CN115162204A - 一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置包括：第一轨道、行车、若干振捣组件；第一轨道布置于混凝土箱型梁浇筑场地两侧；行车在第一轨道上行走，包括支撑结构和第一行走机构；支撑结构包括桁架和布置于桁架两侧的支腿；每条支腿的下端设置有第一行走机构；第一行走机构包括驱动装置和行走轮；驱动装置驱动行走轮使得行车沿第一轨道行驶；桁架上均布有若干组振捣组件；振捣组件包括第一丝杆机构、第二丝杆机构、双向卷扬机、振捣棒和倾角机构；通过倾角机构将振捣棒倾斜一定角度，使得增强施工过程中的适应性，提高生产效率，从而确保施工质量和工程质量。

Description

一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置

技术领域

本发明属于混凝土建筑施工领域，尤其涉及一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置。

背景技术

在桥梁工程中广泛使用内部为空心状、上部两侧有翼缘的箱型梁，而混凝土箱型梁分为预制箱型梁和现浇箱型梁，其中在独立场地(梁厂)预制的预制箱型梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设，可加速工程进度、节约工期，被广泛应用于桥梁施工中。

而在梁厂内浇筑混凝土时，以往需要由多名施工人员手持软轴振捣棒对混凝土分层、分区域进行振捣，与混凝土构件共振，使构件中气泡迅速排出，使混凝土与钢筋框架紧密地联成一体，达到混凝土的密实性。但这种施工方法存在效率低、劳动强度大等问题，且施工质量由施工人员的素质决定，难免会出现部分区域漏振或振捣时间未达标，这样便会导致局部混凝土空心，影响构件质量。

于是可以现在采用行车悬挂若干组振捣棒，通过双向卷扬机进行收放，让振捣棒深入钢筋笼内，便可以实现自动化作业。但由于振捣棒可能被钢筋抵住，产生虚空振捣，并未对下层的混凝土振捣，而又由于是无人化作业，导致无法确保施工质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁混凝土箱型梁自行式振捣装置,通过将振捣棒倾斜一定角度，解决振捣棒在振捣过程中因为被钢筋网抵接触，而无法正常下探，从而可以增加振捣过程中的适应性，从而确保施工质量和工程质量。

为解决上述问题，本发明提供了一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，包括：第一轨道、行车、若干振捣组件；所述第一轨道布置于混凝土箱型梁浇筑场地两侧；所述行车在所述第一轨道上行走，包括支撑结构和第一行走机构；所述支撑结构包括桁架和布置于桁架两侧的支腿；每条支腿的下端设置有所述第一行走机构；所述第一行走机构包括驱动装置和行走轮；所述驱动装置驱动行走轮使得所述行车沿所述第一轨道行驶；所述桁架上均布有若干组所述振捣组件；所述振捣组件包括第一丝杆机构、第二丝杆机构、双向卷扬机、振捣棒和倾角机构；其中所述第一丝杆机构包括第一丝杆和第一滑块；所述第一丝杆的两端通过第一安装板固定安装在所述桁架下方；所述第一滑块的运动方向与所述桁架方向平行；所述第二丝杆机构包括第二丝杆和第二滑块；所述第二丝杆通过第二安装板固定安装在所述第一滑块的下方；所述第二滑块的运动方向与所述第一滑块的运动方向垂直；所述双向卷扬机固定安装在第二滑块的下方；所述第一丝杆和所述第二丝杆均由电机驱动；所述振捣棒通常包括振捣头，所述振捣头的末端套设有用于线缆走线的软管；所述倾角机构包括导向架，导向架包括第一箍环、第二箍环、第一连杆、第一固定架、第二固定架和第一伸缩机构；所述第一箍环和所述第二箍环同轴且由第一连杆固定连接；所述振捣头固定套设在所述第一箍环和所述第二箍环内；所述第一箍环布置在所述振捣头与所述软管的连接处；所述钢丝绳的一头缠绕所述双向卷扬机的滚筒，另一头通过所述第一箍环与所述振捣棒固定；所述第一固定架和所述第二固定架分别间隔固定设置在钢丝绳上；并且所述第二固定架在所述第一固定架铅垂线的下方；所述第一伸缩机构的第一杆体分别与第一固定架和第二固定架铰接，所述第一伸缩机构的第一伸缩杆与所述第一箍环所延伸出的支杆球铰接。

