一种混凝土面层成型工具及成型方法与流程

本技术涉及混凝土施工设备，具体的为一种混凝土面层成型工具及成型方法。

背景技术：

1、随着现代工业建筑的发展，大型物流仓储、电子制造厂房、冷链仓库等场景对大面积混凝土地坪的表面平整度、水平度精度要求持续提升，导梁基准式整平设备凭借其基准稳定、施工效率高的特点，已成为高精度地坪施工的主流装备。这类设备以平行架设的两根导梁作为标高基准，振动整平滚筒横向架设于两侧导梁的滑动座上，沿导梁匀速行进的同时通过内部振动机构产生振动，同步完成混凝土的振捣密实与表面整平。

2、但是，现有的振动机构工作时，偏心块旋转产生的离心力为周向交变力，除竖直方向的有效振动分量外，始终伴随大小同步交变的水平分力。该水平分力一方面会带动振动找平筒产生横向窜动与偏摆，作用于混凝土面层时会推挤表层砂浆产生横向流动，造成局部砂灰离析和表面出现规律性波纹，降低面层平整度与成型均匀性，另一方面，水平方向的交变振动力会通过端部支撑结构直接传导至导梁与支撑立杆，形成持续的横向冲击扰动，长期作业下易造成立杆锚固松动、导梁标高漂移。

技术实现思路

1、一种混凝土面层成型工具，包括至少两根平行设置的导梁、振动找平筒、隔振机构和滑动座，其中：

2、所述滑动座与导梁对应设置，且沿导梁的长度方向可滑动地装配于导梁上；

3、所述振动找平筒横向架设于两根导梁之间，其两端分别通过隔振机构与对应侧的滑动座连接；

4、所述振动找平筒的内部设置有激振机构，所述激振机构包括轴线均与振动找平筒中心轴线平行的第一偏心轴和第二偏心轴，且第一偏心轴和第二偏心轴水平并排布置，所述第一偏心轴和第二偏心轴的两端均设置有支撑座，所述支撑座上设有传动机构，所述传动机构强制第一偏心轴与第二偏心轴同速反向旋转，输出竖向激振力；

5、所述支撑座外端的中心处均固接有中心轴，中心轴的外端延伸至振动找平筒的外部，且与隔振机构相连接，所述振动找平筒与中心轴旋转配合。

6、优选的，所述隔振机构包括与滑动座固连的固定块、与中心轴端部固接的浮动块，以及上下两根平行布置的上导向连杆和下导向连杆，所述上导向连杆和下导向连杆的两端分别与浮动块、固定块通过高阻尼橡胶关节轴承铰接，构成平行四边形连杆机构，约束浮动块沿竖直方向平动。

7、优选的，所述固定块与浮动块之间留有配合间隙，所述浮动块朝向固定块的上下端部分别水平设置有弹性支撑组件,所述弹性支撑组件包括开设于浮动块内的滑动腔、滑动装配于滑动腔内的滑动柱、设于滑动柱内端与滑动腔腔底之间的支撑弹簧，以及转动安装于滑动柱外端的钢球,所述钢球在支撑弹簧的预紧力作用下始终抵接于固定块的内侧壁，浮动块竖直振动时钢球沿固定块内侧壁滚动，所述滑动柱可沿滑动腔水平伸缩以适配连杆摆动产生的水平相对位移，所述支撑弹簧用于提供弹性缓冲以实现隔振。

8、优选的，所述传动机构包括分设于两个支撑座内的同步齿轮副，每组同步齿轮副均包括互相啮合的第一啮合齿轮和第二啮合齿轮，且第一啮合齿轮和第二啮合齿轮的模数、齿数均相同，所述第一啮合齿轮分别与第一偏心轴的两端固接，第二啮合齿轮分别与第二偏心轴的两端固接。

9、优选的，还包括设置在其中一个所述支撑座外侧的驱动结构，驱动结构包括安装在支撑座上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴安装有主动轮，所述第一啮合齿轮或第二啮合齿轮的齿轮轴上安装有从动轮，且从动轮与主动轮通过传动带传动配合。

10、优选的，所述导梁沿长度方向的两侧壁均内凹形成有导向滑槽，所述滑动座的内侧对应设有导向块，导向块嵌设于导向滑槽内，与导梁沿长度方向滑动配合。

11、优选的，所述导梁的顶面开设有齿轮安装槽，所述齿轮安装槽的一侧侧壁设有齿条，所述滑动座的上方设有行走驱动机构，所述行走驱动机构包括固定盖、位移电机和位移齿轮，所述固定盖盖设于滑动座的顶部，并通过锁紧螺栓与滑动座固接，所述位移电机固装于固定盖顶面，所述位移齿轮设于固定盖下方并与位移电机的输出轴传动连接，所述位移齿轮伸入齿轮安装槽内并与齿条相啮合。

