CN112431135B - 一种智能高墩混凝土喷淋养护装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种智能高墩混凝土喷淋养护装置及施工方法，包括在高墩的塔吊侧面设置的基座，基座通过传动机构在塔吊上做上下移动，基座通过旋转机构设有旋转座，旋转座横向连接有第一连杆，第一连杆铰接第二连杆，第一连杆与第二连杆之间设有第一角度控制器，第二连杆铰接第三连杆，第二连杆与第三连杆之间设有第二角度控制器；三个连杆面向高墩侧设有喷管，喷管均匀设有多个喷头，喷管连接水泵；通过传动机构、第一角度控制器和第二角度控制器，使三个连杆形成需要的角度，其安装拆卸方便，施工操作简单，并可进行选择性喷淋，有效节约水资源，减小人力成本，且维护方便，保证了高墩混凝土的养护效果。

Description

一种智能高墩混凝土喷淋养护装置及施工方法

技术领域

本发明属于土木工程施工技术领域，具体涉及一种智能高墩混凝土喷淋养护装置及施工方法。

背景技术

随着国家基础建设的需要，高墩桥梁越来越多，而墩身混凝土的养护则至关重要，传统养护方式为养护架围绕高墩上下布置，喷头和水管围绕高墩，采用扬程高的泵抽水，再通过喷头喷出，喷头大多固定在钢管上，通过控制器控制。其喷淋养护时，是整体进行喷淋养护，而对于阳光照射不到的阴面显得浪费水资源，养护架围绕高墩上下布置使其搭建拆卸极为不便，而且一旦喷头堵塞，维护极为困难，导致养护效率低，人力成本高，可靠性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能高墩混凝土喷淋养护装置及施工方法，以解决现有技术中提到的现有喷淋架安装拆卸极其不便，不能对高墩位置有选择性的喷淋，养护效率低，人力成本高，维护困难等问题。

本发明所采用的第一种技术方案是一种智能高墩混凝土喷淋养护装置，包括在高墩的塔吊侧面设置的基座，基座通过传动机构在塔吊上做上下移动，基座通过旋转机构设有旋转座，旋转座横向连接有第一连杆，第一连杆铰接第二连杆，第一连杆与第二连杆之间设有第一角度控制器，第二连杆铰接第三连杆，第二连杆与第三连杆之间设有第二角度控制器；第一连杆、第二连杆及第三连杆面向高墩侧设有喷管，喷管均匀设有多个喷头，喷管连接水泵。

喷淋养护装置一方面通过传动机构在塔吊侧面上下移动，完成高墩上下的喷淋养护，另一方面通过第一角度控制器和第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆和第三连杆形成需要的角度，对高墩进行有效喷淋，最后通过旋转机构使三个连杆可旋转至高墩另一侧进行喷淋；其安装拆卸方便，施工操作简单，并可进行选择性喷淋，有效节约水资源，减小人力成本，且维护方便，保证了高墩混凝土的养护效果。

优选地，旋转机构包括连接在基座侧面的第一电机，第一电机输出轴连接小齿轮，基座与旋转座之间设有大齿轮，大齿轮与旋转座固定连接，大齿轮与基座活动连接，小齿轮与大齿轮相啮合。

第一电机的输出轴连接小齿轮，小齿轮啮合大齿轮，大齿轮再带动旋转座进行旋转。即第一电机实现了旋转座的旋转，使喷淋整体旋转至高墩所需养护的方向和位置。

优选地，第一角度控制器包括第一液压缸，第一液压缸与第一连杆固定连接，第一液压缸的活塞杆铰接第一传动杆，第一传动杆与第二连杆铰接；

第二角度控制器包括第二液压缸，第二液压缸与第二连杆固定连接，第二液压缸的活塞杆铰接第二传动杆，第二传动杆与第三连杆铰接。

第一角度控制器优选为第一液压缸，即第一液压缸实现了第一连杆和第二连杆之间角度的控制。第二角度控制器优选为第二液压缸，即第二液压缸实现了第二连杆和第三连杆之间角度的控制。

优选地，第一角度控制器包括第三电机，第三电机与第一连杆固定连接，第三电机的输出轴固定连接第一螺杆，第一螺杆螺接第一螺母，第一螺母铰接第一传动杆，第一传动杆与第二连杆铰接；

第二角度控制器包括第四电机，第四电机与第二连杆固定连接，第四电机的输出轴固定连接第二螺杆，第二螺杆螺接第二螺母，第二螺母铰接第二传动杆，第二传动杆与第三连杆铰接。

