CN216766807U - 钢壳混凝土定位浇筑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢壳混凝土定位浇筑装置，包括纵向移动架构、台车横梁、混凝土浇筑移动台车、控制端，纵向移动架构包括支撑衔接件、连接架、纵向移动机构，纵向移动机构与连接架的下部固定连接；混凝土浇筑移动台车包括漏斗组件、浇筑管、台车安装架、横向移动机构，浇筑管上设置有定位拍照组件；横向移动机构沿台车横梁移动，定位拍照组件获取浇筑管与待灌注位置偏差信息，控制端根据偏差信息控制浇筑管移动到预定位置。采用定位拍照组件、混凝土浇筑移动台车与控制端的配合进行浇筑管的位置微调，程序操作简单方便、可靠性高，单人操作即可，解决了浇筑位置误差精准度低的问题。

Description

钢壳混凝土定位浇筑装置

技术领域

本实用新型涉及混凝土领域，尤其涉及一种钢壳混凝土定位浇筑装置。

背景技术

目前，混凝土简称为"砼"，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土拌合物可用料斗、皮带运输机或搅拌运输车输送到施工现场。其灌筑方式可用人工或借助机械。采用混凝土泵输送与灌筑混凝土拌和物，效率高，每小时可达数百立方米。无论是混凝土现浇工程，还是预制构件，都必须保证灌筑后混凝土的密实性。其方法主要用振动捣实，也有的采用离心、挤压和真空作业等。掺入某些高效减水剂的流态混凝土，则可不振捣。

随着人们生活水平的提高和社会的飞速发展，混凝土已经成为了社会生活必不可少的一部分。深中通道将采用“三明治”结构钢壳混凝土沉管，其总长5035m、拟划分为33个节段，标准横断面尺寸46.0m×10.6m，钢壳管节总重约37万吨，混凝土约90万m³。钢壳混凝土沉管作为一种新型的跨海隧道结构，具有普通钢筋混凝土沉管不可比拟的优点。

但是，现有的混凝土在浇筑时存在以下难点：

钢壳沉管混凝土具有大断面、免振捣、自填充的特点，若混凝土流动性不足，则混凝土很难完全填充钢壳，形成局部空洞；若粘聚性不足，流动性稍大，则容易造成浆骨分离，同时，浇筑速率过快，混凝土中气泡未能及时排出，容易在表面聚集，在钢壳与混凝土结合面形成大面积气孔和蜂窝麻面。

自密实混凝土水胶比低、胶凝材料用量高，容易导致混凝土早期收缩大，容易造成钢壳与混凝土脱空现象。

浮态浇筑工艺可能导致混凝土分层，造成浮浆或浆骨分离等现象；高温天气下，浇筑间隔期间容易发生假凝现象。

混凝土钢壳隔舱数量繁多，浇筑混凝土高度重复性和一致性的人工施工，会导致疏忽麻痹，合格率得不到保证。

隔仓浇筑作业环境差。深中通道沉管在中船黄埔文冲船厂的船坞内预制，船坞内噪音分贝高，金属粉尘污染较为严重，通风较差，并且，混凝土产生的水化热较高。在艰苦的作业环境下进行沉管隔仓浇筑作业，产业工人容易情绪波动。

综上所述，在具体浇筑过程中，混凝土浇筑装置存在以下缺陷：

市面上的浇筑位置调节一般采用人为手动调节，偏差一般通过人为观察进行，浇筑灌溉的误差精准度低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种钢壳混凝土定位浇筑装置，其能解决浇筑位置误差精准度低的问题。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种钢壳混凝土定位浇筑装置，包括纵向移动架构、台车横梁、混凝土浇筑移动台车、控制端，所述纵向移动架构包括支撑衔接件、与支撑衔接件连接的连接架、用于纵向移动的纵向移动机构，所述纵向移动机构与所述连接架的下部固定连接；所述混凝土浇筑移动台车包括漏斗组件、与漏斗组件连通的浇筑管、台车安装架、横向移动机构，所述漏斗组件安装于所述台车安装架上，所述横向移动机构设置于所述台车安装架侧部，所述浇筑管上设置有定位拍照组件；所述控制端分别与所述定位拍照组件、横向移动机构、纵向移动机构连接，所述横向移动机构沿所述台车横梁移动，所述定位拍照组件获取所述浇筑管与待灌注位置偏差信息，所述控制端根据偏差信息控制所述浇筑管移动到预定位置。

