移动式泡沫混凝土布料机及操作方法技术

本发明专利技术公开的是一种移动式泡沫混凝土布料机及操作方法，涉及一种泡沫混凝土施工领域，其中的结构包括履带行走机构、转台、动臂、斗杆、摇臂连杆和稳定重物配重等，主要是在摇臂连杆前端设有可拆式铰接安装的布料杆，履带行走机构上设有输送管，且输送管的后端输入泡沫混凝土混合料，前端与布料杆连通供料，则经布料杆就能将泡沫混凝土浇筑于已立模板的地基上。这种移动式泡沫混凝土布料机具有一机多用、机动灵活、机械化程度高、节约人工和机械成本、保证质量、方便高效、费用低廉、操作安全可靠和绿色环保等优点，再结合相应的操作方法能大幅度提高作业效率，降低施工成本，还具有节能减排的效果，经济效益和社会效益显著。

Mobile foam concrete distributor and its operation method

【技术实现步骤摘要】
移动式泡沫混凝土布料机及操作方法
本专利技术涉及一种泡沫混凝土施工领域，具体是指移动式泡沫混凝土布料机及操作方法。
技术介绍
泡沫混凝土为采用物理方法将发泡剂制备成泡沫，再将泡沫按一定的体积比混入到已搅拌均匀的由水泥浆料以及外加剂、掺和料组成的混合料浆中，浇筑凝固成型后含有大量均匀封闭气孔的轻质微孔混凝土，其具有轻质、保温、吸声、透水、抗震等优点，应用十分广泛。泡沫混凝土在公路工程中，主要应用于需减轻堆载重量的结构体、空间狭窄且不规则需要密实充填、用地或空间受限时为减少对周边环境影响需要直立浇筑、软土地基处理施工净空条件受限时为改善软弱地基变形的协调性路堤填筑荷载需设置过渡处理、需快速填筑抢修等情况。目前，公路工程泡沫混凝土施工一般采用人工布料，费时费力，操作环境恶劣。如采用改装后的水泥混凝土泵车布料，受场地限制较大，且费用高昂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种一机多用、机动灵活、机械化程度高、费用低廉、绿色环保的移动式泡沫混凝土布料机及操作方法。本专利技术的技术问题通过以下技术方案实现：一种移动式泡沫混凝土布料机，包括在道路路基上行走的履带行走机构、转动安装在履带行走机构上的转台，以及依次联动安装在转台上的动臂、斗杆和摇臂连杆，还包括安装在转台上的稳定重物配重，所述的摇臂连杆前端设有可拆式铰接安装的布料杆，履带行走机构上设有输送管，该输送管的后端输入由发泡机和输送泵泵送的泡沫混凝土混合料，前端与布料杆连通供料，并经布料杆将所述泡沫混凝土浇筑于已立模板的地基上。所述的布料机在转台旋转和横向来回布料泡沫混凝土时，需满足布料机的纵向和横向稳定性，稳定系数，一般布料机以横向倾覆稳定性为控制，即布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离的倾覆稳定性为控制；布料机的履带行走机构和转台的重力为，作用点延长线为两条履带之间的中心轴；配重量为；布料机的动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆重力为，重心点为；泡沫混凝土混合料沿输送管和布料杆匀速流动时，对输送管和布料杆产生摩阻力，布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时，输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以上部分输送管的水平摩阻力为，输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以下部分输送管和布料杆的水平摩阻力为，竖直摩阻力为，作用点为；假设泡沫混凝土混合料为粘弹塑性流体，在输送管和布料杆中流动为匀速层流，由流体力学分析计算泡沫混凝土流动对输送管和布料杆的摩阻力，根据力的平衡原理，计算布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时，对靠近浇筑泡沫混凝土一侧履带中心线取矩，不计布料杆末端与浇筑泡沫混凝土时的反力和泡沫混凝土流动的动能损失，得到泡沫混凝土流动对输送管、布料杆的摩阻力和布料机横向稳定公式为：公式一、公式二、公式三、公式一、公式二和公式三中的符号定义为：——布料机的履带行走机构和转台的重力，；——布料机的履带行走机构和转台运动稳定性所需的配重，；——布料机的动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆的重力，；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以上部分输送管的水平摩阻力，；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以下部分输送管和布料杆的水平摩阻力,；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以下部分输送管和布料杆的竖直摩阻力,；——输送管和布料杆的内