混凝土管桩修补装置及方法与流程

本技术涉及混凝土管桩修补，具体而言，涉及混凝土管桩修补装置及方法。

背景技术：

1、混凝土管桩是采用先张预应力离心成型工艺，并经过10个大气压（1.0mpa左右）、180℃左右的蒸汽养护，制成一种空心圆筒型混凝土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥c80，在预应力影响下，在现场对混凝土管桩浇筑成型过程中出现裂缝后，需要对混凝土管桩上的裂缝进行修复处理。

2、在现有技术（公告号为cn215329858u、专利名称为混凝土管桩修补装置的专利申请）中，在使用的过程中可以通过第三电动推杆和第四电动推杆选择合适的圆筒数量，进而调整圆筒下降的数量，从而起到了根据管桩规格选择灌胶区域的作用，达到了方便对不同粗细管桩修补的目的。在实现该技术方案的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题。

3、现场预应力管桩开裂，耐久性达不到设计要求，需要对桩身存在的裂缝缺陷进行修复时，大多是基于人工介入的基础上，对混凝土管桩裂缝进行填胶修补，过程较为繁琐，而且在找寻混凝土管桩裂缝上，精度不够，且易出现错漏，从而直接导致修补的结果差强人意，久而久之，在预应力和外界环境作用下，导致修补后的裂缝再次出现，仍需对修补后的混凝土管桩进行再次修复，得不偿失。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术不能在四向定位和现场制备修补剂的基础上，采用边升降边旋转的方式，对混凝土管桩上的裂缝和修补的位置进行精准寻找到位，实现不了混凝土管桩上裂缝的有效修补效果，仍需对修补后的混凝土管桩进行再次修复，得不偿失的技术问题。为此，本技术提出混凝土管桩修补装置及方法。

2、根据本技术实施例的混凝土管桩修补装置，包括：支腿架，所述支腿架的顶部固定连接有固定筒，且支腿架的内侧固定连接有密封架，且密封架的顶部固定连接有固定架，且固定架靠近固定筒的一侧固定连接有搅拌罐；

3、所述固定筒的内腔分别设置有调节组件和定位组件；

4、所述固定架内腔的四周均设置有升降组件，且密封架内腔的四周均设置有供料组件；

5、所述搅拌罐的内腔设置有拌料组件。

6、优选的，所述调节组件包括双头电机，所述双头电机固定在密封架和固定架之间，且双头电机的一根输出轴嵌设有第一电动推杆，所述第一电动推杆的活塞杆固定连接有锁止头，且密封架内腔底部的中心处转动连接有同步轮，所述同步轮顶部的中心处开设有与锁止头配合使用的锁止槽，且同步轮远离密封架的四周均传动连接有与支腿架转动配合的从动轮，所述从动轮的顶部固定连接有与固定筒转动配合的转杆。

7、优选的，所述定位组件包括t型滑槽，所述t型滑槽开设在固定筒远离固定架的上下两侧，且转杆的顶部固定连接有与固定筒转动配合的正反向丝杆，所述正反向丝杆的上下两侧均螺纹连接有丝杆套，且丝杆套的外侧固定连接有与t型滑槽滑动配合的t型滑块，所述丝杆套的内侧铰接有支臂，且支臂远离丝杆套的一侧铰接有与固定架贯穿配合的定位座，所述定位座内侧的四周均转动连接有万向滚珠。

8、优选的，所述升降组件包括第二电动推杆，所述第二电动推杆嵌设在双头电机的另一根输出轴上，且第二电动推杆的活塞杆固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮远离双头电机的四周均设置有从动齿轮，且从动齿轮的内腔通过短杆固定连接有与固定架转动配合的螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有与固定架滑动配合的螺纹筒，且螺纹筒的顶部通过轴承固定连接有连接件，所述连接件的内侧固定连接有布料架。

9、优选的，所述供料组件包括凸轮架，所述凸轮架固定在双头电机靠近第一电动推杆的输出轴上，且凸轮架的四周均滑动连接有推杆，所述推杆的另一头固定连接有与密封架滑动配合的活塞，且推杆的外表面套设有与密封架和活塞固定配合的复位弹簧，所述密封架的四个排气口连通有四通阀，且四通阀的排气口连通有与布料架配合使用的伸缩管，所述布料架内侧的四端均连通有大口径喷料头，且密封架的四个进气口连通有进气管，且进气管上设置有进气阀。

