CN110978253A

CN110978253A - 一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置

Info

Publication number: CN110978253A
Application number: CN201911125454.0A
Authority: CN
Inventors: 周勇军; 郑勇; 何亦妹妹; 黄海燕; 李飞兵
Original assignee: Fujian Dali New Building Materials Technology Co ltd
Current assignee: Fujian Dali New Building Materials Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2020-04-10

Abstract

本发明公开了一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置，包括：在钢管桩筒的两端均密封焊接一块端板，然后在两块端板的中心贯穿插设一根钢管，通过将钢管桩筒的体积减去钢管位于钢管桩筒内部一段的体积即可得到需要灌注的混凝土体积；将组装好的钢管桩筒整体放入离心管模中并锁紧离心管模；将碎石、黄砂，水泥，水和减水剂按所需配比加入混凝土搅拌机中进行搅拌制得所需混凝土。优点在于：通过在制作过程中设置带有计量机构的存料斗和接料斗配合输送泵和输送管使用，通过电机驱动即可控制存料斗将混凝土经接料斗倒入计量管中，精确计量后再灌注入钢管桩筒中，能够精确控制混凝土的灌注量，从而保证后续制得的混凝土钢管桩的质量。

Description

一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置

技术领域

本发明涉及建筑桩基技术领域，尤其涉及一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置。

背景技术

预制混凝土钢管桩结合了钢管桩和混凝土管桩的优点，具有工期短、耐打性好、承载力高、抗弯抗剪性能高、质量可靠等特点，在高层建筑基础及港口码头等桩基中得到大量应用。但是，现有的混凝土钢管桩在制作时难以精确计量钢管桩筒内灌注混凝土的用量，混凝土灌注较多或较少均会影响混凝土钢管桩的质量。

为此，我们提出了一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中现有的混凝土钢管桩在制作时难以精确计量钢管桩筒内灌注混凝土的用量，混凝土灌注较多或较少均会影响混凝土钢管桩的质量的问题，而提出的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法，包括以下步骤：

S1，在钢管桩筒的两端均密封焊接一块端板，然后在两块端板的中心贯穿插设一根钢管，通过将钢管桩筒的体积减去钢管位于钢管桩筒内部一段的体积即可得到需要灌注的混凝土体积；

S2，将S1中组装好的钢管桩筒整体放入离心管模中并锁紧离心管模；

S3，将碎石、黄砂，水泥，水和减水剂按所需配比加入混凝土搅拌机中进行搅拌制得所需混凝土；

S4，将S3制得的混凝土提前存放至带有倾倒机构的存料斗中，然后通过与存料斗配合使用的计量机构来精确计量混凝土的体积，再通过与计量机构连接的输送泵和输送管将计量完成的混凝土灌注至离心管模内；

S5，将灌注完毕的离心管模整体输送至离心机托轮上，驱动离心机对离心管模进行离心成型；

S6，对离心成型后的混凝土钢管桩进行养护，当混凝土强度达到40MPa时拆除钢管和离心管模，拆除后继续对混凝土钢管桩进行养护直至达到设计强度。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法中，S3中所述制得的混凝土坍落度为20～50mm。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法中，S6中所述对混凝土钢管桩进行养护的方式可采用普通蒸养或高压高温蒸汽养护，采用普通蒸养恒温不少于6小时，温度不低于80℃；采用高压高温蒸汽养护时间不少于5小时，温度不低于200℃，压力不低于1MPa。

一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，包括底座、离心管模以及位于离心管模内部的钢管桩筒，所述钢管桩筒的两端均密封焊接有端板，两块所述端板中心共同贯穿滑动连接有钢管，其中一块所述端板还贯穿连接有一根输送管，所述输送管上安装有输送泵，且输送管的另一端连接有计量机构，所述计量机构包括底座上端竖直固接的一根支柱，所述支柱侧壁上焊接有支架，所述支架上固定支撑有接料斗，所述接料斗的底部竖直固接有一根计量管，所述计量管的下端安装有阀门，且阀门的另一端与输送管连通，所述底座上端还设有存料斗，且底座上端还安装有配合存料斗和接料斗使用的倾倒机构。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中，所述倾倒机构包括底座左侧上端固接的安装座，所述安装座上端贯穿固定安装有轴承，所述轴承的内圈固定套设有转动管，所述转动管的内壁上开设有内螺纹，且转动管内螺纹套接有活动杆，所述活动杆的底部固接有一块水平设置的限位板，且限位板与安装座内部两侧侧壁滑动连接，所述转动管的下端外部固定套接有蜗轮,所述蜗轮啮合有蜗杆，且蜗杆的一端贯穿延伸出安装座，所述安装座的外侧壁上固定安装有电机，所述蜗杆位于安装座外部的一端与电机的输出端固定连接；所述活动杆的上端转动连接有一个水平设置的支撑台，所述支撑台的上表面采用倾斜结构，所述存料斗位于支撑台上端且可沿支撑台的倾斜表面上下滑动，其中所述支架还与存料斗的外侧壁间活动连接有两根连接杆。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中，所述计量管采用钢化玻璃管。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中，所述限位板的两侧侧壁均固接有一个限位滑块，且安装座内部两侧侧壁上还对应开设有配合两个限位滑块使用的限位滑槽。

