CN117802990B - 一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法，属于地基基础加固技术领域，包括设置在地面上的工作台，其中导管穿过工作台上的通孔插入地面桩孔中，所述工作台的上端设有送管机构，所述送管机构包括固定装配在工作台上部的基座，所述基座上方设置有X轴驱动组件、第一弧形夹板和第二弧形夹板，其中X轴驱动组件驱动第一弧形夹板和第二弧形夹板在基座上端滑动以夹持住导管。本方案直接同步夹住两截导管后就能拆分，简化了拆分导管的步骤提高了拆分导管的速度。

Description

一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法

技术领域

本发明涉及地基基础加固技术领域，更具体地说，涉及一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法。

背景技术

由于土壤自身易变形故在建筑施工过程中为了保证建筑不倾斜便通过打入混凝土桩来对土壤进行加固，在桩深度较深的时候避免桩孔坍塌常先埋入导管再浇筑混凝土，然后通过起重设备将导管进行向上抬起，工作人员将最上方一节导管进行转动拆卸，使最上方的导管与其他导管分离，在导管向上抬起的时候，导管拔出的长度不好进行控制，然后导致导管容易在混凝土内部埋入的深度低于2米，然后导致发生断桩现象的问题。

为此，授权公告号为CN213867956U的中国专利提供了一种灌注桩混凝土导管埋置深度指示装置，该技术方案通过将三个探测器分别设置在混凝土导管上，并置于不同高度上，使探测器连接控制器，控制器再连接指示灯，通过探测器探测混凝土上端液体液位的高度，向指示灯上发射信号，则通过判断三个指示灯的亮或灭，就可指示或预判混凝土导管的埋置深度，然后避免导管拔出混凝土面和断桩的情况发生。

为此，授权公告号为CN217267485U的中国专利提供了一种灌注混凝土的导管装置，该技术方案通过对导管最低埋深和最高埋深两个位置设置的第一混凝土探测器和第二混凝土探测器进行信号感应，从而确定混凝土面与导管组件的相对位置关系，即导管组件出料口的埋深程度，避免导管拔出长度不好控制，然后导致导管拔出混凝土面和断桩的情况发生。

针对导管拔出长度不好控制的问题，现有专利一与现有专利二均给出了解决方案，但是再拆分导管的时候需要先拔管，拔管拔到接头位置的时候停止拔管再对桩孔中导管表面捆绑进行固定，然后再人工借助工具旋钮上部的导管，为了保证上下两部分的导管螺纹能够旋转通畅需要有人扶着上部导管，以保证上下两部分的导管位于同一直线上，而拆卸一节导管就得需要多人配合拆卸（需要固定下部导管人员、旋转上部导管人员以及扶持上部导管人员），而多步骤的操作都需要人工配合，因为每一步都需要人员响应时间进而导致导管分离效率较低。

为此，提出一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，包括设置在地面上的工作台，其中导管穿过工作台上的通孔插入地面桩孔中，所述工作台的上端设有送管机构，所述送管机构包括固定装配在工作台上部的基座，所述基座上方设置有X轴驱动组件、第一弧形夹板和第二弧形夹板，其中X轴驱动组件驱动第一弧形夹板和第二弧形夹板在基座上端滑动以夹持住导管，所述基座的上端还固定连接有第一液压杆，所述第一液压杆的上端设置有Y轴驱动组件，其中Y轴驱动组件驱动U形块在第一液压杆顶部直线运动，所述U形块的上端设置有两个夹持块和第三液压杆，所述夹持块的夹持部位均匀装配有滚轴，其中第三液压杆驱动夹持块在U形块上滑动以夹持导管，所述夹持块上端设置有旋钮机构，其中夹持块夹住导管时旋钮机构中的旋钮轮紧贴导管旋转。

进一步的，所述X轴驱动组件包括第一电机、第一齿条和第二齿条，其中第一电机通过电机安装架和基座固定装配，所述第一齿条和第二齿条均和基座滑动连接，其中第一齿条和第二齿条之间啮合有齿轮，所述齿轮和第一电机输出轴固定，所述第一齿条通过第一连接块与第一弧形夹板固定装配，所述第二齿条通过第二连接块与第二弧形夹板固定装配。

进一步的，所述Y轴驱动组件包括和第一液压杆上端固定的第一滑轨，所述第一滑轨的内部滑动连接有滑动块，所述第一滑轨的侧壁固定连接有第二液压杆，所述第二液压杆的输出端驱动滑动块在第一滑轨内部滑动，其中滑动块的上端和U形块固定。