10、优选的，所述拌料组件包括同步齿轮，所述同步齿轮固定在双头电机靠近第二电动推杆的输出轴上，且同步齿轮远离双头电机的四周均传动连接有与搅拌罐固定配合的从动齿圈，所述搅拌罐内腔四周的顶部均固定连接有搅拌架，且搅拌罐内腔的中心处固定连接有粉碎架，所述粉碎架的四周均交错固定有搅拌杆，且搅拌罐的下料口连通有连接端部，所述连接端部的底端转动连接有与四通阀连通配合的旋转端部，且连接端部和旋转端部处于互通状态。

11、优选的，所述同步轮和从动轮上均传动连接有同步带，且同步轮的四周均转动连接有与同步带传动配合的第一张紧轮，且固定筒和固定架相向的一侧开设有与支臂和定位座配合使用的竖槽。

12、优选的，所述布料架的顶部通过支座固定连接有工业相机，且工业相机朝固定架的中轴线呈向内倾斜状态分布，且同步齿轮和从动齿圈上均传动连接有齿条带，所述同步齿轮的四周均转动连接有与齿条带传动配合的第二张紧轮。

13、优选的，所述搅拌罐的中部环形开设有转动区，且转动区的表面转动连接有与固定架固定配合的限位架，且搅拌罐上料口靠近粉碎架顶部的四周均固定连接有粗筛网，且固定架的中心处开设有插入腔。

14、混凝土管桩修补方法，根据所述的混凝土管桩修补装置，包括如下步骤：

15、步骤一、首先凿除混凝土管桩上裂缝位置的海生物、松散混凝土和其他不牢附着物直至露出坚硬部分，用压力不小于20mpa的高压淡水冲洗待修补的混凝土管桩裂缝区域后，再将待修补的混凝土管桩顺着插入腔吊装插入固定架内腔的中心处后，先控制第一电动推杆开启并带动锁止头下移卡至同步轮上的锁止槽内，再控制双头电机开启并通过卡接到位后的锁止头带动同步轮随之正向转动，由四组第一张紧轮对同步带起到张紧传动配合下，则同步轮通过同步带带动四组从动轮上的转杆进行同步转动，四组转杆带动四组正反向丝杆进行同步正向转动；

16、步骤二、由四组t型滑块和t型滑槽对四组丝杆套起到滑动限位配合下，则四组正反向丝杆带动上下四组丝杆套随之向内侧同步移动，四组丝杆套带动四组支臂同步向内侧收缩，随着四组支臂一边向内侧收缩，一边带动四组定位座穿过四组竖槽朝着插入的混凝土管桩方向移动，直至四组定位座上的万向滚珠完全卡贴在混凝土管桩表面为止，完成混凝土管桩的定位工作；

17、步骤三、待混凝土管桩定位完成后，先控制双头电机暂停，再控制第一电动推杆关闭并带动锁止头上移脱离锁止槽至初始位置，再控制第二电动推杆开启并带动驱动齿轮向上卡至四组从动齿轮的啮合部后，重新控制双头电机开启并通过啮合到位后的驱动齿轮带动四组从动齿轮同步转动，此时，第一电动推杆上的锁止头处于空转状态，四组从动齿轮带动四组螺纹杆随之转动，四组螺纹杆带动四组螺纹筒上的连接件随之同步向上移动，四组连接件带动四组布料架和工业相机随之同步向上移动，在此期间，由同步上移的工业相机对混凝土管桩的裂缝画面进行拍摄寻找，直至四组布料架到达混凝土管桩的裂缝位置；

