CN114856199A - 柱芯灌注工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柱芯灌注工艺，包括配置输送通道、灌注浆料、调节输送通道以及完成灌注四个步骤。将由若干输送管组成的输送机构安装进入柱芯，其中，输送管内设置有缓流件。浆料进入输送管落在缓流件上以减速缓流。根据浆料液面及输送管的位置调节输送管道的长度；依次重复灌注浆料步骤和调节输送通道步骤直至灌注作业完成。通过采用上述技术方案，浆料在输送通道内受到缓流件的阻滞作用降低流速，防止浆料在灌注过程中因各组分存在密度差而产生分离，破坏浆料的粘聚性。浆料在输送通道内沿预设的运动轨迹运动，能够避免与基材内部的诸如钢柱芯加劲板等内部结构碰撞，从而避免因浆料离析产生的基材质量问题。

Description

柱芯灌注工艺

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种柱芯灌注工艺。

背景技术

随着箱型钢柱、圆形钢柱在民用、工业建筑的广泛应用，为了提供钢框架结构中钢柱的竖向结构的承载力、稳定性、抗腐蚀性，需要在钢柱芯灌入混凝土。

传统技术中，箱型钢柱、圆形钢柱通常采用自由落体式高抛法进行灌注。然而，自由落体式高抛法在灌注过程中的混凝土中各组分会产生离析效应，从而导致钢柱芯混凝土不密实、空鼓、承载力达不到设计要求等质量问题。

发明内容

基于此，有必要针对灌注过程中，由于浆料离析等原因产生的灌注柱芯质量问题，提供一种新型的柱芯灌注工艺。

一种柱芯灌注工艺，包括以下步骤：配置输送通道，在柱芯内安装输送通道，其中，所述输送通道内设置有缓流件；灌注浆料，浆料进入所述输送通道，落在所述缓流件上以减速缓流减速，脱离所述缓流件后继续在所述输送通道内流动；调节输送通道，所述柱芯内浆料面至所述输送通道出口的距离达到预设值时，调节所述输送管道的长度；完成灌注，依次重复所述灌注浆料步骤和所述调节输送通道步骤，直至所述柱芯内灌注的浆料到达预设值。

通过采用上述技术方案，浆料在输送通道内受到缓流件的阻滞作用降低流速，防止浆料在灌注的下落过程中因各组分存在密度差而产生分离，破坏浆料的粘聚性。同时，输送通道的设置能够降低浆料入口与待灌注的基材之间的距离，进一步减少浆料在灌注的下落过程中因各组分存在密度差而产生的分离。并且，浆料在输送通道内沿预设的运动轨迹运动，能够避免与基材内部的诸如钢柱芯加劲板等内部结构碰撞，导致浆料离析等问题，从而避免因浆料离析产生的基材质量问题。

在其中一个实施例中，所述配置输送通道具体包括以下步骤：将输送机构连接组装形成所述输送通道；将所述输送通道安装于柱芯内。

在其中一个实施例中，所述调节输送通道步骤具体包括以下步骤：上升所述输送机构；拆卸所述输送机构。

通过采用上述技术方案，操作人员能够通过先上升输送机构，再将所伸出柱芯的部分输送机构拆卸这一方式逐级缩短输送通道的长度，而不必对所有的输送机构进行操作，减小了这一步骤的操作量，从而提高了操作人员的工作效率。

在其中一个实施例中，所述输送机构传动连接于驱动机构且能够由所述驱动机构驱动进行升降操作。

通过采用上述技术方案，操作人员能够通过操控升降机构控制输送机构的移动，从而实现自动化调节输送通道的长度，降低操作人员移动输送机构的操作难度，节约了人力成本。

在其中一个实施例中，所述输送管为可拆卸式连接。

通过采用上述技术方案，避免了传统顶升法在基材上打孔后修补对基材产生的结构性损害问题，同时操作人员能够更快捷便捷地拆卸输送管，从而提高作业效率。

在其中一个实施例中，在所述配置输送通道步骤之前，还包括步骤：安装基座，所述基座设置于所述柱芯顶部。

通过采用上述技术方案，为升降驱动件和输送机构提供了一个更为稳定可靠的安装基础，同时操作人员能够在安装基座上进行作业，为操作人员提供安全的操作环境。

在其中一个实施例中，所述灌注浆料步骤具体包括步骤：进行增压输送，通过平移机构安装并启动增压机构，通过所述增压机构将浆料增压输送至输送通道内；停止增压输送，当所述输送通道的出料端与柱芯内浆料液面的最短距离小于预设值，关闭并通过平移机构移动所述增压机构；其中，所述增压机构设置于所述基座上且所述增压机构与所述输送通道连通。

