CN111424671A - 一种混凝土入仓浇筑施工设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土入仓浇筑施工设备及其施工方法，该施工设备的主卷扬机与振动料斗吊耳连接，副卷扬机与导管阀门连接，振动料斗中安装有附着式振动器，振动料斗的下端连接有振动料斗阀门，振动料斗阀门与导管连接，导管与导管阀门连接，混凝土泵车通过编织橡胶管与混凝土输料管连接，混凝土输料管的出口端与振动料斗对接。该施工方法包括：(1)施工前期准备；(2)设备就位；(3)混凝土泵车给振动料斗上料；(4)浇筑混凝土；(5)移动和调整振动料斗和导管位置完成混凝土浇筑。本发明在水运工程建筑物混凝土浇筑施工过程中，不会发生水流倒灌、堵管的问题，浇筑的混凝土质量好，施工效率高、减少环境污染。

Description

一种混凝土入仓浇筑施工设备及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土入仓浇筑施工设备及其施工方法，适用于水运、水电、市政、公路桥梁建设工程建筑物施工过程中进行浇筑混凝土的一种施工新技术。该施工方法经过应用取得较好的质量、效率、环保及社会效益。是一种高效、质量保证、安全环保的施工技术。

背景技术

目前使用最广泛的混凝土浇筑方法为导管法，传统的导管法没有料斗或有料斗但没有振动功能，混凝土泵到水下钢筋笼中，时常会出现断流、夹杂较多空气，特别在水下压力比较大的情况下，这种方法易使水流倒灌和发生堵管，实际使用过程中施工进度慢，效率低，也无法保证浇筑混凝土的质量，易对周围水体产生污染，浪费混凝土材料。后来随着料斗的加入，水下混凝土浇筑工艺得到一定的改善，但目前存在的问题是，支撑料斗的起重设备只允许料斗上下移动，当水较深时，浇筑的混凝土体积较大时，混凝土表面还未露出水面，需要变换料斗和导管的高度位置逐层浇筑。造成在混凝土浇筑施工过程中堵管和水倒灌的问题，不仅影响施工效率，污染环境，还影响了浇筑混凝土的质量。

发明内容

本发明的目的是解决传统导管法混凝土浇筑施工时导管容易堵塞、工效低、水流倒灌、污染较大的问题，通过采用工程船+泵送混凝土+吊机+振动料斗及导管的入仓工艺，振动料斗内的混凝土保持合理容量并排除混泥土中的空气，保持导管内的混凝土可连续不断供应，混凝土入仓顺利，同时导管能全方位移动，及时调整导管的埋深及浇筑的位置，确保混凝土浇筑质量和效率。

本发明的技术方案是：一种混凝土入仓浇筑的施工设备，包括工程船，工程船上设有吊机和混凝土泵车，吊机包括主卷扬机和副卷扬机，还包括附着式振动器、振动器电源线、振动料斗、振动料斗阀门、导管、导管阀门、编织橡胶管，混凝土输料管以及振动料斗吊耳，所述主卷扬机与振动料斗吊耳连接，副卷扬机与导管阀门连接，副卷扬机控制导管阀门启闭，振动料斗中安装有附着式振动器，振动料斗的下端连接有振动料斗阀门，振动料斗阀门与导管连接，导管与导管阀门连接，混凝土泵车通过编织橡胶管与混凝土输料管连接，混凝土输料管的出口端与振动料斗对接，振动器电源线连接到吊机集控中心。

所述的混凝土入仓浇筑的施工设备的施工方法，包括如下步骤：

(1)施工前期准备

根据浇筑混凝土的体积，准备好水泥、砂、碎石和添加剂，工程船、吊机、振动料斗、混凝土泵车、计量装置，根据施工条件，确定振动料斗容量、导管阀门直径、混凝土泵车输送流量；

(2)设备、人员就位

工程船定位，船上混凝土泵车移动到合适的位置，放下输料管，吊机将振动料斗、导管定位至既定浇筑位置，输料管出口与振动料斗对接，吊机控制室可控制振动料斗振动、导管阀门启闭，混凝土泵车送料，振动料斗阀门为应急阀门处于常开状态；

(3)混凝土浇筑

启动混凝土泵车，混凝土通过输料管输送到振动料斗并进入导管，振动料斗装至1/6-1/4其容量的混凝土后，打开启动振动料斗的振动功能，排除混凝土中的空气，使导管充满混凝土，振动料斗装至2/3-5/6其容量后，复核导管出口位置，打开导管阀门进行混凝土浇筑，通过导管阀门控制混凝土通过流量，从而控制混凝土浇筑速度，通过该阀门的控制始终保持振动料斗的混凝土保持恒定容量和均速浇筑速度，混凝土无空气和水侵入，不会堵管、不会产生水流倒灌现象，浇筑时导管出口混凝土流量保持与混凝土泵车输料管出口的流量基本一致，保持导管处于始终充满混凝土状态，连续浇筑。

