CN113187242B - 多联混凝土振捣装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多联混凝土振捣装置及方法，在天轨龙门架上设置有至少一个与天轨龙门架滑动连接的振捣装置。本发明通过多个振捣装置以及振捣装置安装的多个振捣棒，振捣棒同时工作，能够提高振捣效率，降低劳动强度，并保证振捣质量；本发明的振捣棒位置可三个自由度调整，便捷地改变振捣位置，能够适应不同配筋、不同振捣间距的要求；本发明的振捣装置结构简单，不依赖复杂的运动和调位机构，工作可靠性好，设备易维护，成本不高；本发明的能够兼容多种振捣棒，可人工或者自动控制，视浇筑施工要求调整振捣装置，适用于多筋、多层钢筋网大体积混凝土浇筑，同时适用于他混凝土浇筑振捣施工。

Description

多联混凝土振捣装置及使用方法

技术领域

本发明属于施工机械设备或装置技术领域，具体涉及到一种多联混凝土振捣装置及使用方法。

背景技术

大体积混凝土因厚度大，工程体量大，对其施工质量有更为复杂的要求，《大体积混凝土施工规范(GB5049602009)》规定，大体积混凝土浇筑应分层浇筑，振捣宜采用二次振捣。因此，大体积混凝土的振捣时间长，作业次数频繁，尤其当配筋率较高时，施工难度更大，传统的单人单振捣棒施工，劳动强度大，效率低。

