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混凝土整平用输送装置

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


混凝土整平用输送装置

技术领域

本发明涉及混凝土整平用输送装置,特别是涉及对混凝土地面施工的表面精加工(整平)适用的二次振动装置、整平机的输送装置。

背景技术

以往,在混凝土地面施工中使用混凝土地面整平装置以使混凝土地面的表面变得均匀。使用作业人员手持进行作业的类型、作业人员与行驶车一体化地一边步行一边进行整平作业的类型、具备激光螺旋机的类型等的各种装置。

在现状中,这样的混凝土整平装置通常使用汽油发动机的发电机作为动力源。

作为这样的混凝土整平装置的例子,能列举出日本特开平6-66027号公报(专利文献1)所记载的装置。

在专利文献1的装置中,是作业人员握住手柄一边步行一边进行混凝土的整平作业的步行类型,使用汽油发动机的发电机作为动力源,将在发电机产生的电能积蓄于电池,进行所需要的电力供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6-66027号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1那样的步行类型的混凝土整平装置中,由于作业人员在注入有预拌混凝土的钢筋上步行而进行整平作业,因此作业人员的负担较大,需要配置多个作业人员等人员。在使用汽油发动机作为励振动力源的情况下,即便是发动机的最高转速也只能将振动频率提高到130Hz左右,对于调配比例(日文:調合率)较高的(较硬的)水泥砂浆而言无法通过二次振动实现的粘度降低(液态化),因此排气、排水变得不彻底,而利用调配比例较低的水泥砂浆进行施工,因而通过使用添加物而导致降低粘度等,因此由调整添加剂的量的工序引起管理复杂化。

此外,由于因远离整平装置的振动源而使传播的振动衰减,向水泥砂浆传递的二次振动频率会不足,存在使不足部分反复励振的必要性,因此需要重复的作业,不仅人员的负担变得更大,而且具有在受限的时间中进行作业等、由人员数量的增加导致无法改善费用、环境等的问题。

并且,由于产生汽油发动机的废气,因此在换气不充分的施工现场不仅具有为了使换气变充分的考虑等较大的环境问题,由于装置重量较重而需要为了减少对钢筋造成的损伤而扩大接地面积等的应对,因此还存在行驶轮胎变大等无法小型化的问题。

此外,以往,针对由整平时的混凝土地面的振捣不足引起的裂纹,留下了很大的问题。存在如下现状:在竣工之后两年以内的瑕疵保证中不得不进行0.5毫米以上的裂纹修补。

其原因在于,在浇筑整平时是通过带棒的振动机的振动和整平时的捣固机进行的,但几乎都是在整平的时刻,没有实施在开始形成混凝土中的泌水之后进行的二次振动。因此,在进行了以往的振捣之后形成有泌水的状态下直接进行抹压精加工,因此在保留了混凝土中的气泡、空隙的状态下直接进行地面精加工。由此成为这样的过程:在竣工之后混凝土中的气泡、空隙受到因叉车行驶、重物的保管等而从外部施加磨损、冲击,因此在短期间内产生裂纹。

本发明的目的在于解决这样的以往的问题,提供一种混凝土整平用输送装置,其能够输送抑制混凝土的裂纹而进行耐久性提升并且谋求省力化、无人化的二次振动装置等。

本发明的另一个目的在于提供一种输送装置,其用于在混凝土整平时通过牵引用于除去混凝土中的气泡、空隙的二次振动装置等并自动行驶来谋求裂纹抑制和省力化。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题,本发明的混凝土整平用输送装置是以下的结构。

作为本发明,一种混凝土整平用输送装置,其具有与在混凝土整平时牵引输送的输送对象装置连结的连结部件,其中,该混凝土整平用输送装置具有:壳体;两个车轮,其安装于所述壳体的两侧的车轴,能够在预拌混凝土内行驶,外周为齿形形状;以及自由脚轮,其安装于所述壳体的底面,在所述壳体内具备:两个马达,其分别独立驱动所述两个车轮;电池,其驱动所述两个马达;以及供给部件,其在与所述输送对象装置连结起来时向所述输送对象装置供给控制信号和电池电力(与技术方案1对应)。

