CN113565097A - 一种胶结坝加浆振捣一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶结坝加浆振捣一体化设备，其包括履带式的吊机，吊机的手臂前端设置有加浆振捣装置，吊机上设置有储浆箱；加浆振捣装置包括固定板，固定板的下端设置有活动板，且活动板与固定板之间通过活动机构实现软连接；活动板的下端设置有安装板，活动板与安装板之间设置有振动机构，安装板上设置有若干加料振捣棒，端头上设置有与加料振捣棒连通的注浆口，加料振捣棒与储浆箱连接。本发明集成了加浆和振捣功能的加浆振捣一体化设备，将同时具有加浆和振捣的双重功能。两个工序同步进行，设备操作人员在同一时间完成两个工艺的操作，不影响工程的施工效率，并保证加浆振捣的质量满足工程要求，最大限度的开发加浆和振捣的效率。

Description

一种胶结坝加浆振捣一体化设备

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种胶结坝加浆振捣一体化设备。

背景技术

传统人工加浆振捣是人工手持泥浆泵泵送输浆管对混凝土进行加浆，水泥罐车运输水泥浆，在坝面所需加浆位置打孔注浆，还有使用铲车装载水泥浆在指定位置卸浆、打孔注浆，加浆量随意性大、不可控，往往偏高，既浪费资源，又增加了施工成本。这些方式注浆粗糙，方式粗放。

胶凝砂砾石坝是近年来发展的一种新坝型，它具有水泥用料省、施工导流方便、施工速度快、适应软弱地基以及抗震性能好等特点，已在国内逐步推广。在胶凝砂砾石坝防渗层施工中，多采用富浆胶凝砂砾石，传统的施工方法中，注浆与振捣工序完全靠人工，但富浆胶凝砂砾石最大骨料粒径达到80mm，最大甚至达到150mm，胶结坝一般施工单层的厚度为40-70cm，造孔深度较深，需要达到30-60cm。采用人工加浆振捣时，只能表层加浆，振捣器也很难深入下层胶结砂砾石，孔浆液无法达到渗透底部和周边，难于满足加浆技术的要求；甚至有时候，振捣棒插入到胶结砂砾石中，因为石块的阻力作用，极易破坏振捣棒，因此施工效率低、劳动强度大，而且加浆振捣质量很难保证。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种集振捣和注浆功能一体的胶结坝加浆振捣一体化设备。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种胶结坝加浆振捣一体化设备，其包括履带式的吊机，吊机上安装有自动驾驶系统，吊机的手臂前端设置有加浆振捣装置，吊机上设置有储浆箱；加浆振捣装置包括固定板，固定板的下端设置有活动板，且活动板与固定板之间通过活动机构实现软连接；活动板的下端设置有安装板，活动板与安装板之间设置有振动机构，安装板上设置有若干加料振捣棒，加料振捣棒为空心结构，加料振捣棒的上端设置有螺纹接口，加料振捣棒的下端设置有硬质合金材质的端头，端头的前端为球形面，端头上设置有与加料振捣棒连通的注浆口，加料振捣棒的上端通过软管与三通球阀连接，三通球阀通过软管与注浆泵连接，注浆泵与储浆箱连接；注浆泵与三通球阀之间设置有浆液压力机和电磁流量计。

进一步地，活动机构包括支撑棒，支撑棒连接活动板与固定板的中心，且支撑棒与活动板之间、支撑棒与固定板之间均通过万向球头连接，活动板与固定板之间的四个角上均设置有液压伸缩杆，且液压伸缩杆与活动板之间、液压伸缩杆与固定板之间均通过万向球头连接。

进一步地，活动板与固定板之间套有软质的保护套，保护套为可伸缩折叠套结构。

进一步地，振动机构包括活动套筒，活动套筒设置在活动板的下端，活动套筒的下端开口，活动套筒内活动设置有活塞，活塞的下端设置有连接杆，连接杆连接安装板；活动套筒的开口处设置有限位环，活塞的尺寸大于限位环的外径，连接杆的尺寸小于限位环的内径，活塞的上端设置有驱动机构。

