CN115125795B - 一种道面混凝土边隙浇筑设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种道面混凝土边隙浇筑设备及方法，涉及建筑施工技术领域，装置包括车载电源、控制机构、平台、行进机构、混凝土储藏罐、浇筑机构、泵送装置，浇筑机构包括移动式混凝土输送机构以及出料漏斗，出料漏斗的外侧端设有位置检测装置，出料漏斗前后侧的平台下表面分别设有浇筑质量检测装置；方法包括提前空隙浇筑模式和后空隙浇筑模式。本发明有效解决了道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑的难题，可提高施工效率，保障钢筋混凝土道面的施工质量，避免环境污染和混凝土浪费，降低工人的劳动量。

Description

一种道面混凝土边隙浇筑设备及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种道面混凝土边隙浇筑设备及方法。

背景技术

钢筋混凝土道路施工包括安装边模、捆扎钢筋、混凝土摊铺等程序，在混凝土摊铺过程中，混凝土很容易摊铺在边模围成的区域内，但靠近边模内表面的区域往往无法均匀摊铺，造成沿边模走向的空隙，如图1中的空隙26所示。在后续振捣及整平工序中，为了将边缘处的空隙填满并找平，需要耗费大量的人力。

现有的浇筑设备无法解决这个问题，如果非要将浇筑设备的输出端对齐边模以将容易留有空隙的地方摊铺好混凝土，则很容易将混凝土浇筑在边模顶部或者浇筑在边模以外，这样做反而不如前者留有空隙，原因是清理边模顶部和外侧的混凝土也会带来很大工作量，同时还造成了混凝土浪费和环境污染。

发明内容

本发明提供了一种道面混凝土边隙浇筑设备及方法，目的是解决现有技术中存在的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案为：

一种道面混凝土边隙浇筑设备，包括车载电源、控制机构、用以横跨施工道面的平台、用以驱动平台沿着施工道面行进的行进机构、设于平台上表面中部的混凝土储藏罐、设于平台上表面且位于混凝土储藏罐两侧的浇筑机构、泵送装置，所述的浇筑机构包括移动式混凝土输送机构以及设于移动式混凝土输送机构输出端的出料漏斗，所述的出料漏斗的外侧端固定设有位置检测装置，出料漏斗前后侧的平台下表面分别设有浇筑质量检测装置，所述的混凝土储料罐的底部两侧分别设有出料管，所述的出料管与泵送装置的输入端连接，所述的泵送装置的输出端通过柔性管道与同侧的移动式混凝土输送机构连接，所述的位置检测装置、浇筑质量检测装置分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与行进机构、泵送装置、移动式混凝土输送机构电性连接，所述的控制机构通过导线与车载电源电性连接。

优选的，所述的行进机构包括设于平台前端的第一视觉传感器、设于平台下表面前端两侧的驱动轮、设于平台下表面后端两侧的行走轮，所述的驱动轮固定设有中心轴，所述的中心轴转动连接有U形座，所述的U形座顶端设有贯穿平台上表面的固定轴，所述的固定轴与平台转动连接，所述的驱动轮转动连接于U形座内侧，中心轴的一端贯穿U形座的外侧端面，所述的U形座的外侧端面通过第一安装座固定安装有驱动电机，所述的驱动电机的输出端与中心轴的外侧端固定连接；所述的平台上表面还通过第二固定座固定安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴与固定轴同轴，并与固定轴的顶端固定连接，所述的第一视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的驱动电机及伺服电机分别通过导线与控制机构电性连接。

优选的，所述的移动式混凝土输送机构包括沿前后方向固定设于平台上表面中部的反力板，所述的反力板的前后侧所在的平台上表面分别设有沿左右方向设置的直线导轨，所述的反力板的左端面及右端面分别设有电动推杆，所述的电动推杆的固定端与反力板外表面固定连接，伸缩端连接有螺旋输送器，所述的螺旋输送器的外部壳体与两侧的直线导轨滑动连接，所述的螺旋输送器的输出端连接有出料漏斗，与输出端相背的一端与伸缩端固定连接，在螺旋输送器输出端一侧且位于2个直线导轨之间设有贯通平台下表面的直线贯通槽，所述的出料漏斗的下端贯穿直线贯通槽；所述的位置检测装置为设于出料漏斗外侧端面的第二视觉传感器，所述的第二视觉传感器与施工道面两侧的边模顶端配合使用，所述的第二视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与两侧的电动推杆电性连接。