在上述的复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中，所述存料斗的出料口采用鹰嘴形结构，且存料斗的出料口位于接料斗左侧边缘的正上方。

与现有的技术相比，本复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法及装置的优点在于：通过在制作过程中设置带有计量机构的存料斗和接料斗配合输送泵和输送管使用，通过电机驱动活动杆升降抬放存料斗即可控制混凝土经接料斗倒入计量管中，精确计量后再灌注入钢管桩筒中，能够精确控制混凝土的灌注量，从而保证后续制得的混凝土钢管桩的质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置的结构示意图；

图2为图1中A部分的结构放大示意图；

图3为本发明提出的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中存料斗部分的结构俯视图；

图4为本发明提出的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置中离心机和托轮部分的结构示意图。

图中：1底座、2离心管模、3钢管桩筒、4端板、5钢管、6输送泵、7支柱、8支架、9接料斗、10计量管、11阀门、12存料斗、13安装座、14轴承、15转动管、16活动杆、17限位板、18蜗轮、19蜗杆、20电机、21支撑台、22连接杆、23输送管、24限位滑槽、25离心机、26托轮。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法，包括以下步骤：

S3，将碎石、黄砂，水泥，水和减水剂按所需配比加入混凝土搅拌机中进行搅拌制得所需混凝土；制得的混凝土坍落度为20～50mm。

S6，对离心成型后的混凝土钢管桩进行养护，养护方式可采用普通蒸养或高压高温蒸汽养护，采用普通蒸养恒温不少于6小时，温度不低于80℃；采用高压高温蒸汽养护时间不少于5小时，温度不低于200℃，压力不低于1MPa；当混凝土强度达到40MPa时拆除钢管和离心管模，拆除后继续对混凝土钢管桩进行养护直至达到设计强度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

参照图1-4，一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，包括底座1、离心管模2以及位于离心管模2内部的钢管桩筒3，钢管桩筒3的两端均密封焊接有端板4，两块端板4中心共同贯穿滑动连接有钢管5，其中一块端板4还贯穿连接有一根输送管23，输送管23上安装有输送泵6，且输送管5的另一端连接有计量机构，计量机构包括底座1上端竖直固接的一根支柱7，支柱7侧壁上焊接有支架8，支架8上固定支撑有接料斗9，接料斗9的底部竖直固接有一根计量管10，计量管10的下端安装有阀门11，且阀门11的另一端与输送管5连通；其中计量管10采用钢化玻璃管，钢化玻璃管强度较高且为透明材质，便于观察记录计量管10中混凝土的体积。

底座1上端还设有存料斗12，且底座1上端还安装有配合存料斗12和接料斗9使用的倾倒机构，倾倒机构包括底座1左侧上端固接的安装座13，安装座13上端贯穿固定安装有轴承14，轴承14的内圈固定套设有转动管15，转动管15的内壁上开设有内螺纹，且转动管15内螺纹套接有活动杆16，活动杆16的底部固接有一块水平设置的限位板17，且限位板17与安装座13内部两侧侧壁滑动连接；其中限位板17的两侧侧壁均固接有一个限位滑块，且安装座13内部两侧侧壁上还对应开设有配合两个限位滑块使用的限位滑槽24，使活动杆16和限位板17在安装座13内上下滑动时更加稳定；存料斗12的出料口采用鹰嘴形结构，且存料斗12的出料口位于接料斗9左侧边缘的正上方，便于存料斗12内的混凝土能够精准倒入接料斗9中，降低材料损耗；

转动管15的下端外部固定套接有蜗轮18,蜗轮18啮合有蜗杆19，且蜗杆19的一端贯穿延伸出安装座13，安装座13的外侧壁上固定安装有电机20，电机20采用sgmgv-13adc61伺服电机，蜗杆19位于安装座13外部的一端与电机20的输出端固定连接；活动杆16的上端转动连接有一个水平设置的支撑台21，支撑台21的上表面采用倾斜结构，存料斗12位于支撑台21上端且可沿支撑台21的倾斜表面上下滑动，其中支架8还与存料斗12的外侧壁间活动连接有两根连接杆22。

