CN113756584A - 一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法，所述轨道移动式混凝土布料机包括导轨、布料机、移动基座和折叠式泵管系统，所述折叠式泵管系统包括依次连接的进料弯管、第一直管、第一弯管、第二弯管、第二直管、第三弯管、水平管，以及固定组件；进料弯管的进料端的轴线与水平管轴线不在同一水平面上。通过设置在导轨上设置移动基座，通过移动基座带动折叠式泵管系统开合，从而适应布料机位置，布料机带动折叠式泵管系统移动，使布料机在一定的范围内可沿导轨移动，扩大了布料机布料范围，且折叠式泵管系统开合展开面积小，可节省占用空间；另外，双向开合的折叠式泵管系统避免了移动过程可能出现的泵管倾倒，具有更高的结构稳定性。

Description

一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程机械技术领域，尤其涉及一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法。

背景技术

布料机是泵送混凝土的末端设备，目前在建筑工程现场施工中，行走类布料机多被用于楼层内混凝土布料。对于行走布料机的泵管机构，施工现场一般采用人工拆管接长泵管的方式适应布料机构的行走距离，存在施工效率低、劳动强度大等诸多问题，无法满足施工现场工业化施工要求。为解决这些问题，中国专利(CN 108086688 A)公开了一种泵管随动机构，通过若干可旋转泵管以及支撑泵管的滚动支座，实现布料机带动泵管组在轨道上移动，上述混凝土自动布料系统虽然能够免于人工拆管、接管的操作，大幅节省人力成本，并有效提高产能，但布料泵管移动覆盖面积太大，会影响施工面材料堆放、其它设备布设及施工人员的工作走动等，无法适应与常用施工平台一体化集成的需求。

发明内容

本发明提供了一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法，用于解决布料机布料过程中布料泵管移动覆盖面积太大，会影响施工面材料堆放、其它设备布设及施工人员的工作走动等问题。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种轨道移动式混凝土布料机，包括：

导轨；

布料机，用于浇筑混凝土；

移动基座，所述移动基座顶部与布料机可转动连接，底部设置有用于在导轨上移动并制动的滚轮组件；

折叠式泵管系统，所述折叠式泵管系统包括依次连接的进料弯管、第一直管、第一弯管、第二弯管、第二直管、第三弯管、水平管，以及固定组件；所述进料弯管的一端为进料端，通过固定组件固定，且进料端可沿轴心处自由转动；所述第一弯管与第二弯管可旋转连接；所述第三弯管与水平管一端可旋转连接，所述水平管另一端与布料机连通；第一直管的长度大于第二直管的长度；进料弯管的进料端的轴线与水平管轴线不在同一水平面上。

进一步，固定组件包括固定板和连接板，固定板固定在基础面上；

连接板设置于固定板上，进料弯管通过旋转管箍一固定在连接板上；

连接板包括第一连接部、第二连接部和中间连接部；

第一连接部和第二连接部上均设置有螺栓孔，用于与固定板固定连接；

中间连接部位于第一连接部和第二连接部之间，且上表面为圆弧形，圆弧形的半径与旋转管箍一的外径相匹配；进料弯管通过旋转管箍一固定在中间连接部上。

进一步，折叠式泵管系统包括第一支撑件和第二支撑件；

所述第一支撑件底部与固定组件铰接，顶部固定在第一弯管上；

所述第二支撑件为Z字形，两端分别通过轴承固定在第一弯管和水平管上。

进一步，所述第一支撑件与第一直管之间设置有若干水平撑杆，所述水平撑杆平行间隔布设，所述水平撑杆两端分别与第一支撑件、第一直管固定连接。

进一步，所述第二支撑件中部设置有套管，所述套管套设在第二直管上。

进一步，在第二弯管上设置限位板，限位板一端固定在第二弯管上，另一端延伸至第一弯管处，在第一弯管上设置限位块，第一弯管与第二弯管转动至最大转角时，限位块受到限位板限制，阻碍第一弯管和第二弯管之间继续转动；

