大面积砂垫层摊铺施工装置

1.本技术涉及垫砂层施工技术领域，尤其涉及大面积砂垫层摊铺施工装置。


背景技术：

2.砂垫层是用中粗砂、碎石和卵石等，经夯实作为路面基础持力层。砂垫层可提高基础的地基承载力，降低地基沉降量，加速地基的排水固结，在基础工程中常用来加固软弱地基，在基础工程中发挥着重大作用。
3.在砂垫层施工过程中需要将粗砂、碎石等摊铺材料均匀地铺设在地面上。然而，在大面积库盆条件下，由于铺沙设备比较落后，摊铺施工面积大，砂垫层的摊铺作业中难以实现人员及机械的高效协调配合，从而导致施工效率低。现有的铺沙设备和施工工艺已经不能满足大面积铺沙施工的需求，为提高大面积砂垫层铺设施工的效率，需要提出一种大面积砂垫层快速摊铺施工装置及施工方法。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供大面积砂垫层摊铺施工装置，能够在大面积砂垫层摊铺作业中，解决摊铺施工效率低的技术问题。
5.本发明提供的一种大面积砂垫层摊铺施工装置，包括输砂机构、输送机构、铺设机构和整平机构，所述输砂机构包括料斗以及支撑料斗于地面的支撑骨架；所述输送机构包括围挡结构和传送带，所述传送带一端位于所述料斗的出料口下方，所述围挡结构围设于所述传送带一端的外围；所述铺设机构包括储砂盆以及连接于所述储砂盆上的出料结构，所述传送带的另一端位于所述储砂盆的上盆口上方；所述整平机构包括第一侧板、第二侧板、压板和调节板，所述第一侧板和第二侧板边沿处固定连接，所述第一侧板的内侧面和所述第二侧板的内侧面之间具有夹角，所述压板水平设置并升降调节式连接于所述第一侧板的内侧面上，所述调节板水平设置并升降调节式连接于所述第二侧板的内侧面上，所述调节板位于所述压板的下方。
6.一些实施例中，所述第一侧板的内侧面和所述第二侧板的内侧面之间夹角小于等于90
°
。
7.一些实施例中，所述出料结构包括软管、驱动电机、螺旋弹簧和轴承，所述软管一端与所述储砂盆的出料口对接，另一端与所述轴承的外环同轴固定连接，所述螺旋弹簧一端嵌入所述软管的另一端管口内，并与所述驱动电机驱动连接，所述螺旋弹簧的另一端与所述轴承的内环同轴固定连接。
8.一些实施例中，所述驱动电机与驱动轮连接，所述驱动轮与从动轮通过皮带传动连接，所述传动轮内设有螺旋状槽孔，所述螺旋弹簧与所述螺旋状槽孔契合。
9.一些实施例中，所述螺旋弹簧为弹性弹簧。
10.一些实施例中，所述输送机构还包括支撑所述传送带的结构骨架以及设于所述结构骨架底部的运动滚轮。
11.一些实施例中，所述铺设机构还包括底盘以及设于所述底盘底部的滑动滚轮，所述储砂盆转动地设置于所述底盘上。
12.一些实施例中，所述储砂盆的底面固定多个连杆，所述连杆的底部设有滚珠，所述底盘的盘顶设有环状滑槽，多个所述连杆底部的滚珠与所述环状滑槽相配合。
13.一些实施例中，所述储砂盆的出料口位于所述储砂盆的下部外壁面上，所述储砂盆的下盆口通过底板活动封堵。
14.一些实施例中，所述底板一端通过合页活动连接于所述储砂盆的下盆口处并通过卡扣连接于所述储砂盆的盆底。
15.本技术提供的大面积砂垫层摊铺施工装置，砂料经由铺设机构的出料结构进入整平机构的第一侧板和第二侧板之间，即可形成初次摊铺成型的砂垫层，极大地提升了砂垫层摊铺施工作业的施工效率；
16.通过设置输砂机构、输送机构、铺设机构和整平机构多个机械设备协调配合的方式，替代现有的施工人员和施工机械设备之间的高度协调配合方式，实现砂料定向输送、定向出料和自动摊铺成型，极大地提升了砂垫层的摊铺施工效率。
附图说明
17.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
18.图1为本技术实施例提供的大面积砂垫层摊铺施工装置的应用场景示意图；
19.图2为本技术实施例提供的大面积砂垫层摊铺施工装置的结构示意图；
20.图3为本技术实施例提供的铺设机构的结构示意图；
21.图4为本技术实施例提供的铺设机构的局部结构示意图；
22.图5为本技术实施例提供的出料结构的结构示意图；