进一步地，上述桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置中所述导向架还包括第二伸缩机构；所述第一伸缩机构的轴线、所述第二伸缩机构的轴线和所述钢丝绳不处于同一平面内；所述第二伸缩机构的第二杆体分别与所述第一固定架和所述第二固定架铰接，所述第二伸缩机构的第二伸缩杆与所述第一箍环所延伸出的支杆球铰接。

进一步地，上述桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置中所述双向卷扬机为双绳双滚筒卷扬机；两根所述钢丝绳同步吊装振捣棒；所述第一固定架和所述第二固定架同时与两根所述钢丝绳固定。

进一步地，上述桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置中所述振捣头内部还可以设置有角度传感器和力传感器；所述角度传感器用于检测所述振捣头相对于铅垂线的角度与预设角度是否存在偏差；所述力传感器用于检测所述钢丝绳的拉力。

进一步地，上述桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置中混凝土箱型梁浇筑场的两个对角还设置有第一摄像头；所述支腿的框架内也安装有第二摄像头；所述第一摄像头用于监控本装置相对于混凝土箱型梁浇筑场所处位置；所述第二摄像头用于监控所述振捣棒是否***钢筋笼内。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

通过倾角机构对振捣棒倾斜一定角度，使得当振捣棒被抵住时，可以与钢筋脱离，并在自重作用下进一步下探到下层钢筋网，从而更好的对混凝土进行振捣，可以提高对工况的适应能力，大幅提升生产效率和工程质量。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的结构示意图；

图2是根据本发明实施方式的使用场景示意图；

图3是根据本发明实施方式的左视图；

图4是根据本发明实施方式中振捣组件的结构示意图；

图5是根据本发明实施方式中振捣组件第一工作状态下示意图；

图6是根据本发明实施方式中振捣组件的结构原理图；

图7是坡面振捣组件另一工作状态示意图。

附图标记：

1：行车

11：支撑结构

111：支腿

112：桁架

12：第一行走机构

121：驱动装置

122：第一行走轮

2：第一轨道

3：振捣组件

31：第一丝杆组件

311：第一丝杆

312：第一滑块

32：第二丝杆组件

321：第二丝杆

322：第二滑块

33：定向组件

331：定向孔

34：双向卷扬机

341：钢丝绳

35：振捣棒

351：振捣头

352：软管

36：倾角机构

361：导向架

3611：第一箍环

3612：第二箍环

3613：第一连杆

3614：第二连杆

362：第一固定架

363：第二固定架

364：第一伸缩机构

365：第二伸缩机构

4：第一摄像头

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本发明所示实施例进行说明。

参考图1和图2，本实施例包括：行车1、第一轨道2、若干组振捣组件3；第一轨道2布置于混凝土箱型梁浇筑场地两侧；行车1在第一轨道2上行走，包括支撑结构11和第一行走机构12；支撑结构11包括桁架112和布置于桁架112两侧的支腿111；每条支腿111的下端设置有第一行走机构12；参考图3，第一行走机构12包括驱动装置121和第一行走轮122；驱动装置121驱动第一行走轮122使得行车1沿第一轨道2行驶；在桁架112上均布有若干组振捣组件3，具体数量可根据实际需要调整，即根据箱型梁的宽度进行调整即可。

为了便于定位，在混凝土箱型梁浇筑场的两个对角还设置有第一摄像头4，在支腿111的内也安装有第二摄像头，这样通过第一摄像头4可以判断本装置在混凝土箱型梁浇筑场内的位置，而第二摄像头有助于振捣棒35***钢筋笼内。