12、优选的，所述导梁的两端均安装有l型端板，竖板与导梁固接，横板上开设有通孔，所述l型端板的横板上设有立杆，所述立杆包括上部的螺纹端、卡环和下部的锚固端，所述卡环与螺纹端螺纹配合，螺纹端可穿过通孔，且卡环抵接在l型端板横板的底部，用于支撑并调节导梁的标高。

13、优选的，所述锚固端为预埋固定结构，用于埋入施工基础内实现立杆定位。

14、一种混凝土面层成型工具的成型方法，包括以下步骤：

15、步骤一、将立杆的锚固端预埋固定于施工基础两侧，同时将两侧滑动座对应装配于导梁上，使导向块嵌合于导向滑槽内；

16、步骤二、将l型端板固接在导梁的两端，对导向滑槽进行封闭，随后导梁两端通过l型端板套设于立杆的螺纹端，旋转卡环调整导梁至设计标高并锁止；

17、步骤三、将驱动机构安装在滑动座的上方，此时位移齿轮进入齿轮安装槽，并与齿条啮合，振动找平筒通过两端隔振机构架设于两侧滑动座之间，筒身底部抵接于待成型混凝土板；

18、步骤四、启动激振驱动，驱动电机通过传动带带动第一偏心轴转动，经同步齿轮副强制第二偏心轴同速反向旋转，两根偏心轴的水平离心力相互抵消，输出竖向高频激振力，激振力经中心轴、隔振机构传导约束为竖向振动，带动振动找平筒做竖向高频微振；

19、步骤五、启动行走驱动机构，位移电机带动位移齿轮沿齿条转动，驱动滑动座沿导梁匀速行进，行进过程中，振动找平筒依靠与混凝土面层的接触摩擦力产生自转，同步完成混凝土内部振捣密实与表面滚压整平，隔振机构通过平行四边形连杆约束浮动块仅沿竖直方向平动，弹性支撑组件通过钢球滚动减摩以及支撑弹簧弹性缓冲，阻断激振力向导梁传导；

20、步骤六、单段施工完成后，提升导梁并周转至下一施工段，重复上述步骤完成大面积混凝土面层连续施工。

21、本发明的有益效果如下：

22、1.本发明通过在振动找平筒内部设置两根水平并排的偏心轴，并依托两端的同步齿轮副强制两根偏心轴保持同速反向旋转，使两轴偏心块产生的水平方向离心力完全相互抵消，仅输出竖向激振力，从振动源头上彻底消除了水平分力的干扰。一方面竖向激振避免了横向激振分量带动滚筒窜动而推挤表层砂浆，有效避免砂灰离析及表面周期性波纹等常见施工缺陷，振动能量沿竖直方向均匀作用于混凝土内部，振捣排气更充分，密实度沿幅宽方向分布一致，提高表层提浆效果的稳定性，另一方面无横向窜动的振动找平筒在行进过程中依靠与混凝土面层的接触摩擦力被动自转，滚压轨迹平顺，对面层的整平作用力均匀可控。

23、2.采用平行四边形连杆机构与弹性支撑组件协同，平行四边形连杆通过几何约束将浮动块的运动自由度限定为竖直平动，水平方向具备刚性限位能力，从运动层面避免振动找平筒的横向偏摆与扭转，同时弹性支撑组件以钢球滚动副承接竖向振动，将高频振动的滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低摩擦磨损，配合支撑弹簧的弹性变形吸收和耗散振动能量，在保障竖向振动顺畅的同时，高效阻断了激振力向固定块、滑动座及导梁的传导路径。该结构既克服了刚性导向结构直接传振、破坏基准的缺陷，又解决了常规弹性隔振元件水平刚度不足、易横向晃动的弊端，使导梁与支撑立杆全程免受持续的振动冲击。

24、3.平行四边形连杆工作中仅承受轴向拉压载荷，附加弯曲应力较小，从而提高结构承载效率和抗疲劳性能，弹性支撑组件通过滑动柱的轴向伸缩可自适应补偿连杆摆动产生的微量水平位移，避免机构出现刚性拉扯与卡滞，配合钢球滚动副的低摩擦特性，高频往复振动下磨损量小。