侧直径，；——输送管和布料杆的内侧半径，；——输送管和布料杆内泡沫混凝土与轴线垂直横断面任意处的半径，；——泡沫混凝土的泵送压力，；——单位重力泡沫混凝土的沿程能量损失，；——输送管和布料杆与地面的夹角，；——泡沫混凝土混合料的密度，；——输送管和布料杆中心线的竖直高度差，；——输送管和布料杆中心线的管道长度，；——泡沫混凝土混合料沿输送管和布料杆匀速流动的速度，；——输送管和布料杆内泡沫混凝土层间的摩阻切应力，；——输送管和布料杆内泡沫混凝土与输送管和布料杆内侧壁面的摩阻切应力，；——泡沫混凝土混合料沿输送管和布料杆匀速流动的加权平均摩阻系数，无量纲；——重力加速度，；——布料机两条履带中心线之间的距离，；——布料机上输送管起点至布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以上部分输送管的水平距离，；——布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以下部分输送管和布料杆的水平距离，；——布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时，靠近浇筑泡沫混凝土一侧履带中心线至布料机动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆重力作用点的距离，；——布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内最大布料距离时，靠近浇筑泡沫混凝土一侧履带中心线至输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点到以下部分输送管和布料杆的摩阻力作用点的水平距离，；——布料机配重重力作用点到对靠近浇筑泡沫混凝土一侧履带中心线的水平距离，；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点到以下部分输送管和布料杆的摩阻力作用点到之间的竖直距离，；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点到浇筑的泡沫混凝土表面的竖直距离，；——输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点到道路路基表面的竖直距离，。所述的泡沫混凝土分块分层浇筑，每块最大长度和最大宽度均为10m～15m，每块单层浇筑厚度为0.3m～0.8m。所述的输送管为橡胶软管，后端水平安置在转台上，前端依次通过动臂、斗杆和摇臂连杆连通布料杆，并随动臂、斗杆和摇臂连杆的联动动作而同步弯折。所述的动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆沿道路横向伸缩的行程范围内时，转台与履带行走机构位置固定后由动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆沿横向来回布料泡沫混凝土一定的纵向长度；然后布料机履带沿道路路基纵向行走至合适位置，再由动臂、斗杆、摇臂连杆和布料杆沿横向来回布料泡沫混凝土一定的纵向长度；如此循环直至浇筑完成纵向的一段单块以至全部泡沫混凝土。所述的道路路基为供移动式泡沫混凝土布料机纵向行走的道路；所述的地基为泡沫混凝土浇筑其上的基础。所述的模板为浇筑泡沫混凝土所需的一种临时性支护结构，使泡沫混凝土结构按规定的位置、几何尺寸成形，并保持其位置准确。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式泡沫混凝土布料机，包括在道路路基（1）上行走的履带行走机构（2）、转动安装在履带行走机构（2）上的转台（22），以及依次联动安装在转台（22）上的动臂（23）、斗杆（24）和摇臂连杆（25），还包括安装在转台（22）上的稳定重物配重（3），其特征在于所述的摇臂连杆（25）前端设有可拆式铰接安装的布料杆（5），履带行走机构（2）上设有输送管（4），该输送管的后端输入由发泡机和输送泵泵送的泡沫混凝土混合料，前端与布料杆（5）连通供料，并经布料杆（5）将所述泡沫混凝土（13）浇筑于已立模板（12）的地基（11）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种移动式泡沫混凝土布料机，包括在道路路基（1）上行走的履带行走机构（2）、转动安装在履带行走机构（2）上的转台（22），以及依次联动安装在转台（22）上的动臂（23）、斗杆（24）和摇臂连杆（25），还包括安装在转台（22）上的稳定重物配重（3），其特征在于所述的摇臂连杆（25）前端设有可拆式铰接安装的布料杆（5），履带行走机构（2）上设有输送管（4），该输送管的后端输入由发泡机和输送泵泵送的泡沫混凝土混合料，前端与布料杆（5）连通供料，并经布料杆（5）将所述泡沫混凝土（13）浇筑于已立模板（12）的地基（11）上。


