一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统以及灌注方法

1.本发明涉及无砟轨道生产技术领域，具体涉及一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统以及灌注方法。


背景技术：

2.ctrsⅲ型板式无砟轨道是我国自主研发，具备完全自主知识产权的高速铁路无砟轨道建造技术，其相对于其他技术，具备更低的建造成本和建造难度，更加具备推广性。目前国内针对ctrsⅲ型板式无砟轨道标准化工艺工装、标准化流程管理、集成便捷化信息化系统等方面均存在一定问题。
3.在灌注自密实混凝土的时候，轨道板四个角都必须出料，确保轨道板内灌注饱满，轨道板内的空气被自密实混凝土充分带出，现有余料需要人工接料，人工倒运到转运或者报废；同时现场操作工人数偏多，转运斗落料第二电子阀门控制员1人，溜槽及漏斗操作2人，轨道板四个角余料接收及关闭第二电子阀门4人；
4.且国内自密实混凝土灌注主要是现场作业人员经验施工，根据轨道板2个观察孔及轨道板四角出料的情况来人工控制转运斗及漏斗的开闭闸阀，经验不足的现场作业人员施工，自密实混凝土灌注轨道板时容易出现轨道板上浮及测移。
5.鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统以及灌注方法，解决了溢出的自密实混凝土的余料需要人工接料，人工倒运到转运都或者报废，以及现均由作业人员经验判断施工，经验不足的现场作业人员施工，自密实混凝土灌注轨道板时容易出现轨道板上浮及测移问题。
7.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括安装架、搅拌斗、导料槽、多个监测件、入料件以及回收件；所述搅拌斗安装于安装架上侧，所述入料件与浇筑模具的灌注口对接，所述导料槽的两端分别连接搅拌斗的出料口以及入料件的入料口，多个所述监测件设置于浇筑模具多个扣压装置的拉杆，所述监测件用于监测浇筑模具内混凝土的体量；
8.所述回收件包括接料箱、抽料泵以及回流管；所述接料箱位于浇筑模具的余料溢出口，所述抽料泵的抽料端位于接料箱内，所述回流管一端与抽料泵的出料端连接，另一端延伸至搅拌斗内。
9.优选的，所述安装架的下侧设置有多组行驶件，所述行驶件包括电机与滚轮；所述滚轮安装于安装架的底部，所述电机的输出端与滚轮连接。
10.优选的，所述回收件的数量为四组，且四组所述回收件的接料箱分别位于浇筑模具的四角处。
11.优选的，所述入料件包括漏斗、多个支撑杆、流量计以及第一电子阀门，所述漏斗
的下端插接于浇筑模具的灌注口，多个所述支撑杆分布于漏斗的外侧，所述流量计与第一电子阀门均安装于漏斗内部。
12.优选的，所述搅拌斗的下料管安装有第二电子阀门，所述搅拌斗、入料件、回收件与监测件均通过控制器控制运行。
13.优选的，所述监测件包括两个安装块、两组拉杆、拉压力传感器、压簧、无线传输器、位移传感器以及显示屏；两个安装块上下设置，两组所述拉杆分别固定于其中一个安装块，两组所述拉杆分别贯穿另一个安装块，所述拉压力传感器与压簧分别固定于两个安装块互相靠近的一侧，所述位移传感器安装于下侧安装块，所述拉压力传感器、位移传感器均与显示屏通过数据线连接，所述拉压力传感器用于监测锁紧件锁紧的拉力，所述位移传感器用于监测下侧安装块向上浮动的距离，所述无线传输器与外部控制器无线传输连接。
14.优选的，所述扣压装置的拉杆具有两段，即上拉杆与下拉杆，所述上拉杆与下拉杆分别通过连接块与两组拉杆的端部固定。
15.优选的，上下两个所述安装块分别固定有上壳体与下壳体，所述上壳体与下壳体互相靠近的一侧具有开口部，所述下壳体的横截面小于上壳体的横截面，且所述下壳体的上侧插接至上壳体的开口部内。