23.图6为本技术实施例提供的铺设机构的俯视结构示意图；
24.图7为本技术实施例提供的铺平机构的侧视图；
25.图8为本技术实施例提供的铺平机构的立体结构示意图。
26.其中，图中元件标识如下：
27.1、输砂机构；11、料斗；12、支撑骨架；2、输送机构；21、围挡结构；22、结构骨架；23、传送带；24、运动滚轮；3、铺设机构；31、驱动轮；32、从动轮；33、皮带；34、驱动电机；35、储砂盆；36、软管；37、螺旋弹簧；38、连杆；39、滑槽；310、滑动滚轮；311、底盘；312、烤漆机头；313、合页；314、底板；315、卡扣；316、轴承；317、环箍；36、软管；4、整平机构；41、第一调节槽口；42、第一侧板；43、滑轮；44、螺丝；45、第二侧板；46、螺母；47、第二调节槽口；48、压板；49、把手；410、调节板；5、砂垫层。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
32.在介绍本技术的技术方案之前，有必要阐述下本技术的发明创造的创立背景。
33.砂垫层施工过程中需要将粗砂、碎石等砂料均匀地铺设与地面上，但是，在大面积摊铺施工时，由于现有的铺沙设备比较落后，需要施工人员和机械协同配合作业，调整砂料出料的出料高度、出料方向并紧配合摊铺出料的砂料，从而导致摊铺作业施工效率低。
34.为解决现有大面砂垫层摊铺施工作业施工效率低的技术问题，请参考图1-2，本发明提供的一种大面积砂垫层摊铺施工装置，包括输砂机构1、输送机构2、铺设机构3和整平机构4，所述输砂机构1包括料斗11以及支撑料斗11于地面的支撑骨架12，所述料斗11内存储有粗砂、碎石等砂料；所述输送机构2包括围挡结构21和传送带23，所述传送带23的一端位于所述料斗11的出料口下方，所述围挡结构21围设于所述传送带23一端的外围，用于围阻传送带23一端承接的砂料避免溢料；所述铺设机构3包括储砂盆35以及连接于所述储砂盆35上的出料结构，所述传送带23的另一端位于所述储砂盆35的上盆口上方；所述整平机构4包括第一侧板42、第二侧板45、压板48和调节板410，所述第一侧板42和第二侧板45边沿处固定连接，所述第一侧板42的内侧面和所述第二侧板45的内侧面之间具有夹角，所述压板48水平设置并升降调节式连接于所述第一侧板42的内侧面上，所述调节板410水平设置并升降调节式连接于所述第二侧板45的内侧面上，所述调节板410位于所述压板48的下方。
35.本技术提供的大面积砂垫层摊铺施工装置，砂料经由铺设机构3的出料结构进入整平机构4的第一侧板和第二侧板之间，即可形成初次摊铺成型的砂垫层5，极大地提升了砂垫层摊铺施工作业的施工效率；
36.通过设置输砂机构1、输送机构2、铺设机构3和整平机构4多个机械设备协调配合的方式，替代现有的施工人员和施工机械设备之间的高度协调配合方式，实现砂料定向输送、定向出料和自动摊铺成型，极大地提升了砂垫层的摊铺施工效率。
37.在一较具体实施例中，所述支撑骨架12采用轻质高强的铝合金制成。
38.在一实施例中，所述支撑骨架12为固定于所述料斗11下方的四个支撑脚，料斗11内可以空斗设置，将输砂机构1整体搬运至待摊铺作业施工地面处装填砂料即可。
39.在一实施例中，所述输送机构2还包括支撑所述传送带23的结构骨架22以及设于所述结构骨架22底部的运动滚轮24，所述运动滚轮24便于将所述输送装置整体移动至待摊铺作业施工地面附近处。
40.在一实施例中，所述结构骨架22采用轻质高强的铝合金材料制成。
41.在一较具体实施例中，所述围挡结构21包括三个围板，三个围板依次边沿连接，形成u型结构，围合于所述传送带23一端的外围，避免其上承接的砂料外流。
42.在一较具体实施例中，三个所述围板均为钢板，三个钢板的边沿处依次焊接固定。
43.在一实施例中，所述运动滚轮24实现万向滚轮并可滚动锁定，使用更加方便可靠。
44.在一实施例中，所述结构骨架22为一组固定连接平行设置的三角形骨架，一组三角形骨架的底部分别设有一运动滚轮24，便于施工人员轻松滑动转移长度方向较长的所述输送机构2。