优选的，所述的浇筑质量检测装置为第三视觉传感器，所述的第三视觉传感器分别通过导线与控制机构信号连接。

优选的，所述的混凝土储藏罐为圆柱形结构，混凝土储藏罐的底端通过支撑腿与平台上表面固定连接，所述的混凝土储藏罐的外壁上部两侧分别设有进料口，所述的进料口连接有进料溜槽。

优选的，所述的混凝土储藏罐的顶端固定设有搅拌电机，所述的搅拌电机的输出轴贯穿混凝土储藏罐的顶壁，并与顶壁转动连接，在混凝土储藏罐的轴线位置还沿纵向设有转轴，所述的搅拌电机的输出轴端部与转轴的顶端固定连接，所述的转轴的底端与混凝土储藏罐的内底部转动连接，所述的转轴的侧壁上均匀分布有若干搅拌叶片，所述的搅拌电机通过导线与控制机构电性连接。

优选的，所述的驱动电机为步进电机，所述的混凝土储藏罐外表面还设有控制面板，所述的控制面板通过导线与控制机构电性连接，在控制面板上设有控制器启动按钮和急停按钮。

一种道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑方法，包括提前空隙浇筑模式和后空隙浇筑模式，所述的提前空隙浇筑模式包括如下步骤：

(1A)在对施工道面进行混凝土摊铺前，通过行进机构使一种道面混凝土边隙浇筑设备横跨施工道面，并使平台的中心线与施工道面的中心线对齐；

(2A)通过第二视觉传感器的位置检测信息，控制机构通过电动推杆将出料漏斗的外侧壁与边模的内表面对齐，同时泵送装置将混凝土储藏罐内经过搅拌的混凝土输送入螺旋输送器，通过螺旋输送器将混凝土输送至出料漏斗；

(3A)通过第三视觉传感器向控制机构发送浇筑信息，控制机构根据视觉画面判断达到浇筑质量要求的时间进度，并据此控制行进机构以一定的速度使道面混凝土边隙浇筑设备向前移动；

(4A)行进过程中，通过第三视觉传感器持续向控制机构发送浇筑质量检测信息，控制机构通过调节行进速度或者调节螺旋输送器输送速度的方式确保边模内侧的混凝土浇筑达到预设标准；同时通过第二视觉传感器检测位置信息，根据两侧边模之间宽窄的变化，通过电动推杆调节出料漏斗的位置；当遇到转弯时，控制机构通过调节伺服电机和驱动电机进行转弯动作；

(5A)当行进至施工道面另一端并完成提前空隙浇筑后，通过浇筑设备对两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑；

所述的后空隙浇筑模式是在两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑完成后，再通过道面混凝土边隙浇筑设备对两侧的边模内表面附近的空隙进行补浇筑，浇筑的方法与步骤(1A)-(4A)相同。

本发明中的道面混凝土边隙浇筑设备及方法具有如下有益效果：本发明有效解决了道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑的难题，可提高施工效率，保障钢筋混凝土道面的施工质量，避免环境污染和混凝土浪费，降低工人的劳动量。

附图说明

图1、本发明使用时的正面结构示意图；

图2、本发明使用时的正面局部剖视结构示意图；

图3、本发明使用时的侧面结构示意图；

图4、本发明使用时的侧面局部剖视结构示意图；

图5、本发明平台的俯视布局图；

图6、本发明平台上设有移动式混凝土输送机构的俯视布局图；

1：平台，2：混凝土储藏罐，3：进料溜槽，4：控制面板，5：搅拌电机，6：反力板，7：托板，8：泵送装置，9：柔性管道，10：支撑腿，11：进料口，12：螺旋输送器，13：出料漏斗，14：伺服电机，15：电动推杆，16：直线导轨，17：第一视觉传感器，18：第二视觉传感器；19：第三视觉传感器，20：驱动轮，21：驱动电机，22：边模，23：U形座，24：固定轴，25：钢筋混凝土浇筑道面，26：空隙，27：转轴；28：搅拌叶片；29：螺旋叶片；30：输送电机；31：行走轮，32：进料口，33：直线贯通槽。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”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、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1、

