CN111851290B - 一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，底盘，车轮系统，液压杆，储料箱；所述底盘下表面安装有两组车轮系统，两组车轮系统分别十字交叉设置；所述底盘上表面可上下滑动的设有储料箱，在储料箱与底盘之间设有液压杆，液压杆推动储料箱上下移动；所述底架相邻的侧边设有L形的推柄；车轮系统包括轮桥，轮臂，滚轮，转向杆，连接杆，齿条；轮桥两端下方可转动的安装有轮臂，滚轮安装在轮臂上；该装置专门针对桥梁栏杆的浇筑施工用，可以将配置好的混凝土通过本装置快速的浇筑到桥梁的栏杆模子里，同时还可以根据栏杆的高度进行调节出料口的高度以达到适配；本申请的车轮布局可以很好的控制转向，可以达到快速精准调位至目标区域。

Description

一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置。

背景技术

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，是指由胶结料、颗粒状集料、水以及需要加入的外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料；通过倾倒进模板围成的一定形状空间，经过一定时间的物理、化学变化后，形成抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽、形状符合设计要求的构筑物，而常见混凝土浇筑设备如混凝土泵、混凝土泵车、皮带运输浇筑设备、起重机配合浇筑装置等，用于大型混凝土构筑物浇筑，这类混凝土构筑物方量较大，工程投资较高；小推车、翻斗车、溜槽等可用于小型混凝土构筑物浇筑，小推车、翻斗车常用于行走基面以下位置构筑物混凝土浇筑，溜槽可配合其他机械使用。

目前，桥梁栏杆单位长度需要混凝土方量较小，使用混凝土泵、泵车等大型浇筑设备不经济，一般施工方为节约成本，不会使用这样的设备进行浇筑，大多数都会采用小推车、翻斗车运送混凝土至浇筑位置，然后将混凝土浇筑到桥梁栏杆模子内；在实际操作过程中，栏杆高于桥面一定高度，所以栏杆模子与桥面有一定高差，小推车、翻斗车等，无法根据现场的情况进行相应的高度调节，适用性低，只能够由人工将混凝土填充至桥梁栏杆内，效率十分低下，而且还耗费体力；关键是人工浇筑由于速度缓慢，在桥梁栏杆内不同高度的混凝土凝固时间不一致，非常影响质量，成型后的桥梁栏杆常常会产生裂缝，这非常影响安全。

同时，目前的解决办法（设备）在浇筑的过程中也无法控制浇筑的混凝土流量，影响工作效率，因此需要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，该装置专门针对桥梁的栏杆的浇筑施工用，可以将配置好的混凝土通过本装置快速的浇筑到桥梁的栏杆模子里，同时还可以根据栏杆的高度进行调节出料口的高度以达到适配；此外，由于本装置搭载混凝土后，重量较大，因此需要由施工车辆牵引行进，本申请的车轮布局可以很好的控制转向，同时避免了万向轮转向的不定向转向的问题，可以达到快速精准调位至目标区域。

一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，底盘，车轮系统，液压杆，储料箱；所述底盘下表面安装有两组车轮系统，两组车轮系统分别十字交叉设置；所述底盘上表面可上下滑动的设有储料箱，在储料箱与底盘之间设有液压杆，液压杆推动储料箱上下移动；所述底架相邻的侧边设有L形的推柄；

所述车轮系统包括轮桥，轮臂，滚轮，转向杆，连接杆，齿条；所述轮桥两端下方可转动的安装有轮臂，滚轮安装在轮臂上；所述轮臂的安装轴与转向杆的一端刚性连接，转向杆的另一端与连接杆的一端铰接连接，连接杆的另一端与齿条的一端铰接连接，齿条沿轮桥轴向滑动，且齿条铰接点与轮臂的安装轴以轮桥轴向为中心，水平方向错开分布；在齿条之间设有齿轮，齿轮通过舵机驱动，齿轮带动轮臂在90°范围内做旋转式往复运动；

所述轮桥上方固定有两层隔板，形成底盘，在隔板层之间设有蓄电池；在上层隔板的两侧竖向的设有滑道，相应的在储料箱对侧壁竖向的设有与滑道相适配的滑轨，储料箱通过滑道与滑轨的配合安装在底盘上；