通过采用上述技术方案，增压机构能够增加输送通道进料端处的压力，使得浆料不会因为缓流件的作用或是因为本身粘稠度过高而堵塞在输送通道中，提高了柱芯灌注工艺的可靠性以及降低了对浆料和易性的要求。

在其中一个实施例中，所述平移机构设置于所述基座上且传动连接于所述增压机构，所述增压机构被配置为由所述平移机构在水平方向上移动。

通过采用上述技术方案，操作人员能够拆卸输送机构时，通过平移机构移动增压机构避免占用输送机构的拆卸空间，同时在拆卸完成后通过平移机构复位增压机构以继续浆料灌注，从而缩短了操作人员在拆卸输送管前后移动增压机构的时间，提高了工作效率。

在其中一个实施例中，在所述安装基座步骤之后，所述配置输送通道步骤之前，还包括步骤：安装料斗，所述料斗设置于所述安装基座上，且所述料斗与所述输送通道的进料端连通。

通过采用上述技术方案，安装输送料斗能够便于操作人员添加浆料，控制灌注过程中浆料的供给量。

在其中一个实施例中，所述基座可拆卸地安装于所述柱芯顶部；在依次重复所述灌注浆料步骤和所述调节输送通道步骤，直至所述柱芯内灌注的浆料到达预设值步骤之后还包括步骤：拆卸所述基座。

通过采用上述技术方案，基座为可拆卸式地安装于柱芯顶部，在完成一根柱芯的灌注后，能够拆卸后再安装至下一根待灌注的柱芯上，从而提高了灌注作业的整体工作效率。

综上所述，本申请的灌注装置的使用方法至少包括以下一种有益技术效果：

1. 通过配置输送通道降低了浆料入口与待灌注的基材之间的距离，避免浆料与基材内部的诸如钢柱芯加劲板等内部结构碰撞，同时缓流件的设置使得浆料在下落灌注的过程中，浆料中的各组分不会因为密度差具有不同的重力加速度而产生分离，破坏浆料的粘聚性，解决了高抛法中由于浆料离析产生的基材浆料不密实、空鼓、承载力不足等质量问题。同时也降低了对浆料和易性的要求，使得注浆原材料的成本可控。

2．驱动机构的设置及输送管之间可拆卸式连接的设计使得操作人员能够根据基材内浆料的高度方便快捷地拆卸部分输送管，从而调节整个输送管道的长度，解决了传统顶升法需要对每节基材开洞压浆后修补对结构性能损伤较大、修补质量难以把控的技术缺陷。

3. 增压机构能够增加输送通道进料端处的压力，使得浆料不会因为缓流件的作用或是因为本身粘稠度过高而堵塞在输送通道中，提高了柱芯灌注工艺的可靠性以及降低了对浆料和易性的要求。

附图说明

图1为本申请一实施例中柱芯灌注装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例中柱芯灌注装置的结构爆炸图；

图3为本申请一实施例中输送机构的结构示意图；

图4为本申请一实施例中柱芯灌注工艺的工艺流程图；

图5为本申请另一实施例中柱芯灌注工艺的工艺流程图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1及图2，图1示出了本申请一实施例中的柱芯灌注装置的结构示意图，图2示出了本申请一实施例中的柱芯灌注装置的结构爆炸图。本申请一实施例中的柱芯灌注装置包括基座100、输送机构200、驱动机构300、增压机构400、平移机构500以及输送料斗600。其中，基座100设置于柱芯上侧；请结合参阅图3，图3示出了本申请一实施例中输送机构200的结构示意图。输送机构200包括若干输送管210，输送管210内设置有缓流件220；驱动机构300设置于基座100上且与输送机构200传动连接；增压机构400通过平移机构500设置于基座100上，增压机构300及输送料斗600与输送机构200的进料端连通。