进一步地，所述纵向移动机构包括纵向移动电机、与纵向移动电机固定连接的纵向安装架、纵向移动滚轮，所述纵向移动电机带动所述纵向移动滚轮沿所述台车横梁滑动。

进一步地，所述纵向移动机构的数量为两个，两个所述纵向移动机构分布于所述漏斗组件的两侧。

进一步地，所述漏斗组件的下部设置有缩紧段，所述缩紧段所述混凝土浇筑移动台车还包括阀门控制器、阀门主体，所述阀门控制器与所述阀门主体连接并控制所述阀门主体的开合程度，所述阀门主体设置于所述缩紧段的下部。

进一步地，所述混凝土浇筑移动台车还包括衔接管路，所述衔接管路分别与所述漏斗组件和所述浇筑管衔接，所述浇筑管呈竖直状。

进一步地，所述浇筑管可伸缩安装于所述衔接管路的下侧，所述衔接管路包括第一竖直段、第二竖直段、与第一竖直段和第二竖直段衔接的倾斜段，所述第一竖直段与所述漏斗组件衔接，所述第二竖直段与所述浇筑管衔接。

进一步地，所述管路抬升组件包括抬升电机、抬升滚轮、抬升连接线，所述抬升电机的端部设置有绕线轮，所述抬升连接线一端缠绕于所述绕线轮，另一端绕经所述抬升滚轮后与所述浇筑管固定连接。

进一步地，所述抬升连接线的数量为两个，两个所述抬升连接线分布于所述浇筑管的两侧。

进一步地，所述漏斗组件与所述台车安装架之间设置有用于感应混凝土重量的重量传感器及计时单元，所述重量传感器及计时单元分别与所述控制端连接。

进一步地，所述钢壳混凝土定位浇筑装置还包括维护电控箱、与维护电控箱衔接的上下爬梯，所述维护电控箱设置于所述台车横梁上。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

所述纵向移动架构包括支撑衔接件、与支撑衔接件连接的连接架、用于纵向移动的纵向移动机构，所述纵向移动机构与所述连接架的下部固定连接；所述混凝土浇筑移动台车包括漏斗组件、与漏斗组件连通的浇筑管、台车安装架、横向移动机构，所述漏斗组件安装于所述台车安装架上，所述横向移动机构设置于所述台车安装架侧部，所述浇筑管上设置有定位拍照组件；所述控制端分别与所述定位拍照组件、横向移动机构、纵向移动机构连接，所述横向移动机构沿所述台车横梁移动，所述定位拍照组件获取所述浇筑管与待灌注位置偏差信息，所述控制端根据偏差信息控制所述浇筑管移动到预定位置。采用定位拍照组件、混凝土浇筑移动台车与控制端的配合进行所述浇筑管的位置微调，程序操作简单方便、可靠性高，单人操作即可，依靠PLC程序设定实现了自动往返接料，行走定位精度在±10mm以内，降低了人力、材料等产品生产成本，解决了浇筑位置误差精准度低的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型钢壳混凝土定位浇筑装置中一较佳实施例的立体图；