45.在一实施例中，所述储砂盆35设置为圆台状结构，具有口径较大的上盆口和口径较小的下盆口，所述传送带23的另一端位于所述上盆口的正上方。
46.在一实施例中，所述出料结构包括位于所述储砂盆35外壁面下部的出料口以及与该出料口对接的出料管，所述出料管用于供储砂盆35内的砂料定向流出，所述出料管为弹性管，或称为软管36，便于施工人员根据较小范围内的施工需要在较小施工面积范围内调整砂料出料方向。
47.在一实施例中，所述出料管的一端与所述储砂盆35的出料口通过环箍317固定连接。
48.在一实施例中，请参考图3-5，为了加速储砂盆35内的砂料出料速度，并避免含有粗砂和碎石成分的砂料堵塞软管36，本技术提供的大面积砂垫层摊铺施工装置还包括驱动电机34、螺旋弹簧37和轴承316，所述驱动电机34固定于所述储砂盆35外壁面上，所述软管36一端固定于所述储砂盆35的出料口处，另一端与所述轴承316的外环同轴固定连接，所述螺旋弹簧37一端嵌入所述软管36的另一端管口内并与驱动电机34驱动连接，所述螺旋弹簧37的另一端与所述轴承316的内环固定连接。在驱动电机34的带动下，所述螺旋弹簧37转动带动软管36管口处砂料出料，同时轴承316有效保障螺旋弹簧37的转动方向不受砂料中的粗砂和碎石的影响，发生轴向偏移，从而保障了出料结构的运行稳定性。
49.其中，图3为图1圆中的放大结构示意图，图5为图3圆中部分的放大结构示意图。
50.在一实施例中，在一实施例中，所述软管36的另一端管口处设置中空连接结构，所述软管36的另一端管口通过所述中空结构与轴承316的外环同轴固定连接，软管36出料口外的所述螺旋弹簧37位于所述中空结构内，所述中空结构供螺旋弹簧37带动的砂料出料。
51.在一较具体实施例中，所述中空连接结构为自所述软管36的另一端管口轴向延伸出并沿着管口环状间隔设置的连接杆，所述连接杆的另一端固定于所述轴承316的外环外壁面上，两连接杆之间的空隙供砂料出料。
52.在一实施例中，为了避免螺旋弹簧37上残留未及时出料的砂料进入轴承316内影响轴承316的正常运转，所述轴承316的外环和内环之间设置遮闭环，所述遮闭环的外壁面紧固连接于所述外环的内壁面上，所述遮闭环的内壁面紧贴合于所述内环的外壁面上；或，所述遮闭环的外壁面紧贴合于非固定于所述外环的内壁面上，所述遮闭环的外壁面紧固连接于所述内环的外壁面上，以避免砂料进入轴承316的外环和内环之间的滚珠，影响轴承
316的外环和内环之间的同轴转动机制，进而影响螺旋弹簧37的正常运行。
53.在本技术一实施例中，在螺旋弹簧37足够长的理想情形下，螺旋弹簧37转动带出的砂料在重力作用下，全部出料，螺旋弹簧37末端不存在残余砂料，不会影响轴承316的正常运行。
54.在一较具体实施例中，请参考图4和图6，所述出料结构还包括驱动轮31、从动轮32和皮带33，所述驱动电机34的电机输出轴与所述驱动轮31连接，所述驱动轮31和所述从动轮32通过皮带33传动连接，所述传动轮的内侧面固定有一块体，所述块体延伸至所述储砂盆35内部，所述块体内具有螺旋状槽孔，所述螺旋弹簧37与储砂盆35内的块体的螺旋状槽孔契合，从而实现驱动电机34的电机轴转动带动驱动轮31转动，驱动轮31通过皮带33带动从动轮32转动，从动轮32带动螺旋弹簧37转动。
55.在一实施例中，所述从动轮32固定于烤漆机头312上，所述烤漆机头312固定于所述储砂盘35的盘底外壁面上。
56.在一实施例中，所述契合可以实现为所述螺旋弹簧37直接固定于所述螺旋状槽孔内，还可实现为间接与所述螺旋状槽孔契合。
57.在一实施例中，所述螺旋弹簧37采用弹性材质的材料制成，并优选为软硬适中的弹性材料制成，以确保软管36内转动的螺旋弹簧37具有一定的形变能力，不受砂料中粗砂和碎石的干涉影响。
58.在一实施例中，所述铺设机构3还包括底盘311以及设于所述底盘311底部的滑动滚轮310，以实现可以根据砂垫层的施工需要滑移所述铺设结构至施工位置附近处。