除了所述结构以外,所述输送对象装置对应为能够供二次振动装置和整平机中的任一者或这两者安装(与技术方案2对应)。

除了所述结构以外,该混凝土整平用输送装置具有在与所述输送对象装置连结起来时调节所述输送对象装置的高度的高度调节机构(与技术方案3对应)。

除了所述结构以外,该混凝土整平用输送装置还包括进行所连结的所述输送对象装置的远程输送或自动输送的控制部件(与技术方案4对应)。

除了所述结构以外,所述车轮位于比将所述壳体的前后方向上的尺寸二等分的中心线靠前方的位置,在所述车轮的后方配置有追随所述车轮的辅助车轮(与技术方案5对应)。

发明的效果

根据本发明,为了改善产生裂纹的过程,通过构成能够在整平时开始形成泌水之后进行二次振动作业的自航类型的振动机而除去气泡、空隙而且进行无人化,从而能够谋求品质提升和省力化。

以往的发动机式振动装置目前为止在中央和两端部振动的数值有差异或者也存在很多未进行数值化的机械,称不上定量且均匀化的振捣。本发明的机型通过使中央与端部的差异均匀并定量化,从而能够在整个地面进行密实的振捣,能够没有遗漏地除去气泡、空隙。能够实现将输送装置与混凝土整平表面精加工装置的二次振动装置、整平机一体化的结构的输送装置。

附图说明

附图示出本公开的本发明的指定的实施方式,不仅包含发明的不可欠缺的结构,也包含可选的及优选的实施方式。

图1是第1实施方式的混凝土整平用二次振动装置和与该二次振动装置连结的输送装置的构造图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的局部放大图。

图4是表示将第1实施方式的混凝土用整平用二次振动装置和输送装置连结而构成的混凝土整平装置的连结之后和连结之前的状态的图。

图5是第1实施方式的混凝土整平作业准备状态的说明图。

图6是第1实施方式的混凝土整平作业中的状态说明图。

图7是表示钢筋焊接的钢丝网的例子的图。

图8是表示螺旋(扭转)类型的钢丝网的例子的图。

图9是第1实施方式的手动式混凝土整平用振动装置的混凝土整平作业中的状态说明图。

图10是第2实施方式的混凝土整平用二次振动装置和与该二次振动装置连结的输送装置的构造图。

图11是图10的俯视图。

图12是图10的局部放大图。

图13是表示将第2实施方式的混凝土用整平用二次振动装置和输送装置连结而构成的混凝土整平装置的连结之前和连结之后的状态的图。

图14是第2实施方式的混凝土整平作业准备状态的说明图。

图15是第2实施方式的混凝土整平作业中的状态说明图。

图16是第2实施方式的手动式混凝土整平用振动装置的混凝土整平作业中的状态说明图。

图17是本实施方式的电气系统的功能框图。

图18是本实施方式的手动式混凝土整平用二次振动装置的电气系统的功能框图。

图19是本实施方式的混凝土整平的远程控制或自动运行动作的流程图。

图20是表示本实施方式的轮子的齿形构件与钢丝网的啮合关系的图。

图21是安装于本实施方式的输送装置的二次振动装置的高度调节部的说明图。

图22是从侧面观察将第3实施方式的混凝土用整平用二次振动装置和输送装置连结而构成的混凝土整平装置的图。

图23是表示将输送装置的主体和辅助车轮分离并分解了辅助车轮的情形的图。

图24是表示输送装置的行驶中的辅助车轮的情形的放大立体图。

图25是表示输送装置的行驶中的辅助车轮的情形的图。

图26是表示输送装置的行驶中的辅助车轮的情形的放大图。

图27的(a)是输送装置的立体图。图27的(b)是沿着图27的(a)的XXVII(b)-XXVII(b)线的剖视图。

具体实施方式

<第1实施方式概要>

如图4的(a)、图4的(b)、图3的(a)、图3的(b)所示,本第1实施方式的混凝土整平用二次振动装置1a借助装置自身的连结部3(锁定操作杆17)与输送装置2a的连结接头4(33)连结而构成混凝土整平装置,利用后述图6所示的遥控器43,作业人员44通过无线的方式进行远程控制,使混凝土的二次振动动作和整平作业高效化。在输送装置2a装备有自由脚轮5,交错地在各自的侧设有两个小型车轮。其为了优化在钢丝网上行驶的输送装置的转弯性能和对于钢丝网的啮合,采用这样的配置结构。

<第1实施方式结构>

<第1实施方式混凝土整平用二次振动装置>

如图1、图2所示,混凝土整平用二次振动装置1具有振动传递杆18和振动传递棒19a、19b、19c、19d、二次振动用马达12、刮板13、滑动件15a、15b、刮刀16和锁定操作杆17。在此,混凝土整平用二次振动装置1a的振动频率为50Hz-300Hz,励振加速度为7G以上。

