混凝土泵車與明挖基坑綜合作業(yè)平臺的連接裝置

摘 要：根據(jù)明挖基坑施工時受場地面積限制及設(shè)備布置不靈活的實際情況，設(shè)計了一款明挖基坑綜合作業(yè)平臺，用于將施工設(shè)備集成于該平臺上。混凝土施工是明挖基坑施工中的主要工序，為此提出一種混凝土泵車與明挖基坑綜合作業(yè)平臺的連接裝置，給出該連接裝置的整體方案、主要結(jié)構(gòu)，介紹其功能、特點及注意事項。該連接裝置的使用可減少混凝土施工時對場地的占用、提高施工現(xiàn)場的空間利用率、施工效率及設(shè)備安裝的靈活性，具有極高的經(jīng)濟價值和社會意義。

關(guān)鍵詞：明挖基坑；快速安裝；混凝土施工；連接裝置

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

當前國家交通行業(yè)快速發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為許多城市緩解交通壓力的首選。明挖車站技術(shù)具有施工技術(shù)簡單、工程質(zhì)量高、施工速度快、經(jīng)濟、安全等優(yōu)點，是地鐵建設(shè)時使用最多的施工方法之一。然而此種施工方法要求施工場地的面積必須能夠滿足需要［13］。明挖施工包括的施工工序多，所使用的設(shè)備種類多并且數(shù)量大，施工時的占地面積大，但受地鐵車站位置、工程地質(zhì)、地形地貌、周邊建構(gòu)筑物等的影響基坑施工時的位置有限，這些施工設(shè)備使用時受到場地面積的限制在施工期間存在相互干擾的問題使得施工效率較低。明挖基坑綜合作業(yè)平臺是一種為了提高明挖基坑施工效率而設(shè)計的一種綜合作業(yè)平臺，該作業(yè)平臺可根據(jù)明挖基坑的施工需求整合挖掘機、起重機、混凝土泵車、噴濕機、電動起吊裝置、輕載平臺、重載平臺等基坑施工設(shè)備。通過整合基坑施工設(shè)備，達到減少施工空間、提高施工效率、降低設(shè)備使用成本的目的。

目前明挖基坑的主要施工工序有基坑開挖、鋼支撐安裝、托架及鋼圍檁安裝、混凝土噴射、鋼筋綁扎、支設(shè)模板、混凝土澆筑等［47］。其中混凝土施工的質(zhì)量將直接影響地下車站能否在設(shè)計年限內(nèi)可以正常使用并且安全可靠［8］。為實現(xiàn)與混凝土相關(guān)的施工工序，目前通常采用由混凝土輸送車將混凝土送至基坑施工現(xiàn)場附近并通過混凝土泵車進行混凝土的輸送的方式［9］。相關(guān)設(shè)備在使用過程中存在占用空間過大影響其他工序的正常工作、位置調(diào)整不靈活，不能根據(jù)施工需求進行實時調(diào)整等問題。為此，設(shè)計一款可將混凝土施工設(shè)備快速安裝到明挖基坑綜合作業(yè)平臺上的連接裝置，可減少施工時設(shè)備所占用的空間、增加設(shè)備的布置靈活性、有效提高設(shè)備利用率和施工效率。

1 連接裝置整體方案

1.1 基本原則

根據(jù)明挖基坑的施工特點和混凝土施工設(shè)備的使用情況，考慮其施工時設(shè)備安裝位置需要改變，連接裝置的設(shè)計應遵循結(jié)構(gòu)簡單、拆卸便捷、安全可靠的基本原則。

1.2 整體方案

基于上述基本設(shè)計原則，該連接裝置的整體方案如圖1所示。其各部分結(jié)構(gòu)和功能簡述如下。

1.2.1 混凝土泵車

混凝土泵車的主要結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)塔、臂架、底盤、泵送系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)塔與泵送系統(tǒng)安裝在底盤上，臂架與轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)通過回轉(zhuǎn)支承軸承結(jié)構(gòu)進行連接［10］。回轉(zhuǎn)支撐軸承上安裝有保護罩，用以保障施工安全。泵送系統(tǒng)盤上用來給混凝土輸送提供動力。臂架用來將混凝土輸送到進行混凝土澆筑的位置。

1.2.2 明挖基坑綜合作業(yè)平臺

明挖基坑綜合作業(yè)平臺由走行部、工作平臺、跨度可調(diào)橫梁、物料平臺等部分組成。走行部可以使平臺沿著基坑開挖的長度方向移動，跨度可調(diào)橫梁可以適應不同尺寸的明挖基坑。物料平臺可以實現(xiàn)基坑寬度方向人員與物料的運輸還可以兼具物料加工存儲等功能。工作平臺上設(shè)有T型槽用來與施工設(shè)備進行連接。明挖基坑綜合作業(yè)平臺具有模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計、平臺跨度可調(diào)、可快速更換施工設(shè)備、施工設(shè)備整合等功能。