进一步地，驱动机构包括偏心轮，偏心轮与活塞的上表面配合接触，偏心轮安装在转轴上，转轴的一端通过轴承安装在活动套筒的内壁上，另一端穿过活动套筒的侧壁与驱动电机的驱动轴连接，驱动电机安装在活动板上，转轴与活动套筒的侧壁通过轴承连接。

进一步地，活塞的上表面设置有与活塞配合的光滑面，光滑面为下凹的弧形面。

进一步地，安装板与活动板之间设置有若干回位机构，回位机构包括固定筒，固定筒内活动设置有伸缩杆，固定筒和伸缩杆分别固定在安装板和活动板上，伸缩杆的端部与固定筒的底部通过弹簧连接。

进一步地，加料振捣棒的上端铰接在安装板的下端，加料振捣棒的中部通过提料伸缩杆与安装板连接，且提料伸缩杆的两端分别铰接在加料振捣棒和安装板上。

进一步地，加料振捣棒的下端设置有环形的固定槽，端头上设置有环形的固定环，固定环插入固定槽内，且固定环与固定槽螺纹连接。

进一步地，固定环内设置有加料振捣棒端部配合的密封圈。

本发明的有益效果为：本方案用于辅助向建筑结构内加注胶结颗粒料，无需人工亲自加料，降低了工作人员的劳动强度，节省了工艺的工序，缩短施工的周期。履带式的吊机方便在多种环境下进行施工，可以在大坝仓面行走，增大着力面积，使其运动平稳。注浆泵抽取浆料，并通过加料振捣棒插入施工面下，将浆料注入建筑体内。在注入浆料的过程中，加料振捣棒可时刻调整角度，方便加料振捣棒的插入，避免硬性的插入建筑体体内，增加使用寿命。

加料振捣棒可进行振动，便于插入的同时，可以使得注浆均匀，提升注浆的品质。三通球阀的设计，当需要注浆时拨动三通球阀使泥浆均匀进入到加料振捣棒，实现注浆功能，当需要停止工作时拨动三通球阀到另一个位置即可实现回浆功能。振捣头工作时候可以将加料振捣棒内的多余的浆液进行利用。

本发明集成了加浆和振捣功能的加浆振捣一体化设备，将同时具有加浆和振捣的双重功能。两个工序同步进行，设备操作人员在同一时间完成两个工艺的操作，不影响工程的施工效率，并保证加浆振捣的质量满足工程要求，最大限度的开发加浆和振捣的效率。加料振捣棒具有足够的强度和耐磨性能，可以很好的承受高频高功率的振捣。

吊机可采用自动驾驶，工作人员需要在现场就是操作吊机进行注浆操作，减少工作人员的劳动强度。浆液压力机为注浆时提供足够的压力，并且电磁流量计计算注入的浆液量，方便对注浆过程进行控制。

附图说明

图1为胶结坝加浆振捣一体化设备的结构图。

图2为加浆振捣装置的结构图。

图3为加料振捣棒的结构图。

图4为活塞与偏心轮的配合结构图。

其中，1、储浆箱，2、注浆泵，3、手臂，4、吊机，5、软管，6、三通球阀，7、加浆振捣装置，8、偏心轮，9、活塞，10、连接杆，11、安装块，12、接头，13、固定板，14、保护套，15、支撑棒，16、液压伸缩杆，17、活动板，18、伸缩杆，19、固定筒，20、安装板，21、弹簧，22、加料振捣棒，23、提料伸缩杆，24、活动套筒，25、驱动电机，26、螺纹接头，27、固定环，28、端头，29、固定槽，30、电磁流量计，31、浆液压力机。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1至图4所示，本方案的胶结坝加浆振捣一体化设备包括履带式的吊机4，吊机4上安装有自动驾驶系统，吊机4的手臂3前端设置有加浆振捣装置7，加浆振捣装置7通过安装块11固定在手臂的端部，吊机4上设置有储浆箱1；加浆振捣装置7包括固定板13，固定板13的下端设置有活动板17，且活动板17与固定板13之间通过活动机构实现软连接；活动板17的下端设置有安装板20，活动板17与安装板20之间设置有振动机构，安装板20上设置有若干加料振捣棒22，加料振捣棒22为空心结构，加料振捣棒22的上端设置有螺纹接口，加料振捣棒22的下端设置有硬质合金材质的端头28，端头28的前端为球形面，端头28上设置有与加料振捣棒22连通的注浆口，加料振捣棒22的上端通过软管5与螺纹接头26连接，软管5通过接头12与三通球阀6连接，三通球阀6通过软管5与注浆泵2连接，注浆泵2与储浆箱1连接；注浆泵2与三通球阀6之间设置有浆液压力机31和电磁流量计30。