一种道面混凝土边隙浇筑设备，如图1-6所示，包括车载电源(图中未画出)、控制机构、用以横跨施工道面的平台1、用以驱动平台1沿着施工道面行进的行进机构、设于平台1上表面中部的混凝土储藏罐2、设于平台1上表面且位于混凝土储藏罐2两侧的浇筑机构、泵送装置，所述的浇筑机构包括移动式混凝土输送机构以及设于移动式混凝土输送机构输出端的出料漏斗13，所述的出料漏斗13的外侧端固定设有位置检测装置，出料漏斗13前后侧的平台下表面分别设有浇筑质量检测装置，所述的混凝土储料罐4的底部两侧分别设有出料管，所述的出料管与泵送装置8的输入端连接，所述的泵送装置的输出端通过柔性管道9与同侧的移动式混凝土输送机构连接，所述的位置检测装置、浇筑质量检测装置分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与行进机构、泵送装置、移动式混凝土输送机构电性连接，所述的控制机构通过导线与车载电源电性连接。

如图1-6所示，所述的行进机构包括设于平台1前端的第一视觉传感器17、设于平台1下表面前端两侧的驱动轮20、设于平台下表面后端两侧的行走轮31，所述的驱动轮20固定设有中心轴，所述的中心轴转动连接有U形座23，所述的U形座23顶端设有贯穿平台上表面的固定轴24，所述的固定轴与平台1转动连接，所述的驱动轮20转动连接于U形座23内侧，中心轴的一端贯穿U形座23的外侧端面，所述的U形座23的外侧端面通过第一安装座(图中未标示)固定安装有驱动电机21，所述的驱动电机21的输出端与中心轴的外侧端固定连接；所述的平台上表面还通过第二固定座固定安装有伺服电机14，所述的伺服电机14的输出轴与固定轴同轴，并与固定轴的顶端固定连接，所述的第一视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的驱动电机21及伺服电机14分别通过导线与控制机构电性连接。行进机构使用时，控制机构通过第一视觉传感器检测的视觉信号，通过预设程序判断是否需要直行或者是否需要转弯，从而控制装置沿着施工道面直行或转弯。其中伺服电机的作用是控制转弯，驱动电机的作用是驱动驱动轮20，并配合转弯动作。

如图1-6所示，所述的移动式混凝土输送机构包括沿前后方向固定设于平台上表面中部的反力板6，所述的反力板6的前后侧所在的平台上表面分别设有沿左右方向设置的直线导轨16，所述的反力板的左端面及右端面分别设有电动推杆15，所述的电动推杆15的固定端与反力板外表面固定连接，伸缩端连接有螺旋输送器12，所述的螺旋输送器的外部壳体与两侧的直线导轨16滑动连接，所述的螺旋输送器的输出端连接有出料漏斗13，与输出端相背的一端与伸缩端固定连接，在螺旋输送器输出端一侧且位于2个直线导轨16之间设有贯通平台下表面的直线贯通槽33，所述的出料漏斗13的下端贯穿直线贯通槽33；所述的位置检测装置为设于出料漏斗13外侧端面的第二视觉传感器18，所述的第二视觉传感器与施工道面两侧的边模22顶端配合使用，所述的第二视觉传感器18通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与两侧的电动推杆15电性连接。通过电动推杆可带动螺旋输送器沿直线导轨来回移动，同时也拉动出料漏斗13沿着直线贯通槽33来回移动，通过移动调节两侧的出料漏斗的间距，以适应不同宽度的施工道面的浇筑要求。其中，螺旋输送器为输送混凝土的常用装置，通常包括外壳，设于外壳内的输送电机30，输送电机30的输出轴连接有一根长轴，长轴上设有螺旋叶片29，通过螺旋叶片29的转动将混凝土输送到输出端。由于为现有技术，不做赘述，未述及内容以现有技术方案解决。

如图1-6所示，所述的浇筑质量检测装置为第三视觉传感器19，所述的第三视觉传感器19分别通过导线与控制机构信号连接。在控制机构的预设程序中，第三视觉传感器19检测的视觉信息与控制机构的预存信息进行比对，从而确定是否达到浇筑质量标准。

如图1-6所示，所述的混凝土储藏罐2为圆柱形结构，混凝土储藏罐2的底端通过支撑腿10与平台上表面固定连接，所述的混凝土储藏罐2的外壁上部两侧分别设有进料口32，所述的进料口连接有进料溜槽3；在使用前，需要通过进料溜槽向混凝土储藏罐内输入混凝土，储藏过程中，下述的搅拌电机5持续转动搅拌。