18、步骤四、待混凝土管桩的裂缝位置寻找到位后，先控制第二电动推杆关闭并带动驱动齿轮向下脱离四组从动齿轮的啮合部至初始位置，再重新控制双头电机开启并带动凸轮架转动，此时，第一电动推杆上的锁止头以及第二电动推杆上的驱动齿轮均处于空转状态，则凸轮架带动四组推杆上的活塞在密封架中的四组预留空腔内进行往复做功，当凸轮架的内边缘带动四组推杆上的活塞在四组预留空腔内处于回程进气状态，此时四组复位弹簧拉动四组推杆上的活塞进行回程复位，并控制四组进气管上的进气阀开启，且四组排气口上的四通阀关闭，则外界的空气经过四组进气管进入密封架中的四组预留空腔内；

19、步骤五、当凸轮架的外边缘带动四组推杆上的活塞在四组预留空腔内处于进程排气状态，此时四组复位弹簧受到挤压处于压缩状态，并控制四组进气管上的进气阀关闭，且四组排气口上的四通阀开启，四组活塞将密封架中的四组预留空腔内进入的空气增压排至四组四通阀内，双头电机带动凸轮架转动的同时，也带动同步齿轮随之同步转动，由四组第二张紧轮对齿条带起到张紧传动配合下，则同步齿轮通过齿条带带动四组搅拌罐上的从动齿圈进行同步转动，则四组从动齿圈带动四组搅拌罐进行转动，且提前经过上料口向四组搅拌罐内加入修复所需的修复剂原料，并经过粗筛网进行预先粗过滤；

20、步骤六、再由四组转动区和限位架对转动状态的四组搅拌罐起到转动支撑配合下，则转动状态的四组搅拌罐带动四组搅拌架、粉碎架和搅拌杆随之同步转动，转动状态的四组搅拌架、粉碎架和搅拌杆对加入的修复剂原料进行搅拌粉碎处理，直至得到修复剂，且转动状态的四组搅拌罐带动四组连接端部在四组四通阀上的旋转端部内进行转动，由于四组连接端部和旋转端部处于转动互通状态，则四组搅拌罐内制得的修复剂供入四组四通阀内并与增压空气汇合，增压后的修复剂由四组四通阀再经过跟随四组布料架向上拉伸后的伸缩管供入四组布料架内后，再由到达混凝土管桩的裂缝画面位置的四组大口径喷料头喷至裂缝内进行修补；

21、若只有一处或两处存在裂缝，则对应控制该裂缝范围的一组或两组四通阀开启，则增压后的修复剂由开启的一组或两组四通阀对应经过大口径喷料头喷至裂缝内进行修补，可节省修复剂，在裂缝修补完成后的管桩吊装脱离后，在混凝土管桩裂缝修补位置再拼接安装钢套筒，最后检查凝土管桩裂缝修补位置与钢套筒安装的密封性、牢固性、拼缝平整顺滑等情况。

22、本技术的有益效果是：在对混凝土管桩上的裂缝修补期间，先由双头电机提供统一驱动来源，并由第一电动推杆对锁止头和锁止槽之间的卡接行程起到调节作用，再由同步轮和四组从动轮的传动配合带动四组转杆进行同步转动，四组转杆通过四组正反向丝杆、丝杆套和支臂带动四组定位座上的万向滚珠对待修补的混凝土管桩进行四向定位，对竖向插入状态的混凝土管桩起到支撑稳定的作用，紧接着，由第二电动推杆对驱动齿轮和四周从动齿轮之间的啮合行程起到调节作用，再由四组螺纹杆和螺纹筒的螺纹配合带动四组连接件上的布料架进同步升降调节，在四组工业相机的画面拍摄定位配合下，对混凝土管桩上的裂缝和修补位置进行精准找寻，然后，由凸轮架、四组推杆和活塞的往复做功，将四组活塞做功产生的四路产生的增压气体供入四组四通阀内待用，与此同时，由同步齿轮和四组从动齿圈的传动配合带动四组搅拌架、粉碎架和搅拌杆对搅拌罐内加入的修复剂原料进行粉碎搅拌制备，实现现场制备现场即用效果，无需从其他地方转运，省时省力，并将制备的修复剂和增压气体汇合，最后，增压后的修复剂再依次经过四组连接端部、旋转端部和伸缩管经过到位后的四组布料架上的大口径喷料头喷至裂缝区域，完成精准且有效的修补工作。

23、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。