混凝土泵车与明挖基坑综合作业平台的连接装置

2023-05-30魏文义

科技风 2023年14期

摘要：根据明挖基坑施工时受场地面积限制及设备布置不灵活的实际情况，设计了一款明挖基坑综合作业平台，用于将施工设备集成于该平台上。混凝土施工是明挖基坑施工中的主要工序，为此提出一种混凝土泵车与明挖基坑综合作业平台的连接装置，给出该连接装置的整体方案、主要结构，介绍其功能、特点及注意事项。该连接装置的使用可减少混凝土施工时对场地的占用、提高施工现场的空间利用率、施工效率及设备安装的灵活性，具有极高的经济价值和社会意义。

关键词：明挖基坑；快速安装；混凝土施工；连接装置

A Connecting Device Between Concrete Pump Truck

and Comprehensive Operation Platform of Open Excavation Foundation Pit

Wei Wenyi

China Railway 21 Bureau Group Rail Transit Engineering Co.，Ltd ShandongJinan 250000

Abstract：A comprehensive operation platform for open excavation foundation pit is designed to integrate the construction equipment on the platform according to the actual situation that the open excavation foundation pit construction is limited by the site area and the equipment layout is not flexible.Concrete construction is one of the main processes in the construction of open cut foundation pit.A connecting device between concrete pump truck and comprehensive operation platform of open excavation foundation pit is proposed.The overall scheme and main structure of the connecting device are given，and its functions，characteristics and precautions are introduced.Its use can reduce the occupation of the site in the concrete construction；improve the space utilization rate of the construction site，construction efficiency and flexibility of equipment installation.It has high economic value and social significance.

Keywords：Open excavation foundation pit；Quick installation；Concrete pump truck；Connecting device

当前国家交通行业快速发展，地铁已经成为许多城市缓解交通压力的首选。明挖车站技术具有施工技术简单、工程质量高、施工速度快、經济、安全等优点，是地铁建设时使用最多的施工方法之一。然而此种施工方法要求施工场地的面积必须能够满足需要［13］。明挖施工包括的施工工序多，所使用的设备种类多并且数量大，施工时的占地面积大，但受地铁车站位置、工程地质、地形地貌、周边建构筑物等的影响基坑施工时的位置有限，这些施工设备使用时受到场地面积的限制在施工期间存在相互干扰的问题使得施工效率较低。明挖基坑综合作业平台是一种为了提高明挖基坑施工效率而设计的一种综合作业平台，该作业平台可根据明挖基坑的施工需求整合挖掘机、起重机、混凝土泵车、喷湿机、电动起吊装置、轻载平台、重载平台等基坑施工设备。通过整合基坑施工设备，达到减少施工空间、提高施工效率、降低设备使用成本的目的。

目前明挖基坑的主要施工工序有基坑开挖、钢支撑安装、托架及钢围檩安装、混凝土喷射、钢筋绑扎、支设模板、混凝土浇筑等［47］。其中混凝土施工的质量将直接影响地下车站能否在设计年限内可以正常使用并且安全可靠［8］。为实现与混凝土相关的施工工序，目前通常采用由混凝土输送车将混凝土送至基坑施工现场附近并通过混凝土泵车进行混凝土的输送的方式［9］。相关设备在使用过程中存在占用空间过大影响其他工序的正常工作、位置调整不灵活，不能根据施工需求进行实时调整等问题。为此，设计一款可将混凝土施工设备快速安装到明挖基坑综合作业平台上的连接装置，可减少施工时设备所占用的空间、增加设备的布置灵活性、有效提高设备利用率和施工效率。

1 连接装置整体方案

1.1 基本原则

根据明挖基坑的施工特点和混凝土施工设备的使用情况，考虑其施工时设备安装位置需要改变，连接装置的设计应遵循结构简单、拆卸便捷、安全可靠的基本原则。

1.2 整体方案

基于上述基本设计原则，该连接装置的整体方案如图1所示。其各部分结构和功能简述如下。

1.2.1 混凝土泵车

混凝土泵车的主要结构有转塔、臂架、底盘、泵送系统，其中转塔与泵送系统安装在底盘上，臂架与转塔结构通过回转支承轴承结构进行连接［10］。回转支撑轴承上安装有保护罩，用以保障施工安全。泵送系统盘上用来给混凝土输送提供动力。臂架用来将混凝土输送到进行混凝土浇筑的位置。