<振荡器>

振荡器11在正中间装备有1个,使两个振子反转,抵消前后振动,而提取上下振动。振荡器11与振动传递杆18连结,经由均等地分散配置于振动传递杆18的4根振动传递棒19a、19b、19c、19d设置于刮板13。通过装备于二次振动用马达12的齿轮(gear)与设于振动传递杆18的中心的齿轮(gear)啮合而传递二次振动用马达12的驱动力,使振荡器内的振动用的两个振子反转。而且,来自振荡器11的振动经由4根振动传递棒19a、19b、19c、19d均匀地传递到刮板13。在此,振动传递杆18构成能够对振荡器振动进行传递控制的均匀传播控制梁。由此,抵消刮板13的前后振动,仅提取振荡器11的振动中的上下振动,使刮板13以均匀传播的状态进行纵向振动,进行混凝土施工的排水、排气。振荡器的振动频率实现了能够在50Hz~300Hz的区域可变的振动振幅。这能够大幅度提高以往的二次振动装置的振动频率130Hz附近的产品为主的性能。基于振动频率符合130Hz地进行实施方式1的二次振动装置与以往产品的对比的结果,在以往的装置中,励振加速度在刮板的正中间为5G左右,励振加速度在两端为1G左右,但在实施方式1的二次振动装置中,励振加速度在刮板的正中间、两端平均而均匀地稳定在20G±10%左右。在刮板的两端实现了20倍的性能提升,在刮板的正中间也实现了4倍的性能提升。

对于由日本劳动基准法规定的对于二次振动装置(励振装置)而言的振动基准,处于2.5m/s

由于第1实施方式的二次振动装置与后述的输送装置连结,使作业人员利用遥控器实现了混凝土整平装置,因此作业人员不会承受装置的振动,通过无人化来改善劳动环境和提升作业效率。

<二次振动用马达>

二次振动用马达12从电池22(例如锂离子电池)接受电力供给而驱动。二次振动用马达12具有使刮板13产生二次振动(捣固)的作用。即,二次振动用马达12是振动产生源,仅将振荡器振动中的纵向振动从振动传递杆18经由均等地分散配置的4根振动传递棒19a、19b、19c、19d传递到刮板13,对积存于混凝土施工的内部的水、空气进行排出,而进行防止混凝土施工时的裂纹等的对策。

<刮板>

刮板13利用上述那样的构造的振荡器而产生纵向振动,用于对在混凝土施工中在现场积存于预拌混凝土内部的水、空气进行排出。刮板13的长度是约2m左右的长度,能够考虑到后述的输送装置的动力适当地变更长度。

<滑动件>

滑动件15a、15b是能够上下自由地进行动作的构造,设为不将来自二次振动装置2的纵向振动传递到刮刀16的构造。该构造的原因在于,滑动件15a、15b不会对利用刮刀16进行的预拌混凝土表面的整平作业产生影响。若振动传递到刮刀16,则不仅无法维持均匀性,也会引起由振动冲击导致的破损。

<刮刀>

刮刀16以均匀地整平混凝土表面的方式工作。刮刀16支承于在左右两处安装的滑动件15a、15b。该刮刀16具有略微超出刮板13的长度。其目的在于,使利用刮板13进行了排水、排气的混凝土表面彻底均匀化。刮刀16通过使其长度比刮板13的长度略长,从而也起到消除因混凝土被弹到刮板端部的现象而形成的凸状的条纹的效果。

<锁定操作杆>

锁定操作杆17用于将二次振动装置1a连结于混凝土整平用输送装置2a而进行牵引。利用锁定操作杆17,牵引钩机构32以不会脱离的方式安装于输送装置2a的连结接头33。另外,牵引钩机构32一体地构成使刮板13的振动衰减的滑动件机构。混凝土整平用输送装置2a由未图示的作业人员对混凝土整平用二次振动装置1a进行远程输送。

<第1实施方式混凝土整平用输送装置>

如图1、图2所示,混凝土整平用输送装置2a具有壳体21、锂离子(Li-ion)电池22、压缩机23、马达驱动器24、转换器25、二次振动用马达26a、26b、齿形构件27a、27b、齿轮箱28、轮子(车轮)29a、29b、装卸辅助轮胎30a、30b、进行混凝土整平用二次振动装置1的上下升降的升降机构31a、31b、牵引钩机构32和连结接头33。图2的(a)、图2的(b)、图2的(c)表示图1的局部放大图。图2的(a)表示牵引钩局部放大图,图2的(b)表示滑动件局部放大图,图2的(c)表示二次振动用马达局部放大图。