进一步的，所述旋钮机构包括第一电动伸缩杆，其中第一电动伸缩杆通过安装竖板和夹持块固定安装，所述第一电动伸缩杆的输出端固定连接有连接架，其中连接架的上端安装有中间块，所述中间块的上端固定安装有第二电机，其中第二电机输出端和旋钮轮固定。

进一步的，所述连接架的侧壁固定安装有L形板，所述中间块的两侧均转动连接有转动臂，所述L形板的表面固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端固定连接有调整架，所述调整架的两端口分别在两个转动臂的表面滑动。

进一步的，所述工作台的上方设置有存放机构，所述存放机构包括固定在工作台上的安装块，其中第三电动伸缩杆借助卡块卡在安装块中，所述第三电动伸缩杆的输出端可拆卸安装有存放托盘，其中存放托盘在工作台上滑动。

进一步的，所述存放托盘的上端固定连接有存放室，其中存放室为半圆筒结构。

进一步的，所述工作台的表面设置有移动机构，所述移动机构包括在工作台表面竖直滑动的滑框，所述工作台的侧面安装有第四液压杆，其中第四液压杆的底端和滑框固定，所述滑框的底端安装有移动轮。

一种建筑导管混凝土灌注辅助设备及灌注方法，使用建筑导管混凝土灌注辅助设备，包括如下步骤：

S1、对地面钻桩孔；

S2、将导管拼接插入桩孔中；

S3、对插在桩孔中的导管灌入混凝土；

S4、拔出导管并拆分。

相比于现有技术，本发明的有益效果：

（1）本方案在拔管拆分时，先将两个导管在连接处同时夹住（即第一弧形夹板和第二弧形夹板夹住位于下方的导管，两个夹持块夹住位于上方的导管），然后旋钮机构中的第二电机带动旋钮轮转动，旋钮轮带动导管在两个夹持块之间借助滚轴旋转，这时上方导管相对下方导管发生转动，从而能够将螺纹拼接在一起的两截导管进行拆分，由于本方案直接同步夹住两截导管后就能拆分，无需人工配合拆卸简化了拆分导管的步骤提高了拆分导管的速度。

（2）本方案通过设置Y轴驱动组件推动两个夹持块，可将上端拆分下来的导管水平推开，保证位于下方的导管可以继续向上拔管。

（3）本方案在插管时，吊运导管使其对准桩孔，两个夹持块夹住导管（此时第一弧形夹板和第二弧形夹板处于松开导管状态），然后第一液压杆收缩使导管在桩孔中下降，通过第一弧形夹板和第二弧形夹板夹住导管再松开两个夹持块，利用第一液压杆向上顶起两个夹持块，循环上述步骤便能达到自动将导管往桩孔深处钉入。

（4）本方案中存放室可以对被Y轴驱动组件推送出的导管进行收纳存放，导管置于半圆筒存放室开口处，可在存放室表面捆绑绳索将导管进行固定，达到了方便对拆分下来的导管进行竖直临时存放的效果。

（5）本方案通过设置第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆可以推动存放托盘在工作台上滑动，从而调整不同存放室和Y轴驱动组件对齐，进而保证每个存放室都能放入导管。

（6）在需要对工作台位置进行调整的时候利用第四液压杆向下推动滑框，使移动轮和地面接触，工作台可以借助移动轮在地面移动。

（7）两个夹持块夹住导管，然后第一液压杆向上伸长把导管从桩孔中往外牵拽，然后通过第一弧形夹板和第二弧形夹板夹住导管，此时松开两个夹持块让第一液压杆缩短，循环上述步骤来将导管不断从桩孔中拔出，由于本方案无需吊具在高空吊拉导管，进而不会出现拆分导管后继续拔管还要重新对下方导管进行捆绑吊绳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明抬升装置部分结构示意图；

图3为本发明图2中部分示意图；

图4为本发明图2中第二滑轨部分示意图；

图5为本发明中拆分装置部分结构示意图；

图6为本发明中存放装置部分结构示意图；

图7为本发明图6中卡块的部分结构示意图；

图8为本发明中图6的A处放大图；

图9为本发明中移动装置部分结构示意图。

图中标号说明：

1、工作台；

2、送管机构；21、基座；22、第一电机；23、齿轮；24、第一齿条；25、第二齿条；26、第一连接块；27、第一弧形夹板；28、第二连接块；29、第二弧形夹板；210、第一液压杆；211、第一滑轨；212、滑动块；213、第二液压杆；214、U形块；215、第三液压杆；216、夹持块；217、加强臂；218、滚轴；219、第二滑轨；220、稳定块；221、弧形条轨；