第一直管与第二直管之间的夹角为α，α∈[-150°,150°]。

进一步，所述移动基座包括布料机连接座、支腿、轨轮、轨轮连接座和电机；

布料机的回转装置固定在布料机连接座上；

支腿的顶部与布料机连接座固定，底部与轨轮连接座固定；

轨轮设置于轨轮连接座底部，并用于支撑在导轨上；

所述电机为轨轮提供行走动力。

进一步，所述导轨侧部的基础面上设置有固定立板，轨轮连接座上设置有固定连接板，固定立板与固定连接板之间能够通过销轴固定连接，或通过拔出销轴断开连接。

相应地，本申请还提供了一种轨道移动式混凝土布料机的施工方法，包括：

步骤一、确定导轨位置和布料点位置，安装导轨，并安装移动基座和布料机，确定进料口位置，安装折叠式泵管系统；

步骤二、布料机移动至第i个布料位置，使移动基座固定，然后使布料机布料，i＝1、2、…、N，其中N为由导轨和折叠式泵管系统所覆盖范围所确定的总的布料点位置；

步骤三、判定是否i＝N，当判断为是时，第i个布料位置布料完成后停止布料；当判断为否时，第i个布料位置布料完成后，i＝i+1，并重复步骤二。

进一步，所述导轨侧部的基础面上设置有固定立板，轨轮连接座上设置有固定连接板；在布料机布料前，将固定立板和固定连接板通过销轴固定；在移动基座移动前，将固定立板和固定连接板之间的销轴拔出。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过设置在导轨上设置移动基座，通过移动基座带动折叠式泵管系统开合，从而适应布料机位置，布料机带动水平管移动，带动第一直管移动并转动，从而使第一弯管与第二弯管之间相对转动，带动第二直管移动并转动，使进料弯管沿进料端轴线转动，使布料机在一定的范围内可沿导轨移动，扩大布料机布料范围，且折叠式泵管系统开合展开面积小，可节省占用空间；另外，双向开合的折叠式泵管系统避免了移动过程可能出现的泵管倾倒，具有更高的结构稳定性。相对于传统的混凝土布料机，本申请中的轨道移动式混凝土布料机可以实现更大范围的混凝土布料，且针对相同的施工需求，可以采用自重更小的布料机，有利于施工安全管理；相对于传统的混凝土布料机，本申请中的轨道移动式混凝土布料机无需借助外部塔吊进行更换位置，也无需安拆泵管，大大节省了施工时间，节约了人工成本，提高了施工效率，工业化水平更高；相对于传统的混凝土布料机，本发明轨道移动式混凝土布料机施工位置更加灵活，可轻松解决超高层建筑结构中劲性钢柱形成的布料障碍问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中的轨道移动式混凝土布料机的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的导轨的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的布料机的结构示意图；

图4为本发明一实施例中的移动基座的结构示意图；

图5为本发明一实施例中的折叠式泵管系统的结构示意图；

图6为本发明中的固定组件与进料弯管、第一支撑件的连接示意图；

图7为本发明中的连接板的侧视图；

图8为本发明中的连接板的俯视图；

图9为本发明限位板、限位块与第一弯管的位置关系图。

图10为本发明一实施例中的轨道移动式混凝土布料机的一种状态图；

图11为本发明一实施例中的轨道移动式混凝土布料机的另一种状态图。

图中标号如下：

10-导轨；11-压轨装置；12-固定立板；13-销轴；

20-布料机；21-泵管组；22-折叠臂架；23-液压装置；24-回转装置；25-平衡配重；26-泵管固定支架；

30-移动基座；31-布料机连接座；32-支腿；33-轨轮连接座；34-轨轮；35-电机；36-固定连接板；

40-折叠式泵管系统；401-进料弯管；402-第一直管；403-第一弯管；404-第二弯管；405-第二直管；406-第三弯管；407-水平管；

410-固定组件；411-固定板；412-连接板；413-耳板一；4121-第一连接部；4122-第二连接部；4123-中间连接部；4124-螺栓孔；

420-第一支撑件；421-耳板二；422-水平撑杆；

430-第二支撑件；431-轴承一；432-轴承二；433-套管；

440-限位装置；441-限位板；442-限位块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种轨道移动式混凝土布料机及其施工方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种轨道移动式混凝土布料机包括导轨10、布料机20、移动基座30和折叠式泵管系统40。