图2为图1所示钢壳混凝土定位浇筑装置的立体图；

图3为图1所示钢壳混凝土定位浇筑装置的另一立体图；

图4为图1所示钢壳混凝土定位浇筑装置的又一立体图；

图5为图1所示钢壳混凝土定位浇筑装置的再一立体图。

图中：10、纵向移动架构；11、支撑衔接件；12、连接架；13、纵向移动机构；131、纵向移动电机；132、纵向安装架；133、纵向移动滚轮；20、台车横梁；30、混凝土浇筑移动台车；31、漏斗组件；311、缩紧段；312、阀门控制器；313、阀门主体；314、衔接管路；32、浇筑管；33、台车安装架；34、横向移动机构；35、管路抬升组件；351、抬升电机；352、抬升滚轮；353、抬升连接线；40、维护电控箱；50、上下爬梯。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-5，一种钢壳混凝土定位浇筑装置，包括纵向移动架构10、台车横梁20、混凝土浇筑移动台车30、控制端，所述纵向移动架构10包括支撑衔接件11、与支撑衔接件11连接的连接架12、用于纵向移动的纵向移动机构13，所述纵向移动机构13与所述连接架12的下部固定连接；所述混凝土浇筑移动台车30包括漏斗组件31、与漏斗组件31连通的浇筑管32、台车安装架33、横向移动机构34，所述漏斗组件31安装于所述台车安装架33上，所述横向移动机构34设置于所述台车安装架33侧部，所述浇筑管32上设置有定位拍照组件；所述控制端分别与所述定位拍照组件、横向移动机构34、纵向移动机构13连接，所述横向移动机构34沿所述台车横梁20移动，所述定位拍照组件获取所述浇筑管32与待灌注位置偏差信息，所述控制端根据偏差信息控制所述浇筑管32移动到预定位置。采用定位拍照组件、混凝土浇筑移动台车30与控制端的配合进行所述浇筑管32的位置微调，程序操作简单方便、可靠性高，单人操作即可，依靠PLC程序设定实现了自动往返接料，行走定位精度在±10mm以内，降低了人力、材料等产品生产成本，解决了浇筑位置误差精准度低的问题。

具体的，在实际操作过程中，采用以上所述的钢壳混凝土定位浇筑装置的灌注方法，包括以下步骤：

1)将混凝土浇筑移动台车30设在台车横梁20，台车横梁20设在纵向移动架构10上；

2)连接好相关电路；

3)对各转动机构的运转功能系统进行检测；

4)通过对控制端的PLC程序进行设定(包括接料点和浇筑点的相对坐标位置)，智能定位台车和智能定位浇筑料斗自动纵、横行走至设定的装料处；

5)将混凝土输送装入至混凝土浇筑移动台车30中；

6)通过对控制端的PLC程序设定，混凝土浇筑移动台车30自动纵、横行走至设定的浇筑点进行浇筑；

7)定位拍照组件获取所述浇筑管32与待灌注位置偏差信息，所述控制端根据偏差信息控制所述浇筑管32移动到预定位置；

8)检测位置偏差是否满足要求，定位拍照组件重新拍摄照片或视频获取偏差信息，满足要求后进行下一步；

7)自动打开下料阀，控制出料口大小，使混凝土灌注至钢壳内部；

8)混凝土灌注满钢壳后，自动关闭下料阀，停止混凝土灌注。

9)通过对控制机箱PLC程序设定，智能定位台车和智能定位浇筑料斗自动纵、横行走回归至设定的装料处。

10)等待装料并准备浇筑下一个隔舱。

优选的，所述纵向移动机构13包括纵向移动电机131、与纵向移动电机131固定连接的纵向安装架132、纵向移动滚轮133，所述纵向移动电机131带动所述纵向移动滚轮133沿所述台车横梁20滑动。

优选的，所述纵向移动机构13的数量为两个，两个所述纵向移动机构13分布于所述漏斗组件31的两侧。

优选的，所述漏斗组件31的下部设置有缩紧段311，所述缩紧段311所述混凝土浇筑移动台车30还包括阀门控制器312、阀门主体313，所述阀门控制器312与所述阀门主体313连接并控制所述阀门主体313的开合程度，所述阀门主体313设置于所述缩紧段311的下部。设置阀门控制器312与所述阀门主体313的目的在于控制开合程度进行控制混凝土浇筑的速度，在不同阶段匹配不同的混凝土浇筑速度。

具体的，在实际应用过程中，所述混凝土浇筑移动台车30还设置有混凝土液面距离检测仪，通过所述混凝土液面距离检测仪检测混凝土浇筑的液面高度，根据混凝土浇筑的液面高度匹配不同的混凝土浇筑速度。

优选的，所述混凝土浇筑移动台车30还包括衔接管路314，所述衔接管路314分别与所述漏斗组件31和所述浇筑管32衔接，所述浇筑管32呈竖直状。所述浇筑管32可伸缩安装于所述衔接管路314的下侧，所述衔接管路314包括第一竖直段、第二竖直段、与第一竖直段和第二竖直段衔接的倾斜段，所述第一竖直段与所述漏斗组件31衔接，所述第二竖直段与所述浇筑管32衔接。所述管路抬升组件35包括抬升电机351、抬升滚轮352、抬升连接线353，所述抬升电机351的端部设置有绕线轮，所述抬升连接线353一端缠绕于所述绕线轮，另一端绕经所述抬升滚轮352后与所述浇筑管32固定连接。通过所述管路抬升组件35的运作进而控制所述浇筑管32的抬升，解决了人为操控效率低的问题。