通过第三电机的驱动，连接输出轴的第一螺杆相对第一螺母伸长或收回，带动第一传动杆旋转，实现第一连杆和第二连杆之间角度的控制。通过第四电机的驱动，连接输出轴的第二螺杆相对第二螺母伸长或收回，带动第二传动杆旋转，实现第二连杆和第三连杆之间角度的控制。

优选地，传动机构包括固定设置于塔吊侧面的上下导轨，导轨上设有套筒，套筒固定连接基座，塔吊上端设置有第二电机，第二电机输出轴连接钢绳，钢绳另一端连接基座。

通过第二电机的驱动，钢绳带动基座，基座与套筒固定连接，套筒套接在导轨上，即实现了套筒在导轨上移动，达到了养护装置整体沿塔吊上下移动的效果，即实现了高墩上下的喷淋养护。

优选地，第一连杆、第二连杆及第三连杆为凹型钢，喷管设置于凹型钢内部。

凹型钢结构稳固，方便三个连杆之间的铰接，而且可将喷管放置在凹型钢内部，喷管材质一般为硬质塑料，可避免喷管长时间暴露到阳光下，使喷管寿命延长。

优选地，导轨为两根。

当导轨为一根时，导轨和套筒需要做更精细的配合，导轨数量优选两根，使其上下移动更为稳固牢靠。

本发明所采用的第二种技术方案是一种智能高墩混凝土喷淋养护装置的施工方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、安装调试养护装置；传动机构安装于塔吊上，传动机构再与基座连接，调节基座使其上下移动自如，调节旋转机构、第一角度控制器及第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆及第三连杆旋转至所需喷淋养护的方向；

步骤2、对高墩进行喷淋养护；控制传动机构，使养护装置整体上下移动，启动水泵，对高墩混凝土喷淋养护；

步骤3、根据需要对高墩另一侧进行喷淋养护；

步骤3.1、首先调节第一角度控制器和第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆及第三连杆收回至同一直线；

步骤3.2、其次控制旋转机构，使旋转座带动三个连杆旋转至高墩另一侧；

步骤3.3、再调节第一角度控制器和第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆及第三连杆旋转至高墩另一侧所需的喷淋养护的方向；

步骤3.4、最后控制传动机构，启动水泵，对高墩另一侧喷淋养护；

步骤4、拆卸养护装置；首先在养护完成后，调节第一角度控制器和第二角度控制器，使第二连杆及第三连杆完全收回至第一连杆上，再调节传动机构，至基座落地，再拆卸传动机构，最后进行存放。

优选地，步骤3.1中，首先调节第二角度控制器，使第二连杆与第三连杆处于同一直线，再调节第一角度控制器，使三个连杆处于同一直线。

优选地，步骤3.3中，首先调节第一角度控制器，再调节第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆及第三连杆旋转至所需喷淋养护的方向。

本发明的有益效果：

一方面通过传动机构在塔吊侧面上下移动，完成高墩上下的喷淋养护，另一方面通过第一角度控制器和第二角度控制器，使第一连杆、第二连杆和第三连杆形成需要角度形状，对高墩进行有效喷淋，最后通过旋转机构使三个连杆可旋转至高墩另一侧进行喷淋；其安装拆卸方便，施工操作简单，并可进行选择性喷淋，有效节约水资源，减小人力成本，且维护方便，保证了高墩混凝土的养护效果。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的高墩一侧养护时的俯视结构示意图；

图3为本发明的调整高墩养护方向时的结构示意图；

图4为本发明的已调整至高墩养护所需方向时的结构示意图；

图5为本发明的高墩另一侧养护时的俯视结构示意图；

图6为本发明的角度控制机构结构示意图。

附图标记说明：1-高墩；2-塔吊；3-基座；4-传动机构；401-导轨；402-套筒；403-第二电机；404-钢绳；5-旋转机构；501-第一电机；502-小齿轮；503-大齿轮；6-旋转座；7-第一连杆；8-第二连杆；9-第一角度控制器；901-第一液压缸；902-第一传动杆；903-第三电机；904-第一螺杆；905-第一螺母；10-第三连杆；11-第二角度控制器；1101-第二液压缸；1102-第二传动杆；1103-第四电机；1104-第二螺杆；1105-第二螺母；12-喷管；13-喷头。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心、横向、纵向、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1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。