结合图1和图2所示，两条导轨10并行设置，导轨10通过压轨装置11固定在基础面上，基础面可以为楼层板、结构面，也可以为超高层钢平台面板，压轨装置11可采用现有的技术实现。作为举例而非限定，导轨10为工字钢。

结合图1和图3所示，本实施例提供了一种折叠式臂架布料机20，布料机20构包括泵管组21、折叠臂架22、液压装置23、回转装置24、平衡配重25、泵管固定支架26等部件。在该实施例中，布料机20通过回转装置24安置在移动基座30上，泵管组21是布料管路，通过泵管固定架安置在折叠臂架22上，折叠臂架22通过液压装置23驱动支撑改变角度实现臂架的伸展和收缩，折叠臂架22安装在回转装置24上并通过回转装置24实现水平方位角度的转动，泵管固定支架26使泵管组固定在折叠臂架22上，平衡配重25用以降低作用于移动基座30上的偏心距，提高安全性和稳定性。当然布料机20也可以采用其它结构形式，只是本实施例提供的折叠式臂架布料机20，配合折叠式泵管系统40，能够进一步扩大布料覆盖范围。

结合图1、图3和图4所示，本实施例提供的移动基座30包括布料机连接座31、支腿32，轨轮34、轨轮连接座33和电机35。布料机20的回转装置24固定在布料机连接座31上，布料机连接座31上设置有4个支腿32，支腿32端部设置有轨轮连接座33，轨轮连接座33上设置两个轨轮34。电机35为轨轮34提供动力，电机35也可通过减速器与轨轮连接。结合图1至图3所示，所述导轨10侧部的基础面上设置有固定立板12，轨轮连接座33上设置有固定连接板36，固定立板12与固定连接板36之间可通过销轴13固定连接，从而使移动基座30处于固定状态，方便布料机20布料，在移动基座30移动时，拆除销轴13，使移动基座30处于可移动状态。固定立板12上设置有销孔，可插入固定销轴13。

结合图1和图5所示，所述折叠式泵管系统40包括依次连接的进料弯管401、第一直管402、第一弯管403、第二弯管404、第二直管405、第三弯管406、水平管407，以及固定组件410；所述进料弯管401的一端为进料端，通过固定组件410固定，且进料端可沿轴心处自由转动；所述第一弯管403与第二弯管404可旋转连接；所述第三弯管406与水平管407一端可旋转连接，所述水平管407另一端与布料机20连通；第一直管402的长度大于第二直管405的长度；进料弯管401的进料端的轴线与水平管407轴线不在同一水平面上。

如图5所示，A为进料弯管401的进料端的轴线，B为水平管407轴线，申请人发现，第一直管402与第二直管405均处于竖直状态时，在双向开合的情形下，当第一直管402和第二直管405均处于竖直状态下，若轴线A与轴线B位于同一水平面上，由于进料弯管401的进料端可自由转动、第三弯管406与水平管407之间可自由转动，此时系统处于不稳定状态，会导致第一直管402与第二直管405向同一侧倾倒，易造成安全事故。优选的实施方式为，第一直管402的长度大于第二直管405的长度，使轴线A与轴线B不在同一水平面上，当第一直管402与第二直管405均处于竖直状态时，若第一直管402与第二直管405倾倒，需要第一弯管403、第二弯管404同时绕轴线A、轴线B转动，由于两个转动半径不同，可以阻碍第一管箍、第二管箍转动，防止倾倒。因此，所述折叠式泵管系统40系统具有如下优点：在布料机连接座31带动下，进料弯管401沿通过使第一直管402的长度大于第二直管405的长度，使进料弯管401的进料端的轴线与水平管407轴线不在同一水平面上，从而解决了倾覆的问题。而且，进料端可沿轴线旋转、第一弯管403和第二弯管404之间可旋转、第三弯管406和水平管407之间可旋转，从而实现折叠式泵管系统40系统双向开合，扩大布料机的移动距离，且泵管机构展开面积小，节省占用空间。

