中对混凝土立柱的保湿养护，以人工喷淋养护为主，但是由于立柱较高，工人喷水操作极为不便，养护难度较大；此外，由于工人操作的不可控性，对立柱的喷淋洒水常常是不均匀的，甚至当工人怠工时，立柱的保湿养护通常无法达到预设标准。

申请号为CN 201621456239.0的中国专利公开了一种混凝土预制件定型化养护装置，包括底板构件、可装拆式框架和喷淋系统，所述底板构件包括底板，底板的四周设置竖向边，在一侧竖向边上设有可关开式流水口，在底板的四周外侧沿着边沿设置收集槽，收集槽采用由高至低的方式朝向一侧设置，收集槽的最低处连接集水井；所述可装拆式框架由基座、立柱和水平连杆构成，水平连杆包括横向连杆和纵向连杆，立柱可装拆固定于基座上，水平连杆与立柱之间、水平连杆之间采用连接件可装拆连接；所述喷淋系统包括水泵、输水管道、喷淋头和控制电路，其中水泵设置于集水井中，喷淋头安装于可装拆式框架上。

上述装置采用可装拆式框架与喷淋系统相结合的设计能对预制件进行全方位养护，有效地提高预制块的养护质量，节省人工，可重复利用水资源，避免浪费；但是，喷淋系统的使用过程中需保证良好的密封性，上述发明中水平连杆与立柱之间、水平连杆之间均采用连接件可装拆连接，这就使得各构件之间需具备良好的拆装密封性，装置的制备成本较高，此外，上述装置在使用过程中，需要按照立柱高度从立柱底部开始逐步搭接，装置的使用过程较为不便。

此外，现有技术中使用塑料薄膜对混凝土立柱进行保湿，洒水喷淋间断进行，由于混凝土立柱的水泥水化及混凝土硬化是随着养护时间递进发生的，在养护初期，混凝土立柱的水泥水化及混凝土硬化程度较低，混凝土立柱的抗渗性较差，此时喷淋在立柱上的水分快速向立柱下方流动聚集，混凝土立柱上半部的养护效果较差，混凝土立柱下半部的水分积聚过多影响养护的正常进行，综合而言，混凝土立柱的水泥水化及混凝土硬化沿立柱高度方向不均匀及进行，进而影响养护后的混凝土立柱的质量。

发明内容

本发明为了克服现有技术中使用人工对混凝土立柱进行喷淋养护的操作粗糙，混凝土立柱上的水分分布不均，使得立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程不均，进而导致养护后的混凝土立柱的质量无法满足预期质量要求的技术问题，提供一种混凝土立柱的喷淋养护装置，所述喷淋养护装置可对立柱进行不间断喷淋养护，自立柱流出的喷淋水通过集水构件回收后再次被喷淋构件利用，立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程基本一致，进而在保证养护后的混凝土立柱的质量满足预期质量要求的同时降低了喷淋养护的耗水量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种混凝土立柱的喷淋养护装置，包括框架构件，立柱位于所述框架构件内部，框架构件包括水平框架和竖直框架，竖直框架可沿立柱高度方向折叠，框架构件上连接有可对立柱表面进行喷淋养护的喷淋构件，喷淋构件包括水泵、输液管和喷头，立柱的底端设有用以回收自立柱表面流下的养护液的集水构件，水泵的进水口与集水构件的集水井通过进液管相连。

混凝土立柱模制完成后，需要对立柱喷淋进行洒水保湿养护，以便于水泥水化及混凝土硬化正常发展。现有技术中，对立柱的喷淋养护主要依靠工人的手工喷淋，但是由于立柱通常较高，工人对立柱上端进行喷淋的难度较大，立柱的上端和立柱的底部容易因水泥水化及混凝土硬化的进程不一致而产生分层现象，立柱的质量较低；此外，由于工人主观惰性的存在，立柱通常无法按照相关标准得到有效养护。本发明提供了一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其中，立柱位于所述框架构件内部，喷淋构件中的输液管将自水泵抽出的养护液输送至喷头且通过喷头对立柱表面进行喷淋养护，立柱的底端设有用以回收自立柱表面流下的养护液的集水构件，水泵的进水口与集水构件的集水井通过进液管相连；本发明克服了现有技术中使用人工对混凝土立柱进行喷淋养护的操作粗糙，混凝土立柱上的水分分布不均，使得立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程不均，进而导致养护后的混凝土立柱的质量无法满足预期质量要求的技术问题，所述喷淋养护装置可对立柱进行不间断喷淋养护，自立柱流出的喷淋水通过集水构件回收后再次被喷淋构件利用，立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程基本一致，进而在保证养护后的混凝土立柱的质量满足预期质量要求的同时降低了喷淋养护的耗水量。进一步的，本发明中，竖直框架可沿立柱高度方向折叠，具体的，竖直框架包括连接杆和收缩杆，连接杆的端部与水平框架的顶角铰接，由橡胶材料制备的输液管均匀布设在水平框架和连接杆上；当所述喷淋养护装置不使用时，调节连接杆与水平框架之间的夹角至0°，相邻两个水平框架错位重叠，整个喷淋养护装置构成“捕鱼笼”式折叠结构；当所述喷淋养护装置对立柱表面进行喷淋养护时，按照立柱高度对连接杆与水平框架之间的夹角在0°到90°之间进行适应性调节，当立柱高度较大时，连接杆与水平框架之间的夹角靠近90°，当立柱高度较低时，连接杆与水平框架之间的夹角靠近0°，所述喷淋养护装置的高度可依照立柱高度进行适配性调节，喷淋养护装置的适用范围较广。