混凝土振捣施工技术领域的现有专利可分为两大类：第一类是旨在提高振捣效率的技术发明。主要涉及振捣棒多联组合、采用自动化等技术途径，但不涉及对振捣器的技术改进。第二类是振捣器改进，不涉及振捣机构技术改进，主要解决人工手持、提高振密效果、适应特定施工方面的考虑。本技术发明属于第一类技术领域。而该技术领域还可以分为针对现场施工和针对混凝土预制构件浇筑两个次级技术领域。本发明属于现场施工技术领域。对该领域的现有专利及其特点总结如下。实用新型专利“一种混凝土振捣设备(CN211057801 U)”设计了一种履带式振捣设备。该设备的履带外部安装多根***振捣棒，履带以电机驱动，在行进中振捣棒***浇筑混凝土中实现振捣。但该设备所用振捣棒实际为无震源刚性棒，一则缺少振动密实功能，二则设备对较大厚度的浇筑体难以适用；三则当有布筋时，振捣棒和钢筋之间存在卡顿，履带无法行进而不能使用。因此，该设备主要使用与浇筑厚度不大的无筋混凝土浇筑振捣。技术发明“一种数字阵列式混凝土振捣设备及桥面板的振捣方法(CN 109129824 A)”为一种阵列式数字控制的振捣***，其主要机构由门架体及其上安装的多组振捣器、振捣器升降***以及车架行走机构组成。该发明施工效率高，适用于配筋较为固定、浇筑体形状规则的桥梁面板振捣。但该***每个振捣器由单独的升降***控制，当振捣器较多时，结构复杂，单个振捣器驱动机构的故障会导致***无法正常运作，而且由于该***采用了复杂的电气控制***，造价高，使用维护费用高。实用新型发明“一种自动振捣设备(CN 206967690 U)”由连接盘、多联振捣装置、平衡装置、伸展机构、旋转装置、爬行装置以及用于升降起吊的三个卷扬机组成。该设备适用于大尺寸的桥墩浇筑施工振捣。该设备的优点是可以实现振捣设备的升降和位置调整。其不足在于：1)结构复杂，存在多个电动传动装置及卷扬机，设备的成本较高；2)用于调整振捣棒位置的多连杆伸展机构的精度及可靠性在高频振动条件下容易受到影响，从而影响设备的耐久性。技术发明“一种振捣设备及高大异形立柱砼浇筑振捣方法(CN 109853389 A)”设计了一种固定在钢筋网上的高效振捣设备。该设备主要由支撑架、悬架、升降电机、振动控制器、振捣电机和扭摆电机组成。其优点在于适用于有配筋时的混凝土振捣，不足在于：1)振捣棒安装孔是固定的，无法根据配筋进行调整；2)整个设备安装在钢筋网上，可能导致钢筋网错位或者变形；3)由于安装在钢筋网之上，该设备的拆装和移动也较为繁琐，对浇筑区域不太大的桥墩或大直径混凝土柱适用较好，但对施工范围大的筏形基础适用不太好。实用新型“振捣设备及振捣机器人(CN 209228066 U)”设计了一种可以拉动行走的振捣机器人。其核心是单个振捣棒在电机驱动及卷盘辅助实现升降和振捣，同时该机器人带有行走轮以及旋转轴。但该项发明的不足在于当浇筑后混凝土较软，难以支撑这种振捣小车在其上自由行进。而且，该振捣机器人仅有一个振捣器，工作效率不高。实用新型“一种行走式混凝土组合振捣机(CN 210563466 U)”是一种组合式振捣机，其核心是将多个振捣器通过框架集成，并以滑轨方式实现行进。该振捣设备的优点是振捣效率高，自动化程度高，其不足在于：1)滑轨方式的行进适用于规则且仅底部布筋的混凝土浇筑，当现场浇筑体型变化及布筋较多，顶板布筋以及不同浇筑块之间预留水平连接钢筋时，该设备适用性不好；2)振捣器基本固定，无法调整位置，当配筋变化时，调整难以实现。实用新型“振捣棒以及自动振捣设备(CN206571175 U)”采用了与前一专利相似的设计思想，但更简单。通过外部框架和安装杆联合集成多个振动头，因安装杆可以在滑槽内移动，所以垂直于安装杆的方向上可以调整位置，但横向上由于安装孔固定，仍然不能调整位置。另外，该振捣设备没有行进机构，需要依靠外部设备吊装或牵引，因此，该设备更适用于大尺寸混凝土预制构件的振捣，对现场混凝土浇筑振捣不太适用。实用新型“一种用于建筑施工的全自动振捣设备(CN 209323991 U)”将多个电机驱动的振动棒通过框架组合起来，并用两台电机驱动振捣设备前进。其不足在于：1)振动棒的位置不可调，对于配筋率高的浇筑体不太适用；2)***采用多部电机，能耗较大，而且电机和齿轮组成的行进机构在场地平整度不好时，行进困难。技术发明“一种高效的大体积混凝土振捣设备(CN111335644 A)”用悬臂杆和支撑架集成多个振动棒。支撑架上的齿条和升降电机可以实现振捣装置的上下移动，控制振捣深度。同时，在支撑杆底部有工字型轨道及固定底座以及滚轮和轨道驱动电机，实现振捣设备沿轨道行走。该设备的不足在于：1)当浇筑面积较大时，相应的轨道较长，制造困难而且难以随浇筑体灵活调整；而且轨道需要设在相对稳定坚固的地面或者板架上，浇筑平面上可能不具备该条件；2)行进机构设置在振捣器件的下部，虽然较为简洁，但是也影响振捣器有效工作范围。

综合以上，现有技术的不足主要是：1)振捣间距难以调节，对高配筋的混凝土浇筑振捣适用性不好；2)机构复杂，在现场振动及泥污条件下，精密机构的可靠性难以保证；3)设备有较为严格的工作条件要求，比如滑轨和电机驱动牵引要求地面平整，浇筑体规则；比如要求上部没有钢筋网阻挡或者钢筋网的强度足够支持将设备安装在其上且不发生变形和工作时过大的摆动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种提高大体积混凝土振捣施工效率，降低人力成本、适用性强的多联混凝土振捣装置及使用方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在天轨龙门架上设置有至少一个与天轨龙门架滑动连接的振捣装置，所述的天轨龙门架为：横梁两侧下端分别设置有2个支撑杆，2个支撑杆上端之间设置有支撑杆连接梁；所述的振捣装置为：在横梁上设置与横梁滑动连接的滑车，滑车上设置有电动葫芦，电动葫芦通过吊架与振捣棒支架联接，振捣棒支架下端均匀设置有振捣棒。