本方案用于辅助向建筑结构内加注胶结颗粒料，无需人工亲自加料，降低了工作人员的劳动强度，节省了工艺的工序，缩短施工的周期。履带式的吊机4方便在多种环境下进行施工，可以在大坝仓面行走，增大着力面积，使其运动平稳。注浆泵2抽取浆料，并通过加料振捣棒22插入施工面下，将浆料注入建筑体内。在注入浆料的过程中，加料振捣棒22可时刻调整角度，方便加料振捣棒22的插入，避免硬性的插入建筑体体内，增加使用寿命。

加料振捣棒22可进行振动，便于插入的同时，可以使得注浆均匀，提升注浆的品质。三通球阀6的设计，当需要注浆时拨动三通球阀6使泥浆均匀进入到加料振捣棒22，实现注浆功能，当需要停止工作时拨动三通球阀6到另一个位置即可实现回浆功能。振捣头工作时候可以将加料振捣棒22内的多余的浆液进行利用。

吊机4可采用自动驾驶，工作人员需要在现场就是操作吊机进行注浆操作，减少工作人员的劳动强度。浆液压力机31为注浆时提供足够的压力，并且电磁流量计30计算注入的浆液量，方便对注浆过程进行控制。

活动机构包括支撑棒15，支撑棒15连接活动板17与固定板13的中心，且支撑棒15与活动板17之间、支撑棒15与固定板13之间均通过万向球头连接，活动板17与固定板13之间的四个角上均设置有液压伸缩杆1816，且液压伸缩杆1816与活动板17之间、液压伸缩杆1816与固定板13之间均通过万向球头连接。

四根液压伸缩杆1816通过调整不同的长度，带动活动板17进行倾斜，在注浆的过程中，可根据需要调整活动板17的倾斜角度，根据方便调整加料振捣棒22插入的角度。同时，活动板17与固定板13连接牢固，整个装置稳定、可靠。

活动板17与固定板13之间套有软质的保护套14，保护套14为可伸缩折叠套结构，用于保护内部机构，避免汇集过多的灰尘。

振动机构包括活动套筒24，活动套筒24设置在活动板17的下端，活动套筒24的下端开口，活动套筒24内活动设置有活塞9，活塞9的下端设置有连接杆10，连接杆10连接安装板20；活动套筒24的开口处设置有限位环，活塞9的尺寸大于限位环的外径，连接杆10的尺寸小于限位环的内径，活塞9的上端设置有驱动机构。

驱动机构包括偏心轮8，偏心轮8与活塞9的上表面配合接触，偏心轮8安装在转轴上，转轴的一端通过轴承安装在活动套筒24的内壁上，另一端穿过活动套筒24的侧壁与驱动电机25的驱动轴连接，驱动电机25安装在活动板17上，转轴与活动套筒24的侧壁通过轴承连接。

通过活塞9和偏心轮8的配合，通过偏心轮8转动，进而驱动活塞9在活动套筒24内上下伸缩，在工作的过程中，可驱动加料振捣棒22上下振动，方便植入地下，同时，可根据设置偏心轮8转动的转速控制振动的频率。

活塞9的上表面设置有与活塞9配合的光滑面，光滑面为下凹的弧形面，偏心轮8在转动的过程中，光滑面与偏心轮8配合，确保了可靠的接触，并且能有效降低摩擦。

安装板20与活动板17之间设置有若干回位机构，回位机构包括固定筒19，固定筒19内活动设置有伸缩杆18，固定筒19和伸缩杆18分别固定在安装板20和活动板17上，伸缩杆18的端部与固定筒19的底部通过弹簧21连接。通过回位机构的连接，确保了振动的连续性和可靠性。