参阅图3，图3 示出了本申请一实施例中的柱芯灌注工艺的流程示意图，本申请一实施例提供的柱芯灌注工艺包以下步骤；

S100:配置输送通道，其中步骤S100具体包括以下步骤：

S110:安装基座100。具体地，基座100能够通过吊设、连接件安装等方式设置于柱芯的上侧，以实现将输送机构200从柱芯上侧伸入柱芯内。具体到本实施例中，基座100为吊设于柱芯上侧的操作平台，在柱芯灌注作业开始前通过吊车架设于柱芯上侧。操作平台上设置有固定卡箍、防坠盖板及防护栏杆，用于增加操作平台的安全性能。操作平台上还设置有输送管储物架，用于储存输送管210。

S120：将输送管210首尾连接组装形成输送通道。具体到本实施例中，输送管210为钢管，钢管每节长度设置为2-3米，输送管210在操作平台上组合后形成的输送通道伸入柱芯内，以使浆料经由输送通道灌注至柱芯内，固定浆料在灌注作业中的运动轨迹，避免浆料与柱芯内部的诸如钢柱芯加劲板等其他内部结构碰撞，使得浆料因撞击而破坏粘聚性。

S130: 将输送通道安装于柱芯内。具体地，输送管210传动连接于驱动机构300，驱动机构300能够驱动输送管210沿铅锤方向伸入或伸出柱芯。具体到本实施例中，请结合参阅图4，图4示出了本申请一实施例中驱动机构的结构示意图。驱动机构300包括设置于操作平台上的驱动马达310、连接于驱动马达输出端的齿轮320以及固定设置于输送管外壁且啮合于齿轮的齿条330。当启动驱动马达310，输出端正转带动齿轮320转动，从而使得齿条330沿朝向柱芯底面的方向移动，输送管210随之向沿朝向柱芯底面的方向移动，实现将输送管210安装于柱芯内部的操作。

S200：灌注浆料，使浆料从输送管210内灌注进入柱芯。请再次参阅附图3，具体地，输送管210内设置有缓流件220，浆料在输送,210内流动时加速流动，经过缓流件220时降低流动速度，从而在整体上降低输送通道内浆料的流动速度。具体到本实施例中，缓流件220为螺旋缓流叶片，当浆料从输送管内流入螺旋缓流叶片时，受到螺旋缓流叶片的阻滞而改变运动轨迹，沿缓流叶片的螺旋线流动。使得浆料受到重力能够被解构为沿运动轨迹和垂直于运动轨迹两个方向的力，同时浆料在螺旋形的缓流叶片上移动时受到缓流叶片提供的摩擦力，两者协同作用从而能够降低浆料在缓流叶片内的流动速度。通过缓流件220的设置，减缓浆料中各组分因密度差而导致运动速度差异，导致浆料离析从而使得柱芯质量不达标的问题。

在一些实施例中，步骤S200包括以下步骤：

S210：进行增压输送。具体地，安装并启动增压机构400，增压机构400设置于基座100上且与输送通道连通。增压机构400用于增大输送通道中的压力，减少在浆料灌注作业过程中，浆料堵塞在输送通道中的问题。具体到本实施例中，增压机构400包括增压叶片及增压驱动件，增压叶片设置于输送通道的进料端，且增压叶片电连接于增压驱动件。通过控制增压驱动件的功率调节增压叶片的转速，从而根据浆料的粘稠度，相应地改变输送通道内的压力。

S220：停止增压输送。具体地，当输送通道的出料端与柱芯内浆料液面的最短距离小于预设值，关闭并移动增压机构400。具体到本实施例中，通过目测的方式观察输送管210的最底端与柱芯内浆料液面的距离为2-3米时停止增压输送。

需要说明的是，增压机构400通过平移机构500设置于基座100上，平移机构500用于驱动增压机构400沿水平方向移动。当一个阶段的浆料灌注作业完成，需要进行调节输送通道时，通过平移机构500移动增压机构400，以避免占用调节输送通道的位置。具体到本实施例中，平移机构500包括固定连接于增压驱动件的平移导轨及固定连接于基座100的平移导槽，平移导轨设置于平移导槽内且能够沿导槽长度方向自由移动。