3、旋钮机构；31、安装竖板；32、第一电动伸缩杆；33、连接架；34、L形板；35、第二电动伸缩杆；36、调整架；37、中间块；38、转动臂；39、第二电机；310、旋钮轮；

4、存放机构；41、安装块；42、卡块；43、第三电动伸缩杆；44、存放托盘；45、存放室；46、吊孔；

5、移动机构；51、第一固定块；52、第四液压杆；53、滑框；54、圆柱；55、第二固定块；56、圆杆；57、移动轮；58、第三电机；509、移动块；510、滑槽；

6、控制柜；7、显示屏；8、按钮；9、通孔；10、导管。

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。

请参阅图1到图4，一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，包括设置在地面上的工作台1，工作台1起到了承托各部件的效果，其中导管10穿过工作台1上的通孔9插入地面桩孔中，工作台1的上端设有送管机构2，送管机构2包括固定装配在工作台1上部的基座21，基座21上方设置有X轴驱动组件、第一弧形夹板27和第二弧形夹板29，其中X轴驱动组件驱动第一弧形夹板27和第二弧形夹板29在基座21上端滑动以夹持住导管10，基座21的上端还固定连接有第一液压杆210，第一液压杆210的上端设置有Y轴驱动组件，其中Y轴驱动组件驱动U形块214在第一液压杆210顶部直线运动，U形块214的上端设置有两个夹持块216和第三液压杆215，夹持块216的夹持部位均匀装配有滚轴218，其中第三液压杆215驱动夹持块216在U形块214上滑动以夹持导管10，由于两个夹持块216是通过滚轴218夹持导管10的，因此导管10被夹持时也能自转；

需要说明的是，请参阅图2，U形块214的内部固定安装有第二滑轨219，其中夹持块216借助稳定块220在第二滑轨219内部滑动，通过稳定块220和第二滑轨219配合限制夹持块216滑动的路径；

需要进一步说明的是，请参阅图2和图3，第一弧形夹板27的侧壁安装有加强臂217，第二弧形夹板29的侧壁安装有加强臂217，利用加强臂217来增加第一弧形夹板27和第二弧形夹板29的整体强度，降低第一弧形夹板27和第二弧形夹板29用力夹住导管10时容易弯曲的风险；

请参阅图1和图5，夹持块216上端设置有旋钮机构3，其中夹持块216夹住导管10时旋钮机构3中的旋钮轮310紧贴导管10旋转，通过驱动旋钮轮310旋转进而带动导管10旋转；

参阅图1、图2和图3，X轴驱动组件包括第一电机22、第一齿条24和第二齿条25，其中第一电机22通过电机安装架和基座21固定装配，第一齿条24和第二齿条25均和基座21滑动连接，第一齿条24与第二齿条25可以借助滑轨与基座21滑动装配，其中第一齿条24和第二齿条25之间啮合有齿轮23，齿轮23和第一电机22输出轴固定，第一齿条24通过第一连接块26与第一弧形夹板27固定装配，第二齿条25通过第二连接块28与第二弧形夹板29固定装配，第一电机22带动齿轮23旋转，齿轮23带动与其啮合的第一齿条24和第二齿条25反向运动；

参阅图2、图3和图4，Y轴驱动组件包括和第一液压杆210上端固定的第一滑轨211，第一液压杆210上升或者下降以适配拔管或插管的需求，第一滑轨211的内部滑动连接有滑动块212，第一滑轨211的侧壁固定连接有第二液压杆213，第二液压杆213的输出端驱动滑动块212在第一滑轨211内部滑动，其中滑动块212的上端和U形块214固定；

还需要进一步说明的是，参阅图3，第一滑轨211的内壁固定安装有弧形条轨221，其中弧形条轨221镶在滑动块212侧壁，滑动块212在弧形条轨221表面滑动，弧形条轨221限制滑动块212脱离第一滑轨211；

参阅图1、图4和图5，旋钮机构3包括第一电动伸缩杆32，其中第一电动伸缩杆32通过安装竖板31和夹持块216固定安装，第一电动伸缩杆32的输出端固定连接有连接架33，其中连接架33的上端安装有中间块37，中间块37的上端固定安装有第二电机39，其中第二电机39输出端和旋钮轮310固定，利用第一电动伸缩杆32的伸缩可以带动旋钮轮310紧贴导管10；

