CN112695751A - 水下桩基混凝土浇筑模具及其混凝土水下浇筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供水下桩基混凝土浇筑模具及其混凝土水下浇筑方法，涉及水下混凝土浇筑领域，包括内管套和外管套，本发明中内管套套于外管套内，内管套和外管套的圆心呈重合状；外管套外壁处等分设置有产热装置，产热装置套于外管套处，且产热装置相对于外管套为转动状；产热装置包括转动环、摩擦组件、齿轮、轴杆和回弹组件，外管套侧壁处对称嵌入有密封轴承，密封轴承内套接固定有轴杆，轴杆相对于轴承为双向外伸状；转动环套于外管套处，来保持内环套内混凝土相对适宜的凝固温度，从而避免因水流快速流经至桩基处，所导致的桩基处热量过低，进而引发的混凝土浇筑后凝固速度慢，凝固强度差问题。
Description
技术领域
本发明涉及水下混凝土浇筑领域，尤其涉及水下桩基混凝土浇筑模具及其混凝土水下浇筑方法。
背景技术
水下混凝土浇筑是指将混凝土拌和物直接浇筑到水下指定部位的施工方法，在水利工程中，常用于修筑圈堰、防穆墙、护岸、水下建筑物修补等；其主要浇筑方法分为导管法、泵压法、开底容器法、预填骨料压浆法、袋装叠置法和倾注法。
在水流湍急处建造水下桩基，对混凝土的凝固速度有着极大要求，即水流湍急处水流流经桩基模具表面，会带走大量的热量，使得桩基处注入的混凝土因温度低，进而引发的凝固速度慢，凝固后强度低等问题，遂基于上述问题，急需一种新型水下桩基浇筑模具来结解决目前所面临的模具内低温问题。
发明内容
本发明的目的在于提供水下桩基混凝土浇筑模具及其混凝土水下浇筑方法，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：水下桩基混凝土浇筑模具，包括内管套和外管套，其特征在于：所述内管套套于外管套内，内管套和外管套的圆心呈重合状；所述外管套外壁处等分设置有产热装置，产热装置套于外管套处，且产热装置相对于外管套为转动状；
所述产热装置包括转动环、摩擦组件、齿轮、轴杆和回弹组件，所述外管套侧壁处对称嵌入有密封轴承，密封轴承内套接固定有轴杆，轴杆相对于轴承为双向外伸状；所述转动环套于外管套处，两根所述轴杆对称连接至转动环的内壁处，所述转动环的底端等分连接有回弹组件，所述内管套外壁处以环形包围状设置有四块摩擦组件，所述轴杆的另一端连接有齿轮，齿轮啮合连接至相邻摩擦组件之间所形成的夹层内。
优选的，所述齿轮所啮合连接的相邻摩擦组件相对于齿轮为交替上下移动状。
优选的，所述转动环分为类U形叶片和曲形杆，所述类U形叶片为中部宽薄两端粗厚状设置，所述回弹组件固定至类U形叶片处中部宽薄区域，所述轴杆相对于曲形杆为垂向设置。
优选的，所述摩擦组件包括条形槽、接触组件、齿条和曲形板，所述内管套***被四块曲形板所包围，所述内管套***以环形分布状竖向连接有外露条形杆，所述曲形板内壁向内凹陷有条形槽，所述外露条形杆***至条形槽内，所述曲形板两两为一组，一组曲形板之间在位于曲形板条形边处固定有齿条；所述齿轮伸入齿条夹层区间内，所述齿轮啮合连接至齿条处，所述接触组件内壁固定连接有接触组件，接触组件与内管套外壁呈接触状。
优选的，所述接触组件包括吸附单元、槽位和薄板，所述接触组件内壁处固定有薄板，薄板内等分排列有槽位，槽位相对于薄板为内凹状；所述吸附单元***至槽位中。
优选的，所述吸附单元包括摩擦头、磁芯和螺纹管，所述螺纹管内嵌入有磁芯，所述螺纹管栓接至槽位内，所述螺纹管的外露端连接有摩擦头，摩擦头朝向内管套外壁处表面为颗粒状端面；所述摩擦头与内管套外壁呈接触状。
优选的，所述回弹组件包括螺旋气囊、弹簧和触头，所述类U形叶片的中部位置处贯穿连接有弹簧，弹簧***贴合有螺旋气囊，螺旋气囊底端连接有触头。
优选的，所述外管套的底端端口至内管套环形外边沿处区域为密封端面状，所述外管套顶端端口至内管套环形外边沿处区域内设置有封环，封环密封塞入于内管套和外管套之间。
