CN115387614B - 一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法，该振捣装置包括抽气泵以及通过管道连通在所述抽气泵上的伸缩型气动振捣器，所述抽气泵上设置有气体自动回流平衡阀门，所述抽气泵上设置有排气孔。所述伸缩型气动振捣器包括螺旋弹簧，设置在所述螺旋弹簧两端的端板和中空管；环向褶皱型气膜，套设在所述螺旋弹簧上，其两端连接在所述端板和所述中空管上，所述环向褶皱型气膜好环绕分布有气膜孔。本发明能够提高混凝土预制构件的灌浆质量。

Description

一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及混凝土振捣领域，特别涉及一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法。

背景技术

混凝土预制构件，通过狭小的灌注孔道灌浆施工。目前在狭小的灌注孔道内尚无辅助排除孔道内空气并对孔道内浆液进行振捣的装置和方法，而且一旦孔道内出现灌浆不密实、不完整，难以保证混凝土预制构件的施工质量。因此如何排出灌注孔道内的空气，提高混凝土预制构件的灌浆质量成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法，以解决混凝土预制构件灌浆质量差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种伸缩型气动振捣器，包括：

螺旋弹簧，为直线型；

端板，设置在所述螺旋弹簧的一端；

中空管，设置在所述螺旋弹簧的另一端；

环向褶皱型气膜，套设在所述螺旋弹簧上，其两端连接在所述端板和所述中空管上，所述环向褶皱型气膜环绕分布有气膜孔。

进一步地，本发明提供的伸缩型气动振捣器，所述环向褶皱型气膜为波纹管。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：一种振捣装置，包括抽气泵以及通过管道连通在所述抽气泵上的如上述的伸缩型气动振捣器，所述抽气泵上设置有气体自动回流平衡阀门，所述抽气泵上设置有排气孔。

进一步地，本发明提供的振捣装置，所述气体自动回流平衡阀门包括外壳，所述外壳上设置有上气孔、下气孔和侧气孔，位于所述侧气孔上方的所述外壳的侧壁上在水平方向上设置有能够相对于水平面双向弯曲的弹簧片，所述弹簧片的上方设置有与所述上气孔相密封或者相分离的凸型密封件，所述弹簧片的下方与所述外壳的底面之间设置有压缩弹簧，位于所述下气孔和侧气孔之间的所述外壳的底面上环绕封闭设置有隔气垫；

设定抽气泵之外的泵外气压为P0，抽气泵之内的泵内气压为P1，压缩弹簧的弹性力为F1，弹簧片的弹性力为F2，凸型密封件的下表面的面积为A；

当P0-P1<(F1-F2)/A时，所述气体自动回流平衡阀门处于关闭状态，此时，所述压缩弹簧由压缩状态伸展为拉伸状态，所述弹簧片从所述隔气垫上脱离向上弯曲变形，使所述凸型密封件与所述外壳的上气孔密封连接，以阻止抽气泵之外的泵外气压进入到抽气泵之内；

当P0-P1>(F2+F1)/A时，所述气体自动回流平衡阀门处于打开状态，此时，压缩弹簧由拉伸状态压缩为收缩状态，所述弹簧片向下弯曲变形与所述隔气垫相抵，使所述凸型密封件与所述外壳的上气孔相分离以及使侧气孔和下气孔相隔离，以使抽气泵之外的泵外气压通过上气孔、位于凸型密封件区域之外的弹簧片和侧气孔进入到抽气泵之内。

为了解决上述技术问题，本发明提供的又一种技术方案是：一种根据上述的振捣装置的使用方法，包括：

将伸缩型气动振捣器伸入到待施工的预制构件的灌注孔道内；

通过灌注设备对灌注孔道进行灌浆前和灌浆过程中，启动抽气泵通过伸缩型气动振捣器的气膜孔对灌注孔道内的空气通过管道进行抽离并从抽气泵的排气孔排出；

当气体自动回流平衡阀门处于关闭状态时，振捣装置处于抽气状态，当浆料包裹住环向褶皱型气膜的气膜孔时，伸缩型气动振捣器内因负压导致环向褶皱型气膜随着螺旋弹簧同步收缩，伸缩型气动振捣器产生竖向收缩，以使灌注孔道内的浆料被压实、流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器附近；

当气体自动回流平衡阀门处于打开状态时，振捣装置处于回气状态，伸缩型气动振捣器内气压恢复后，环向褶皱型气膜随着螺旋弹簧同步伸展，伸缩型气动振捣器产生竖向挤压，以使灌注孔道内的浆料被压实、流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器附近，并通过环向褶皱型气膜的气膜孔排出灌注孔道内的空气；