本发明的支撑杆底部设置有脚轮。

本发明的振捣棒支架为：相互对称的两个周向导轨通过2个把手联接形成环形周向导轨，周向导轨上导轨把手两侧设置有吊架固定环，周向导轨上均匀设置有周向滑块，周向导轨内侧均匀设置有与中心板联接的周向限位杆，中心板上侧中间设置有集线筒、圆周均匀设置有线轮支架，线轮支架上端设置有线轮，线轮支架下端设置有与周向滑块联接的径向导轨，径向导轨上设置有径向滑块，与电动葫芦相连的导线分别穿过集线筒、线轮径向滑块与振捣棒相连。

本发明的径向滑块为：在径向滑轨滑车上设置有与振捣棒联接的振捣棒固定夹板，振捣棒固定夹板两侧设置有径向限位块。

本发明的周向滑块为：在周向轨道滑车上设置有固定板，固定板两侧设置有周向限位块。

本发明的周向限位杆为实心杆或空心杆。

使用上述多联混凝土振捣装置的使用方法，包括以下步骤：

S1，安装振捣装置

将振捣棒分别安装在振捣棒支架的振捣棒固定夹板内，通过径向滑块调整并固定振捣棒的位置，与电动葫芦相连的导线分别穿过集线筒、线轮、径向滑块与振捣棒相连；

S2，将振捣装置分别通过吊架与横梁上的电动葫芦的挂钩联接，振捣装置滑动联接在横梁上，通过滑车调整振捣装置，将振捣装置均匀设置在横梁上，移动天轨龙门架到指定施工区域；

S3，启动电动葫芦，下降振捣装置到工作区域，按照浇筑体配筋以及振捣间距控制要求，调整和固定振捣装置上振捣棒的间距，当布筋较密时，工人调节把手，通过周向滑块调整并固定振捣装置的位置，使其顺利穿过上部钢筋网，依次将降至振捣棒调至规定深度，锁定天轨龙门架，现场工人退到安全位置；

S4，启动振捣棒进行振捣，进行多次振捣时，提升振捣装置，重新下降振捣装置后继续振捣，振捣完毕后，关闭电源，电动葫芦提升振捣装置，将天轨龙门架解锁后移动到下一浇筑点进行浇筑。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的多个振捣装置以及在振捣装置上安装4～8个振捣棒，振捣棒同时工作，能够提高振捣效率，降低劳动强度，并保证振捣质量；

(2)本发明的振捣棒位置可三个自由度调整，便捷地改变振捣位置，能够适应不同配筋、不同振捣间距的要求；

(3)本发明的振捣装置结构简单，不依赖复杂的运动和调位机构，工作可靠性好，设备易维护，成本不高；

(4)本发明的能够兼容多种振捣棒，可人工或者自动控制，视浇筑施工要求调整振捣装置，适用于多筋、多层钢筋网大体积混凝土浇筑，同时适用于他混凝土浇筑振捣施工。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1中横梁101的结构示意图。

图3是图1中振捣装置2的结构示意图。

图4是图3中振捣棒支架204的结构示意图。

图5是图4中径向滑块20404的结构示意图。

图6是图4中周向滑块20405的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本实施例的多联混凝土振捣装置由天轨龙门架1、振捣装置2联接构成，在天轨龙门架1上安装有3个与天轨龙门架1滑动连接的振捣装置2。

如图2所示，天轨龙门架1由横梁101、脚轮102、支撑杆103、支撑杆连接梁104联接构成，天轨龙门架1为：横梁101两侧下端分别设置有2个支撑杆103，支撑杆103底部设置有脚轮102，脚轮102能够快速移动本实施例，2个支撑杆103之间设置有支撑杆连接梁104；

如图3所示，振捣装置2由滑车201、电动葫芦202、吊架203、振捣棒支架204、振捣棒205联接构成，振捣装置2为：在横梁101上安装与横梁101滑动连接的滑车201，滑车201上安装有电动葫芦202，电动葫芦202通过吊架203与振捣棒支架204联接，电动葫芦202可以采用无线手柄或者带线手柄控制升降，从而使振捣棒205进入或者提出浇筑体。其提升速度不应大于混凝土浇筑施工对振捣棒拔出速度的限制。振捣棒支架204下端均匀安装有6个振捣棒205。