优选的，所述抬升连接线353的数量为两个，两个所述抬升连接线353分布于所述浇筑管32的两侧，提高了整个结构的稳定性。

优选的，所述漏斗组件31与所述台车安装架33之间设置有用于感应混凝土重量的重量传感器及计时单元，所述重量传感器及计时单元分别与所述控制端连接。设置所述重量传感器及计时单元的目的在于计算出实时的混凝土浇筑量，进而计算出混凝土浇筑速度。

优选的，所述钢壳混凝土定位浇筑装置还包括维护电控箱40、与维护电控箱40衔接的上下爬梯50，所述维护电控箱40设置于所述台车横梁20上。采用上下爬梯50的形式解决了维护不便的问题，结构新颖，设计巧妙，适用性强，便于推广。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种钢壳混凝土定位浇筑装置，包括纵向移动架构、台车横梁、混凝土浇筑移动台车、控制端，其特征在于：

所述纵向移动架构包括支撑衔接件、与支撑衔接件连接的连接架、用于纵向移动的纵向移动机构，所述纵向移动机构与所述连接架的下部固定连接；

所述混凝土浇筑移动台车包括漏斗组件、与漏斗组件连通的浇筑管、台车安装架、横向移动机构，所述漏斗组件安装于所述台车安装架上，所述横向移动机构设置于所述台车安装架侧部，所述浇筑管上设置有定位拍照组件；

所述控制端分别与所述定位拍照组件、横向移动机构、纵向移动机构连接，所述横向移动机构沿所述台车横梁移动，所述定位拍照组件获取所述浇筑管与待灌注位置偏差信息，所述控制端根据偏差信息控制所述浇筑管移动到预定位置。

2.如权利要求1所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述纵向移动机构包括纵向移动电机、与纵向移动电机固定连接的纵向安装架、纵向移动滚轮，所述纵向移动电机带动所述纵向移动滚轮沿所述台车横梁滑动。

3.如权利要求2所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述纵向移动机构的数量为两个，两个所述纵向移动机构分布于所述漏斗组件的两侧。

4.如权利要求1所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述漏斗组件的下部设置有缩紧段，所述缩紧段所述混凝土浇筑移动台车还包括阀门控制器、阀门主体，所述阀门控制器与所述阀门主体连接并控制所述阀门主体的开合程度，所述阀门主体设置于所述缩紧段的下部。

5.如权利要求4所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述混凝土浇筑移动台车还包括衔接管路，所述衔接管路分别与所述漏斗组件和所述浇筑管衔接，所述浇筑管呈竖直状。

6.如权利要求5所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述浇筑管可伸缩安装于所述衔接管路的下侧，所述衔接管路包括第一竖直段、第二竖直段、与第一竖直段和第二竖直段衔接的倾斜段，所述第一竖直段与所述漏斗组件衔接，所述第二竖直段与所述浇筑管衔接。

7.如权利要求6所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述钢壳混凝土定位浇筑装置包括管路抬升组件，所述管路抬升组件包括抬升电机、抬升滚轮、抬升连接线，所述抬升电机的端部设置有绕线轮，所述抬升连接线一端缠绕于所述绕线轮，另一端绕经所述抬升滚轮后与所述浇筑管固定连接。

8.如权利要求7所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述抬升连接线的数量为两个，两个所述抬升连接线分布于所述浇筑管的两侧。

9.如权利要求1所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述漏斗组件与所述台车安装架之间设置有用于感应混凝土重量的重量传感器及计时单元，所述重量传感器及计时单元分别与所述控制端连接。

10.如权利要求1所述的钢壳混凝土定位浇筑装置，其特征在于：所述钢壳混凝土定位浇筑装置还包括维护电控箱、与维护电控箱衔接的上下爬梯，所述维护电控箱设置于所述台车横梁上。

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