水下桩基混凝土浇筑模具的混凝土水下浇筑方法，其特征在于：所述水下桩基混凝土浇筑模具的混凝土水下浇筑方法如下：
1)将金属碎屑置于摩擦组件至内管套之间的缝隙内，随后通过水流作用力至转动环处，使得转动环相对于外管套进行转动；
2)且在转动中，基于转动环转动至限位位置处时，通过回弹组件与外管套进行接触挤压，使得回弹组件在弹力瞬间释放中，使得转动环反方向进行转动，且在转动环正向旋转和反向旋转进行交替时，将旋转力度传递至齿轮处；
3)且在齿轮进行转动时，通过齿轮啮合连接至相邻设置的摩擦组件时，进而在金属碎屑为摩擦介质中，将摩擦中产生的热量作用至内管套壁体处，从而对内管套内浇筑的混凝土进行加热和保温操作。
本发明的有益效果是：
1、本发明基于水流流动力为驱动力，使得注入至内环套的混凝土，可依托转动环驱动摩擦组件相对于内环套进行摩擦动作，来保持内环套内混凝土相对适宜的凝固温度，从而避免因水流快速流经至桩基处，所导致的桩基处热量过低，进而引发的混凝土浇筑后凝固速度慢，凝固强度差问题。
2、本发明为了避免摩擦中金属碎屑自摩擦组件和内管套间缝隙处掉落现象，基于吸附单元来对金属碎屑进行磁性吸附，即磁性吸附中，将摩擦时掉落的金属碎屑集中至摩擦头摩擦面处，使得摩擦头有足够的接触面积和粗糙度，来与内管套进行接触摩擦。
3、本发明基于回弹组件来对压力进行释放，即水流所施加的压制力，可在转动环处回弹组件接触外管套外壁时，以外管套外壁为依托，将压力转化为反向弹力，且在反向弹力作用中，使得转动环在正向旋转和反向旋转中进行交替动作，且在交替中赋予摩擦组件摩擦动能。
附图说明
图1为本发明水下桩基混凝土浇筑模具的结构示意图；
图2为本发明中产热装置的结构示意图；
图3为本发明中摩擦组件的结构示意图；
图4为本发明中接触结构的结构示意图；
图5为本发明中吸附单元的结构示意图；
图6为本发明中回弹组件的结构示意图；
附图标记：1、封环；2、内管套；3、外管套；4、产热装置；41、转动环；42、摩擦组件；43、齿轮；44、轴杆；45、回弹组件；421、条形槽；422、接触组件；423、齿条；424、曲形板；4221、吸附单元；4222、槽位；4223、薄板；42211、摩擦头；42212、磁芯；42213、螺纹管；451、螺旋气囊；452、弹簧；453、触头。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1
如图1-2所示，水下桩基混凝土浇筑模具，包括内管套2和外管套3，内管套2套于外管套3内，内管套2和外管套3的圆心呈重合状；外管套3外壁处等分设置有产热装置4，产热装置4套于外管套3处，且产热装置4相对于外管套3为转动状；外管套3的底端端口至内管套2环形外边沿处区域为密封端面状，外管套3顶端端口至内管套2环形外边沿处区域内设置有封环1，封环1密封塞入于内管套2和外管套3之间；
产热装置4包括转动环41、摩擦组件42、齿轮43、轴杆44和回弹组件45，外管套3侧壁处对称嵌入有密封轴承，密封轴承内套接固定有轴杆44，轴杆44相对于轴承为双向外伸状；转动环41套于外管套3处，两根轴杆44对称连接至转动环41的内壁处，转动环41的底端等分连接有回弹组件45，内管套2外壁处以环形包围状设置有四块摩擦组件42，轴杆44的另一端连接有齿轮43，齿轮43啮合连接至相邻摩擦组件42之间所形成的夹层内，齿轮43所啮合连接的相邻摩擦组件42相对于齿轮43为交替上下移动状。
本实施例中，基于湍急水流将动能释放至转动环41处，使得转动环41相对于外管套3进行转动，且在转动中，经由回弹组件45与外管套3进行接触挤压，使得回弹组件45在弹力瞬间释放中，进行反方向转动，且在转动环41进行正向旋转和反向旋转的交替中，将旋转力度传递至齿轮43处，使得齿轮43将动能啮合连接至相邻设置的摩擦组件42处，随后基于金属碎屑置于摩擦组件42至内管套2之间的缝隙内，进而以金属碎屑为摩擦介质，将摩擦中产生的热量作用至内管套2壁体处，从而对内管套2内浇筑的混凝土进行加热和保温操作。