16.本发明还提出一种灌注方法，采用如上述所述具有余料回收功能的混凝土灌注系统进行灌注作业，包括以下步骤：
17.通过搅拌斗搅拌混凝土，并打开第二电子阀门排出混凝土；
18.混凝土通过导料槽引入至漏斗，将漏斗内的混凝土排入至灌注模具内，且流量计与第一电子阀门分别记载以及控制混凝土的流量；
19.混凝土流入至灌注模具内，多个监测件对混凝土流入的位置与流量进行监测，如某处的监测数据超标时，关闭第一电子阀门，停止灌注，待监测数据正常时，打开第一电子阀门，继续灌注；
20.灌注模具的余料溢出口溢出混凝土，通过回收件回收至搅拌斗；
21.待多个监测件得到的监测数据均位于设计的公差内时，即完成灌注。
22.优选的，溢出的混凝土收集至接料箱内，启动抽料泵将接料箱内的混凝土抽取至搅拌斗。
23.与现有技术比较本发明的有益效果在于：
24.1、通过监测件的设置，依据施工过程中灌注模具受力变化和位移-时间曲线，再结合入料件的第二电子阀门与流量计的配合，自动控制入料件第二电子阀门开闭大小，以此来调节自密实混凝土灌注量；灌注过程中，可以根据灌注模具设置的拉力大小和位移大小来示警，操作人员可以及时人工调整自密实混凝土出口流量。
25.2、当灌注模具四个角流出余料时，通过四个回收件，利用自带的发电机供电，将多余的混凝土通过抽料泵抽取到搅拌斗中，循环使用，用于下一块轨道板的灌注；即可缩减了施工现场的人数，降低了人工成本。
附图说明
26.图1为本发明的侧视结构示意图；
27.图2为本发明的俯视结构示意图；
28.图3为监测件的结构示意图；
29.图4为本发明中监测件的主视剖视结构示意图；
30.图5为本发明中压簧安装座的结构示意图；
31.图6为本发明中压簧安装座的内部结构示意图；
32.图中数字表示：
33.1-安装架；11-导料槽；2-行驶件；21-电机；22-滚轮；3-搅拌斗；4-入料件；41-漏斗；42-支撑杆；5-扣压装置；6-监测件；61-安装块；62-拉杆；63-连接块；64-压簧安装座；641-半圆块；642-螺旋孔；65-压簧；66-抵块；67-拉压力传感器；68-位移传感器；69-下壳体；610-上壳体；611-无线传输器；612-显示屏；7-回收件；71-接料箱；72-抽料泵；73-回流管；8-柴油发电机。
具体实施方式
34.以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
35.实施例一
36.本实施例提供一种技术方案：一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，如图1-2所示，包括安装架1、搅拌斗3、多个监测件6、导料槽11、入料件4以及回收件7；搅拌斗3、入料件4、回收件7与监测件6均通过控制器控制运行；在安装架1上设置有电源，电源用于给搅拌斗3、回收件7、入料件4、行驶件2、监测件6以及控制器提供电力；无需其他的电力，电源为蓄能电池或柴油发电机821。
37.搅拌斗3安装于安装架1上侧，搅拌斗3的下料管安装有第二电子阀门，通过控制驱动运行开关，为了避免搅拌斗3内的混凝土凝固，搅拌斗3内设置有搅拌机构；
38.入料件4与浇筑模具的灌注口对接，入料件4的高度低于搅拌斗3的高度，导料槽11的两端分别连接搅拌斗3的出料口以及入料件4的入料口，导料槽11为倾斜设置，且导料槽11安装于安装架1，安装架1提高了搅拌斗3的高度，搅拌斗3排出的混凝推由于重力势能通过导料槽11流下，并排入至入料件4内，搅拌斗3可排出大致所需的混凝土量；
39.在浇筑模具的四角处均设置有余料溢出口，灌注混凝土持续让浇筑模具四个角的余料溢出口出料，确保轨道板内灌注饱满，轨道板内的空气被自密实混凝土充分带出，回收件7可将四角处排出的余料回收至搅拌斗3内，避免浪费，节省人工搬运倒运；