1.2.2 明挖基坑综合作业平台

明挖基坑综合作业平台由走行部、工作平台、跨度可调横梁、物料平台等部分组成。走行部可以使平台沿着基坑开挖的长度方向移动，跨度可调横梁可以适应不同尺寸的明挖基坑。物料平台可以实现基坑宽度方向人员与物料的运输还可以兼具物料加工存储等功能。工作平台上设有T型槽用来与施工设备进行连接。明挖基坑综合作业平台具有模块化结构设计、平台跨度可调、可快速更换施工设备、施工设备整合等功能。

1.2.3 连接装置

连接装置的顶部为法兰结构，底部为两侧开有等距U型开口的矩形平板。连接时回转支撑轴承起到连接泵车臂架和连接装置的作业。通过两侧开有U型开口的矩形平板与明挖基坑综合作业平台的T型槽平台固联。明挖基坑综合作业平台上的T型槽等间距布置，可根据工程需求将连接装置的U型开口与明挖基坑综合作业平台的T型槽在需要的位置对齐，并通过螺栓和开口压板进行固联。连接装置侧面开有用于输送混凝土的圆孔和用来提高强度的加强筋。

1.2.4 混凝土泵送和贮存结构

为了更好地实现减少混凝土施工作业时所占用的空间这个设计目的，除了将混凝土泵车整合到明挖基坑综合作业平台上之外，还需要将混凝土施工作业所需要的混凝土泵送系统和贮存装置也安装到综合作业平台上从而实现混凝土施工所需相关设备在平台上的整合。混凝土泵送和贮存结构靠两侧开有U型开口并设有双管管托的矩形平板安装到明挖基坑综合作業平台上。两侧开有U型开口的矩形平板与明挖基坑综合作业平台的T型槽固联。混凝土泵送装置主要依靠两个柱塞泵来实现混凝土的泵送，矩形平板上设置的双管管托可以固定混凝土泵送装置的柱塞泵，从而达到固定泵送系统的目的。施工过程中为了保证混凝土的性能，在混凝土储存时需按照规范对混凝土进行搅拌以保证混凝土的均匀、不离散［1112］。矩形平板上放置带有搅拌功能的混凝土储存罐来实现混凝土物料的储存。

1.3 基本功能

该连接装置可以连接混凝土泵车与明挖基坑综合作业平台。通过该连接装置和明挖基坑综合作业平台上安放的混凝土贮存和泵送设备可以实现混凝土施工设备的整合。

2 设计注意事项及其优势

（1）连接装置适用于明挖基坑施工，考虑到施工的特点，在满足结构功能性的前提下，应该选取足够大的安全系数以保证安全。

（2）为了确保连接装置在使用过程的可靠性，安装时应尽量将其安装在带T型槽的工作平台上的沿T型槽方向上的中心位置，从而减少载荷分布的不均匀。

（3）该连接装置通过将混凝土浇筑设备整合到明挖基坑综合作业平台上，减少了混凝土浇筑施工的空间占用，提高了施工效率和安全性。

（4）其与T型槽平台灵活的连接方式使其可在明挖基坑综合作业平台的工作平台上的任意位置安装，增加了施工设备安装的灵活性。

（5）该连接装置的结构简单，制造方便，便于维修。

（6）其相关配套零件通用，可避免因配件遗失导致的安装困难。

（7）连接装置的紧固件使用开口压板和螺栓的组合，降低了该连接装置在施工现场安装的难度，提高了操作的便利性。

3 结论

（1）本文介绍的为一种明挖基坑综合作业平台与混凝土泵车的快速连接装置，主要用于各种明挖基坑施工，可实现混凝土设备快速安装，减少施工空间，整合混凝土施工设备等功能。