参考图4，振捣组件3包括第一丝杆311机构、第二丝杆321机构、双向卷扬机34和振捣棒35，其中第一丝杆311机构包括第一丝杆311和第一滑块312，第一丝杆311的两端通过固定安装在桁架112下方，且第一滑块312的运动方向与桁架112方向平行，而第二丝杆321机构也包括第二丝杆321和第二滑块322，第二丝杆321的两端通过第二安装板固定安装在第一滑块312的下方，第二滑块322的运动方向与第一滑块312的运动方向垂直，双向卷扬机34固定安装在第二滑块322的下方，第一丝杆311和第二丝杆321均有电机驱动。钢丝绳341的一端缠绕双向卷扬机34的滚筒，另一端与振捣棒35固定，第一丝杆组件3131和第二丝杆组件3232便可以对振捣棒35的下垂位置进行微调。但是在实际施工过程中，箱型梁的钢筋笼由多层钢筋网困扎而成，而上下层之间的钢筋网可能因为加工原因而导致错位，振捣棒35在***第一层钢筋网的网格后，可能会被下一层的钢筋抵住，此时便会导致虚空振捣；同时钢筋笼也因为构件形状的原因，导致振捣棒35在***表面钢筋网后，振捣棒35被钢筋抵住，人工作业时往往会倾斜一定角度斜插如旁边的钢筋格，如果仍然按照铅锤线方向继续下沉，则振捣棒35无法继续深入，下面几层的钢筋网便无法对混凝土进行振捣，此时需要判断是否存在虚空振捣以及如何克服虚空振捣，并且增强各种工况的适应性。

振捣棒35包括振捣头351，振捣头351的末端套设有一段软管352，线缆等从软管352内走线，为了判断虚空振捣，在振捣头351内还设置有角度传感器和力传感器，通过角度传感器可以判断此时振捣头351是否处于铅锤状态，力传感器用于检测所述钢丝绳341的拉力，便可以判断当前钢丝绳341所受的力是否因为振捣头351被钢筋抵住而减小。

振捣组件3还包括倾角机构36，倾角机构36包括导向架361，导向架361包括第一箍环3611、第二箍环3612和第一连杆3613，第一箍环3611和第二箍环3612同轴且由第一连杆3613固定连接，振捣头351套设在第一箍环3611和第二箍环3612内，钢丝绳341与第一箍环3611连接，并且第一箍环3611布置在振捣头351与软管352的连接处。倾角机构36还包括第一固定架362、第二固定架363和第一伸缩机构364，第一固定架362和第二固定架363分别间隔固定设置在钢丝绳341上，而第一伸缩机构364的第一杆套分别与第一固定架362和第二固定架363铰接，第一伸缩机构364的第一伸缩杆与第一箍环3611球铰接。

由于第一伸缩机构364的杆套与第一固定架362和第二固定架363铰接，于是第一伸缩机构364在伸缩和伸长的过程中，会通过伸缩杆驱动第一箍环3611绕第二固定架363倾斜，于是振捣头351发生倾斜，如图5所示，如此便让振捣头351在钢筋笼内挪动位置，而无需上拉振捣棒35重新调整位置后重新***钢筋笼内，如此节约了施工时间，并且其他处振捣棒35不用因为此处调整后而耽误整体的振捣速度。实际作业时如果倾斜角度后仍然未能解决问题，还可以让双向卷扬机34将振捣棒35提升，使得钢丝绳341重新张紧，然后再重新调整角度，使得振捣棒35可以找到合适的位置和角度下沉。

但是由于钢丝绳341在实际使用时会发生旋转，并且振捣头351只能按照固定方向倾斜，再配合第一丝杆组件3131和第二丝杆组件3232调整位置，但仍不能应对全部工况，参考图6，所以导向架361还包括第二伸缩机构365，第一伸缩机构364、第二伸缩机构365和钢丝绳341不处于同一平面内，并且第二伸缩机构365的杆套分别与第一固定支架和第二固定支架铰接，第二伸缩机构365的第二伸缩杆与第一箍环3611球铰接，于是通过第一伸缩机构364和第二伸缩机构365可以调整振捣头351向任意方向倾斜，当角度传感器和力传感器回传异常数据时，便可以操纵第一伸缩机构364和第二伸缩机构365进而使得振捣头351朝任意方向倾斜，甚至可以绕钢丝绳341旋转。若振捣头351无法继续深入本方格下方的钢筋笼，在发生角度倾斜后可以***旁边方格的钢筋笼，并继续下沉对混凝土进行振捣,极大地增加了本装置的适应性。