本发明的第一种技术方案为一种智能高墩混凝土喷淋养护装置，其主视结构示意图如图1所示，其高墩一侧养护时的俯视结构示意图如图2所示，包括在高墩1的塔吊2侧面设置的基座3，基座3通过传动机构4在塔吊2上做上下移动，基座3通过旋转机构5设有旋转座6，旋转座6横向连接有第一连杆7，第一连杆7铰接第二连杆8，第一连杆7与第二连杆8之间设有第一角度控制器9，第二连杆8铰接第三连杆10，第二连杆8与第三连杆10之间设有第二角度控制器11；第一连杆7、第二连杆8及第三连杆10面向高墩1侧设有喷管12，喷管12均匀设有多个喷头13，喷管12连接水泵。

施工中，塔吊2一般安装在高墩1一侧，基座3设置在塔吊面向高墩1的一侧，一方面通过传动机构4在塔吊2侧面上下移动，完成高墩1上下的喷淋养护，另一方面通过旋转机构5、第一角度控制器9和第二角度控制器11，使第一连杆7、第二连杆8和第三连杆10形成需要的角度，对高墩1进行有效喷淋。通过旋转机构5可以调整高墩1养护的方向，可选择对高墩1进行全方位的喷淋养护。调整高墩养护方向时，首先调节第二角度控制器11，使第二连杆8和第三连杆10处于同一直线，再调节第一角度控制器9，使三个连杆处于同一直线，其结构示意图如图3所示。再调节旋转机构5，使旋转座6带动三个连杆旋转至高墩1另一侧所需养护的方向，其结构示意图如图4所示。再调节第一角度控制器9，使第一连杆7与第二连杆8形成一定角度，再调节第二角度控制器11，使第二连杆8与第三连杆10形成一定角度，以满足高墩1另一侧的喷淋养护，其结构示意图如图5所示。为了在调节过程有序进行，注意第一角度控制器9和第二角度控制器11调节先后顺利的差异。

该喷淋养护装置安装拆卸方便，施工操作简单，并可进行选择性喷淋，有效节约水资源，减小人力成本，且维护方便，保证了高墩1混凝土的养护效果。

喷管12的材质一般为硬质塑料，如果长期暴露在阳光下，会很快老化，为了延长喷管12的寿命，也为了使三个连杆之间连接的更加稳固牢靠，三个连杆可选择凹型钢，凹型钢方便连杆之间的铰接，也可以将喷管12放置在凹型钢内部。

旋转机构5包括连接在基座3侧面的第一电机501，第一电机501输出轴连接小齿轮502，基座3与旋转座6之间设有大齿轮503，大齿轮503与旋转座6固定连接，大齿轮503与基座3活动连接，小齿轮502与大齿轮503相啮合。

第一电机501的输出轴连接小齿轮502，小齿轮502啮合大齿轮503，大齿轮503再带动旋转座6进行旋转。即第一电机501实现了旋转座6的旋转，使喷淋整体旋转至高墩1所需养护的方向和位置。

第一角度控制器9和第二角度控制器11的结构实施例一：其结构示意图如图2所示。

第一角度控制器9包括第一液压缸901，第一液压缸901与第一连杆7固定连接，第一液压缸901的活塞杆铰接第一传动杆902，第一传动杆902与第二连杆8铰接。第一液压缸901的活塞杆伸出或收回，驱动第一传动杆902旋转，从而实现了第一连杆7和第二连杆8之间角度的控制。

第二角度控制器11包括第二液压缸1101，第二液压缸1101与第二连杆8固定连接，第二液压缸1101的活塞杆铰接第二传动杆1102，第二传动杆1102与第三连杆10铰接。第二液压缸1101的活塞杆伸出或收回，驱动第二传动杆1102旋转，从而实现了第二连杆8和第三连杆10之间角度的控制。

第一角度控制器9和第二角度控制器11的结构实施例二：其结构示意图如图6所示。

第一角度控制器9包括第三电机903，第三电机903与第一连杆7固定连接，第三电机903的输出轴固定连接第一螺杆904，第一螺杆904螺接第一螺母905，第一螺母905铰接第一传动杆902，第一传动杆902与第二连杆8铰接。通过第三电机903的驱动，连接输出轴的第一螺杆904相对第一螺母905伸长或收回，带动第一传动杆902旋转，实现第一连杆7和第二连杆8之间角度的控制。

第二角度控制器11包括第四电机1103，第四电机1103与第二连杆8固定连接，第四电机1103的输出轴固定连接第二螺杆1104，第二螺杆1104螺接第二螺母1105，第二螺母1105铰接第二传动杆1102，第二传动杆1102与第三连杆10铰接。通过第四电机1103的驱动，连接输出轴的第二螺杆1104相对第二螺母1105伸长或收回，带动第二传动杆1102旋转，实现第二连杆8和第三连杆10之间角度的控制。