通过伸缩型气动振捣器在灌注孔道内重复执行竖向收缩和竖向挤压，以将灌注孔道内浆料压实并将其内的气体全部排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的伸缩型气动振捣器、振捣装置及其使用方法，通过管道与中空管连接在抽气泵上，将伸缩型气动振捣器***到预制构件的灌注孔道内后，通过启动抽气泵对灌注孔道进行抽气，以排出灌注孔道内的气体；同时，通过伸缩型气动振捣器的重复收缩、伸展以对灌注孔道内的浆料进行收缩、挤压、流动，以将灌注孔道内浆料压实，以对预制构件进行密实和完整性填充，从而提高了混凝土预制构件的灌浆质量。

附图说明

图1是振捣装置的结构示意图；

图2至图6是振捣装置在灌浆过程中使用的流程图；

图7是伸缩型气动振捣器的剖面结构示意图；

图8是图7中A-A处的结构示意图；

图9是气体自动回流平衡阀门处于关闭状态的结构示意图；

图10是气体自动回流平衡阀门处于打开状态的结构示意图；

图中所示：

10、振捣装置；

100、伸缩型气动振捣器，110、螺旋弹簧，120、端板，130、中空管，140、环向褶皱型气膜，141、气膜孔；

200、抽气泵，210、气体自动回流平衡阀门，211、外壳，2111、上气孔，2112、侧气孔，2113、下气孔，212、弹簧片，213、凸型密封件，214、压缩弹簧，215、隔气垫，220、排气孔，PO、泵外气压，P1、泵内气压；

300、管道；

400、预制构件，410、灌注孔道；

500、混凝土；

600、未排出气体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参考图7至图8，本发明实施例一提供一种伸缩型气动振捣器100，包括螺旋弹簧110、端板120、中空管130和环向褶皱型气膜140，其中：

螺旋弹簧110，为直线型。

端板120，设置在所述螺旋弹簧110的一端。

中空管130，设置在所述螺旋弹簧110的另一端。

环向褶皱型气膜140，套设在所述螺旋弹簧110上，其两端连接在所述端板120和所述中空管130上，所述环向褶皱型气膜140环绕分布有气膜孔141。其中气膜孔141包括但不限于圆孔、方孔、正多边形孔、梯形孔等。其中环向褶皱型气膜140可以为波纹管，也可以为布艺体结构。

中空管130、环向褶皱型气膜140构成导气空腔。

实施例二

请参考图1至图8，本发明实施例二提供一种振捣装置10，包括抽气泵200以及通过管道300连通在所述抽气泵200上的如上述的伸缩型气动振捣器100，所述抽气泵200上设置有气体自动回流平衡阀门210，所述抽气泵200上设置有排气孔220。

请参考图9至图10，本发明实施例二提供的振捣装置10，所述气体自动回流平衡阀门210包括外壳211，所述外壳211上设置有上气孔2111、下气孔2113和侧气孔2112，位于所述侧气孔2112上方的所述外壳211的侧壁上在水平方向上设置有能够相对于水平面双向弯曲的弹簧片212，所述弹簧片212的上方设置有与所述上气孔2111相密封或者相分离的凸型密封件213，所述弹簧片212的下方与所述外壳211的底面之间设置有压缩弹簧214，位于所述下气孔2113和侧气孔2112之间的所述外壳211的底面上环绕封闭设置有隔气垫215。

设定抽气泵200之外的泵外气压为P0，抽气泵200之内的泵内气压为P1，压缩弹簧214的弹性力为F1，弹簧片212的弹性力为F2，凸型密封件213的下表面的面积为A。

当P0-P1<(F1-F2)/A时，所述气体自动回流平衡阀门210处于关闭状态，此时，所述压缩弹簧214由压缩状态伸展为拉伸状态，所述弹簧片212从所述隔气垫215上脱离向上弯曲变形，使所述凸型密封件213与所述外壳211的上气孔2111密封连接，以阻止抽气泵200之外的泵外气压进入到抽气泵200之内。

当P0-P1>(F2+F1)/A时，所述气体自动回流平衡阀门210处于打开状态，此时，压缩弹簧214由拉伸状态压缩为收缩状态，所述弹簧片212向下弯曲变形与所述隔气垫215相抵，使所述凸型密封件213与所述外壳211的上气孔2111相分离以及使侧气孔2112和下气孔2113相隔离，以使抽气泵200之外的泵外气压通过上气孔2111、位于凸型密封件213区域之外的弹簧片212和侧气孔2112进入到抽气泵200之内。