可以理解，增压机构400能够在需要调节输送通道长度时通过平移机构从工位移开，也能在需要进行浆料灌注时通过平移机构500复位至工位上。

S300：调节输送通道，以实现根据柱芯内浆料液面高度调节输送通道的长度，避免靠近柱芯底面的输送管浸没在浆料内受损。其中，步骤S300具体包括以下步骤：

S310：上升输送机构200。具体地，通过与输送管210传动连接的驱动机构300驱动输送管210向背离柱芯底面的方向移动，使部分输送管210伸出柱芯，方便拆卸。具体到本实施例中，通过反转启动驱动马达310，驱动马达310的输出端带动齿轮320与齿条330反转，从而使输送管210朝背离柱芯底面的方向移动，实现将部分输送管210伸出柱芯的操作。

S320：拆卸输送机构200。具体地，若干输送管210为可拆卸地连接，以便于将伸出柱芯的部分输送管210拆卸。具体到本实施例中，输送管210之间设置有卡扣，通过卡扣的拆卸即可完成输送管210的分离。

S400：完成灌注。具体地，依次重复步骤S200灌注浆料和步骤S300调节输送通道，直至柱芯内灌注的浆料达到预设值。具体到本实施例中，灌注作业完成后，吊车通过基座100将柱芯灌注装置转移至下一根待灌注的柱芯继续作业，从而提高整体工作效率。

上述柱芯灌注工艺，通过输送通道的设置，避免浆料与柱芯内部的其他内部结构碰撞，同时降低浆料入口与待灌注的柱芯之间的距离，减少对浆料粘聚性的破坏。通过缓流件的设置，使得浆料在输送通道内流动过程中，降低因浆料中的各组分密度差产生的离析效应，降低了对浆料和易性的要求，减缓了由于浆料离析引起的柱芯等质量问题。

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

Claims (10)

1.一种柱芯灌注工艺，其特征在于，包括以下步骤：

配置输送通道，在柱芯内安装输送通道，其中，所述输送通道内设置有缓流件；

灌注浆料，浆料进入所述输送通道，落在所述缓流件上以减速缓流减速，脱离所述缓流件后继续在所述输送通道内流动；

调节输送通道，所述柱芯内浆料面至所述输送通道出口的距离达到预设值时，调节所述输送管道的长度；

完成灌注，依次重复所述灌注浆料步骤和所述调节输送通道步骤，直至所述柱芯内灌注的浆料到达预设值。

2.根据权利要求1所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述配置输送通道具体包括以下步骤：

将输送机构连接组装形成所述输送通道；

将所述输送通道安装于柱芯内。

3.根据权利要求1所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述调节输送通道步骤具体包括以下步骤：

上升输送机构；

拆卸所述输送机构。

4.根据权利要求3所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述输送机构传动连接于驱动机构且能够由所述驱动机构驱动进行升降操作。

5.根据权利要求3所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述输送机构为可拆卸式连接。

6.根据权利要求1所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，在所述配置输送通道步骤之前，还包括步骤：

安装基座，所述基座设置于所述柱芯上侧。

7.根据权利要求6所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述灌注浆料步骤具体包括步骤：

进行增压输送，通过平移机构安装并启动增压机构，通过所述增压机构将浆料增压输送至输送通道内；

停止增压输送，当所述输送通道的出料端与柱芯内浆料液面的最短距离小于预设值，关闭并通过平移机构移动所述增压机构；

其中，所述增压机构设置于所述基座上且所述增压机构与所述输送通道连通。

8.根据权利要求7所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，所述平移机构设置于所述基座上且传动连接于所述增压机构，所述增压机构被配置为由所述平移机构在水平方向上移动。

9.根据权利要求5所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，在所述安装基座步骤之后，所述配置输送通道步骤之前，还包括步骤：

安装料斗，所述料斗设置于所述安装基座上，且所述料斗与所述输送通道的进料端连通。

10.根据权利要求5所述的柱芯灌注工艺，其特征在于，完成灌注步骤之后还包括步骤：

拆卸所述基座。

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