CN112431205A - 一种水下混凝土脱空孔洞修补设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及河堤修补设备技术领域，具体为一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，包括车体、机械手、混凝土地泵、水泵、气泵、密封罩、电机和加热装置，其通过密封罩将河水与孔洞进行隔绝，利用密封气垫与弹性密封垫配合提高密封罩的密封性，防止孔洞修补时河水渗透，能够有效地对水下孔洞进行修补，此外利用气泵加压来排除修补过程中存在的气泡间隙，使得水泥与孔洞具备较好的结合度，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。

Description

一种水下混凝土脱空孔洞修补设备

技术领域

本发明涉及河堤修补设备技术领域，具体为一种水下混凝土脱空孔洞修补设备。

背景技术

河堤指的是沿江河、渠道、湖、海岸边或分洪区、围垦区边缘修筑的挡水建筑物，其能够抵御雨季洪水泛滥，抵挡浪潮，以减少或避免河水对人类的侵害，因此也称为防洪堤，是目前最广泛的防洪工程形式，此外河堤还能防止河水通过毛细作用对土壤的侵蚀，其多采用浆砌或干砌块石、现浇或预制砼等刚性材料护坡，这类护坡形式，可以很好地保护河道边坡，实现河道的行洪、排涝以及水土保持等功效，且具有稳定性好、节省土地、施工机械化程度高等优点。

由于混凝土浇筑时自身存在的缺陷，例如气泡、孔洞等，这些缺陷浸泡在水中长期受到河水的侵蚀，会随时间逐渐扩大化，如果不及时修复，在水的侵蚀作用及植物、水藻的共同作用下侵蚀速度会加快，使混凝土容易出现脱空区域，会对河堤的结构造成危害。

目前对于河堤水下脱空的孔洞尚无有效的修复方法，对于水位线以上的孔洞通过沥青灌浆能够进行修复，而水下修复需要将水完全放空，这种方法会造成水资源的极大浪费，一旦遇到枯水期或断流将会导致重大的经济损失，若是研发一种能够解决水下河堤孔洞修复的设备对于解决上述问题将具有积极意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，以解决背景技术中所提到的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:包括车体、机械手、混凝土地泵、水泵、气泵、密封罩、电机和加热装置，所述机械手安装于所述车体上，所述车体设有控制所述机械手运动的驱动装置，所述土地泵、所述水泵和所述气泵均安装于所述车体上，所述密封罩安装于所述机械手末端，所述电机安装于所述密封罩顶端，所述电机转轴末端位于所述密封罩内且与刮板相连，所述密封罩上还设有注浆管、排水管和排气管，所述注浆管、排水管和排气管上均设有电磁单向阀且与分别与所述混凝土地泵、水泵和气泵相连，所述密封罩底端设有呈环状的第一卡槽及第二卡槽，所述第一卡槽、第二卡槽内设有密封气垫，所述第一卡槽与所述第二卡槽间设有呈环状的安装槽，所述安装槽内设有数根与其构成移动副的密封杆，所述安装槽内设有弹簧，所述弹簧两端分别于所述密封杆、所述安装槽相连，所述密封杆表面有弹性密封垫，所述加热装置安装于所述密封罩上。

优选的，所述密封罩表面设有聚四氟乙烯层。

优选的，所述密封罩侧面还安装有电磁铁，所述电磁铁连接并受控于所述车体。

优选的，所述弹簧两端分别与所述密封杆顶端、所述安装槽顶端相连。

优选的，所述加热装置嵌入式地安装于所述密封罩内表面。

优选的，所述电机转轴通过弹性伸缩杆与所述刮板相连。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明提供的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，机械手控制密封罩使其贴紧河堤的孔洞表面，电机启动带动刮板对孔洞表面进行清理，然后机械手控制密封罩离开孔洞处，使得刮除的异物能够沿河堤的斜面自然滑落；机械手控制密封罩覆盖清洁后的孔洞处，水泵启动通过排水管将密封罩内的水排出，然后启动加热装置和气泵，密封罩内残留的水将以水蒸气的形式被气泵通过排气管排出，烘干后的孔洞处于干燥状态，接着启动混凝土地泵将搅拌好的快干水泥浆通过注浆管注入密封罩，电机启动带动刮板往复运动能够将水泥浆刮入孔洞内；最终启动气泵通过排气管往密封罩内输送气体使得密封罩的内部气压增大，在气压的作用下水泥浆内的气泡及孔洞与水泥浆间的气泡间隙将会在气压的作用下被挤出，能够提高孔洞与泥浆的结合度，待快干水泥浆干燥后机械手控制密封罩离开河堤，此时修补完成。