需要说明的是，参阅图5，在两个夹持块216彼此靠近夹住导管10的时候通过第一电动伸缩杆32收缩带动连接架33靠近导管10，进而使旋钮轮310紧贴导管10，通过第二电机39带动旋钮轮310旋转，从而使导管10在两个夹持块216之间转动。

参阅图5，连接架33的侧壁固定安装有L形板34，中间块37的两侧均转动连接有转动臂38（转动臂38和中间块37之间可以设置扭簧，扭簧保证两个转动臂38始终位于同一直线的运动趋势，即转动臂38在失去转动的推力后就能复位），L形板34的表面固定连接有第二电动伸缩杆35，第二电动伸缩杆35的输出端固定连接有调整架36，调整架36的两端口分别在两个转动臂38的表面滑动；

需要说明的是，参阅图5，第二电动伸缩杆35带动调整架36挤压两个转动臂38，使两个转动臂38紧贴导管10可以对导管10进行扶持；

需要进一步说明的是，参阅图5，转动臂38靠近端口的上端也固定连接有第二电机39，转动臂38贴紧导管10的时候可以保证转动臂38端口的旋钮轮310也紧贴导管10。

参阅图6和图7，工作台1的上方设置有存放机构4，存放机构4包括固定在工作台1上的安装块41，其中第三电动伸缩杆43借助卡块42卡在安装块41中，第三电动伸缩杆43的输出端可拆卸安装有存放托盘44，其中存放托盘44在工作台1上滑动，其中存放托盘44的底部可以设置滚轮在工作台1上移动；

需要说明的是，参阅图6，存放托盘44的两端均开设有吊孔46，在吊孔46中系上绳索可方便吊车将存放托盘44整体吊运。

参阅图6，存放托盘44的上端固定连接有存放室45，其中存放室45为半圆筒结构。

需要说明的是，导管10竖直放置在存放室45内的时候，可以在存放室45周身捆绑绳索，从而将导管10给捆绑固定在存放室45内。

参阅图6和图8，工作台1的表面设置有移动机构5，移动机构5包括在工作台1表面竖直滑动的滑框53，工作台1的侧面固定安装有第一固定块51，第一固定块51的底部固定连接有第四液压杆52，其中第四液压杆52的底端和滑框53固定，滑框53的底端安装有圆柱54，圆柱54的底部转动安装有第二固定块55，第二固定块55的内部借助圆杆56转动连接有移动轮57，其中第二固定块55的侧壁固定连接有第三电机58，第三电机58的输出轴和圆杆56固定；

需要进一步说明的是，参阅图9，工作台1的侧边面开设有滑槽510，其中滑框53借助移动块509在滑槽510中滑动，移动块509配合滑槽510可以限制滑框53的滑动路径；

还需要进一步说明的是，工作台1的上端安装有控制柜6，控制柜6对电气设备进行统一控制（控制柜6至少控制文中的第一电机22、第一液压杆210、第二液压杆213、第三液压杆215、第一电动伸缩杆32、第二电动伸缩杆35、第二电机39、第四液压杆52和第三电机58），控制柜6表面的显示屏7显示运行状态，控制柜6的表面设置有多个按钮8。

使用方法：

本申请在向桩孔中插管时：先将工作台1放置在桩孔上方（通孔9对准桩孔），再把导管10吊运到对准通孔9位置，然后第三液压杆215驱动两个夹持块216彼此靠近夹住导管10，通过第一液压杆210下降使被夹住的导管10往桩孔深处插入，再利用第一电机22（为带有自锁功能的电机）驱动齿轮23旋转，齿轮23带动第一齿条24和第二齿条25在基座21上滑动，第一齿条24和第二齿条25带动第一弧形夹板27和第二弧形夹板29夹住导管10，此时松开两个夹持块216然后第一液压杆210上升，循环上述步骤来将导管10不断钉入桩孔中；

导管10全部插入桩孔中后可以在导管10内部浇筑混凝土，进而形成地基桩；

本申请在拔管时：先利用两个夹持块216夹住导管10，然后第一液压杆210向上伸长把导管10从桩孔中往外牵拽，然后通过第一弧形夹板27和第二弧形夹板29夹住导管10，此时松开两个夹持块216让第一液压杆210缩短，循环上述步骤来将导管10不断从桩孔中拔出；