40.本实施例中的回收件7包括接料箱71、抽料泵72以及回流管73；接料箱71位于浇筑模具的四角处，用于将溢出的余料进行集中收集，抽料泵72位于接料箱71的一侧，且抽料泵72的抽料端延伸至接料箱71内，抽料泵72运行时，即将接料箱71内的混凝土余料进行抽取，回流管73一端与抽料泵72的出料端连接，另一端延伸至搅拌斗3内，且位于一侧的两个回收件7的回流管73可连通，降低成本，被抽料泵72抽取的混凝土余料将会通过回流管73运输至搅拌斗3中，完成余料的回收利用，避免浪费，节省人工搬运倒运。
41.为了便于安装架1的移动，在安装架1的下侧设置有四组行驶件2，四组行驶件2位于安装架1下侧的四角处，行驶件2包括电机21与滚轮22；滚轮22安装于安装架1的底部，电机21的输出端与滚轮22连接，电机21运行时可驱动滚轮22转动，进而驱动安装架1进行移动，进而对不同位置的浇筑模具进行灌注混凝土作业。
42.实施例二
43.本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，与前述技术方案相同部分在此将不再赘述，如图3-6所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：本实施例中多个监测件6设置于浇筑模具多个扣压装置5的拉杆，监测件6用于监测浇筑模具内混凝土的体量；监测件6包括两个安装块61、两组拉杆62、拉压力传感器67、压簧65、位移传感器68以及显示屏612；两个安装块61上下设置，两组拉杆62分别固定于其中一个安装块61，两组拉杆62分别贯穿另一个安装块61，拉压力传感器67与压簧65分别固定于两个安装块61互相靠近的一侧，即将两组拉杆62反方向拉动时，使得拉压力传感器67与压簧65互相挤压，即可通过拉压力传感器67测量出拉动的压力；
44.压簧65的安装方式为：压簧65通过压簧安装座64安装于下侧安装块61，压簧安装座64上侧加工有螺旋孔，螺旋孔641与压簧65适配，压簧65的下半部通过旋转的方式进入到螺旋孔642内，完成压簧65的安装，此安装方式确保了压簧65的安装牢固性，且便于更换压簧；压簧65安装座包括两个半圆块641，以便于加工螺旋孔641，且两个半圆块641通过螺纹件固定，压簧65的上侧固定有抵块66，抵块66与压簧65可通过焊接固定连接；
45.位移传感器68安装于下侧安装块61，位移传感器68的检测方向为竖直向下，即可检测下侧安装块61向上浮动的尺寸；拉压力传感器67、位移传感器68均与显示屏612通过数据线连接，拉压力传感器67用于监测锁紧件锁紧的拉力，位移传感器68用于监测下侧安装块61向上浮动的距离，拉压力传感器67、位移传感器68所监测的数据均通过显示屏612示出，以便于操作人员直观的观测；
46.上下两个安装块61的外侧分别固定有上壳体610与下壳体69，上壳体610与下壳体69上下对称设置，上壳体610与下壳体69互相靠近的一侧具有开口部，下壳体69的横截面小于上壳体610的横截面，且下壳体69的上侧插接至上壳体610的开口部内，可也有效的防止雨水进入，下壳体69与上壳体610的四侧壁之间均具有一定的间隙，以便于安装，避免两者干涉，同时使得上壳体610与下壳体69无直接连接，上壳体610与下壳体69共同组合形成防护罩，可对内部的电子器件起到了防护的效果；为了便于操作人员的观察，显示屏612通过内嵌的方式安装于上壳体610的侧壁。
47.扣压装置5的拉杆62具有两段，即上拉杆与下拉杆，上拉杆与下拉杆分别通过连接块63与两组拉杆的端部固定，上拉杆为扣压装置5的螺纹杆，下拉杆与轨道板基座固定；