当密封罩在机械手的作用下贴紧河堤表面时，位于第一卡槽和第二卡槽内的密封气垫被压缩，密封气垫在压力的作用下产生形变，能够贴合河堤表面凹凸不平处；密封罩与河堤接触时，密封杆率先与河堤接触，此时弹簧被压缩，密封杆在弹簧的作用下紧紧抵住河堤表面，沿安装槽呈环状相互紧贴设置的密封杆表面与弹性密封垫配合能够起到密封效果，当遇到河堤表面的小孔时，弹簧抵住密封杆使得密封杆能够抵住小孔，此时密封杆上的弹性密封垫变形抵住小孔防止河水沿小孔进行渗透。

本发明通过密封罩将河水与孔洞进行隔绝，利用密封气垫与弹性密封垫配合提高密封罩的密封性，防止孔洞修补时河水渗透，能够有效地对水下孔洞进行修补，此外利用气泵加压来排除修补过程中存在的气泡间隙，使得水泥与孔洞具备较好的结合度，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。

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为本发明正面构造示意图；

图2为所述密封罩截面构造示意图；

图3为图2中A部位放大图；

图4为图2中B部位放大图；

图中：车体1、机械手2、混凝土地泵3、水泵4、气泵5、密封罩6、注浆管61、排水管62、排气管63、第一卡槽64、第二卡槽65、密封气垫66、安装槽67、密封杆68、弹簧69、弹性密封垫610、电磁铁611、电机7、刮板71、弹性伸缩杆72、加热装置8。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

结合图1-4，一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，包括车体1、机械手2、混凝土地泵3、水泵4、气泵5、密封罩6、电机7和加热装置8，所述机械手2安装于所述车体1上，所述车体1设有控制所述机械手2运动的驱动装置，所述混凝土地泵3、所述水泵4和所述气泵5均安装于所述车体1上，所述密封罩6安装于所述机械手2末端，所述密封罩6表面设有聚四氟乙烯层，所述密封罩6侧面还安装有电磁铁611，所述电机7安装于所述密封罩6顶端，所述电机7转轴末端位于所述密封罩6内且通过弹性伸缩杆72与刮板71相连，所述密封罩6上还设有注浆管61、排水管62和排气管63，所述注浆管61、排水管62和排气管63上均设有电磁单向阀且与分别与所述混凝土地泵3、水泵4和气泵5相连，所述密封罩6底端设有呈环状的第一卡槽64及第二卡槽65，所述第一卡槽64、第二卡槽65内设有密封气垫66，所述第一卡槽64与所述第二卡槽65间设有呈环状的安装槽67，所述安装槽67内设有数根与其构成移动副的密封杆68，所述安装槽67内设有弹簧69，所述弹簧69两端分别于所述密封杆68顶端、所述安装槽67顶端相连，所述密封杆68表面有弹性密封垫610，所述加热装置8嵌入式地安装于所述密封罩6内表面。

所述聚四氟乙烯层具有良好的耐化学腐蚀性能，能够提高密封罩6的耐腐蚀性能，且表面摩擦系数低，能够避免混凝土凝固后黏附在密封罩6表面；所述混凝土地泵3指的是现有技术中一种通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，可以对混凝土进行连续性输送，其由预拌混凝土设备与输送泵相结合，具备混料和送料功能；所述密封气垫66指的是起到密封作用的弹性气垫，其设置目的在于通过挤压变形使得密封气垫66能够贴紧凹凸不平的混凝土表面，提高密封罩6的密封性，在具体实施中采用弹性橡胶制成；所述弹性密封垫610指的是具有弹性，起到密封作用的垫状部件，在具体实施中采用橡胶制成；所述电磁铁611指的是现有技术中一种通电后能够产生磁性的设备，其设置目的在于通过产生磁性，使得密封罩6能够与混凝土内的钢筋产生吸引，提高密封罩6与河堤表面的牢固性；所述刮板71指的是起到刮除作用的板状部件，在具体实施中采用带有金属刷毛的金属板，其设置目的在于对孔洞表面进行清理，清除草本植物、水藻等黏附在空洞处的异物；所述弹性伸缩杆72指的是现有技术中一种具备弹性且长度能够发生改变的可伸缩杆体，其为由金属带材制作，内部安装有弹簧的的可伸缩空心圆柱体杆，其设置目的在于使刮板71能够紧贴河堤的混凝土表面；所述加热装置8指的是现有技术中能够产生热量的装置，在具体实施中采用金属电热管；本发明的控制方式是通过车体1的控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，混凝土地泵3、水泵4、气泵5、电磁铁611、电机7和加热装置8均连接并受控于车体1，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