由于采用单根钢丝绳341吊装振捣棒35，所以在施工过程中由于钢丝绳341会发生自旋，导致振捣组件3在绕钢丝绳341旋转时效果不佳，参考图7，为此双向卷扬机34可以是双绳双滚筒卷扬机，通过两根钢丝绳341同步吊装振捣棒35，具体的，第一固定架362和第二固定架363同时与两个钢丝绳341固定，于是当第一伸缩机构364和第二伸缩机构365驱动振捣头351转动时，不会因为钢丝绳341自旋而导致效果不佳。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，其特征在于，包括：

第一轨道、行车、若干振捣组件；

所述第一轨道布置于混凝土箱型梁浇筑场地两侧；

所述行车在所述第一轨道上行走，包括支撑结构和第一行走机构；

所述支撑结构包括桁架和布置于桁架两侧的支腿；

每条支腿的下端设置有所述第一行走机构；

所述第一行走机构包括驱动装置和行走轮；

所述驱动装置驱动行走轮使得所述行车沿所述第一轨道行驶；

所述桁架上均布有若干组所述振捣组件；

所述振捣组件包括第一丝杆机构、第二丝杆机构、双向卷扬机、振捣棒和倾角机构；

其中所述第一丝杆机构包括第一丝杆和第一滑块；

所述第一丝杆的两端通过第一安装板固定安装在所述桁架下方；

所述第一滑块的运动方向与所述桁架方向平行；

所述第二丝杆机构包括第二丝杆和第二滑块；

所述第二丝杆通过第二安装板固定安装在所述第一滑块的下方；

所述第二滑块的运动方向与所述第一滑块的运动方向垂直；

所述双向卷扬机固定安装在第二滑块的下方；

所述第一丝杆和所述第二丝杆均由电机驱动；

所述振捣棒通常包括振捣头，所述振捣头的末端套设有用于线缆走线的软管；

所述倾角机构包括导向架，导向架包括第一箍环、第二箍环、第一连杆、第一固定架、第二固定架和第一伸缩机构；

所述第一箍环和所述第二箍环同轴且由第一连杆固定连接；

所述振捣头固定套设在所述第一箍环和所述第二箍环内；

所述第一箍环布置在所述振捣头与所述软管的连接处；

所述钢丝绳的一头缠绕所述双向卷扬机的滚筒，另一头通过所述第一箍环与所述振捣棒固定；

所述第一固定架和所述第二固定架分别间隔固定设置在钢丝绳上；

并且所述第二固定架在所述第一固定架铅垂线的下方；

所述第一伸缩机构的第一杆体分别与第一固定架和第二固定架铰接，所述第一伸缩机构的第一伸缩杆与所述第一箍环所延伸出的支杆球铰接。

2.根据权利要求1所述的桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，其特征在于：

所述导向架还包括第二伸缩机构；

所述第一伸缩机构的轴线、所述第二伸缩机构的轴线和所述钢丝绳不处于同一平面内；

所述第二伸缩机构的第二杆体分别与所述第一固定架和所述第二固定架铰接，所述第二伸缩机构的第二伸缩杆与所述第一箍环所延伸出的支杆球铰接。

3.根据权利要求2所述的桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，其特征在于：

所述双向卷扬机为双绳双滚筒卷扬机；

两根所述钢丝绳同步吊装振捣棒；

所述第一固定架和所述第二固定架同时与两根所述钢丝绳固定。

4.根据权利要求1所述的桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，其特征在于：

所述振捣头内部还可以设置有角度传感器和力传感器；

所述角度传感器用于检测所述振捣头相对于铅垂线的角度与预设角度是否存在偏差；

所述力传感器用于检测所述钢丝绳的拉力。

5.根据权利要求1所述的桥梁混凝土箱型梁自行式自适应振捣装置，其特征在于：

混凝土箱型梁浇筑场的两个对角还设置有第一摄像头；

所述支腿的框架内也安装有第二摄像头；

所述第一摄像头用于监控本装置相对于混凝土箱型梁浇筑场所处位置；

所述第二摄像头用于监控所述振捣棒是否***钢筋笼内。

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