所述复核导管出口位置是指控制导管出口距离基底200-400mm，打开料斗阀门，保持导管口埋入混凝土中不少于1米。

浇筑过程中需对混凝土浇筑质量进行检查，所述检查是对混凝土进行见证取样做试块，浇筑100～200m³取2组试块，200～300m³取3组试块，对浇筑的混泥土进行超声波跟踪检测，移动导管前检测已浇筑混凝土顶标高，缓慢移动，保持移动后原来位置混凝土顶标高不变，随时检测移动前后混凝土顶标高的变化。

本发明的有益效果在于：

1)所述施工方法采用振动料斗，有利排除混凝土中空气，混凝土密实，在浇筑水下混凝土时水不容易倒灌入导管，保证了浇筑混凝土的质量，经实践证明采用该方法浇筑的混凝土质量优良。

2)振动料斗配合适合直径的导管及导管阀门，使混凝土下落速度匀速可控，防止坍损、离析等不良现象出现，不容易发生堵管，混凝土浇筑过程稳定、顺畅，保证混凝土浇筑的质量，提高了浇筑的效率。

3)振动料斗采用全方位的移动控制，料斗和导管可以准确的移动合适的浇筑位置，有利将大体积混凝土分层浇筑，既提高浇筑速度又保证了混凝土质量。

4)混凝土泵车流量、振动料斗容量、导管直径、导管阀门规格等参数统一配套计算，配置参数合理，从源头上控制混凝土浇筑的效率和质量。

本发明采用工程船和吊机配合控制振动料斗和导管，使之可进行准确的前、后、左、右、上、下移动，确保混凝土浇筑位置正确，振动料斗又使得料斗和导管内的混凝土密实，没有空气，通过控制导管阀门，进行均速稳定的混凝土浇筑，既解决了堵管和水倒灌的问题，可连续不断的浇筑混凝土，提高施工效率，减少环境污染，保证了浇筑混凝土的质量。

附图说明

图1是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的结构立面示意图。

图2是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的结构平面示意图。

图3是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的振动料斗及导管结构立面示意图。

图4是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的振动料斗结构示意图。

图5是图4中的A-A剖面图。

图6是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的导管结构示意图。

图7是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的振动料斗阀门结构示意图。

图8是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的导管阀门结构示意图。

图9是本发明所述的混凝土入仓浇筑施工设备的导管阀门截面示意图。

图10是图9的B-B剖面图。

图中标记为：工程船1、吊机2、主卷扬机3、副卷扬机4、附着式振动器5、振动器电源线6、振动料斗7、料斗阀门8、导管9、导管阀门10、混凝土泵车11、编织橡胶管12，混凝土输料管13、基底14、模板15、水面16、振动料斗吊耳17。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

首先需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

本发明所述的混凝土入仓浇筑的施工设备，包括工程船1、吊机2、主卷扬机3、副卷扬机4、附着式振动器5、振动器电源线6、振动料斗7、振动料斗阀门8、导管9、导管阀门10、混凝土泵车11、编织橡胶管12，混凝土输料管13、基底14、模板15、水面16以及振动料斗吊耳17。具体结构和连接方式为：

所述工程船1设有吊机2和混凝土泵车11，吊机2包括主卷扬机3和副卷扬机4，主卷扬机3与振动料斗吊耳17连接，副卷扬机4与导管阀门10连接，副卷扬机4控制导管阀门10启闭，振动料斗7中安装有附着式振动器5，振动料斗7的下端连接有振动料斗阀门8，振动料斗阀门8与导管9连接，导管9与导管阀门10连接，混凝土泵车11通过编织橡胶管12与混凝土输料管13连接，混凝土输料管13的出口端与振动料斗7对接，振动器电源线连接到吊机集控中心。

施工时，工程船1定位于基底14、模板15附近，使吊机2和混凝土泵车11能够覆盖浇筑部位，以减少工程船1的移动频次；工程船1上的吊机2移动至开始浇筑的既定位置，主卷扬机3起吊振动料斗7，控制振动料斗7到开始位置，副卷扬机4控制导管阀门10启闭，混凝土泵车11移动至与振动料斗7相对应位置，混凝土输料管13根部安装一段编织橡胶管12使混凝土输料管13可以自由摆动，混凝土输料管13放下使其出口与振动料斗7对接好。将导管阀门10、混凝土泵车11、振动器电源线6等有关设备控制线路连接到吊机集控中心，统一控制。

启动混凝土泵车11向振动料斗7输送混凝土，振动料斗7装到适量后启动附着式振动器5将振动料斗7中的空气排出，然后控制导管阀门10开始进行连续浇筑混凝土。

实施例2

一种混凝土入仓浇筑施工方法，包括如下步骤：

(1)施工前期准备

根据浇筑混凝土的体积，准备好水泥、砂、碎石和添加剂，工程船1、吊机2、振动料斗7、混凝土泵车11、计量器具，根据施工条件，确定振动料斗7容量、导管阀门10直径、混凝土泵车11的输送流量；