结合图1和图5所示，所述进料弯管401的进料端可沿轴心处自由转动，比如进料端可采用旋转管箍一固定，进料弯管401可绕轴线A转动。作为举例，结合图1、图5和图6所示，固定组件410包括固定板411、连接板412，固定板411固定在基础面上，基础面可以为建筑结构的楼层板上表面、地面或钢平台的面板，当然也可以为其它结构，具体形式不做限定。固定板411为进料弯管401和第一支撑件420提供支点，固定板411可以为矩形钢板或其它形状、材质，具体形式不做限定。连接板412用于和进料弯管401连接，比如与进料弯管401的旋转管箍一固定连接，连接板412与固定板411固定连接。结合图5至图8所示，本实施例给出了连接板412的一种结构形式，所述连接板包括第一连接部4121、第二连接部4122和中间连接部4123。其中第一连接部和第二连接部上均设置有螺栓孔4124，用于与固定板或/和旋转管箍一固定连接。中间连接部位于第一连接部和第二连接部之间，且上表面为圆弧形，圆弧形的半径与旋转管箍一的外径相匹配。当然固定组件410可以采用其它结构形式，只要能实现对进料弯管401的固定即可。

结合图1和图5所示，所述第一弯管403与第二弯管404通过旋转管箍二可旋转连接，所述第一直管402和第二直管405通过第一弯管403和第二弯管404可自由转动。所述水平管407与第三弯管406之间通过旋转管箍三可旋转连接。旋转管箍为泵管拼接施工中常用配件，旋转管箍一、旋转管箍二、旋转管箍三采用现有技术即可实现。

结合图1、图5和图6所示，固定板上设置有耳板一413，第一支撑件420底部设置有耳板二421，耳板一、耳板二上均设置有连接孔并通过销轴铰接。为了实现第一直管402、进料弯管401沿进料弯管401进料端的轴线A自由旋转，销轴13的轴线与进料弯管401进料端的轴线A重合。

结合图1和图5所示，折叠式泵管系统40包括第一支撑件420和第二支撑件420；所述第一支撑件420底部与固定组件410铰接，顶部固定在第一弯管403上；所述第二支撑件420为Z字形，两端分别通过轴承固定在第一弯管403和水平管407上。

所述第一支撑件420顶部通过法兰盘固定在第一弯管403上。第一支撑件420与第一直管402之间可间隔设置若干水平撑杆422，进一步使进料弯管401、第一直管402、第一弯管403形成一个稳定结构，便于将泵管荷载平稳传递至固定板上。