本实施例中，基于水流驱动力，使得注入至内环套的混凝土，可在摩擦热中，保持相对适宜的凝固温度，从而避免因水流快速流经至桩基处，所导致的桩基处热量过低，进而引发的混凝土浇筑后凝固速度慢，凝固强度差问题。
实施例2
如图2-5所示，水下桩基混凝土浇筑模具，摩擦组件42包括条形槽421、接触组件422、齿条423和曲形板424，内管套2***被四块曲形板424所包围，内管套2***以环形分布状竖向连接有外露条形杆，曲形板424内壁向内凹陷有条形槽421，外露条形杆***至条形槽421内，曲形板424两两为一组，一组曲形板424之间在位于曲形板424条形边处固定有齿条423；齿轮43伸入齿条423夹层区间内，齿轮43啮合连接至齿条423处，接触组件422内壁固定连接有接触组件422，接触组件422与内管套2外壁呈接触状。
接触组件422包括吸附单元4221、槽位4222和薄板4223，接触组件422内壁处固定有薄板4223，薄板4223内等分排列有槽位4222，槽位4222相对于薄板4223为内凹状；吸附单元4221***至槽位4222中；其中吸附单元4221包括摩擦头42211、磁芯42212和螺纹管42213，螺纹管42213内嵌入有磁芯42212，螺纹管42213栓接至槽位4222内，螺纹管42213的外露端连接有摩擦头42211，摩擦头42211朝向内管套2外壁处表面为颗粒状端面；摩擦头42211与内管套2外壁呈接触状。
本实施例中，曲形板424两两为一组，一组间的两个曲形板424基于齿轮43的啮合连接，呈上下交替移动状，且在上下移动中，通过内壁处固定的接触组件422与内管套2进行滑动摩擦，来将摩擦中的热量传递至内管套2壁体处。
本实施例中，金属碎屑为摩擦介质，但为了避免摩擦中金属碎屑至缝隙处掉落现象，基于吸附单元4221来对金属碎屑进行磁性吸附，且在磁性吸附中，将摩擦时掉落的金属碎屑集中至摩擦头42211摩擦面处，使得摩擦头42211有足够的接触面积和粗糙度来与内管套2相摩擦。
实施例3
如图1、2和6所示，水下桩基混凝土浇筑模具，转动环41分为类U形叶片和曲形杆，类U形叶片为中部宽薄两端粗厚状设置，回弹组件45固定至类U形叶片处中部宽薄区域，轴杆44相对于曲形杆为垂向设置；回弹组件45包括螺旋气囊451、弹簧452和触头453，类U形叶片的中部位置处贯穿连接有弹簧452，弹簧452***贴合有螺旋气囊451，螺旋气囊451底端连接有触头453。
本实施例中，水流作用力至转动环41处时，为了避免持续的水流压力压制于转动环41处，所导致的转动环41受压难以转动现象，基于回弹组件45来对压力进行释放，即水流所施加的压制力，可在转动环41处回弹组件45接触外管套3外壁时，以外管套3外壁为依托，将压力转化为反向弹力，且在反向弹力作用中，使得转动环41在正向旋转和反向旋转中进行交替，且在交替中赋予摩擦组件42摩擦动能。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.水下桩基混凝土浇筑模具，包括内管套(2)和外管套(3)，其特征在于：所述内管套(2)套于外管套(3)内，内管套(2)和外管套(3)的圆心呈重合状；所述外管套(3)外壁处等分设置有产热装置(4)，产热装置(4)套于外管套(3)处，且产热装置(4)相对于外管套(3)为转动状；
所述产热装置(4)包括转动环(41)、摩擦组件(42)、齿轮(43)、轴杆(44)和回弹组件(45)，所述外管套(3)侧壁处对称嵌入有密封轴承，密封轴承内套接固定有轴杆(44)，轴杆(44)相对于轴承为双向外伸状；所述转动环(41)套于外管套(3)处，两根所述轴杆(44)对称连接至转动环(41)的内壁处，所述转动环(41)的底端等分连接有回弹组件(45)，所述内管套(2)外壁处以环形包围状设置有四块摩擦组件(42)，所述轴杆(44)的另一端连接有齿轮(43)，齿轮(43)啮合连接至相邻摩擦组件(42)之间所形成的夹层内。