2.根据权利要求1所述的移动式泡沫混凝土布料机，其特征在于所述的布料机在转台
（22）旋转和横向来回布料泡沫混凝土时，需满足布料机的纵向和横向稳定性，稳定系数，一般布料机以横向倾覆稳定性为控制，即布料机的动臂（23）与履带（21）的
横断面在一个平面内最大布料距离的倾覆稳定性为控制；布料机的履带行走机构（2）和转
台（22）的重力为，作用点延长线为两条履带之间的中心轴；配重量为；布料机的
动臂（23）、斗杆（24）、摇臂连杆（25）和布料杆（5）重力为，重心点为；泡沫混凝土混合
料沿输送管（4）和布料杆（5）匀速流动时，对输送管（4）和布料杆（5）产生摩阻力，布料机
的动臂（23）与履带（21）的横断面在一个平面内最大布料距离时，输送管中心延长线与斗杆
（24）处输送管（4）中心线的交点以上部分输送管的水平摩阻力为，输送管中心延长
线与斗杆（24）处输送管（4）中心线的交点以下部分输送管和布料杆（5）的水平摩阻力为，竖直摩阻力为，作用点为；假设泡沫混凝土混合料为粘弹塑性流体，在输送管
（4）和布料杆（5）中流动为匀速层流，由流体力学分析计算泡沫混凝土流动对输送管（4）和
布料杆（5）的摩阻力，根据力的平衡原理，计算布料机的动臂与履带的横断面在一个平面内
最大布料距离时，对靠近浇筑泡沫混凝土（13）一侧履带（21）中心线取矩，不计布料杆（5）末
端与浇筑泡沫混凝土时的反力和泡沫混凝土流动的动能损失，得到泡沫混凝土流动对输送
管、布料杆的摩阻力和布料机横向稳定公式为：
公式一、



公式二、



公式三、



公式一、公式二和公式三中的符号定义为：

——布料机的履带行走机构（2）和转台（22）的重力，；

——布料机的履带行走机构（2）和转台（22）运动稳定性所需的配重，；

——布料机的动臂（23）、斗杆（24）、摇臂连杆（25）和布料杆（5）的重力，；

——输送管（4）中心延长线与斗杆24处输送管中心线的交点以上部分输送管的
水平摩阻力，；

——输送管（4）中心延长线与斗杆（24）处输送管中心线的交点以下部分输送管
和布料杆的水平摩阻力,；

——输送管（4）中心延长线与斗杆（24）处输送管中心线的交点以下部分输送
管和布料杆（5）的竖直摩阻力,；

——输送管（4）和布料杆（5）的内侧直径，；

——输送管（4）和布料杆（5）的内侧半径，；

——输送管（4）和布料杆（5）内泡沫混凝土与轴线垂直横断面任意处的半径，；

——泡沫混凝土（13）的泵送压力，；

——单位重力泡沫混凝土（13）的沿程能量损失，；

——输送管（4）和布料杆（5）与地面的夹角，；

——泡沫混凝土混合料的密度，；

——输送管（4）和布料杆（5）中心线的竖直高度差，；

——输送管（4）和布料杆（5）中心线的管道长度，；

——泡沫混凝土混合料沿输送管（4）和布料杆（5）匀速流动的速度，；

——输送管（4）和布料杆（5）内泡沫混凝土层间的摩阻切应力，；

——输送管（4）和布料杆（5）内泡沫混凝土与输送管和布料杆内侧壁面的摩阻切应
力，；

——泡沫混凝土混合料沿输送管（4）和布料杆（5）匀速流动的加权平均摩阻系数，无
量纲；

——重力加速度，；

——布料机两条履带（21）中心线之间的距离，；

——布料机上输送管（4）起点至布料机的动臂（23）与履带（21）的横断面在一个平面
内最大布料距离时输送管中心延长线与斗杆处输送管中心线的交点以上部分输送管的
水平距离，；

——布料机的动臂（23）与履带（21）的横断面在一个平面内最大布料距离时输送管
中心延...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，曹超云，徐宏海，林瀚，于化龙，裘松立，葛林涛，余挺勇，方中军，王忠伟，胡云峰，石敏，徐建东，陈锡芹，段群苗，周一勤，
申请(专利权)人：宁波交通工程建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33