加料振捣棒22的上端铰接在安装板20的下端，加料振捣棒22的中部通过提料伸缩杆23与安装板20连接，且提料伸缩杆23的两端分别铰接在加料振捣棒22和安装板20上。每根加料振捣棒22均可抬升，可根据面积的大小，放下适应数量的加料振捣棒22，减少对加料振捣棒22的磨损和损耗。

加料振捣棒22的下端设置有环形的固定槽29，端头28上设置有环形的固定环27，固定环27插入固定槽29内，且固定环27与固定槽29螺纹连接。当端头28磨损严重时，端头28可进行更换。固定环27内设置有加料振捣棒22端部配合的密封圈，增了了密封性，避免浆液流出。

本发明集成了加浆和振捣功能的加浆振捣一体化设备，将同时具有加浆和振捣的双重功能。两个工序同步进行，设备操作人员在同一时间完成两个工艺的操作，不影响工程的施工效率，并保证加浆振捣的质量满足工程要求，最大限度的开发加浆和振捣的效率。加料振捣棒22具有足够的强度和耐磨性能，可以很好的承受高频高功率的振捣。

Claims (10)

1.一种胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，包括履带式的吊机，所述吊机上安装有自动驾驶系统，所述吊机的手臂前端设置有加浆振捣装置，所述吊机上设置有储浆箱；所述加浆振捣装置包括固定板，所述固定板的下端设置有活动板，且活动板与固定板之间通过活动机构实现软连接；所述活动板的下端设置有安装板，所述活动板与安装板之间设置有振动机构，所述安装板上设置有若干加料振捣棒，所述加料振捣棒为空心结构，所述加料振捣棒的上端设置有螺纹接口，所述加料振捣棒的下端设置有硬质合金材质的端头，所述端头的前端为球形面，所述端头上设置有与加料振捣棒连通的注浆口，所述加料振捣棒的上端通过软管与三通球阀连接，所述三通球阀通过软管与注浆泵连接，所述注浆泵与储浆箱连接；所述注浆泵与三通球阀之间设置有浆液压力机和电磁流量计。

2.根据权利要求1所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述活动机构包括支撑棒，所述支撑棒连接活动板与固定板的中心，且支撑棒与活动板之间、支撑棒与固定板之间均通过万向球头连接，所述活动板与固定板之间的四个角上均设置有液压伸缩杆，且液压伸缩杆与活动板之间、液压伸缩杆与固定板之间均通过万向球头连接。

3.根据权利要求2所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述活动板与固定板之间套有软质的保护套，所述保护套为可伸缩折叠套结构。

4.根据权利要求1所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述振动机构包括活动套筒，所述活动套筒设置在活动板的下端，所述活动套筒的下端开口，所述活动套筒内活动设置有活塞，所述活塞的下端设置有连接杆，所述连接杆连接安装板；所述活动套筒的开口处设置有限位环，所述活塞的尺寸大于限位环的外径，所述连接杆的尺寸小于限位环的内径，所述活塞的上端设置有驱动机构。

5.根据权利要求4所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述驱动机构包括偏心轮，所述偏心轮与活塞的上表面配合接触，所述偏心轮安装在转轴上，所述转轴的一端通过轴承安装在活动套筒的内壁上，另一端穿过活动套筒的侧壁与驱动电机的驱动轴连接，所述驱动电机安装在活动板上，所述转轴与活动套筒的侧壁通过轴承连接。

6.根据权利要求5所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述活塞的上表面设置有与活塞配合的光滑面，所述光滑面为下凹的弧形面。

7.根据权利要求5所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述安装板与活动板之间设置有若干回位机构，所述回位机构包括固定筒，所述固定筒内活动设置有伸缩杆，所述固定筒和伸缩杆分别固定在安装板和活动板上，所述伸缩杆的端部与固定筒的底部通过弹簧连接。

8.根据权利要求1所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述加料振捣棒的上端铰接在安装板的下端，所述加料振捣棒的中部通过提料伸缩杆与安装板连接，且提料伸缩杆的两端分别铰接在加料振捣棒和安装板上。

9.根据权利要求1所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述加料振捣棒的下端设置有环形的固定槽，所述端头上设置有环形的固定环，所述固定环插入固定槽内，且固定环与固定槽螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的胶结坝加浆振捣一体化设备，其特征在于，所述固定环内设置有加料振捣棒端部配合的密封圈。

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