适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统及方法与流程

本发明涉及混凝土浇筑，具体为适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统及方法。

背景技术：

1、为保障大型混凝土工程的施工质量，重点工程一般采用低坍落度、大粒径集料的混凝土施工，较低的坍落度和较大的集料粒径容易造成设备堵泵，对现场混凝土的浇筑效率带来不利影响。一般情况下，将集料粒径超过80mm的称为大粒径，塌落度小于10cm，称为低塌落度，塌落度越低混凝土的黏性越大，越容易造成入仓设备的堵塞，传统的混凝土罐车对大粒径集料低塌落度混凝土的实用性极差，而吊车起吊卧罐入仓的入仓方式效率较低。

2、较低的入仓效率一方面会造成混凝土坍落度的损失，即，混凝土搅拌运输车运输距离和时间越长，混凝土熟料由于发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因，造成混凝土坍落度经时损失；另一方面还会造成集料分离的现象，影响混凝土的质量。

3、因此，提高大粒径集料低塌落度混凝土的入仓效率、实现大体积混凝土的快速连续入仓，从而保证大粒径集料、低塌落度混凝土的浇筑质量、缩短施工工期、降低施工成本是混凝土施工的重点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供结构设计科学合理，提高大粒径集料、低塌落度混凝土的入仓效率、保证大体积混凝土在浇筑时的质量、缩短工期、降低成本，易于实现的适用于大型船闸主体混凝土工程大粒径集料、低塌落度混凝土的高效入仓系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，包括分别相互对称布设于船闸枢纽主体的上闸首位置及下闸首位置的上闸首输送单元及下闸首输送单元，所述上闸首输送单元及下闸首输送单元均包括一条主输送线路及三条支路，所述主输送线路由在纵向首尾高低相接的六级皮带输送机构成，在主输送线路的外侧靠后的位置间隔设置有三条支路，各支路均由皮带输送机构成，在与各支路相对应的一侧设置有两级布料机构，每级布料机构均由间隔设置的三台布料机构成。

3、优选的，所述皮带输送机包括皮带机立柱、皮带机本体、防护罩安装架和防护罩，所述皮带机立柱的上部安装有皮带机本体，且皮带机本体的两侧沿其长度方向设置有防护罩安装架，在防护罩安装架的顶部铺设有防护罩，且防护罩包括截面为折线形的岩棉板，在岩棉板的顶部折角处设置有屋脊瓦。

4、优选的，所述布料机包括布料机立柱以及设置在布料机立柱上的回转布料机本体，且布料机立柱为三级升降立柱。

5、优选的，所述主输送线路还包括缓冲管组，所述第四级、第五级以及第六级皮带输送机的尾端出料口下方均设置有向下伸出的缓冲管组，且缓冲管组包括缓冲管，并且缓冲管包括上部直筒段、菱形缓冲段及下部直筒段，所述菱形缓冲段由两个首尾相互对接的两个支筒构成，在菱形缓冲段的上方连通设置有上部直筒段，在菱形缓冲段的下方连通设置有下部直筒段。

6、优选的，所述缓冲管组还包括连接管，且连接管的下端一体设置有衔接管，并且衔接管和缓冲管的上部直筒段伸缩连接，同时缓冲管的上部直筒段上端外侧转动连接有外管，且外管和连接管的外侧之间连接有第一弹簧。

7、优选的，所述衔接管的外壁开设有螺旋状的导槽，且缓冲管的上部直筒段内壁嵌入安装有滚珠，并且滚珠在缓冲管升降过程中沿导槽滚动，以驱动缓冲管升降过程中进行同步旋转。

8、优选的，所述连接管的外侧隔板上方固定粘接有第二橡胶囊，且第二橡胶囊的上端固定粘接有第一橡胶囊，并且第一橡胶囊的上端固定粘接于外管的上端内壁，并且第一橡胶囊和第二橡胶囊均为环形结构设置，同时连接管和外管升降调节过程中挤压第一橡胶囊和第二橡胶囊，而且连接管的内侧嵌入安装有环形结构的弹性橡胶囊，所述弹性橡胶囊和第一橡胶囊通过管道连通，且弹性橡胶囊充气后实现对连接管管孔的封堵。