1.2.3 連接裝置

連接裝置的頂部為法蘭結(jié)構(gòu)，底部為兩側(cè)開有等距U型開口的矩形平板。連接時回轉(zhuǎn)支撐軸承起到連接泵車臂架和連接裝置的作業(yè)。通過兩側(cè)開有U型開口的矩形平板與明挖基坑綜合作業(yè)平臺的T型槽平臺固聯(lián)。明挖基坑綜合作業(yè)平臺上的T型槽等間距布置，可根據(jù)工程需求將連接裝置的U型開口與明挖基坑綜合作業(yè)平臺的T型槽在需要的位置對齊，并通過螺栓和開口壓板進行固聯(lián)。連接裝置側(cè)面開有用于輸送混凝土的圓孔和用來提高強度的加強筋。

1.2.4 混凝土泵送和貯存結(jié)構(gòu)

為了更好地實現(xiàn)減少混凝土施工作業(yè)時所占用的空間這個設(shè)計目的，除了將混凝土泵車整合到明挖基坑綜合作業(yè)平臺上之外，還需要將混凝土施工作業(yè)所需要的混凝土泵送系統(tǒng)和貯存裝置也安裝到綜合作業(yè)平臺上從而實現(xiàn)混凝土施工所需相關(guān)設(shè)備在平臺上的整合。混凝土泵送和貯存結(jié)構(gòu)靠兩側(cè)開有U型開口并設(shè)有雙管管托的矩形平板安裝到明挖基坑綜合作業(yè)平臺上。兩側(cè)開有U型開口的矩形平板與明挖基坑綜合作業(yè)平臺的T型槽固聯(lián)。混凝土泵送裝置主要依靠兩個柱塞泵來實現(xiàn)混凝土的泵送，矩形平板上設(shè)置的雙管管托可以固定混凝土泵送裝置的柱塞泵，從而達到固定泵送系統(tǒng)的目的。施工過程中為了保證混凝土的性能，在混凝土儲存時需按照規(guī)范對混凝土進行攪拌以保證混凝土的均勻、不離散［1112］。矩形平板上放置帶有攪拌功能的混凝土儲存罐來實現(xiàn)混凝土物料的儲存。

1.3 基本功能

該連接裝置可以連接混凝土泵車與明挖基坑綜合作業(yè)平臺。通過該連接裝置和明挖基坑綜合作業(yè)平臺上安放的混凝土貯存和泵送設(shè)備可以實現(xiàn)混凝土施工設(shè)備的整合。

2 設(shè)計注意事項及其優(yōu)勢

（1）連接裝置適用于明挖基坑施工，考慮到施工的特點，在滿足結(jié)構(gòu)功能性的前提下，應該選取足夠大的安全系數(shù)以保證安全。

（2）為了確保連接裝置在使用過程的可靠性，安裝時應盡量將其安裝在帶T型槽的工作平臺上的沿T型槽方向上的中心位置，從而減少載荷分布的不均勻。

（3）該連接裝置通過將混凝土澆筑設(shè)備整合到明挖基坑綜合作業(yè)平臺上，減少了混凝土澆筑施工的空間占用，提高了施工效率和安全性。

（4）其與T型槽平臺靈活的連接方式使其可在明挖基坑綜合作業(yè)平臺的工作平臺上的任意位置安裝，增加了施工設(shè)備安裝的靈活性。

（5）該連接裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，便于維修。

（6）其相關(guān)配套零件通用，可避免因配件遺失導致的安裝困難。

（7）連接裝置的緊固件使用開口壓板和螺栓的組合，降低了該連接裝置在施工現(xiàn)場安裝的難度，提高了操作的便利性。

3 結(jié)論

（1）本文介紹的為一種明挖基坑綜合作業(yè)平臺與混凝土泵車的快速連接裝置，主要用于各種明挖基坑施工，可實現(xiàn)混凝土設(shè)備快速安裝，減少施工空間，整合混凝土施工設(shè)備等功能。

（2）該連接裝置注重便捷性，可根據(jù)施工需求快速拆裝，解決了施工過程中需反復要更換施工設(shè)備的問題。

（3）其簡潔的設(shè)計充分考慮了明挖基坑施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣對設(shè)備損害大的問題，有效降低設(shè)備使用過程中的故障率。

（4）該連接裝置減少了混凝土澆筑施工占用的空間，避免了因施工空間不足導致的施工效率降低。

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作者簡介：魏文義（1974— ），男，漢族，甘肅白銀人，本科，高級工程師，研究方向：施工工藝與裝備。