48.位移传感器68安装于上壳体62，位移传感器68可测得上壳体62偏移量，无线传输器611安装于上壳体62内部，拉压力传感器67、位移传感器68、无线传输器611以及显示屏65均通过数据线连接，拉压力传感器67与位移传感器68监测得到的数据均传输至显示屏65，并显示出来，以便于操作人员直观的观测；
49.无线传输器611与控制器无线传输连接，无线传输器611将拉压力传感器67与位移传感器68监测得到的数据通过无线传输至外部的控制器，达到可实时、及时的将相关数据传输到控制器中，通过控制器相关人员都可以对每块轨道板安装和灌注质量进行全过程控制，确保轨道板的质量。
50.入料件4包括漏斗41、多个支撑杆42、流量计以及第一电子阀门，漏斗41的下端插接于浇筑模具的灌注口，确保混凝土排入漏斗41中，多个支撑杆42分布于漏斗41的外侧，多个支撑杆42确保漏斗41的稳定性，流量计与第一电子阀门均安装于漏斗41内部，流量计与第一电子阀门分别记载以及控制混凝土的流量，进而可依据需要匀速的、适量的混凝土排
入至灌注模具内。
51.实施例三
52.本实施例提供一种技术方案：一种灌注方法，采用如上述实施例的具有余料回收功能的混凝土灌注系统进行灌注作业，如图1-2所示，包括以下步骤：
53.通过搅拌斗3搅拌混凝土，防止其混凝土出现凝固、沉积的等情况，并通过控制器打开第二电子阀门，排出大致适量的混凝土；
54.混凝土通过导料槽11引入至漏斗41内进行暂存，而暂存在漏斗41中的混凝土不宜过多，防止其将凝固、沉积；漏斗41内的混凝土排入至灌注模具内，并通过控制器控制第一电子阀门，利用流量计记录混凝土排入的流量；
55.混凝土流入至灌注模具内，多个监测件6对混凝土流入的位置与流量进行监测，如某处的监测数据超标时，控制器自动关闭第一电子阀门，停止灌注，使得灌注模具内的混凝土自流动调节其位置，避免对灌注模具使得顶板上浮，待监测数据正常时，控制器自动打开第一电子阀门，继续灌注；
56.灌注模具的余料溢出口溢出混凝土，但某处的监测数据为达到预期的数值时，即证明此处的混凝土未浇筑到位，继续浇筑，余料溢出口继续溢出混凝土，而溢出混凝土的收集至接料箱71内，启动抽料泵72将接料箱71内的混凝土抽取至搅拌斗3，达到回收利用的效果，避免浪费；
57.待多个监测件6得到的监测数据均位于设计的公差内时，证明灌注模具内的混凝土均匀，即完成灌注；即可精准的、直观的观测得出，灌注模具内的混凝土是否均匀。
58.以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于：包括安装架、搅拌斗、导料槽、多个监测件、入料件以及回收件；所述搅拌斗安装于安装架上侧，所述入料件与浇筑模具的灌注口对接，所述导料槽的两端分别连接搅拌斗的出料口以及入料件的入料口，多个所述监测件设置于浇筑模具多个扣压装置的拉杆，所述监测件用于监测浇筑模具内混凝土的体量；所述回收件包括接料箱、抽料泵以及回流管；所述接料箱位于浇筑模具的余料溢出口，所述抽料泵的抽料端位于接料箱内，所述回流管一端与抽料泵的出料端连接，另一端延伸至搅拌斗内。2.根据权利要求1所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述安装架的下侧设置有多组行驶件，所述行驶件包括电机与滚轮；所述滚轮安装于安装架的底部，所述电机的输出端与滚轮连接。3.根据权利要求1所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述回收件的数量为四组，且四组所述回收件的接料箱分别位于浇筑模具的四角处。4.