如图4所示，振捣棒支架204由把手20401、径向导轨20402、周向导轨20403、径向滑块20404、周向滑块20405、中心板20406、周向限位杆20407、吊架固定环20408、线轮支架20409、线轮20410、集线筒20411、导线20412联接构成。振捣棒支架204为：相互对称的两个周向导轨20403通过2个把手20401螺纹联接形成环形周向导轨，把手20401为弓形塑钢手柄且带防滑凸纹，便于工作时人工进行位置微调。周向导轨20403上导轨把手20401两侧固定安装有吊架固定环20408，吊架203通过吊架固定环2040与振捣装置2联接，周向导轨20403上均匀安装有6个周向滑块20405，通过调节把手20401调整周向滑块20405在周向导轨20403上滑动，调节振捣棒205的位置。周向导轨20403内侧均匀安装有与中心板20406联接的8个周向限位杆20407，所述的周向限位杆20407为实心杆或空心杆，周向限位杆20407分割周向导轨20403为若干对应振捣棒205的调位区域，同时给周向导轨20403提供额外的竖向变形抗力。中心板20406上侧中间安装有集线筒20411、圆周均匀安装有6个线轮支架20409，线轮支架20409上端安装有线轮20410，线轮支架20409下端安装有与周向滑块2040联接的6个径向导轨20402，径向导轨20402上安装有径向滑块20404，径向滑块20404可在径向导轨20402上移动，调节振捣棒205的位置，控制振捣间距。与电动葫芦202相连的导线20412分别穿过集线筒20411、线轮20410、径向滑块20404与振捣棒205相连。振捣棒205随径向滑块20404径向移动，同时也随径径向导轨20402在周向导轨20403上移动，实现振捣棒205的双向位置调整。

如图5所示，径向滑块20404由振捣棒固定夹板2040401、径向滑轨滑车2040402、径向限位块2040403联接构成，径向滑块20404为：在径向滑轨滑车2040402上设置有与振捣棒205联接的振捣棒固定夹板2040401，振捣棒固定夹板2040401两侧设置有径向限位块2040403。

如图6所示，周向滑块20405由固定板2040501、周向限位块2040502、周向轨道滑车2040503联接构成，周向滑块20405为：在周向轨道滑车2040503上设置有固定板2040501，固定板2040501两侧设置有周向限位块2040502。

本实施例的操作步骤为：

S1，安装振捣装置2

将振捣棒205分别安装在振捣棒支架204的振捣棒固定夹板2040401内，通过径向滑块20404调整并固定振捣棒205的位置，与电动葫芦202相连的导线20412分别穿过集线筒20411、线轮20410、径向滑块20404与振捣棒205相连；

S2，将振捣装置2分别通过吊架203与横梁101上的电动葫芦202的挂钩联接，振捣装置2滑动联接在横梁101上，通过滑车201调整振捣装置2，将振捣装置2均匀设置在横梁101上，移动天轨龙门架1到指定施工区域；

S3，启动电动葫芦202，下降振捣装置2到工作区域，按照浇筑体配筋以及振捣间距控制要求，调整和固定振捣装置2上振捣棒205的间距，当布筋较密时，工人调节把手20401，通过周向滑块20405调整并固定振捣装置2的位置，使其顺利穿过上部钢筋网，依次将降至振捣棒205调至规定深度，锁定天轨龙门架1，现场工人退到安全位置；

S4，启动振捣棒205进行振捣，进行多次振捣时，提升振捣装置2，重新下降振捣装置2后继续振捣，振捣完毕后，关闭电源，电动葫芦202提升振捣装置2，将天轨龙门架1解锁后移动到下一浇筑点进行浇筑。