9、优选的，所述第二橡胶囊的下端连接有排气管，且排气管的内侧固定设置有环形隔板，并且环形隔板的孔洞中密封连接有圆台形的密封塞，同时密封塞和环形隔板通过第二弹簧弹性连接，所述排气管的管口朝向连接管的内侧，且排气管排出的高压气体实现缓冲管中的清堵，并且第二橡胶囊外侧还连接有单向进气管。

10、优选的，所述缓冲管的菱形缓冲段的菱形开口底部开有振捣口，且振捣口内球连接有振捣棒，并且振捣棒和菱形缓冲段之间连接有第三弹簧，同时缓冲管的菱形缓冲段的下端外侧通过架体弹性转动连接有转动环，且转动环的外侧绕设有拉索，并且拉索的上端固定连接于连接管的上端，同时拉索的另一端贯穿转动环后固定连接于振捣棒的上端外侧，所述振捣棒的端部设置有压力传感器。

11、适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓方法，包括如下步骤：

12、步骤1，根据实际工况，获取各浇筑点的混凝土需求量，匹配主输送线路及支路中皮带输送机的路线、布料机机头布置区域、施工范围；

13、步骤2，根据施工区域的具体情况，设定皮带输送机输送级别，保证浇筑点距离布料机供料口路线最短、级别最少原则；例如上闸首的输送路线需选择不影响泄水闸施工区域的线路，布料机的位置需要选择水平覆盖区域最大的位置。

14、步骤3，布料机可根据混凝土仓面大小伸缩、回转调整布料范围，可满足3级配常态混凝土在水平半径25m的区域内实施连续、均匀浇筑；

15、步骤4，胶带机布料系统设定加高功能，可根据浇筑仓面的高度实现分级加高功能，每级加高高度15m，最大浇筑高度60m。

16、步骤5，胶带机布料系统设置自动化电气装置，可实现系统中皮带机的稳定运转。同时在皮带输送机混凝土输送端头和布料机下料口位置分别设置高频摄像头，对皮带输送机输送混凝土的输送形态及混凝土的状态进行高清拍照，进而评估皮带输送机输送混凝土过程中混凝土的损耗量及质量。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、本方法可提高混凝土入仓效率、缩短混凝土运输距离，提高混凝土运输效率；减低人员、机械设备投入成本；提高混凝土施工质量即：减小混凝土坍落度损失，混凝土失水损失，从而提高混凝土振捣质量；本入仓方法对施工现场场地面积需求较低，可空余出场地组织其它施工，绿色低碳、节能环保；

19、2、本发明通过缓冲管的设置，可以对高落差输料环境下，对管道中的混凝土料进行有效的缓冲输送，避免坠落速度过快而影响物料后续的正常输送，且可以在保证对物料进行缓冲的同时进行多方式自动清堵，避免管件发生堵塞而影响正常的混凝土料输送。

20、3、本发明设计科学合理，具有提高三级配低塌落度混凝土的入仓效率、保证三级配混凝土在浇筑时的塌落度、易于实现的优点，是具有较高创新性的适用于船闸枢纽工程的三级配低塌落度混凝土高效入仓方法。

技术特征：

1.适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，包括分别相互对称布设于船闸枢纽主体的上闸首位置及下闸首位置的上闸首输送单元及下闸首输送单元，其特征在于：所述上闸首输送单元及下闸首输送单元均包括一条主输送线路及三条支路，所述主输送线路由在纵向首尾高低相接的六级皮带输送机（1）构成，在主输送线路的外侧靠后的位置间隔设置有三条支路，各支路均由皮带输送机（1）构成，在与各支路相对应的一侧设置有两级布料机构，每级布料机构均由间隔设置的三台布料机（2）构成。

2.根据权利要求1所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述皮带输送机（1）包括皮带机立柱（101）、皮带机本体（102）、防护罩安装架（103）和防护罩（104），所述皮带机立柱（101）的上部安装有皮带机本体（102），且皮带机本体（102）的两侧沿其长度方向设置有防护罩安装架（103），在防护罩安装架（103）的顶部铺设有防护罩（104），且防护罩（104）包括截面为折线形的岩棉板，在岩棉板的顶部折角处设置有屋脊瓦。

3.根据权利要求1所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述布料机（2）包括布料机立柱（201）以及设置在布料机立柱（201）上的回转布料机本体（202），且布料机立柱（201）为三级升降立柱。

