[发明专利]一种基于相变固化土的夯土墙成型方法与装置

说明书

本发明公开了一种基于相变固化土的夯土墙成型方法与装置，该装置包括支撑骨架、墙体模板、预制孔道模板、牵引系统、墙体蓄热风道成型杆、搅拌与填装装置、自动上料装置、整平装置和夯实柱；本发明的基于相变固化土的夯土墙成型装置，结构合理，开辟了夯土后墙构造和施工的新途径，创新性地研发了行走式自组装模板系统，该系统可以在牵引机车的牵引下沿提前预制的混凝土垫层行走，到位后自动定位和固定成型。该方法大大加快了夯土墙体模板的安装和拆卸，实现了全过程的自动化，为夯土墙体的快速、低成本施工开辟了新的途径。

技术领域

本发明涉及一种土墙快速成型机械，特别涉及一种基于相变固化土的夯土墙成型方法与装置。

背景技术

版筑夯土墙是我国最早采用的构筑城墙的方法，它是以木板作模,内填粘土或灰石,层层用杵夯实修筑成的。有的是用粘土和砂,再夹以红柳或芦苇的枝条夯筑成的，也有的地方是用土,砂,石灰加以碎石的版筑夯土墙,墙体的高度一般是底厚的一倍左右,顶部宽度为墙高的四分之一至五分之一,所以传统的夯土墙体有明显的收分，这种墙有一定的承载能力。

目前，常规的夯土墙施工中采用的一般工艺均为以下几个步骤，首先，采用改良模板，使模板的强度和刚度大幅提高，能够在多次重复夯击中不变形，并且在运输、使用过程中携带轻便，易组装和拆卸。模板由螺栓将竹胶板、角钢连接而成。模板之间采用拉结螺杆、圆盘螺母以及锚钉使其相互组合连接可形成T形、L形、一字形模板。其中拉接螺杆对模板的组装与固定起着重要作用。模板组装时，模板上下两排每隔600mm插入1根拉接螺杆，穿透模板并在其两端加木条用圆盘螺母拧紧。其二，采用小型可移动式稳定土拌合站或固定式稳定土拌合站。其三，运土车或装载机将混合土倒入墙体模板中。其四，采用捣固机将虚土夯实。而且，由于一般的夯土建筑方法一般均只考虑墙体的强度，墙体的蓄热和绝热性能一般都不在考虑之列，因此导致墙体的绝热蓄热条件不但差，而且还很难提高。

从夯土墙背景分析可知，不管是传统夯土墙体施工工艺，还是现在进行改造升级的现代夯土墙体施工新工艺均未能实现夯土墙体的快速施工，制约了夯土墙体的推广和应用。夯土墙结构发展至今，亟待一次建造材料和建造方法的颠覆性革命，亟待发明一种既能够最大可能地低成本快速建造，又能够具有足够的绝热蓄热性能，而且能够具有一定的绝热性能的创新夯土墙施工工艺和专用化装置。

发明内容

针对现有夯土墙体在施工机械和工艺上存在的缺陷或不足，本发明提供了一种基于相变固化土的夯土墙成型装置，包括支撑骨架和安装在支撑骨架上的墙体模板，所述墙体模板的两端设有预制孔道模板，所述预制孔道模板的垂直方向上设有多层圆孔，所述预制孔道模板与墙体模板构成墙体空腔，所述墙体空腔用于夯实土墙体；

所述夯土墙成型装置还包括牵引系统，所述牵引系统与支撑骨架相连接，用于牵引夯土墙成型装置；

所述牵引系统的尾端在垂直方向上设有多层墙体蓄热风道成型杆，所述墙体蓄热风道成型杆通过预制孔道模板上的圆孔插入墙体空腔中；

所述牵引系统上设有搅拌与填装装置，所述搅拌与填装装置包括机械臂和安装在机械臂一端的搅拌腔，所述搅拌腔用于搅拌混合土料并实现土料的填装；

所述墙体模板上设有自动上料装置，用于将土料自动放入墙体空腔内；

所述墙体模板的顶端设有整平装置，用于将放入墙体模板内的土料整平；

所述墙体模板的顶端设有可伸缩至墙体模板底部的夯实柱，当墙体蓄热风道成型杆插入墙体模板内后，所述夯实柱处于墙体蓄热风道成型杆之间的空隙处，所述夯实柱可沿墙体模板的顶部滑动。

进一步地，所述自动上料装置的一端设有滑轮并固定在墙体模板的顶端，自动上料装置的一端设有上料斗，所述滑轮与上料斗之间通过钢丝连接。

进一步地，所述整平装置的下端设有可伸缩至墙体模板底部的整平板，所述整平板为莱格三角形，所述整平装置的上部可沿墙体模板的顶部滑动。