所述储料箱上的侧面底部设有排料口，在排料口上可开闭的设有堵料门；所述储料箱的内底部设有斜坡面，斜坡面的坡底位于排料口处。

优选地，所述轮桥上设有位于齿条的交接点处沿轮桥的轴向设有限位槽，齿条的铰接轴伸入至限位槽内，由限位槽约束齿条的自由度。

优选地，所述轮臂顶部设有安装轴，相应的，轮桥两端纵向的设有用于安装轴转过的轴孔，安装轴通过轴承与轴孔装配。

优选地，两组车轮系统中，齿条、转向杆、连接杆分别分布在轮桥的上下两侧，并且分别由两个舵机独立控制。

优选地，所述堵料门上下滑动的安装在储料箱上，具体为：在排料口上方的储料箱上设有滑槽，堵料门安装在滑槽内，沿滑槽走向可上下滑动。

进一步，在所述堵料门上设有螺纹孔，在螺纹孔内安装有紧固螺栓，通过拧紧螺栓，可对堵料门的位置进行锁定。

优选地，为提升储料箱的稳定性，在储料箱底部设有两组液压杆，且两个液压杆与滑轨的分布相互垂直。

优选地，所述推柄上设有两个开关，两个开关分别控制两个舵机独立工作。

本发明的有益效果在于以下：

第一，本发明可以解决目前专门针对桥梁护栏难以浇筑的问题，既目前的桥梁护栏的浇筑，目前采用最多的方式就是通过小推车、翻斗车、溜槽等方式将混凝土进行浇筑，而这样的弊端就是需要先将混凝土装车，再由人工将混凝土移至护栏模子内，这个过程中，由于栏杆模子与桥面有一定高差，小推车、翻斗车等，无法根据现场的情况进行相应的高度调节，适用性低，而且效率慢；关键是人工浇筑由于速度缓慢，在桥梁栏杆内不同高度的混凝土凝固时间不一致，非常影响质量，成型后的桥梁栏杆常常会产生裂缝，这非常影响安全。而本申请的技术方案，可以很好解决这一问题，本申请中将混凝土装入储料箱后，可以根据护栏的高度进行适配性调节，然后将排料口对准要浇筑的护栏模子，进行快速浇筑，这样浇筑出来的护栏，整体性更强，不易产生裂纹，强度更有保证。

第二，本申请的创新点在于本申请的底盘，其转向更加精准，是专门针对桥梁浇筑而设计的，在桥梁浇筑过程中，需要调整装置与桥梁护栏之间的横向距离和距离护栏的前后距离，这两个参数；而目前普通的小车（一般是具有四个轮子），都是采用安装万向轮进行转向的，总分为两种：一种是采用四轮均为万向轮的机构，另一种是两轮为万向轮；这两种形式中，各有弊端，采用四轮为万向轮机构时，在行进过程中，会随着坡度任意变向，尤其遇到具有坡度的桥面时，行进时非常的不稳定，而且在调节方向时，四轮方向由于太过灵活，尤其桥面不是平面而具有一定坡度时，很难调整至目标位置；而对于仅具有两个万向轮转向机构时，前后调节比较容易，但是在朝向靠近桥梁方向调节时，十分的不方便，需要进行不断多次斜向的前后调节才能够调整至最终位置，而由于装有混凝土的小车非常的沉重，无法直接朝向靠近护栏的位置调节，会严重消耗技术人员的体力，这一点目前是无法解决的。

第三，本申请底盘的轮子，采用四个轮子十字交叉安装，每两个轮子都可以改变行进方向，进而使得本申请的底盘仅仅具有四个自由度（前后、左右）的移动放置；在行进时，不易受地形影响而产生偏向；其次，本申请中的轮子两两方向不同时，可以起到自锁作用，使得本申请可以锁定而不发生移动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的储料箱结构示意图。

图3为本发明的储料箱截面示意图。

图4为本发明的底盘结构示意图。

图5为本发明的车轮系统俯视结构示意图。

图6为本发明的仰视结构示意图。

图7为本发明的滚轮调整后示意图。

图中，底盘1，车轮系统2，轮桥2-1，轮臂2-2，滚轮2-3，转向杆2-4，连接杆2-5，齿条2-6，限位槽2-7，齿轮2-8，液压杆3，储料箱4，滑轨4-1，排料口4-2，堵料门4-3，紧固螺栓4-4，隔板5，滑道5-1，蓄电池6。

具体实施方式

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。

请参考图1-6，本发明研制了一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，既只允许其能够进行前后、左右移动，其余如斜向移动均不可进行，其主要包括底盘1，车轮系统2，液压杆3，储料箱4；结构如下：

整体结构：在底盘1下表面安装有两组车轮系统2，两组车轮系统2分别十字交叉设置；所述底盘1上表面可上下滑动的设有储料箱4，在储料箱4与底盘1之间设有液压杆3，液压杆3推动储料箱4上下移动，对储料箱4进行上下调节，从而使其与桥梁护栏高度进行适配；在底架相邻的侧边设有L形的推柄，设置L形推柄的目的是可以从两个方向推动或拉动浇筑装置的移动，调位时，更加的方便，该处所指的两个方向是“前后方向”和“左右方向”；