4.根据权利要求1所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述主输送线路还包括缓冲管组（3），且第四级、第五级以及第六级皮带输送机（1）的尾端出料口下方均设置有向下伸出的缓冲管组（3），且缓冲管组（3）包括缓冲管（303），并且缓冲管（303）包括上部直筒段、菱形缓冲段及下部直筒段，所述菱形缓冲段由两个首尾相互对接的两个支筒构成，在菱形缓冲段的上方连通设置有上部直筒段，在菱形缓冲段的下方连通设置有下部直筒段。

5.根据权利要求4所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述缓冲管组（3）还包括连接管（301），且连接管（301）的下端一体设置有衔接管（302），并且衔接管（302）和缓冲管（303）的上部直筒段伸缩连接，同时缓冲管（303）的上部直筒段上端外侧转动连接有外管（304），且外管（304）和连接管（301）的外侧之间连接有第一弹簧（305）。

6.根据权利要求5所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述衔接管（302）的外壁开设有螺旋状的导槽（306），且缓冲管（303）的上部直筒段内壁嵌入安装有滚珠（307），并且滚珠（307）在缓冲管（303）升降过程中沿导槽（306）滚动，以驱动缓冲管（303）升降过程中进行同步旋转。

7.根据权利要求5所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述连接管（301）的外侧隔板上方固定粘接有第二橡胶囊（310），且第二橡胶囊（310）的上端固定粘接有第一橡胶囊（308），并且第一橡胶囊（308）的上端固定粘接于外管（304）的上端内壁，并且第一橡胶囊（308）和第二橡胶囊（310）均为环形结构设置，同时连接管（301）和外管（304）升降调节过程中挤压第一橡胶囊（308）和第二橡胶囊（310），而且连接管（301）的内侧嵌入安装有环形结构的弹性橡胶囊（309），所述弹性橡胶囊（309）和第一橡胶囊（308）通过管道连通，且弹性橡胶囊（309）充气后实现对连接管（301）管孔的封堵。

8.根据权利要求7所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述第二橡胶囊（310）的下端连接有排气管（311），且排气管（311）的内侧固定设置有环形隔板（312），并且环形隔板（312）的孔洞中密封连接有圆台形的密封塞（313），同时密封塞（313）和环形隔板（312）通过第二弹簧（314）弹性连接，所述排气管（311）的管口朝向连接管（301）的内侧，且排气管（311）排出的高压气体实现缓冲管（303）中的清堵，并且第二橡胶囊（310）外侧还连接有单向进气管（315）。

9.根据权利要求4所述的适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统，其特征在于：所述缓冲管（303）的菱形缓冲段的菱形开口底部开有振捣口，且振捣口内球连接有振捣棒（316），并且振捣棒（316）和菱形缓冲段之间连接有第三弹簧（317），同时缓冲管（303）的菱形缓冲段的下端外侧通过架体弹性转动连接有转动环（318），且转动环（318）的外侧绕设有拉索（319），并且拉索（319）的上端固定连接于连接管（301）的上端，同时拉索（319）的另一端贯穿转动环（318）后固定连接于振捣棒（316）的上端外侧，所述振捣棒（316）的端部设置有压力传感器。

10.适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了适用于大粒径集料低塌落度混凝土的高效入仓系统及方法，属于混凝土浇筑技术领域，本发明包括分别相互对称布设于船闸枢纽主体的上闸首位置及下闸首位置的上闸首输送单元及下闸首输送单元，所述上闸首输送单元及下闸首输送单元均包括一条主输送线路及三条支路，所述主输送线路由在纵向首尾高低相接的六级皮带输送机构成，在主输送线路的外侧靠后的位置间隔设置有三条支路，各支路均由皮带输送机构成，在与各支路相对应的一侧设置有两级布料机构，每级布料机构均由间隔设置的三台布料机构成。本发明提高了大粒径集料、低塌落度混凝土的入仓效率、保证了大体积混凝土在浇筑时的质量、缩短工期、降低成本。技术研发人员：安秀山,刘瑞建,李洪江,李玉强,李亮,刘明,邳建亚,东景洁,骆永强,白露露,王希冠,孙培芪受保护的技术使用者：中交第一航务工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13