根据权利要求1所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述入料件包括漏斗、多个支撑杆、流量计以及第一电子阀门，所述漏斗的下端插接于浇筑模具的灌注口，多个所述支撑杆分布于漏斗的外侧，所述流量计与第一电子阀门均安装于漏斗内部。5.根据权利要求1所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述搅拌斗的下料管安装有第二电子阀门，所述搅拌斗、入料件、回收件与监测件均通过控制器控制运行。6.根据权利要求1所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述监测件包括两个安装块、两组拉杆、拉压力传感器、压簧、无线传输器、位移传感器以及显示屏；两个安装块上下设置，两组所述拉杆分别固定于其中一个安装块，两组所述拉杆分别贯穿另一个安装块，所述拉压力传感器与压簧分别固定于两个安装块互相靠近的一侧，所述位移传感器安装于下侧安装块，所述拉压力传感器、位移传感器均与显示屏通过数据线连接，所述拉压力传感器用于监测锁紧件锁紧的拉力，所述位移传感器用于监测下侧安装块向上浮动的距离，所述无线传输器与外部控制器无线传输连接。7.根据权利要求6所述的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，所述扣压装置的拉杆具有两段，即上拉杆与下拉杆，所述上拉杆与下拉杆分别通过连接块与两组拉杆的端部固定。8.根据权利要求所述7的一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统，其特征在于，上下两个所述安装块分别固定有上壳体与下壳体，所述上壳体与下壳体互相靠近的一侧具有开口部，所述下壳体的横截面小于上壳体的横截面，且所述下壳体的上侧插接至上壳体的开口部内。9.一种灌注方法，采用如上述权利要求1-8任一项所述具有余料回收功能的混凝土灌注系统进行灌注作业，包括以下步骤：通过搅拌斗搅拌混凝土，并打开第二电子阀门排出混凝土；混凝土通过导料槽引入至漏斗，将漏斗内的混凝土排入至灌注模具内，且流量计与第一电子阀门分别记载以及控制混凝土的流量；
混凝土流入至灌注模具内，多个监测件对混凝土流入的位置与流量进行监测，如某处的监测数据超标时，关闭第一电子阀门，停止灌注，待监测数据正常时，打开第一电子阀门，继续灌注；灌注模具的余料溢出口溢出混凝土，通过回收件回收至搅拌斗；待多个监测件得到的监测数据均位于设计的公差内时，即完成灌注。10.根据权利要求所述9的一种灌注方法，其特征在于，溢出的混凝土收集至接料箱内，启动抽料泵将接料箱内的混凝土抽取至搅拌斗。

技术总结
本发明公开一种具有余料回收功能的混凝土灌注系统以及灌注方法，涉及无砟轨道生产技术领域，包括安装架、搅拌斗、导料槽、多个监测件、入料件以及回收件；所述搅拌斗安装于安装架上侧，所述入料件与浇筑模具的灌注口对接，所述导料槽的两端分别连接搅拌斗的出料口以及入料件的入料口，多个所述监测件设置于浇筑模具多个扣压装置的拉杆，所述监测件用于监测浇筑模具内混凝土的体量；本发明当灌注模具四个角流出余料时，通过四个回收件，利用自带的发电机供电，将多余的混凝土通过抽料泵抽取到搅拌斗中，循环使用，用于下一块轨道板的灌注；即可缩减了施工现场的人数，降低了人工成本。降低了人工成本。降低了人工成本。


技术研发人员：王充 徐书飞 安刚建 舒磊 曾晓辉 任振宇 刘德志 邹青平 冉红玲 陈永利 何晓斌 种连红 杨兵忠 张俊双 李志勇 郑健 余文浩
受保护的技术使用者：京津冀城际铁路投资有限公司 中铁四局集团第四工程有限公司 中南大学 中铁二院工程集团有限责任公司 湖南铁科轨道科技有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/9/12