其中，车轮系统2的结构：车轮系统2包括轮桥2-1，轮臂2-2，滚轮2-3，转向杆2-4，连接杆2-5，齿条2-6；所述轮桥2-1两端下方可转动的安装有轮臂2-2，滚轮2-3安装在轮臂2-2上，同时，为进一步提升滚轮2-3的稳定性，可以在轮桥2-1上设置两个凸轴，相应的在轮臂2-2上设有一个卡凸，卡凸与凸轴的配合，达到限定轮臂2-2转角的效果，使轮臂2-2转动范围只有90°；轮臂2-2的安装轴与转向杆2-4的一端刚性连接，具体可采用键槽装配的形式安装，转向杆2-4的另一端与连接杆2-5的一端铰接连接，连接杆2-5的另一端与齿条2-6的一端铰接连接，齿条2-6沿轮桥2-1可轴向进行滑动，齿条2-6的往复滑动，带动转向杆2-4转动，实对滚轮2-3的转向；同时考虑到转向杆2-4、连接杆2-5与齿条2-6处于同一直线上时，存在死点问题，为克服该问题，需设置齿条2-6铰接点与轮臂2-2的安装轴（或转向杆2-4的铰接点）以轮桥2-1轴向为中心，水平方向错开分布，这样就能够完全解决“死点”问题的发生，齿条2-6每次通过连接杆2-5推动转向杆2-4转动时，均不会产生卡顿问题；在齿条2-6之间设有齿轮2-8，齿轮2-8通过舵机（或减速电机）驱动，齿轮2-8带动轮臂2-2在90°范围内做旋转式往复运动，实现转向；例如，当本浇筑装置的前后方向确定时，当需要浇筑装置需要前后移动，则转动中部车轮系统2，使中部的滚轮2-3与两侧的滚轮2-3转动方向一致，均朝向前后方向，此时就可以进行前后方向移动了，移动至目标点后，回转中部的车轮系统2，使中部车轮系统2的滚轮2-3与交叉的车轮系统2的滚轮2-3行经方向互相垂直，这样也实现了对浇筑装置锁位的目的；当需要左右方向移动时，同样的操作即可完成，该种结构最大的优势在于其约束了浇筑装置可行进的方向，只允许其进行前后、左右方向移动，这对于调节浇筑装置至与护栏的浇筑口的相对位置时，比较容易，尤其是针对具有坡度的桥梁，传统的万向轮，会随着坡度“溜车”，而本申请能够完全克服这一问题，使得调位时更加的容易，更加的快速。

一般混凝土在配置出来以后，是有坍塌度要求的（既流动性），一旦时间稍长（调节耗时过长），混凝土的坍塌度变小（既变稠），这个时候浇筑出来的护栏质量是比较差的，混凝土坍塌度不符合要求后，在浇筑到护栏模子内时，会产生气泡，既成型后的护栏内部形成中空气泡，而且混凝土之间的粘度会降低，这样的工程质量是非常差的，一般桥梁下部是河流或者沟壑，一旦质量桥梁护栏质量不达标，发生事故时，可能造成的后果是非常严重的。

在本申请中，轮桥2-1上方（焊接或螺栓连接）固定有两层隔板5，形成底盘1，在隔板5层之间设有蓄电池6，蓄电池6为舵机和液压缸的马达供电，同时在隔板5层之间设有液压杆3动作的油箱、油泵、油路等，此外，还可用电动推杆代替液压杆3为储料箱4提供升降力；在上层隔板5的两侧竖向的设有滑道5-1，在滑道5-1上沿轴向设有加强筋，滑道5-1与上层隔板5通过螺栓或焊接连接，同时在滑道5-1与上层隔板5连接部位具有三角形加强筋，用以增加滑道5-1的固定强度，相应的在储料箱4的对侧壁竖向的设有与滑道5-1相适配的滑轨4-1，储料箱4通过滑道5-1与滑轨4-1的配合安装在底盘1上，实现上下滑动。

其中，储料箱4的结构：在储料箱4的侧面底部设有排料口4-2，在排料口4-2上可开闭的设有堵料门4-3，通过控制堵料门4-3的开合大小，可以控制混凝土的流动速率；在储料箱4的内底部设有斜坡面，斜坡面的坡底位于排料口4-2处，目的可以使混凝土完全可以快速、彻底的流出，不易在储料箱4内残留。

在本发明中，为了确保滚轮2-3在转向时顺畅，需要保证齿条2-6只有两个自由度，既只允许沿轮桥2-1的轴向滑动，因此在轮桥2-1上设有位于齿条2-6的交接点处沿轮桥2-1的轴向设有限位槽2-7，齿条2-6的铰接轴伸入至限位槽2-7内，由限位槽2-7约束齿条2-6只允许有两个自由度。