(2)设备、人员就位

工程船1定位，工程船1上的混凝土泵车11移动到合适的位置，放下混凝土输料管13，吊机2将振动料斗7、导管9定位至既定浇筑位置，混凝土输料管13的管出口与振动料斗7对接，吊机2控制室可控制振动料斗7的振动、导管阀门10启闭，混凝土泵车11送料，振动料斗阀门8为应急阀门处于常开状态；

(3)混凝土浇筑

启动混凝土泵车11，混凝土通过混凝土输料管13输送到振动料斗7并进入导管9，振动料斗7装至1/6-1/4其容量的混凝土后，打开启动振动料斗7的振动功能，排除混凝土中的空气，使导管9充满混凝土，振动料斗7装至2/3-5/6其容量后，复核导管9出口位置，打开导管阀门10进行混凝土浇筑，通过导管阀门10控制混凝土通过流量，从而控制混凝土浇筑速度，通过该阀门的控制始终保持振动料斗7的混凝土保持恒定容量和均速浇筑速度，混凝土无空气和水侵入，不会堵管、不会产生水流倒灌现象，浇筑时导管9出口混凝土流量保持与混凝土泵车11输料管出口的流量基本一致，保持导管9处于始终充满混凝土状态，连续浇筑。

工作原理及过程：

根据一次浇筑混凝土数量和混凝土初凝时间，计算浇筑混凝土流量，计算导管阀门10的直径、振动料斗7的容量，选择符合流量要求的混凝土泵车11。通过计算选择所有机械设备，使其施工参数搭配合理，充分发挥整合后各设备的施工工效和施工质量，从设备选型的源头上控制施工进度和施工质量。各设备进行集中控制，有利统一协调各设备间协同工作。

应用实例：

本发明先后应用于广西柳江红花水利枢纽线船闸工程土建Ⅰ标、西江航运干线贵港航运枢纽二线船闸主体土建工程第I标、西津水利枢纽二线船闸工程土建Ⅲ标、长洲水利枢纽三线四线船闸顺坝、导流墩及导流槽工程等项目的混凝土施工，浇筑混凝土工程量约20多万立方米，工程质量合格。

Claims (4)

1.一种混凝土入仓浇筑的施工设备，包括工程船，工程船上设有吊机和混凝土泵车，吊机包括主卷扬机和副卷扬机，其特征在于，还包括附着式振动器、振动器电源线、振动料斗、振动料斗阀门、导管、导管阀门、编织橡胶管，混凝土输料管以及振动料斗吊耳，所述主卷扬机与振动料斗吊耳连接，副卷扬机与导管阀门连接，副卷扬机控制导管阀门启闭，振动料斗中安装有附着式振动器，振动料斗的下端连接有振动料斗阀门，振动料斗阀门与导管连接，导管与导管阀门连接，混凝土泵车通过编织橡胶管与混凝土输料管连接，混凝土输料管的出口端与振动料斗对接，振动器电源线连接到吊机集控中心。

2.根据权利要求1所述的混凝土入仓浇筑的施工设备的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)施工前期准备

根据浇筑混凝土的体积，准备好水泥、砂、碎石和添加剂，工程船、吊机、振动料斗、混凝土泵车、计量装置，根据施工条件，确定振动料斗容量、导管阀门直径、混凝土泵车输送流量；

(2)设备、人员就位

工程船定位，船上混凝土泵车移动到合适的位置，放下输料管，吊机将振动料斗、导管定位至既定浇筑位置，输料管出口与振动料斗对接，吊机控制室可控制振动料斗振动、导管阀门启闭，混凝土泵车送料，振动料斗阀门为应急阀门处于常开状态；

(3)混凝土浇筑

启动混凝土泵车，混凝土通过输料管输送到振动料斗并进入导管，振动料斗装至1/6-1/4其容量的混凝土后，打开启动振动料斗的振动功能，排除混凝土中的空气，使导管充满混凝土，振动料斗装至2/3-5/6其容量后，复核导管出口位置，打开导管阀门进行混凝土浇筑，通过导管阀门控制混凝土通过流量，从而控制混凝土浇筑速度，通过该阀门的控制始终保持振动料斗的混凝土保持恒定容量和均速浇筑速度，混凝土无空气和水侵入，不会堵管、不会产生水流倒灌现象，浇筑时导管出口混凝土流量保持与混凝土泵车输料管出口的流量基本一致，保持导管处于始终充满混凝土状态，连续浇筑。

3.根据权利要求2所述的混凝土入仓浇筑的施工设备的施工方法，其特征在于，所述复核导管出口位置是指控制导管出口距离基底200-400mm，打开料斗阀门，保持导管口埋入混凝土中不少于1米。

4.根据权利要求2所述的混凝土入仓浇筑的施工设备的施工方法，其特征在于，浇筑过程中需对混凝土浇筑质量进行检查，所述检查是对混凝土进行见证取样做试块，浇筑100～200m³取2组试块，200～300m³取3组试块，对浇筑的混泥土进行超声波跟踪检测，移动导管前检测已浇筑混凝土顶标高，缓慢移动，保持移动后原来位置混凝土顶标高不变，随时检测移动前后混凝土顶标高的变化。

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