当使用本发明时，将S3制得的混凝土提前存放入存料斗12中，驱动电机20带动蜗杆19转动，蜗杆19转动带动蜗轮18和转动管15转动，由于活动杆16和转动管15螺纹连接且活动杆16下端被限位板17限位住了，因此当转动管15转动时活动杆16只能在限位板17的限位作用下上下移动；驱动电机20进行传动使活动杆16上升抬动支撑台21，由于连接杆22对存料斗12的限位作用，活动杆16上抬支撑台21时还会使支撑台21整体向右方倾斜，存料斗12会沿支撑台21表面略微向右下方滑动，从而可将存料斗12内的混凝土倾倒至接料斗9中再漏入计量管10内，通过计量管10上的体积刻度来计量混凝土的体积，计量完毕后打开阀门11，利用输送泵6将量好的混凝土通过输送泵灌注入钢管桩筒3内，可通过开关阀门11多次计量来精确控制混凝土的灌注量，从而保证后续制得的混凝土钢管桩的质量；钢管桩筒3内灌注混凝土完毕后，将离心管模2整体输送至离心机25的托轮26上，驱动离心机25带动托轮26对离心管模2进行离心成型，离心成型后进行养护即可制得混凝土钢管桩。

尽管本文较多地使用了底座1、离心管模2、钢管桩筒3、端板4、钢管5、输送泵6、支柱7、支架8、接料斗9、计量管10、阀门11、存料斗12、安装座13、轴承14、转动管15、活动杆16、限位板17、蜗轮18、蜗杆19、电机20、支撑台21、连接杆22、输送管23、限位滑槽24、离心机25、托轮26等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法，其特征在于，S3中所述制得的混凝土坍落度为20～50mm。

3.根据权利要求1所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作方法，其特征在于，S6中所述对混凝土钢管桩进行养护的方式可采用普通蒸养或高压高温蒸汽养护，采用普通蒸养恒温不少于6小时，温度不低于80℃；采用高压高温蒸汽养护时间不少于5小时，温度不低于200℃，压力不低于1MPa。

4.一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，包括底座（1）、离心管模（2）以及位于离心管模（2）内部的钢管桩筒（3），其特征在于，所述钢管桩筒（3）的两端均密封焊接有端板（4），两块所述端板（4）中心共同贯穿滑动连接有钢管（5），其中一块所述端板（4）还贯穿连接有一根输送管（23），所述输送管（23）上安装有输送泵（6），且输送管（5）的另一端连接有计量机构，所述计量机构包括底座（1）上端竖直固接的一根支柱（7），所述支柱（7）侧壁上焊接有支架（8），所述支架（8）上固定支撑有接料斗（9），所述接料斗（9）的底部竖直固接有一根计量管（10），所述计量管（10）的下端安装有阀门（11），且阀门（11）的另一端与输送管（5）连通，所述底座（1）上端还设有存料斗（12），且底座（1）上端还安装有配合存料斗（12）和接料斗（9）使用的倾倒机构。

5.根据权利要求4所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，其特征在于，所述倾倒机构包括底座（1）左侧上端固接的安装座（13），所述安装座（13）上端贯穿固定安装有轴承（14），所述轴承（14）的内圈固定套设有转动管（15），所述转动管（15）的内壁上开设有内螺纹，且转动管（15）内螺纹套接有活动杆（16），所述活动杆（16）的底部固接有一块水平设置的限位板（17），且限位板（17）与安装座（13）内部两侧侧壁滑动连接，所述转动管（15）的下端外部固定套接有蜗轮（18）,所述蜗轮（18）啮合有蜗杆（19），且蜗杆（19）的一端贯穿延伸出安装座（13），所述安装座（13）的外侧壁上固定安装有电机（20），所述蜗杆（19）位于安装座（13）外部的一端与电机（20）的输出端固定连接；所述活动杆（16）的上端转动连接有一个水平设置的支撑台（21），所述支撑台（21）的上表面采用倾斜结构，所述存料斗（12）位于支撑台（21）上端且可沿支撑台（21）的倾斜表面上下滑动，其中所述支架（8）还与存料斗（12）的外侧壁间活动连接有两根连接杆（22）。

6.根据权利要求4所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，其特征在于，所述计量管（10）采用钢化玻璃管。

7.根据权利要求5所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，其特征在于，所述限位板（17）的两侧侧壁均固接有一个限位滑块，且安装座（13）内部两侧侧壁上还对应开设有配合两个限位滑块使用的限位滑槽（24）。

8.根据权利要求4所述的一种复合成型预制混凝土钢管桩的制作装置，其特征在于，所述存料斗（12）的出料口采用鹰嘴形结构，且存料斗（12）的出料口位于接料斗（9）左侧边缘的正上方。