实施例三

请参考图1至图10，本发明实施例三提供一种上述振捣装置10的使用方法，可以包括以下步骤：

步骤701，请参考图1，将伸缩型气动振捣器100竖向伸入到待施工的预制构件400的灌注孔道410内。

步骤702，请参考图2，通过灌注设备对灌注孔道410进行灌浆前和灌浆过程中，启动抽气泵200通过伸缩型气动振捣器100的气膜孔141对灌注孔道410内的空气通过管道300进行抽离并从抽气泵200的排气孔220排出。此时，灌注孔道410内存在未排出气体600。

步骤703，请参考图3，当气体自动回流平衡阀门210处于关闭状态时，振捣装置10处于抽气状态，当浆料包裹住环向褶皱型气膜140的气膜孔141时，伸缩型气动振捣器100内因负压导致环向褶皱型气膜140随着螺旋弹簧110同步收缩，伸缩型气动振捣器100产生竖向收缩，以使灌注孔道410内的浆料被压实、产生流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器100附近。此时，灌注孔道410内存在未排出气体600。其中浆料是指混凝土500。

步骤704，请参考图4，当气体自动回流平衡阀门210处于打开状态时，振捣装置10处于回气状态，伸缩型气动振捣器100内气压恢复后，环向褶皱型气膜140随着螺旋弹簧110同步伸展，伸缩型气动振捣器100产生竖向挤压，以使灌注孔道410内的浆料被压实、流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器100附近，并通过环向褶皱型气膜140的气膜孔141排出灌注孔道410内的气体。此时，灌注孔道410内存在未排出气体600。

步骤705，请参考图3至图5，通过伸缩型气动振捣器100在灌注孔道410内重复执行竖向收缩和竖向挤压，以将灌注孔道410内浆料压实并将其内的气体全部排出。即重复执行步骤703至步骤704使浆料被压实，同时通过步骤702排出灌注孔道410内的气体。

步骤706，在灌注孔道410内拔除伸缩型气动振捣器100，在拔除过程中需重复步骤703和步骤704，直至全部拔完后停止伸缩型气动振捣器100内抽气、回气往复状体。

请参考图1至图10，本发明实施例提供的伸缩型气动振捣器100、振捣装置10及其使用方法，通过管道300与中空管130连接在抽气泵200上，将伸缩型气动振捣器100竖向***到预制构件400的灌注孔道410内后，通过启动抽气泵200对灌注孔道410进行抽气，以排出灌注孔道410内的气体；同时，通过伸缩型气动振捣器100的重复收缩、伸展以对灌注孔道410内的浆料进行收缩、挤压，以使浆料产生流动，将灌注孔道410内浆料压实，以对预制构件400进行密实和完整性填充，能够避免灌注孔道410内存在气泡，从而提高了混凝土预制构件400的灌浆质量。灌注孔道410内的气体排出后，当流态包裹住伸缩型气动振捣器100时，通过气体吸、放控制螺旋弹簧110沿长度方向收缩、扩张形成震动，环向褶皱型气膜140将与之附近流体进行扰动形成对浆料等流体的振捣作用。即伸缩型气动振捣器100通过重复执行竖向收缩-竖向挤压，实现对灌注孔道410内的浆料进行振捣的目的。

本发明实施例提供的伸缩型气动振捣器100、振捣装置10及其使用方法，能够实现套筒等狭小内灌注孔道410内流态材料灌注密实度，也能对灌注孔道410内不密实缺陷二次补灌起到良好作用。

本发明实施例提供的伸缩型气动振捣器100、振捣装置10及其使用方法，气体自动回流平衡阀门210采用压缩弹簧214根据气压差自动机械式开启闭合，使得抽气泵200对伸缩型气动振捣器100抽气达到一定负压后能够自动释放，并往复循环抽气、释放这个动作。伸缩型气动振捣器100主要由螺旋弹簧110外包环向褶皱型气膜140组成，环向褶皱型气膜140褶皱后包裹住螺旋弹簧110，环向褶皱型气膜140上开有众多梯形状小孔等气膜孔141；一旦外部流态材料包裹住气膜140后，因压差变形使得梯形状小孔产生自动闭合而阻止流体流入管内。