所述第二支撑件42040为Z字形，一端通过轴承一431固定在第一弯管403上，另一端通过轴承二432固定在水平管407上。进一步，第二支撑件420中部设置有套管433，套管433套设在第二直管405上。第二支撑件420主要是将第二弯管404、第二直管405、第三弯管406、水平管407形成一个稳定结构，将泵管荷载通过水平管407传递至布料机20。轴承一、轴承二采用常用的滚动轴承，滚动轴承包括内圈、外圈以及设置在内圈和外圈之间的滚子和滚子间隔器。轴承一的内圈固定在第一弯管403的直管段，外圈与第二支撑件420一端固定连接，轴承二的内圈固定在水平管407上，外圈与第二支撑件42040的另一端固定连接。为了便于固定轴承一及第一支撑件420端部的法兰盘，第一弯管403包括弧形段和直线段，直线段的端部与第二弯管404的一端通过旋转连接件二固定，轴承一的内圈、第一支撑件420端部的法兰盘均固定在第一弯管403的直线段。当第一弯管403与第二弯管404相对转动时，第二支撑件420能够同第二直管405一起转动。当然第二支撑件420也可以通过法兰盘直接固定在第二弯管404上，这样设置可能存在如下缺点，进料弯管401、第一直管402、第一弯管403与第一支撑件420作为一个稳定结构，第二弯管404、第二直管405、第三弯管406、水平管407与第二支撑件420作为另一个稳定结构，两个稳定结构之间通过旋转管箍二进行连接，旋转管箍二形成一个受力薄弱点，不利于系统整体稳定。因此，将第二支撑件420顶部与第一支撑件420顶部均设置于第一弯管403上，使第二弯管404、第二直管405、第三弯管406、水平管407通过第二支撑件420直接与第一弯管403形成稳定整体，避开了旋转管箍二这一受力弱点，使系统更加稳定。

结合图1至图11所示，基础面上设置有平行导轨10，布料机20设置于导轨10上，固定板设置于导轨10的外侧，且水平水平管407的轴线垂直于导轨10。当布料机20的行走机构沿导轨10长度方向移动时，布料机20带动水平管407移动，带动第一直管402移动并转动，从而使第一弯管403与第二弯管404之间相对转动，带动第二直管405移动并转动，使进料弯管401沿进料端轴线转动，使布料机20在一定的范围内可沿导轨10移动，扩大布料机20布料范围。第一直管402与第二直管405之间的夹角为α，由于布料机20可以沿导轨10进行双向行走，理论上，α的取值范围可以为(-180°,180°)，然而申请人发现，当α取值接近-180°或180°时，第一弯管403和第二弯管404之间旋转处、第三弯管406和水平管407之间旋转处容易卡死，不利于布料机20反向运动，优选为，α∈[-150°,150°]。进一步，为了控制α的大小，结合图5和图9所示，所述折叠式泵管系统40还包括限位装置440，作为举例，限位装置440包括设置于旋转管箍二或第二弯管404上的限位板441及设置于第一弯管403上的限位块442，限位板441一端延伸至第一弯管403处并与限位块442配合，限位板441限制限位块442的移动范围，从而限制第一弯管403和第二弯管404的转角。当然，限位装置440的另一种结构形式为，包括限位圈和限位滑块，限位圈设置在旋转管箍或第二弯管404上，限位圈上设置有滑槽；限位滑块一端固定在第一弯管403上，另一端设置于所述滑槽内，滑槽限制限位滑块的转动角度，从而起到控制转角α。

实施例二

本实施例提供给了一种轨道移动式混凝土布料机的施工方法，下面结合实施例一及附图1至11对所述施工方法作进一步描述。所述施工方法包括：

步骤一、确定导轨10位置和布料点位置，安装导轨10，并安装移动基座30和布料机20，确定进料口位置，安装折叠式泵管系统40；所述布料点位置可以是移动基座处于固定状态、布料机进行布料时，移动基座中心点位置；

步骤二、布料机20移动至第i个布料位置，使移动基座30固定，然后使布料机20布料，i＝1、2、…、N，其中N为由导轨10和折叠式泵管系统40所覆盖范围所确定的总的布料点位置；

步骤三、判定是否i＝N，当判断为是时，第i个布料位置布料完成后停止布料；当判断为否时，第i个布料位置布料完成后，i＝i+1，并重复步骤二。

进一步，所述导轨10侧部的基础面上设置有固定立板12，轨轮连接座33上设置有固定连接板36；在布料机20布料前，将固定立板12和固定连接板36通过销轴13固定；在移动基座30移动前，将固定立板12和固定连接板36之间的销轴13拔出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，包括：