本发明工作原理：机械手2控制密封罩6使其贴紧河堤的孔洞表面，电机7启动带动刮板71对孔洞表面进行清理，然后机械手2控制密封罩6离开孔洞处，使得刮除的异物能够沿河堤的斜面自然滑落；机械手2控制密封罩6覆盖清洁后的孔洞处，水泵4启动通过排水管62将密封罩6内的水排出，然后启动加热装置8和气泵5，密封罩6内残留的水将以水蒸气的形式被气泵5通过排气管63排出，烘干后的孔洞处于干燥状态，接着启动混凝土地泵3将搅拌好的快干水泥浆通过注浆管61注入密封罩6，电机7启动带动刮板71往复运动能够将水泥浆刮入孔洞内；最终启动气泵5通过排气管63往密封罩6内输送气体使得密封罩6的内部气压增大，在气压的作用下水泥浆内的气泡及孔洞与水泥浆间的气泡间隙将会在气压的作用下被挤出，能够提高孔洞与泥浆的结合度，待快干水泥浆干燥后机械手2控制密封罩6离开河堤，此时修补完成。

当密封罩6在机械手2的作用下贴紧河堤表面时，位于第一卡槽64和第二卡槽65内的密封气垫66被压缩，密封气垫66在压力的作用下产生形变，能够贴合河堤表面凹凸不平处；密封罩6与河堤接触时，密封杆68率先与河堤接触，此时弹簧69被压缩，密封杆68在弹簧69的作用下紧紧抵住河堤表面，沿安装槽67呈环状相互紧贴设置的密封杆68表面与弹性密封垫610配合能够起到密封效果，当遇到河堤表面的小孔时，弹簧69抵住密封杆68使得密封杆68能够抵住小孔，此时密封杆68上的弹性密封垫610变形抵住小孔防止河水沿小孔进行渗透。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，包括车体(1)和机械手(2)，所述机械手(2)安装于所述车体(1)上，所述车体(1)设有控制所述机械手(2)运动的驱动装置，其特征在于：

还包括混凝土地泵(3)、水泵(4)、气泵(5)、密封罩(6)、电机(7)和加热装置(8)；

所述混凝土地泵(3)、所述水泵(4)和所述气泵(5)均安装于所述车体(1)上；

所述密封罩(6)安装于所述机械手(2)末端，所述电机(7)安装于所述密封罩(6)顶端，所述电机(7)转轴末端位于所述密封罩(6)内且与刮板(71)相连，所述密封罩(6)上还设有注浆管(61)、排水管(62)和排气管(63)，所述注浆管(61)、排水管(62)和排气管(63)上均设有电磁单向阀且与分别与所述混凝土地泵(3)、水泵(4)和气泵(5)相连；

所述密封罩(6)底端设有呈环状的第一卡槽(64)及第二卡槽(65)，所述第一卡槽(64)、第二卡槽(65)内设有密封气垫(66)，所述第一卡槽(64)与所述第二卡槽(65)间设有呈环状的安装槽(67)，所述安装槽(67)内设有数根与其构成移动副的密封杆(68)，所述安装槽(67)内设有弹簧(69)，所述弹簧(69)两端分别于所述密封杆(68)、所述安装槽(67)相连，所述密封杆(68)表面有弹性密封垫(610)；

所述加热装置(8)安装于所述密封罩(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，其特征在于：所述密封罩(6)表面设有聚四氟乙烯层。

3.根据权利要求1所述的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，其特征在于：所述密封罩(6)侧面还安装有电磁铁(611)，所述电磁铁(611)连接并受控于所述车体(1)。

4.根据权利要求1所述的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，其特征在于：所述弹簧(69)两端分别与所述密封杆(68)顶端、所述安装槽(67)顶端相连。

5.根据权利要求1所述的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，其特征在于：所述加热装置(8)嵌入式地安装于所述密封罩(6)内表面。

6.根据权利要求1所述的一种水下混凝土脱空孔洞修补设备，其特征在于：所述电机(7)转轴通过弹性伸缩杆(72)与所述刮板(71)相连。

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