流态材料注入灌浆孔道410前将伸缩型气动振捣器100事先***并接通抽气泵200开启，混凝土500等流态材料过注入灌注孔道410过程中，因灌注孔道410内空气被抽出孔道形成负压有助于流态材料更密实、高效流入灌注孔道410内。当流态材料因填充满灌注孔道410后包裹住伸缩型气动振捣器100，由于抽气泵200持续抽气让伸缩型气动振捣器100内负压急剧上升，进而使得伸缩型气动振捣器100产生收缩变形；当负压达到一定条件时，抽气泵200上气体自动回流平衡阀门210自动开始工作释放外部空气进入抽气泵200，使得伸缩型气动振捣器100内负压值降低，伸缩型气动振捣器100因管内弹簧产生复原回弹。伸缩型气动振捣器100往复收缩、回弹，形成对灌注孔道410内流态材料进振动，排出孔道内残存的气体。

本发明不限于上述具体实施方式，显然，上述所描述的实施例是本发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域的技术人员可以对本发明进行其他层次的修改和变动。如此，若本发明的这些修改和变动属于本发明权利要求书的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变动在内。

Claims (4)

1.一种伸缩型气动振捣器，其特征在于，包括：

螺旋弹簧，为直线型；

端板，设置在所述螺旋弹簧的一端；

中空管，设置在所述螺旋弹簧的另一端；

环向褶皱型气膜，套设在所述螺旋弹簧上，其两端连接在所述端板和所述中空管上，所述环向褶皱型气膜环绕分布有气膜孔。

2.根据权利要求1所述的伸缩型气动振捣器，其特征在于，所述环向褶皱型气膜为波纹管。

3.一种振捣装置，其特征在于，包括抽气泵以及通过管道连通在所述抽气泵上的如权利要求1所述的伸缩型气动振捣器，所述抽气泵上设置有气体自动回流平衡阀门，所述抽气泵上设置有排气孔；所述气体自动回流平衡阀门包括外壳，所述外壳上设置有上气孔、下气孔和侧气孔，位于所述侧气孔上方的所述外壳的侧壁上在水平方向上设置有能够相对于水平面双向弯曲的弹簧片，所述弹簧片的上方设置有与所述上气孔相密封或者相分离的凸型密封件，所述弹簧片的下方与所述外壳的底面之间设置有压缩弹簧，位于所述下气孔和侧气孔之间的所述外壳的底面上环绕封闭设置有隔气垫；

设定抽气泵之外的泵外气压为P0，抽气泵之内的泵内气压为P1，压缩弹簧的弹性力为F1，弹簧片的弹性力为F2，凸型密封件的下表面的面积为A；

当P0-P1<(F1-F2)/A时，所述气体自动回流平衡阀门处于关闭状态，此时，所述压缩弹簧由压缩状态伸展为拉伸状态，所述弹簧片从所述隔气垫上脱离向上弯曲变形，使所述凸型密封件与所述外壳的上气孔密封连接，以阻止抽气泵之外的泵外气压进入到抽气泵之内；

当P0-P1>(F2+F1)/A时，所述气体自动回流平衡阀门处于打开状态，此时，压缩弹簧由拉伸状态压缩为收缩状态，所述弹簧片向下弯曲变形与所述隔气垫相抵，使所述凸型密封件与所述外壳的上气孔相分离以及使侧气孔和下气孔相隔离，以使抽气泵之外的泵外气压通过上气孔、位于凸型密封件区域之外的弹簧片和侧气孔进入到抽气泵之内。

4.一种根据权利要求3所述的振捣装置的使用方法，其特征在于，

将伸缩型气动振捣器伸入到待施工的预制构件的灌注孔道内；

通过灌注设备对灌注孔道进行灌浆前和灌浆过程中，启动抽气泵通过伸缩型气动振捣器的气膜孔对灌注孔道内的空气通过管道进行抽离并从抽气泵的排气孔排出；

当气体自动回流平衡阀门处于关闭状态时，振捣装置处于抽气状态，当浆料包裹住环向褶皱型气膜的气膜孔时，伸缩型气动振捣器内因负压导致环向褶皱型气膜随着螺旋弹簧同步收缩，伸缩型气动振捣器产生竖向收缩，以使灌注孔道内的浆料被压实、流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器附近；

当气体自动回流平衡阀门处于打开状态时，振捣装置处于回气状态，伸缩型气动振捣器内气压恢复后，环向褶皱型气膜随着螺旋弹簧同步伸展，伸缩型气动振捣器产生竖向挤压，以使灌注孔道内的浆料被压实、流动，排出浆料内的气体到伸缩型气动振捣器附近，并通过环向褶皱型气膜的气膜孔排出灌注孔道内的空气；

通过伸缩型气动振捣器在灌注孔道内重复执行竖向收缩和竖向挤压，以将灌注孔道内浆料压实并将其内的气体全部排出。