实施例2

在天轨龙门架1上安装有10个与天轨龙门架1滑动连接的振捣装置2。天轨龙门架1为：横梁101两侧下端分别设置有2个支撑杆103，支撑杆103底部设置有脚轮102，脚轮102能够快速移动本实施例，2个支撑杆103之间设置有支撑杆连接梁104；振捣装置2为：在横梁101上安装与横梁101滑动连接的滑车201，滑车201上安装有电动葫芦202，电动葫芦202通过吊架203与振捣棒支架204联接，电动葫芦202可以采用无线手柄或者带线手柄控制升降，从而使振捣棒205进入或者提出浇筑体。其提升速度不应大于混凝土浇筑施工对振捣棒拔出速度的限制。振捣棒支架204下端均匀安装有8个振捣棒205。振捣棒支架204为：相互对称的两个周向导轨20403通过2个把手20401螺纹联接形成环形周向导轨，把手20401为弓形塑钢手柄且带防滑凸纹，便于工作时人工进行位置微调。周向导轨20403上导轨把手20401两侧固定安装有吊架固定环20408，吊架203通过吊架固定环2040与振捣装置2联接，周向导轨20403上均匀安装有8个周向滑块20405，通过调节把手20401调整周向滑块20405在周向导轨20403上滑动，调节振捣棒205的位置。周向导轨20403内侧均匀安装有与中心板20406联接的8个周向限位杆20407，所述的周向限位杆20407为实心杆或空心杆，周向限位杆20407分割周向导轨20403为若干对应振捣棒205的调位区域，同时给周向导轨20403提供额外的竖向变形抗力。中心板20406上侧中间安装有集线筒20411、圆周均匀安装有8个线轮支架20409，线轮支架20409上端安装有线轮20410，线轮支架20409下端安装有与周向滑块2040联接的6个径向导轨20402，径向导轨20402上安装有径向滑块20404，径向滑块20404可在径向导轨20402上移动，调节振捣棒205的位置，控制振捣间距。与电动葫芦202相连的导线20412分别穿过集线筒20411、线轮20410、径向滑块20404与振捣棒205相连。振捣棒205随径向滑块20404径向移动，同时也随径径向导轨20402在周向导轨20403上移动，实现振捣棒205的双向位置调整。

本实施例与实施例1的其他零件联接关系相同、使用方法相同。

实施例3

在天轨龙门架1上安装有14个与天轨龙门架1滑动连接的振捣装置2。天轨龙门架1为：横梁101两侧下端分别设置有2个支撑杆103，支撑杆103底部设置有脚轮102，脚轮102能够快速移动本实施例，2个支撑杆103之间设置有支撑杆连接梁104；振捣装置2为：在横梁101上安装与横梁101滑动连接的滑车201，滑车201上安装有电动葫芦202，电动葫芦202通过吊架203与振捣棒支架204联接，电动葫芦202可以采用无线手柄或者带线手柄控制升降，从而使振捣棒205进入或者提出浇筑体。其提升速度不应大于混凝土浇筑施工对振捣棒拔出速度的限制。振捣棒支架204下端均匀安装有16个振捣棒205。振捣棒支架204为：相互对称的两个周向导轨20403通过2个把手20401螺纹联接形成环形周向导轨，把手20401为弓形塑钢手柄且带防滑凸纹，便于工作时人工进行位置微调。周向导轨20403上导轨把手20401两侧固定安装有吊架固定环20408，吊架203通过吊架固定环2040与振捣装置2联接，周向导轨20403上均匀安装有16个周向滑块20405，通过调节把手20401调整周向滑块20405在周向导轨20403上滑动，调节振捣棒205的位置。周向导轨20403内侧均匀安装有与中心板20406联接的8个周向限位杆20407，所述的周向限位杆20407为实心杆或空心杆，周向限位杆20407分割周向导轨20403为若干对应振捣棒205的调位区域，同时给周向导轨20403提供额外的竖向变形抗力。中心板20406上侧中间安装有集线筒20411、圆周均匀安装有16个线轮支架20409，线轮支架20409上端安装有线轮20410，线轮支架20409下端安装有与周向滑块2040联接的6个径向导轨20402，径向导轨20402上安装有径向滑块20404，径向滑块20404可在径向导轨20402上移动，调节振捣棒205的位置，控制振捣间距。与电动葫芦202相连的导线20412分别穿过集线筒20411、线轮20410、径向滑块20404与振捣棒205相连。振捣棒205随径向滑块20404径向移动，同时也随径径向导轨20402在周向导轨20403上移动，实现振捣棒205的双向位置调整。