作为优选，竖直框架所在平面与立柱的一个侧面平行，竖直框架包括连接杆和收缩杆，相邻两个水平框架通过连接杆相连并在竖直框架所在平面上形成“Z”字型结构，收缩杆沿立柱高度方向依次连接所有水平框架。

本发明中，为便于对连接杆与水平框架之间的夹角进行调节，将数值框架设置在与立柱的一个侧面平行的同一平面上，为防止所述喷淋养护装置因重心偏移而发生侧倾，收缩杆沿立柱高度方向依次连接所有水平框架，从而对喷淋养护装置形成竖向支撑，当所述喷淋养护装置不使用时，收缩杆处于收缩状态，当所述喷淋养护装置对立柱表面进行喷淋养护时，收缩杆处于延展状态。

作为优选，竖直框架的顶端连接有移位板，收缩杆的顶端与移位板的侧平面固定连接，移位板的顶端设有用以对所述喷淋养护装置进行吊装移动的移位耳。

本发明所述喷淋养护装置未使用时处于折叠状态，当需要使用时，吊车通过移位板上端的移位耳对所述喷淋养护装置进行吊装移动至立柱上方，同步调节连接杆与水平框架之间的夹角以及收缩杆的长度，直至喷淋养护装置的高度与立柱的高度一致为止。对比技术中的喷淋养护装置需要依照立柱高度进行同步搭建，而本发明所述的喷淋养护装置只要依照立柱高度进行适应性调节即可，本发明所述装置的使用便捷性较高。

作为优选，水平框架选用不锈钢杆件制备，连接杆的端部与水平框架的顶角铰接，由橡胶材料制备的输液管均匀布设在水平框架和连接杆上，输液管的进液口位于所述喷淋养护装置底部且与水泵的出水口相连，喷头沿输液管的管线均匀布设且均朝向立柱表面。

上述技术方案对喷淋养护装置做了进一步限定，输液管由橡胶材料制备，同时满足了输液管对延展性及防腐蚀性的要求，水平框架选用不锈钢杆件制备，在保证框架整体结构的稳定性的同时避免了水平框架的快速锈蚀，装置的使用寿命较长。

作为优选，集水构件包括位于立柱底部的底板，底板的四周设有用以升高水位的竖向边，在一侧竖向边上设有用于排出底板上聚集的养护液的可关开式流水口，流水口与底板外周的集水井相连。

上述技术方案对集水构件做了限定，具体的，集水构件包括位于立柱底部的底板，底板的四周设有用以升高水位的竖向边，由于自立柱流出的养护液中通常混有未完成固化的水泥及混凝土，将所述养护液直接进行回收再喷淋容易造成喷头或输液管的堵塞，底板与竖向边共同构成的“集水池”在对养护液进行收集的同时对养护液中的水泥及混凝土进行初步沉淀分离，分离后的上清液通过流水口流入底板外周的集水井中。

作为优选，进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔，滤膜在传动机构的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动。

底板与竖向边共同构成的“集水池”对养护液中的水泥及混凝土进行的沉淀分离是初步的，集水井中仍存在大量未完成固化的水泥及混凝土，为防止喷头或输液管发生堵塞，进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜。传统的滤膜在使用过程中经滤膜分离的固体分离物积聚在滤膜上，随着过滤进程的加深，滤膜上沉积的固体分离物逐渐变厚，被过滤的滤液需要流经密度较高的固体分离物层，水泵自集水井中抽水的效率大幅下降。本发明中，进液管上用以分离固液混合物的滤膜在传动机构的带动下可在进液管的横截面上滑动，与固液混合物接触的滤膜上不会发生固体分离物大量堆积的现象，滑出进液管内管的滤膜将固体分离物留在分离腔中，滤膜被粗略净化。本发明中，与待分离的固液混合物接触的滤膜上的固体分离物始终保持在较低的沉积量，滤膜上的固体分离物几乎不会影响液体流动，水泵自集水井的抽水效率始终维持在较高水平。