第三电机903和第四电机1103可正反转，通过驱动螺杆在螺母中运动，实现传动杆的旋转，从而实现连杆间的角度控制，电机驱动施工操作简单方便。以上两个实施例仅说明了两个角度控制器结构的两种方式，其他类似方式也在本发明保护的范围内。

传动机构4包括固定设置于塔吊2侧面的上下导轨401，导轨401上设有套筒402，套筒402固定连接基座3，塔吊2上端设置有第二电机403，第二电机403输出轴连接钢绳404，钢绳404另一端连接基座3。通过第二电机403的驱动，钢绳404带动基座3，基座3与套筒402固定连接，套筒402套接在导轨401上，即实现了套筒402在导轨401上移动，达到了养护装置整体沿塔吊2上下移动的效果，即实现了高墩1上下的喷淋养护。

优选导轨401为两根。当导轨401为一根时，导轨401和套筒402需要做更精细的配合，导轨401数量优选两根，使其上下移动更为稳固牢靠。

其中第一电机501、第二电机403、第三电机903和第四电机1103均可选择现有普通的正反转电机。第一液压缸901和第二液压缸1101均可选择现有普通适合尺寸的液压缸。水泵为现有高墩养护所用的普通扬程高的水泵。

本发明的第二种技术方案为一种智能高墩混凝土喷淋养护装置的施工方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、安装调试养护装置；传动机构4安装于塔吊2上，传动机构4再与基座3连接，调节基座3使其上下移动自如，调节旋转机构5、第一角度控制器9及第二角度控制器11，其俯视图如图2所示，使第一连杆7、第二连杆8及第三连杆10旋转至所需喷淋养护的方向。

步骤2、对高墩1进行喷淋养护；控制传动机构4，使养护装置整体上下移动，启动水泵，对高墩1混凝土喷淋养护。

步骤3、根据需要对高墩1另一侧进行喷淋养护；

步骤3.1、调节第一角度控制器9和第二角度控制器11，俯视图如图3所示，使第一连杆7、第二连杆8及第三连杆10收回至同一直线；首先调节第二角度控制器11，使第二连杆8与第三连杆10处于同一直线，再调节第一角度控制器9，使三个连杆处于同一直线。

步骤3.2、其次控制旋转机构5，使旋转座6带动三个连杆旋转至高墩1另一侧，俯视图如图4所示。

步骤3.3、再调节第一角度控制器9和第二角度控制器11，俯视图如图5所示，使第一连杆7、第二连杆8及第三连杆10旋转至高墩1另一侧所需的喷淋养护的方向。首先调节第一角度控制器9，再调节第二角度控制器11，使第一连杆7、第二连杆8及第三连杆10旋转至所需喷淋养护的方向。为了在调节过程有序进行，注意第一角度控制器9和第二角度控制器11调节先后顺利的差异。

步骤3.4、最后控制传动机构4，启动水泵，对高墩1另一侧喷淋养护。

步骤4、拆卸养护装置；首先在养护完成后，调节第一角度控制器9和第二角度控制器11，使第二连杆8及第三连杆10完全收回至第一连杆7上，再调节传动机构4，至基座3落地，再拆卸传动机构4，最后进行存放。即存放时三个连杆折叠起来，可减小存放空间。

综上所述，为了解决现有技术中提到的现有喷淋架安装拆卸极其不便，不能对高墩1位置有选择性的喷淋，养护效率低，人力成本高，维护困难等问题。本发明喷淋养护装置一方面通过传动机构4在塔吊2侧面上下移动，完成高墩1上下的喷淋养护，另一方面通过第一角度控制器9和第二角度控制器11，使第一连杆7、第二连杆8和第三连杆10形成需要的角度，对高墩1进行有效喷淋，最后通过旋转机构5使三个连杆可旋转至高墩1另一侧进行喷淋；其安装拆卸方便，施工操作简单，并可进行选择性喷淋，有效节约水资源，减小人力成本，且维护方便，保证了高墩1混凝土的养护效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种智能高墩混凝土喷淋养护装置，其特征在于，包括在高墩（1）的塔吊（2）侧面设置的基座（3），所述基座（3）通过传动机构（4）在塔吊（2）上做上下移动，所述基座（3）通过旋转机构（5）设有旋转座（6），所述旋转座（6）横向连接有第一连杆（7），所述第一连杆（7）铰接第二连杆（8），所述第一连杆（7）与第二连杆（8）之间设有第一角度控制器（9），所述第二连杆（8）铰接第三连杆（10），所述第二连杆（8）与第三连杆（10）之间设有第二角度控制器（11）；所述第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）面向高墩（1）侧设有喷管（12），所述喷管（12）均匀设有多个喷头（13），所述喷管（12）连接水泵；

