一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法与流程

本发明涉及大体积混凝土浇筑，尤其涉及一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法。

背景技术：

1、大体积混凝土浇筑是建筑工程基础施工中的重要施工内容，尤其在超深基坑、超厚基础筏板以及城市核心区受限场地施工中，混凝土浇筑方式直接影响施工效率、浇筑连续性、结构成型质量和施工安全，对于基础筏板大体积混凝土浇筑而言，现有施工中通常根据场地条件选择不同浇筑方式，当场地条件允许时，多采用天泵或地泵进行泵送浇筑，当基坑周边场地狭窄、缺少泵车布置空间时，则常采用格构柱支撑铸铁管的方式进行混凝土输送浇筑。

2、但是这些现有浇筑方式在受限场地中仍存在较多不足，采用格构柱支撑铸铁管进行浇筑时，铸铁管多为一次性使用材料，浇筑完成后难以重复利用，格构柱和铸铁管的前期投入成本较高，容易造成施工成本增加和材料浪费，若采用天泵或地泵进行泵送浇筑时，在狭小场地内作业受限，泵送费用较高，大体积混凝土浇筑时泵送成本累计较大，且浇筑速度容易受设备性能和现场布置条件影响，若浇筑连续性不足，容易增加混凝土裂缝产生风险，影响基础筏板浇筑质量。

3、而传统混凝土的输送溜管多为固定结构，材质多为金属，安装和拆除工序繁琐，对不同层高、基坑尺寸和浇筑区域的适配能力较差，浇筑过程中容易存在浇筑范围盲区，难以实现大体积混凝土全域连续布料，部分传统溜管支架缺少标准化搭设要求，整体稳定性不足，浇筑过程中容易出现支架变形、位移的安全隐患，同时这些金属溜管连接方式复杂、密封性较差，也容易发生漏浆现象，造成材料浪费和施工环境污染。

4、亟需一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法，以解决现有受限场地大体积混凝土浇筑成本高、周转性差、浇筑盲区明显和施工安全保障不足的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法，应用于大体积混凝土浇筑技术领域，解决现有湿陷性黄土预处理与后续顶管施工脱节、沉井姿态纠偏不及时、顶管顶进与注浆补偿缺少联动、基坑支护状态与管道受力状态难以协同判断、施工风险预警滞后以及管道接头抗沉降能力不足的技术问题。

2、为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

3、本发明提到一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置，包括支架体系、卸料斗、斜向溜管组件、集料斗、竖向溜管组件和布料溜槽，卸料斗设置在支架体系上，卸料斗的上口设置有钢筋篦子，斜向溜管组件的一端与卸料斗连通，斜向溜管组件的另一端与集料斗连通，集料斗的下部设置有出料口，集料斗上设置有用于控制出料口开启和封堵的闸片，集料斗与竖向溜管组件连通，竖向溜管组件的出料端与布料溜槽对应设置，使卸料斗、斜向溜管组件、集料斗、竖向溜管组件和布料溜槽形成供混凝土依靠自身重力流向浇筑区域的输送路径，所述斜向溜管组件和竖向溜管组件均包括多个采用hdpe塑料材质制成的串筒，串筒沿混凝土流动方向具有上游大口端和下游小口端，相邻两个串筒之间采用承插方式连接，使位于上游的串筒的下游小口端插入位于下游的串筒的上游大口端内，相邻两个串筒之间通过链条连接，使串筒能够通过增减数量和调节链条连接长度适配不同层高和浇筑距离，布料溜槽的内壁覆设有镀锌铁皮，布料溜槽远离竖向溜管组件的一端设置有用于布料的出料端，布料溜槽的下方设置有移动支撑架，移动支撑架对布料溜槽进行支撑，能够通过调整移动支撑架的位置调整布料溜槽的出料端在浇筑区域内的对应位置。

4、进一步的，移动支撑架为由钢管扣件搭设形成的三角支撑架，布料溜槽采用15厚木模板制作形成，布料溜槽设置为能够由两节接长的槽体结构。

5、进一步的，支架体系采用φ48×2.8钢管脚手架搭设形成，支架体系用于对卸料斗、斜向溜管组件、集料斗和竖向溜管组件进行支撑。

6、进一步的，支架体系的两侧设置有宽度不小于四跨的剪刀撑，支架体系每隔四跨设置有斜向支撑、水平剪刀撑和垂直面剪刀撑，斜向支撑的斜杆与地面之间的倾角为60°。

7、进一步的，支架体系包括斜面钢管基础和多个小横杆，斜面钢管基础通过插入边坡内的钢筋固定，钢筋的直径为25mm，钢筋插入边坡内的深度为50cm，多个小横杆中的部分小横杆位于斜向溜管组件与支架体系的接触位置，用于固定斜向溜管组件，竖向溜管组件通过位于竖向溜管组件管壁四周的小横杆固定在支架体系的不同高度位置。

8、进一步的，卸料斗采用3mm厚钢板焊制形成，卸料斗的底部为漏斗形，卸料斗的底部焊接有500mm弯头钢管，500mm弯头钢管插入斜向溜管组件内部，卸料斗的下方设置有用于承托卸料斗的料斗承托架，卸料斗固定在料斗承托架上，料斗承托架与支架体系焊接固定。