作为优选，所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上对称设有第一矩形孔，第一矩形孔沿进液管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致。

位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上的第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，滤膜可在进液管的横截面上往复滑动，设定传动机构的速度后，滤膜在传动机构的带动下稳步滑出进液管，与固液混合物接触的用以分离的滤膜上的固体沉积物始终维持在较低水平。

作为优选，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合。

上述技术方案对用以容纳固体分离物的分离腔的结构做了限定，其中，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，经第一矩形孔滑出的滤膜均须通过分离腔远离进液管的壁面上的沿其厚度方向贯通的第二矩形孔；具体的，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合，当传动机构带动滤膜滑动时，滤膜上的固体分离物大多被第二矩形孔阻挡进而无法随滤膜一体滑出分离腔，从而实现对滤膜的粗略清理，进而使得滤膜可反复利用，延长滤膜的使用寿命。

作为优选，传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮和第二滚轮，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始过滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上。

滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始过滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上；当未开始过滤操作时，滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上，在过滤过程中，第一滚轮和第二滚轮同向转动，滤膜向初始状态下未缠绕滤膜的滚轮上缠绕，当需要进行下一过滤操作时，第一滚轮和第二滚轮反向转动即可。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）所述喷淋养护装置可对立柱进行不间断喷淋养护，立柱各部位的水泥水化及混凝土硬化进程基本一致，进而保证养护后的混凝土立柱的质量满足预期质量要求；（2）自立柱流出的喷淋水通过集水构件回收后再次被喷淋构件利用，喷淋养护的耗水量较低；（3）滤膜在传动机构的带动下不断移动，滤膜上的固体分离物积聚在分离腔中，与待分离的固液混合物接触的滤膜上的固体分离物始终保持在较低的沉积量，滤膜上的固体分离物几乎不会影响液体流动，与集水井相连的水泵的抽水效率始终维持在较高水平。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明中框架构件的结构示意图。

图3是本发明中集水构件和喷淋构件的结构示意图。

图4是本发明中进液管的结构示意图。

图中：

1、框架构件，11、水平框架，12、竖直框架，121、连接杆，122、收缩杆，2、喷淋构件，21、水泵，211、进水口，212、出水口，22、输液管， 23、喷头，3、集水构件，31、集水井，32、底板，321、竖向边，4、进液管，41、分离腔，42、第一矩形孔，43、第二矩形孔，5、移位板，51、移位耳，6、流水口，7、滤膜，8、传动机构，81、第一滚轮，82、第二滚轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上“、“下”、“前”、“后“、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1至图4所示，一种混凝土立柱的喷淋养护装置，包括框架构件1，立柱位于所述框架构件内部，框架构件包括水平框架11和竖直框架12，竖直框架可沿立柱高度方向折叠，框架构件上连接有可对立柱表面进行喷淋养护的喷淋构件2，喷淋构件包括水泵21、输液管22和喷头23，立柱的底端设有用以回收自立柱表面流下的养护液的集水构件3，水泵的进水口211与集水构件的集水井31通过进液管4相连；竖直框架所在平面与立柱的一个侧面平行，竖直框架包括连接杆121和收缩杆122，相邻两个水平框架通过连接杆相连并在竖直框架所在平面上形成“Z”字型结构，收缩杆沿立柱高度方向依次连接所有水平框架；竖直框架的顶端连接有移位板5，收缩杆的顶端与移位板的侧平面固定连接，移位板的顶端设有用以对所述喷淋养护装置进行吊装移动的移位耳51；水平框架选用不锈钢杆件制备，连接杆的端部与水平框架的顶角铰接，由橡胶材料制备的输液管均匀布设在水平框架和连接杆上，输液管的进液口位于所述喷淋养护装置底部且与水泵的出水口212相连，喷头沿输液管的管线均匀布设且均朝向立柱表面；集水构件包括位于立柱底部的底板32，底板的四周设有用以升高水位的竖向边321，在一侧竖向边上设有用于排出底板上聚集的养护液的可关开式流水口6，流水口与底板外周的集水井相连；进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜7，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔41，滤膜在传动机构8的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动；所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上对称设有第一矩形孔42，第一矩形孔沿进液管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致；第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔43，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合；传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮81和第二滚轮82，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始过滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上。