所述旋转机构（5）包括连接在基座（3）侧面的第一电机（501），所述第一电机（501）输出轴连接小齿轮（502），所述基座（3）与旋转座（6）之间设有大齿轮（503），所述大齿轮（503）与所述旋转座（6）固定连接，所述大齿轮（503）与基座（3）活动连接，所述小齿轮（502）与大齿轮（503）相啮合；

所述第一角度控制器（9）包括第一液压缸（901），所述第一液压缸（901）与第一连杆（7）固定连接，所述第一液压缸（901）的活塞杆铰接第一传动杆（902），所述第一传动杆（902）与所述第二连杆（8）铰接；

所述第二角度控制器（11）包括第二液压缸（1101），所述第二液压缸（1101）与第二连杆（8）固定连接，所述第二液压缸（1101）的活塞杆铰接第二传动杆（1102），所述第二传动杆（1102）与所述第三连杆（10）铰接；

所述第一角度控制器（9）包括第三电机（903），所述第三电机（903）与第一连杆（7）固定连接，所述第三电机（903）的输出轴固定连接第一螺杆（904），所述第一螺杆（904）螺接第一螺母（905），所述第一螺母（905）铰接第一传动杆（902），所述第一传动杆（902）与所述第二连杆（8）铰接；

所述第二角度控制器（11）包括第四电机（1103），所述第四电机（1103）与第二连杆（8）固定连接，所述第四电机（1103）的输出轴固定连接第二螺杆（1104），所述第二螺杆（1104）螺接第二螺母（1105），所述第二螺母（1105）铰接第二传动杆（1102），所述第二传动杆（1102）与所述第三连杆（10）铰接；

所述传动机构（4）包括固定设置于塔吊（2）侧面的上下导轨（401），所述导轨（401）上设有套筒（402），所述套筒（402）固定连接基座（3），所述塔吊（2）上端设置有第二电机（403），所述第二电机（403）输出轴连接钢绳（404），所述钢绳（404）另一端连接所述基座（3）；

所述第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）为凹型钢，所述喷管（12）设置于凹型钢内部，所述导轨（401）为两根。

2.如权利要求1所述的智能高墩混凝土喷淋养护装置的施工方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、安装调试养护装置；所述传动机构（4）安装于塔吊（2）上，所述传动机构（4）再与基座（3）连接，调节基座（3）使其上下移动自如，调节所述旋转机构（5）、第一角度控制器（9）及第二角度控制器（11），使所述第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）旋转至所需喷淋养护的方向；

步骤2、对高墩（1）进行喷淋养护；控制传动机构（4），使养护装置整体上下移动，启动水泵，对高墩（1）混凝土喷淋养护；

步骤3、根据需要对高墩（1）另一侧进行喷淋养护；

步骤3.1、首先调节第一角度控制器（9）和第二角度控制器（11），使所述第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）收回至同一直线；

步骤3.2、其次控制旋转机构（5），使旋转座（6）带动三个连杆旋转至高墩（1）另一侧；

步骤3.3、再调节第一角度控制器（9）和第二角度控制器（11），使所述第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）旋转至高墩（1）另一侧所需的喷淋养护的方向；

步骤3.4、最后控制传动机构（4），启动水泵，对高墩（1）另一侧喷淋养护；

步骤4、拆卸养护装置；首先在养护完成后，调节第一角度控制器（9）和第二角度控制器（11），使所述第二连杆（8）及第三连杆（10）完全收回至第一连杆（7）上，再调节所述传动机构（4），至基座（3）落地，再拆卸传动机构（4），最后进行存放。

3.如权利要求2所述的智能高墩混凝土喷淋养护装置的施工方法，其特征在于，其中步骤3.1中，首先调节第二角度控制器（11），使第二连杆（8）与第三连杆（10）处于同一直线，再调节第一角度控制器（9），使三个连杆处于同一直线。

4.如权利要求2所述的智能高墩混凝土喷淋养护装置的施工方法，其特征在于，其中步骤3.3中，首先调节第一角度控制器（9），再调节第二角度控制器（11），使第一连杆（7）、第二连杆（8）及第三连杆（10）旋转至所需喷淋养护的方向。