[发明专利]多联混凝土振捣装置及使用方法

说明书

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。

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插入振捣棒，履带以电机驱动，在行进中振捣棒插入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系统，其主要机构由门架体及其上安装的多组振捣器、振捣器升降系统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。但该系统每个振捣器由单独的升降系统控制，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系统无法正常运作，而且由于该系统采用了复杂的电气控制系统，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)系统采用多部电机，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。