如图1-6所示，所述的混凝土储藏罐2的顶端固定设有搅拌电机5，所述的搅拌电机5的输出轴贯穿混凝土储藏罐2的顶壁，并与顶壁转动连接，在混凝土储藏罐2的轴线位置还沿纵向设有转轴27，所述的搅拌电机5的输出轴端部与转轴27的顶端固定连接，所述的转轴27的底端与混凝土储藏罐2的内底部转动连接，所述的转轴27的侧壁上均匀分布有若干搅拌叶片28，所述的搅拌电机5通过导线与控制机构电性连接；通过搅拌电机将混凝土搅拌均匀，确保输出混凝土的质量。

如图1-6所示，所述的驱动电机21为步进电机，所述的混凝土储藏罐外表面还设有控制面板4，所述的控制面板通过导线与控制机构电性连接，在控制面板上设有控制器启动按钮和急停按钮。使用时，工作人员可站在平台上，启动控制器启动按钮，则装置自动行走并在行走中施工，当遇到特殊情况时(比如混凝土储藏罐需要补充混凝土)，工作人员可按急停按钮将装置停止。。

实施例2、

在实施例1的基础上，本实施例提供了：

一种道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑方法，如图1-6所示，包括提前空隙浇筑模式和后空隙浇筑模式，所述的提前空隙浇筑模式包括如下步骤：

(1A)在对施工道面进行混凝土摊铺前，通过行进机构使一种道面混凝土边隙浇筑设备横跨施工道面，并使平台的中心线与施工道面的中心线对齐；

(2A)通过第二视觉传感器18的位置检测信息，控制机构通过电动推杆将出料漏斗13的外侧壁与边模的内表面对齐，同时泵送装置将混凝土储藏罐2内经过搅拌的混凝土输送入螺旋输送器，通过螺旋输送器将混凝土输送至出料漏斗13；

(3A)通过第三视觉传感器19向控制机构发送浇筑信息，控制机构根据视觉画面判断达到浇筑质量要求的时间进度，并据此控制行进机构以一定的速度使道面混凝土边隙浇筑设备向前移动；

(4A)行进过程中，通过第三视觉传感器19持续向控制机构发送浇筑质量检测信息，控制机构通过调节行进速度或者调节螺旋输送器输送速度的方式确保边模内侧的混凝土浇筑达到预设标准；同时通过第二视觉传感器检测位置信息，根据两侧边模之间宽窄的变化，通过电动推杆调节出料漏斗的位置；当遇到转弯时，控制机构通过调节伺服电机和驱动电机进行转弯动作；

(5A)当行进至施工道面另一端并完成提前空隙浇筑后，通过浇筑设备对两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑；

所述的后空隙浇筑模式是在两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑完成后，再通过道面混凝土边隙浇筑设备对两侧的边模内表面附近的空隙进行补浇筑，浇筑的方法与步骤(1A)-(4A)相同。

本实施例中，提前空隙浇筑模式是在混凝土摊铺步骤前，先将边模内表面一侧的混凝土浇筑完成，然后在两侧已经浇筑好的混凝土之间的区域进行混凝土摊铺浇筑，相当于提前将空隙所在位置处理好，相比起后空隙浇筑模式更容易操作，对施工道面混凝土浇筑的质量控制也更简单。

Claims (1)

1.一种道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑方法，采用一种道面混凝土边隙浇筑设备，设备包括车载电源、控制机构、用以横跨施工道面的平台、用以驱动平台沿着施工道面行进的行进机构、设于平台上表面中部的混凝土储藏罐、设于平台上表面且位于混凝土储藏罐两侧的浇筑机构、泵送装置，所述的浇筑机构包括移动式混凝土输送机构以及设于移动式混凝土输送机构输出端的出料漏斗，所述的出料漏斗的外侧端固定设有位置检测装置，出料漏斗前后侧的平台下表面分别设有浇筑质量检测装置，所述的混凝土储藏罐的底部两侧分别设有出料管，所述的出料管与泵送装置的输入端连接，所述的泵送装置的输出端通过柔性管道与同侧的移动式混凝土输送机构连接，所述的位置检测装置、浇筑质量检测装置分别通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与行进机构、泵送装置、移动式混凝土输送机构电性连接，所述的控制机构通过导线与车载电源电性连接；