2.根据权利要求1所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述齿轮(43)所啮合连接的相邻摩擦组件(42)相对于齿轮(43)为交替上下移动状。
3.根据权利要求1所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述转动环(41)分为类U形叶片和曲形杆，所述类U形叶片为中部宽薄两端粗厚状设置，所述回弹组件(45)固定至类U形叶片处中部宽薄区域，所述轴杆(44)相对于曲形杆为垂向设置。
4.根据权利要求1所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述摩擦组件(42)包括条形槽(421)、接触组件(422)、齿条(423)和曲形板(424)，所述内管套(2)***被四块曲形板(424)所包围，所述内管套(2)***以环形分布状竖向连接有外露条形杆，所述曲形板(424)内壁向内凹陷有条形槽(421)，所述外露条形杆***至条形槽(421)内，所述曲形板(424)两两为一组，一组曲形板(424)之间在位于曲形板(424)条形边处固定有齿条(423)；所述齿轮(43)伸入齿条(423)夹层区间内，所述齿轮(43)啮合连接至齿条(423)处，所述接触组件(422)内壁固定连接有接触组件(422)，接触组件(422)与内管套(2)外壁呈接触状。
5.根据权利要求4所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述接触组件(422)包括吸附单元(4221)、槽位(4222)和薄板(4223)，所述接触组件(422)内壁处固定有薄板(4223)，薄板(4223)内等分排列有槽位(4222)，槽位(4222)相对于薄板(4223)为内凹状；所述吸附单元(4221)***至槽位(4222)中。
6.根据权利要求5所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述吸附单元(4221)包括摩擦头(42211)、磁芯(42212)和螺纹管(42213)，所述螺纹管(42213)内嵌入有磁芯(42212)，所述螺纹管(42213)栓接至槽位(4222)内，所述螺纹管(42213)的外露端连接有摩擦头(42211)，摩擦头(42211)朝向内管套(2)外壁处表面为颗粒状端面；所述摩擦头(42211)与内管套(2)外壁呈接触状。
7.根据权利要求3所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述回弹组件(45)包括螺旋气囊(451)、弹簧(452)和触头(453)，所述类U形叶片的中部位置处贯穿连接有弹簧(452)，弹簧(452)***贴合有螺旋气囊(451)，螺旋气囊(451)底端连接有触头(453)。
8.根据权利要求1所述的水下桩基混凝土浇筑模具，其特征在于：所述外管套(3)的底端端口至内管套(2)环形外边沿处区域为密封端面状，所述外管套(3)顶端端口至内管套(2)环形外边沿处区域内设置有封环(1)，封环(1)密封塞入于内管套(2)和外管套(3)之间。
9.根据权利要求1所述的水下桩基混凝土浇筑模具的混凝土水下浇筑方法，其特征在于：所述水下桩基混凝土浇筑模具的混凝土水下浇筑方法如下：
1)将金属碎屑置于摩擦组件至内管套之间的缝隙内，随后通过水流作用力至转动环处，使得转动环相对于外管套进行转动；
2)且在转动中，基于转动环转动至限位位置处时，通过回弹组件与外管套进行接触挤压，使得回弹组件在弹力瞬间释放中，使得转动环反方向进行转动，且在转动环正向旋转和反向旋转进行交替时，将旋转力度传递至齿轮处；
3)且在齿轮进行转动时，通过齿轮啮合连接至相邻设置的摩擦组件时，进而在金属碎屑为摩擦介质中，将摩擦中产生的热量作用至内管套壁体处，从而对内管套内浇筑的混凝土进行加热和保温操作。
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