导轨；

布料机，用于浇筑混凝土；

移动基座，所述移动基座顶部与布料机可转动连接，底部设置有用于在导轨上移动并制动的滚轮组件；

折叠式泵管系统，所述折叠式泵管系统包括依次连接的进料弯管、第一直管、第一弯管、第二弯管、第二直管、第三弯管、水平管，以及固定组件；所述进料弯管的一端为进料端，通过固定组件固定，且进料端可沿轴心处自由转动；所述第一弯管与第二弯管可旋转连接；所述第三弯管与水平管一端可旋转连接，所述水平管另一端与布料机连通；第一直管的长度大于第二直管的长度；进料弯管的进料端的轴线与水平管轴线不在同一水平面上。

2.如权利要求1所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

固定组件包括固定板和连接板，固定板固定在基础面上；

连接板设置于固定板上，进料弯管通过旋转管箍一固定在连接板上；

连接板包括第一连接部、第二连接部和中间连接部；

第一连接部和第二连接部上均设置有螺栓孔，用于与固定板固定连接；

中间连接部位于第一连接部和第二连接部之间，且上表面为圆弧形，圆弧形的半径与旋转管箍一的外径相匹配；进料弯管通过旋转管箍一固定在中间连接部上。

3.如权利要求1所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

折叠式泵管系统包括第一支撑件和第二支撑件；

所述第一支撑件底部与固定组件铰接，顶部固定在第一弯管上；

所述第二支撑件为Z字形，两端分别通过轴承固定在第一弯管和水平管上。

4.如权利要求3所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

所述第一支撑件与第一直管之间设置有若干水平撑杆，所述水平撑杆平行间隔布设，所述水平撑杆两端分别与第一支撑件、第一直管固定连接。

5.如权利要求3或4所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

所述第二支撑件中部设置有套管，所述套管套设在第二直管上。

6.如权利要求1所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

在第二弯管上设置限位板，限位板一端固定在第二弯管上，另一端延伸至第一弯管处，在第一弯管上设置限位块，第一弯管与第二弯管转动至最大转角时，限位块受到限位板限制，阻碍第一弯管和第二弯管之间继续转动；

第一直管与第二直管之间的夹角为α，α∈[-150°,150°]。

7.如权利要求1所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

所述移动基座包括布料机连接座、支腿、轨轮、轨轮连接座和电机；

布料机的回转装置固定在布料机连接座上；

支腿的顶部与布料机连接座固定，底部与轨轮连接座固定；

轨轮设置于轨轮连接座底部，并用于支撑在导轨上；

所述电机为轨轮提供行走动力。

8.如权利要求1所述的轨道移动式混凝土布料机，其特征在于，

所述导轨侧部的基础面上设置有固定立板，轨轮连接座上设置有固定连接板，固定立板与固定连接板之间能够通过销轴固定连接，或通过拔出销轴断开连接。

9.如权利要求1所述的一种轨道移动式混凝土布料机的施工方法，其特征在于，包括：

步骤一、确定导轨位置和布料点位置，安装导轨，并安装移动基座和布料机，确定进料口位置，安装折叠式泵管系统；

步骤二、布料机移动至第i个布料位置，使移动基座固定，然后使布料机布料，i＝1、2、…、N，其中N为由导轨和折叠式泵管系统所覆盖范围所确定的总的布料点位置；

步骤三、判定是否i＝N，当判断为是时，第i个布料位置布料完成后停止布料；当判断为否时，第i个布料位置布料完成后，i＝i+1，并重复步骤二。

10.如权利要求9所述的一种轨道移动式混凝土布料机的施工方法，其特征在于，

所述导轨侧部的基础面上设置有固定立板，轨轮连接座上设置有固定连接板；

在布料机布料前，将固定立板和固定连接板通过销轴固定；

在移动基座移动前，将固定立板和固定连接板之间的销轴拔出。

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