如图中所示方向，由刚性杆连接形成矩形状框架的水平框架自上而下通过收缩杆依次相连，收缩杆与水平框架相互垂直，连接杆的两端分别于相邻两个水平框架的顶角铰接，连接杆与相邻两个水平框架共同形成“Z”字型结构，框架构件的顶端设有移位板，收缩杆的上端与移位板的侧平面固定连接，移位板的上平面上设有两个平行排布的移位耳，移位耳呈弧形杆状，框架构件的底部设有底板，底板的四周设有用以升高水位的竖向边，在一侧竖向边上设有用于排出底板上聚集的养护液的可关开式流水口，流水口与底板外周的集水井相连，一端与水泵的进水口相连的进液管的另一端与集水井相连，进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜。

本发明所述喷淋装置处于未使用状态时，调节连接杆与水平框架之间的夹角至0°，由于相邻两个水平框架均通过连接杆相连，因而所述喷淋装置可沿其高度方向折叠缩减体积，最终形成阶梯状折叠结构；当所述喷淋装置处于使用状态时，有两种使用方法，其一是调节连接杆与水平框架之间的夹角，同步延展收缩杆，当喷淋装置的高度稍大于待养护立柱的高度时，吊车吊装移位耳，将喷淋装置罩在立柱外周上，然后连接输液管的进液口和水泵的进水口；其二是吊车吊装移位耳将处于折叠状态的喷淋装置移动至待养护立柱的上方，手动调节连接杆与水平框架之间的夹角并同步延展收缩杆，直至喷淋装置完全覆盖待养护立柱，连接输液管的进液口和水泵的进水口，同时水泵的进水口与集水井通过进液管相连。

Claims (9)

1.一种混凝土立柱的喷淋养护装置，包括框架构件，其特征在于，立柱位于所述框架构件内部，框架构件包括水平框架和竖直框架，竖直框架可沿立柱高度方向折叠，框架构件上连接有可对立柱表面进行喷淋养护的喷淋构件，喷淋构件包括水泵、输液管和喷头，立柱的底端设有用以回收自立柱表面流下的养护液的集水构件，水泵的进水口与集水构件的集水井通过进液管相连。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，竖直框架所在平面与立柱的一个侧面平行，竖直框架包括连接杆和收缩杆，相邻两个水平框架通过连接杆相连并在竖直框架所在平面上形成“Z”字型结构，收缩杆沿立柱高度方向依次连接所有水平框架。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，竖直框架的顶端连接有移位板，收缩杆的顶端与移位板的侧平面固定连接，移位板的顶端设有用以对所述喷淋养护装置进行吊装移动的移位耳。

4.根据权利要求2所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，水平框架选用不锈钢杆件制备，连接杆的端部与水平框架的顶角铰接，由橡胶材料制备的输液管均匀布设在水平框架和连接杆上，输液管的进液口位于所述喷淋养护装置底部且与水泵的出水口相连，喷头沿输液管的管线均匀布设且均朝向立柱表面。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，集水构件包括位于立柱底部的底板，底板的四周设有用以升高水位的竖向边，在一侧竖向边上设有用于排出底板上聚集的养护液的可关开式流水口，流水口与底板外周的集水井相连。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，进液管上设有用以分离固液混合物的滤膜，进液管的外壁面上设有用以容纳固体分离物的分离腔，滤膜在传动机构的带动下可在进液管和分离腔的横截面上往复滑动。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，所述进液管的横截面呈回字型，位于进液管宽度方向上的第一管壁和第二管壁上对称设有第一矩形孔，第一矩形孔沿进液管管壁的厚度方向贯通，第一矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，第一矩形孔位于截面呈U型的分离腔内部，分离腔远离进液管的壁面上设有沿其厚度方向贯通的第二矩形孔，第二矩形孔的形状与滤膜的截面形状一致，第二矩形孔和第一矩形孔沿进液管的长度方向错位排布，第二矩形孔和滤膜之间呈过盈配合。

9.根据权利要求7所述的一种混凝土立柱的喷淋养护装置，其特征在于，传动机构包括均由电机驱动的第一滚轮和第二滚轮，长条状的滤膜的两端分别与第一滚轮和第二滚轮固定连接，第一滚轮位于第一管壁外侧，第二滚轮位于第二管壁外侧，滤膜的长度远大于第一滚轮和第二滚轮之间的距离，未开始过滤操作时超出第一滚轮和第二滚轮之间的距离的滤膜缠绕在第一滚轮或第二滚轮上。

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