在本发明中，所述轮臂2-2顶部焊接固定有安装轴，相应的，轮桥2-1两端纵向的设有用于安装轴转过的轴孔，安装轴通过轴承与轴孔装配，保证在轮臂2-2转动过程中，摩擦力较小，对机构更加友好。

在本发明中，两组车轮系统2中，齿条2-6、转向杆2-4、连接杆2-5分别分布在轮桥2-1的上下两侧，并且分别由两个舵机独立控制，两个舵机分别由两个开关（正反开关）独立控制。

在本发明中，堵料门4-3可上下滑动的安装在储料箱4上，具体为：在排料口4-2上方的储料箱4上设有滑槽，堵料门4-3安装在滑槽内，沿滑槽走向可上下滑动，实现对排料口4-2大小的调节。同时，考虑到调节至适当大小后，需要保持当前混凝土的流量，因此在所述堵料门4-3上设有螺纹孔，在螺纹孔内安装有紧固螺栓4-4，通过拧紧紧固螺栓4-4，可对堵料门4-3的位置进行锁定，同时紧固螺栓4-4还可以作为升降堵料门4-3的把手使用。

在本发明中，为提升储料箱4的稳定性，在储料箱4底部设有两组液压杆3，且两个液压杆3与滑轨4-1的分布相互垂直，经过实际测试，在升降时，无明显卡顿，且储料箱4平稳不晃动。

在本发明中，控制舵机工作的开关设置在推柄上，同时，在推柄上还设有控制液压杆3升降的开关。

在本发明中，滚轮2-3采用充气式滚轮2-3，轮面宽度不小于50mm。

本发明在实施时，先将调配好的混凝土装入到储料箱4内，然后将将本装置前或后移动至与护栏浇筑口对准，再转动车轮系统2，使其能够横向运动，调节好后，使其横向运动直到距离护栏浇筑口至合适距离即可，整个过程不需要人工强烈约束装置由于桥梁坡度引起的溜车问题，调节起来非常的方便。然后，打开堵料门4-3，使混凝土浇筑到护栏的浇筑口即可完成浇筑。

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 (7)

1.一种四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，包括：底盘，车轮系统，液压杆，储料箱；其特征在于：

所述底盘下表面安装有两组车轮系统，两组车轮系统分别十字交叉设置；所述底盘上表面可上下滑动的设有储料箱，在储料箱与底盘之间设有液压杆，液压杆推动储料箱上下移动；所述底盘相邻的侧边设有L形的推柄；

所述车轮系统包括轮桥，轮臂，滚轮，转向杆，连接杆，齿条；所述轮桥两端下方可转动的安装有轮臂，滚轮安装在轮臂上；所述轮臂的安装轴与转向杆的一端刚性连接，转向杆的另一端与连接杆的一端铰接连接，连接杆的另一端与齿条的一端铰接连接，齿条沿轮桥轴向滑动，且齿条铰接点与轮臂的安装轴以轮桥轴向为中心，水平方向错开分布；在齿条之间设有齿轮，齿轮通过舵机驱动，齿轮带动轮臂在90°范围内做旋转式往复运动；

所述轮桥上方固定有两层隔板，形成底盘，在隔板层之间设有蓄电池；在上层隔板的两侧竖向的设有滑道，相应的在储料箱对侧壁竖向的设有与滑道相适配的滑轨，储料箱通过滑道与滑轨的配合安装在底盘上；

所述储料箱上的侧面底部设有排料口，在排料口上可开闭的设有堵料门；所述储料箱的内底部设有斜坡面，斜坡面的坡底位于排料口处。

2.根据权利要求1所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：所述轮桥上设有位于齿条的交接点处沿轮桥的轴向设有限位槽，齿条的铰接轴伸入至限位槽内，由限位槽约束齿条的自由度。

3.根据权利要求1所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：所述轮臂顶部设有安装轴，相应的，轮桥两端纵向的设有用于安装轴转过的轴孔，安装轴通过轴承与轴孔装配。

4.根据权利要求1所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：两组车轮系统中，齿条、转向杆、连接杆分别分布在轮桥的上下两侧，并且分别由舵机独立控制。

5.根据权利要求1所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：所述堵料门上下滑动的安装在储料箱上，具体为：在排料口上方的储料箱上设有滑槽，堵料门安装在滑槽内，沿滑槽走向可上下滑动。

6.根据权利要求5所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：在所述堵料门上设有螺纹孔，在螺纹孔内安装有紧固螺栓，通过拧紧螺栓，可对堵料门的位置进行锁定。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的四向移位的土工桥梁栏杆混凝土浇筑装置，其特征在于：所述推柄上设有两个开关，两个开关分别控制两个舵机独立工作。

Images