所述的行进机构包括设于平台前端的第一视觉传感器、设于平台下表面前端两侧的驱动轮、设于平台下表面后端两侧的行走轮，所述的驱动轮固定设有中心轴，所述的中心轴转动连接有U形座，所述的U形座顶端设有贯穿平台上表面的固定轴，所述的固定轴与平台转动连接，所述的驱动轮转动连接于U形座内侧，中心轴的一端贯穿U形座的外侧端面，所述的U形座的外侧端面通过第一安装座固定安装有驱动电机，所述的驱动电机的输出端与中心轴的外侧端固定连接；所述的平台上表面还通过第二固定座固定安装有伺服电机，所述的伺服电机的输出轴与固定轴同轴，并与固定轴的顶端固定连接，所述的第一视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的驱动电机及伺服电机分别通过导线与控制机构电性连接；

所述的移动式混凝土输送机构包括沿前后方向固定设于平台上表面中部的反力板，所述的反力板的前后侧所在的平台上表面分别设有沿左右方向设置的直线导轨，所述的反力板的左端面及右端面分别设有电动推杆，所述的电动推杆的固定端与反力板外表面固定连接，伸缩端连接有螺旋输送器，所述的螺旋输送器的外部壳体与两侧的直线导轨滑动连接，所述的螺旋输送器的输出端连接有出料漏斗，与输出端相背的一端与伸缩端固定连接，在螺旋输送器输出端一侧且位于2个直线导轨之间设有贯通平台下表面的直线贯通槽，所述的出料漏斗的下端贯穿直线贯通槽；所述的位置检测装置为设于出料漏斗外侧端面的第二视觉传感器，所述的第二视觉传感器与施工道面两侧的边模顶端配合使用，所述的第二视觉传感器通过导线与控制机构信号连接，所述的控制机构分别通过导线与两侧的电动推杆电性连接；

所述的浇筑质量检测装置为第三视觉传感器，所述的第三视觉传感器分别通过导线与控制机构信号连接；

所述的混凝土储藏罐为圆柱形结构，混凝土储藏罐的底端通过支撑腿与平台上表面固定连接，所述的混凝土储藏罐的外壁上部两侧分别设有进料口，所述的进料口连接有进料溜槽；

所述的混凝土储藏罐的顶端固定设有搅拌电机，所述的搅拌电机的输出轴贯穿混凝土储藏罐的顶壁，并与顶壁转动连接，在混凝土储藏罐的轴线位置还沿纵向设有转轴，所述的搅拌电机的输出轴端部与转轴的顶端固定连接，所述的转轴的底端与混凝土储藏罐的内底部转动连接，所述的转轴的侧壁上均匀分布有若干搅拌叶片，所述的搅拌电机通过导线与控制机构电性连接；

所述的驱动电机为步进电机，所述的混凝土储藏罐外表面还设有控制面板，所述的控制面板通过导线与控制机构电性连接，在控制面板上设有控制器启动按钮和急停按钮；

其特征为：道路钢筋混凝土边缘空隙浇筑方法包括提前空隙浇筑模式和后空隙浇筑模式，所述的提前空隙浇筑模式包括如下步骤：

(1A)在对施工道面进行混凝土摊铺前，通过行进机构使道面混凝土边隙浇筑设备横跨施工道面，并使平台的中心线与施工道面的中心线对齐；

(2A)通过第二视觉传感器的位置检测信息，控制机构通过电动推杆将出料漏斗的外侧壁与边模的内表面对齐，同时泵送装置将混凝土储藏罐内经过搅拌的混凝土输送入螺旋输送器，通过螺旋输送器将混凝土输送至出料漏斗；

(3A)通过第三视觉传感器向控制机构发送浇筑信息，控制机构根据视觉画面判断达到浇筑质量要求的时间进度，并据此控制行进机构以一定的速度使道面混凝土边隙浇筑设备向前移动；

(4A)行进过程中，通过第三视觉传感器持续向控制机构发送浇筑质量检测信息，控制机构通过调节行进速度或者调节螺旋输送器输送速度的方式确保边模内侧的混凝土浇筑达到预设标准；同时通过第二视觉传感器检测位置信息，根据两侧边模之间宽窄的变化，通过电动推杆调节出料漏斗的位置；当遇到转弯时，控制机构通过调节伺服电机和驱动电机进行转弯动作；

(5A)当行进至施工道面另一端并完成提前空隙浇筑后，通过浇筑设备对两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑；

所述的后空隙浇筑模式是在两侧边模之间的道面进行混凝土摊铺浇筑完成后，再通过道面混凝土边隙浇筑设备对两侧的边模内表面附近的空隙进行补浇筑，浇筑的方法与步骤(1A)-(4A)相同。