9、进一步的，集料斗采用3mm厚钢板焊接形成，集料斗的底部为漏斗形，集料斗的底部焊接有500mm弯头钢管，500mm弯头钢管插入竖向溜管组件，集料斗设置在布料点对应的支架体系上方，闸片为设置在集料斗下部的片状钢板。

10、进一步的，溜管单元的大口端外侧设置有两个对称连接件，链条为与对称连接件连接的铁链，相邻溜管单元之间的串联角度能够调节为15°至30°。

11、一种使用上述大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置的施工方法，包括步骤如下：

12、s1、搭设支架体系，并对支架体系的稳定性进行检查；

13、s2、将卸料斗固定在料斗承托架上，并将料斗承托架与支架体系焊接固定，使卸料斗与斜向溜管组件的一端对应连通；

14、s3、安装集料斗，使斜向溜管组件的另一端与集料斗连通，并使集料斗与竖向溜管组件连通，多个溜管单元之间通过承插方式依次连接，并通过链条串联固定，通过调节链条连接长度和增减溜管单元数量调整斜向溜管组件和竖向溜管组件的长度及安装角度；

15、s4、在竖向溜管组件的出料端对应位置搭设布料溜槽和移动支撑架，对布料溜槽的接长部位进行密封处理，通过调整移动支撑架的位置调整布料溜槽的出料端在浇筑区域内的对应位置；

16、s5、将混凝土卸入卸料斗，混凝土经钢筋篦子进入斜向溜管组件后依靠自身重力流入集料斗，通过闸片控制集料斗下部出料口的开启和封堵，使混凝土进入竖向溜管组件，并由布料溜槽输送至浇筑区域，在浇筑区域内进行混凝土浇筑，在浇筑过程中，根据浇筑区域需要实时调整移动支撑架的位置，以调整布料溜槽的出料端在浇筑区域内的对应位置，实现浇筑区域的无盲区浇筑；

17、s6、浇筑完成后，按照先拆除布料溜槽、再拆除斜向溜管组件和竖向溜管组件、再拆除集料斗和卸料斗、最后拆除支架体系的顺序进行拆除，并对拆除后的构件进行周转利用。

18、进一步的，步骤s5中，在浇筑过程中检查支架体系、斜向溜管组件、集料斗、竖向溜管组件和布料溜槽的连接状态，步骤s6中，溜管单元清理后周转作为高层垃圾通道使用，卸料斗和集料斗周转作为混凝土料斗使用，支架体系也进行回收，在其他后续工程使用。

19、本发明将hdpe塑料材质制成的串筒、带闸片的集料斗以及可调整位置的布料溜槽组合使用，使混凝土在受限场地内能够依靠自身重力完成连续输送和分区布料，其中hdpe溜管单元通过承插和链条连接实现快速组装及角度、层高适配，集料斗通过闸片对混凝土进行缓冲和出料控制，布料溜槽通过移动支撑架调整出料端位置，从而形成“可调输送—控料分配—移动布料”的自流浇筑逻辑，完全区分于现有的浇筑方式。

20、采用上述技术方案，本发明还能够带来以下有益效果：

21、1、本发明提到一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法，通过卸料斗、斜向溜管组件、集料斗、竖向溜管组件和布料溜槽形成连续的重力自流输送路径，使混凝土运输至现场后能够经卸料斗直接进入斜向溜管组件，并依靠自身重力连续输送至筏板浇筑区域，减少受限场地中天泵、地泵无法展开或泵送成本过高对大体积混凝土浇筑的影响，在筏板基础一次浇筑混凝土方量约9600m³的施工场景中，能够完成连续浇筑，浇筑总时长控制在58小时左右，具有适配狭窄场地施工、减少泵送依赖、保证大体积混凝土连续浇筑和降低裂缝风险的优点。

22、2、本发明提到一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法，通过hdpe塑料材质的溜管单元、承插连接和链条连接配合，使斜向溜管组件和竖向溜管组件能够根据现场层高、基坑尺寸和浇筑距离进行组装调整，区别于传统一次性铸铁管和固定金属溜管，在浇筑完成并清理后能够继续周转使用，卸料斗、集料斗和支架体系也能够拆除回收，用于后续工程，明显降低前期材料投入和后续施工成本，具有工具化程度高、拆装方便、现场适配性强和构件周转利用率高的优点。

23、3、本发明提到一种大体积混凝土工具式溜管自流浇筑装置及施工方法，通过集料斗的闸片控制混凝土出料，通过布料溜槽和移动支撑架调整出料端在浇筑区域内的对应位置，使混凝土能够根据浇筑进度覆盖不同浇筑部位，减少固定溜管布料造成的浇筑盲区，钢筋篦子能够减少大块骨料进入输送路径，布料溜槽内壁覆设的镀锌铁皮能够降低混凝土流动阻力，减少堵管、漏浆和现场污染，尤其在居民区周边等对噪声和环保要求较高的施工场景中，能够有效减少泵送设备使用带来的强噪声和能源消耗，具有出料控制方便、浇筑覆盖范围大、输送顺畅、现场污染少和绿色施工效果好的优点。