在拔管同时拆分导管10，当拔到两个导管10接头处，同时夹住下方导管10和上方导管10（即第一弧形夹板27和第二弧形夹板29夹住下方导管10，两个夹持块216夹住上方导管10），然后通过第一电动伸缩杆32缩短使旋钮轮310贴紧上方导管10，通过第二电机39带动旋钮轮310旋转，从而促使上面的导管10相对下面导管10转动，进而拆分两个组装在一起的导管10，上方导管10拆分下来后通过第二液压杆213驱动送到存放室45中，再将导管10和存放室45捆绑达到临时竖直存放导管10的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，包括设置在地面上的工作台（1），其中导管（10）穿过工作台（1）上的通孔（9）插入地面桩孔中，其特征在于：所述工作台（1）的上端设有送管机构（2），所述送管机构（2）包括固定装配在工作台（1）上部的基座（21），所述基座（21）上方设置有X轴驱动组件、第一弧形夹板（27）和第二弧形夹板（29），其中X轴驱动组件驱动第一弧形夹板（27）和第二弧形夹板（29）在基座（21）上端滑动以夹持住导管（10），所述基座（21）的上端还固定连接有第一液压杆（210），所述第一液压杆（210）的上端设置有Y轴驱动组件，其中Y轴驱动组件驱动U形块（214）在第一液压杆（210）顶部直线运动，所述U形块（214）的上端设置有两个夹持块（216）和第三液压杆（215），所述夹持块（216）的夹持部位均匀装配有滚轴（218），其中第三液压杆（215）驱动夹持块（216）在U形块（214）上滑动以夹持导管（10），所述夹持块（216）上端设置有旋钮机构（3），其中夹持块（216）夹住导管（10）时旋钮机构（3）中的旋钮轮（310）紧贴导管（10）旋转；所述旋钮机构（3）包括第一电动伸缩杆（32），其中第一电动伸缩杆（32）通过安装竖板（31）和夹持块（216）固定安装，所述第一电动伸缩杆（32）的输出端固定连接有连接架（33），其中连接架（33）的上端安装有中间块（37），所述中间块（37）的上端固定安装有第二电机（39），其中第二电机（39）输出端和旋钮轮（310）固定；所述连接架（33）的侧壁固定安装有L形板（34），所述中间块（37）的两侧均转动连接有转动臂（38），所述L形板（34）的表面固定连接有第二电动伸缩杆（35），所述第二电动伸缩杆（35）的输出端固定连接有调整架（36），所述调整架（36）的两端口分别在两个转动臂（38）的表面滑动；所述工作台（1）的上方设置有存放机构（4），所述存放机构（4）包括固定在工作台（1）上的安装块（41），其中第三电动伸缩杆（43）借助卡块（42）卡在安装块（41）中，所述第三电动伸缩杆（43）的输出端可拆卸安装有存放托盘（44），其中存放托盘（44）在工作台（1）上滑动。

2.根据权利要求1所述的一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，其特征在于：所述X轴驱动组件包括第一电机（22）、第一齿条（24）和第二齿条（25），其中第一电机（22）通过电机安装架和基座（21）固定装配，所述第一齿条（24）和第二齿条（25）均和基座（21）滑动连接，其中第一齿条（24）和第二齿条（25）之间啮合有齿轮（23），所述齿轮（23）和第一电机（22）输出轴固定，所述第一齿条（24）通过第一连接块（26）与第一弧形夹板（27）固定装配，所述第二齿条（25）通过第二连接块（28）与第二弧形夹板（29）固定装配。

3.根据权利要求2所述的一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，其特征在于：所述Y轴驱动组件包括和第一液压杆（210）上端固定的第一滑轨（211），所述第一滑轨（211）的内部滑动连接有滑动块（212），所述第一滑轨（211）的侧壁固定连接有第二液压杆（213），所述第二液压杆（213）的输出端驱动滑动块（212）在第一滑轨（211）内部滑动，其中滑动块（212）的上端和U形块（214）固定。

4.根据权利要求1所述的一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，其特征在于：所述存放托盘（44）的上端固定连接有存放室（45），其中存放室（45）为半圆筒结构。

5.根据权利要求4所述的一种建筑导管混凝土灌注辅助设备，其特征在于：所述工作台（1）的表面设置有移动机构（5），所述移动机构（5）包括在工作台（1）表面竖直滑动的滑框（53），所述工作台（1）的侧面安装有第四液压杆（52），其中第四液压杆（52）的底端和滑框（53）固定，所述滑框（53）的底端安装有移动轮（57）。

6.一种建筑导管混凝土灌注辅助方法，使用如权利要求1-5任意一项所述建筑导管混凝土灌注辅助设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对地面钻桩孔；

S2、将导管（10）拼接插入桩孔中；

S3、对插在桩孔中的导管（10）灌入混凝土；

S4、拔出导管（10）并拆分。