本实施例与实施例1的其他零件联接关系相同、使用方法相同。

以上所述，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。

Claims (5)

1.一种多联混凝土振捣装置，其特征在于：在天轨龙门架(1)上设置有至少一个与天轨龙门架(1)滑动连接的振捣装置(2)，所述的天轨龙门架(1)为：横梁(101)两侧下端分别设置有2个支撑杆(103)，2个支撑杆(103)上端之间设置有支撑杆连接梁(104)；所述的振捣装置(2)为：在横梁(101)上设置与横梁(101)滑动连接的滑车(201)，滑车(201)上设置有电动葫芦(202)，电动葫芦(202)通过吊架(203)与振捣棒支架(204)联接，振捣棒支架(204)下端均匀设置有振捣棒(205)；

所述的支撑杆(103)底部设置有脚轮(102)；

所述的振捣棒支架(204)为：相互对称的两个周向导轨(20403)通过2个把手(20401)联接形成环形周向导轨，周向导轨(20403)上导轨把手(20401)两侧设置有吊架固定环(20408)，周向导轨(20403)上均匀设置有周向滑块(20405)，周向导轨(20403)内侧均匀设置有与中心板(20406)联接的周向限位杆(20407)，中心板(20406)上侧中间设置有集线筒(20411)、圆周均匀设置有线轮支架(20409)，线轮支架(20409)上端设置有线轮(20410)，线轮支架(20409)下端设置有与周向滑块(20405)联接的径向导轨(20402)，径向导轨(20402)上设置有径向滑块(20404)，与电动葫芦(202)相连的导线(20412)分别穿过集线筒(20411)、线轮(20410)、径向滑块(20404)与振捣棒(205)相连。

2.根据权利要求1所述的多联混凝土振捣装置，其特征在于所述的径向滑块(20404)为：在径向滑轨滑车(2040402)上设置有与振捣棒(205)联接的振捣棒固定夹板(2040401)，振捣棒固定夹板(2040401)两侧设置有径向限位块(2040403)。

3.根据权利要求1所述的多联混凝土振捣装置，其特征在于所述的周向滑块(20405)为：在周向轨道滑车(2040503)上设置有固定板(2040501)，固定板(2040501)两侧设置有周向限位块(2040502)。

4.根据权利要求1所述的多联混凝土振捣装置，其特征在于：所述的周向限位杆(20407)为实心杆或空心杆。

5.一种使用权利要求1多联混凝土振捣装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，安装振捣装置(2)

将振捣棒(205)分别安装在振捣棒支架(204)的振捣棒固定夹板(2040401)内，通过径向滑块(20404)调整并固定振捣棒(205)的位置，与电动葫芦(202)相连的导线(20412)分别穿过集线筒(20411)、线轮(20410)、径向滑块(20404)与振捣棒(205)相连；

S2，将振捣装置(2)分别通过吊架(203)与横梁(101)上的电动葫芦(202)的挂钩联接，振捣装置(2)滑动联接在横梁(101)上，通过滑车(201)调整振捣装置(2)，将振捣装置(2)均匀设置在横梁(101)上，移动天轨龙门架(1)到指定施工区域；

S3，启动电动葫芦(202)，下降振捣装置(2)到工作区域，按照浇筑体配筋以及振捣间距控制要求，调整和固定振捣装置(2)上振捣棒(205)的间距，当布筋较密时，工人调节把手(20401)，通过周向滑块(20405)调整并固定振捣装置(2)的位置，使其顺利穿过上部钢筋网，依次将降至振捣棒(205)调至规定深度，锁定天轨龙门架(1)，现场工人退到安全位置；

S4，启动振捣棒(205)进行振捣，进行多次振捣时，提升振捣装置(2)，重新下降振捣装置(2)后继续振捣，振捣完毕后，关闭电源，电动葫芦(202)提升振捣装置(2)，将天轨龙门架(1)解锁后移动到下一浇筑点进行浇筑。

Images