59.在一实施例中，所述储砂盆35转动连接于所述底盘311上，以根据铺砂需要，较大幅度地调整储砂盆35的出料方向。
60.在一较具体实施例中，所述底盘311的盘顶设有环状滑槽39，所述储砂盆35上连接多个向下延伸的连杆38，所述连杆38的底端为球状体为滚珠，通过球状体或滚珠在滑槽39内滑动的方式，所述储砂盘35转动地设置于所述底盘311上。
61.在一实施例中，为了便于对所述储砂盘的检修清理，所述储砂盆35的下盆口通过设置底板314活动封堵。
62.在一实施例中，所述底板314通过合页313翻转式连接于所述下盘口处，并通过卡扣315活动封堵下盘口。
63.在一实施例中，所述第一侧板42垂直立设于地面上，所述第二侧板45垂直立设于地面上。
64.在一实施例中，所述第一侧板42的内侧面和第二侧板45的内侧面之间的夹角小于等于90度。
65.在一实施例中，所述第一侧板42和所述第二侧板45通过边沿焊接固定或通过螺丝44螺节固定的方式实现两者的垂直对接，即所述第一侧板42的内侧面和所述第二侧板45的内侧面之间的夹角角度为90
°
。第一侧板42和第二侧板45之间围合的砂料为方块状，便于连续化摊料铺平施工作业。
66.在一实施例中，所述第一侧板42垂直立设于地面上，所述第二侧板45垂直立设于地面上。所述第一侧板42的内侧面和第二侧板45的内侧面之间的夹角为90度。经由铺设机构3的软管36出来的砂料在第一侧板42和第二侧板45之间直接摊铺成型，无需人工摊铺，有
效提升砂垫层的摊铺施工作业效率。
67.在一实施例中，所述第一侧板42和第二侧板45的宽度大小根据施工需要而定，以满足出料自动摊铺成型需要而定。
68.在一较具体实施例中，请参考图7-8，所述第一侧板42上设有第一调节槽口41，所述压板48升降调节式安设于所述第一调节槽口41上。
69.在一较具体实施例中，请参考图8，所述第二侧板45上设有第二调节槽口47，所述调节板410的侧边沿处设有螺接孔，螺母46穿过所述第二调节槽口47穿入所述螺接孔内，通过旋紧所述螺母46固定于所述第二调节槽口47的不同高度位置处，调节调节板410的高度，从而调节出料的砂垫层5的铺砂预期高度。
70.在一较具体实施例中，所述第二调节槽口47竖向设置。
71.在一实施例中，请参考图8，所述压板48的顶部设有凸设其上的把手49，在铺砂结束后，旋转螺母46，将螺母46从螺接孔内移除，拆除调节板410，手握把手49，或者在压板48上方压放重物，将铺好的砂料压实压平。
72.基于同一发明构思，本发明还提供了一种大面积砂垫层快速摊铺施工方法，包括以下步骤：
73.首先在大面积砂垫层施工场地旁边安置输砂机构1，通过运砂车将粗砂、碎石等铺设材料运输到输砂机构1上的料斗11上，粗砂、碎石等材料经过料斗11的出料口输送到输送机构2入料端的传送带23上，焊接的围挡结构21有效得防止铺设材料的外溅，铺设材料通过输送机构2运输到出料端。
74.值得注意的是，在施工现场输送机构2根据实际需要布置若干个，以便将铺设材料运输到铺设的位置。输送机构2之间的衔接，是将后一个输送机构2的入料端放置在上一个输送机构2出料端的下方。
75.待将铺设材料运输到需要的位置后，在最后一个运输机构2出料端的下侧安置铺设机构3，铺设机构3上的储砂盆35可以承接最后一个运输机构的出料端运输的铺设材料，在储砂盆35左侧镶嵌的驱动电机34可带动驱动轮31逆时针转动，驱动轮31通过皮带33带动从动轮32转动，从动轮32带动螺旋弹簧37转动，从而推动铺设材料旋转运输输送软管36的出口，进而摊铺到地面上。另外储砂盆35通过连杆38与底盘311相连，储砂盆35可在底盘311上任意角度旋转，底盘311上下安装的滑动滚轮310可方便此铺设机构3移动。
76.当施工结束后，可打开卡扣315释放储砂盆35中剩余的砂，同时也可拆除环箍317，卸掉输送软管36及螺旋弹簧37，方便回收。
77.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。