<壳体(主体)>

壳体(主体)21收纳输送装置的马达26a、26b、转换器、马达驱动器24、齿轮箱28、压缩机23等驱动控制机构。如图3的(a)、图3的(b)所示,实际上在壳体安装罩而做成密封构造。其目的在于,在进行了混凝土整平作业的情况下防止预拌混凝土进入到壳体(主体)。压缩机23利用未图示的金属管连接于后述的散热器35,使水在壳体内循环,进行壳体内的冷却。

<锂离子电池>

锂离子电池22向输送装置2a和二次振动装置1a的马达供给电力。锂离子电池22能够通入大容量的电流,是能够通入为了使装置运转所需要的大电流的电池。作为其他的电池,能够使用镍氢、铅电池等。输送装置2a和二次振动装置1a所使用的电池并不限定于此,也可以使用太阳能发电系统、氢燃料电池等。

<压缩机>

由于马达部产生热,因此压缩机23用于使冷却介质向马达循环。压缩机23利用未图示的金属管与散热器35连接。

作为能够使马达冷却的散热系统,也可以替换为散热片、冷却风扇等。

<马达驱动器>

马达驱动器24由驱动DC马达的驱动电路板等构成,具有相对于马达的过电流保护、漏电保护等功能。上述的驱动电路板等优选为这样的构造:被壳体21保护,在混凝土整平作业中防止预拌混凝土进入到壳体21。

<转换器>

转换器25使直流电压上升,而产生在装置内所需的电压。

<马达>

马达26a、26b驱动两轮的轮子29a、29b使其旋转,供给二次振动装置1a的输送的驱动力。由于马达26a、26b分别装备于轮子29a、29b,采用独立驱动控制构造,因此能谋求驱动力的动力提升。在作业现场移动时,通过独立控制而使轮子29a和轮子29b旋转而推进。在混凝土整平时,马达26a和马达26b进行相位控制,使轮子29a和轮子29b同步旋转,而进行直行行驶。由此,消除混凝土整平作业的不均匀。

<齿形构件>

齿形构件27a、27b使与钢丝网(钢筋)啮合地行驶的轮子29a、29b的外周构成为齿形形状。该齿形形状能够与钢筋的间距(间隔)相配合地适当变更形状。例如在钢筋的间距较短的情况下减小齿形构件的牙,在钢筋的间距较大的情况下增大齿形构件的牙的形状。图7、图8表示将钢筋焊接成格子状而成的(或者将钢筋绑扎而成的)钢丝网的结构例。在图7的例子中表示将圆形的钢筋(图7的(a))组合焊接成格子状而成的钢丝网(图7的(b)、图7的(c))。在图8的例子中表示将方形的扭转的钢筋(图8的(a))组合焊接成格子状而成的钢丝网(图8的(b)、图8的(c))。例如被称为螺杆网(日文:スクリューメッシュ)(注册商标)。在上述的间距P(钢筋的间隔)尺寸为100mm、150mm、200mm等的情况下,通过适当变更齿形形状地使用,从而在利用输送装置行驶时轮子29a、29b的齿形构件27a、27b与钢丝网牢固地啮合,行驶稳定。图20表示该轮子(车轮)的齿形构件27a与钢丝网的啮合状态。

<齿轮箱>

齿轮箱28传递马达26a、26b的驱动力。装备于轮子29a、29b这两侧且分别设于马达26a、26b的齿轮(gear)与轮子29a、29b啮合,能够获得期望的推进力。

<轮子>

轮子(车轮)29a、29b设为确保预拌混凝土内的行驶性的板厚(5mm)和圆形切边形状。根据实验可知,板厚只要为5mm以上,在强度上就没有问题。相对于预拌混凝土的深度为40mm~200mm而言,轮子(车轮)29a、29b的直径(大小)至少以二次振动装置自混凝土表面悬浮于空中的程度设计。即,将输送装置1a设置于预拌混凝土的表面整平现场,设定为在连结了二次振动装置的状态下不会沉入到预拌混凝土中这样的大小。在利用后述升降机构将二次振动装置向上抬起而悬空的情况下,也可以在装置的设置阶段与预拌混凝土表面稍稍接触。作为轮子的材料,能够使用铝、不锈钢等金属材料。这是为了确保装置的强度方面和耐久性。此时的输送装置的重量为约85Kg。轮子29a、29b具备大小的圆形的缺口(孔或开口)。这一点在进行预拌混凝土的整平作业的情况下会减小在预拌混凝土内行驶的输送装置的阻力,起到提高推进力的效果。轮子29a、29b的大小的圆形的缺口并不限定于圆形,也可以是四边形、椭圆形、菱形等形状。

轮子(车轮)与主体之间的间隙确保有40mm以上。其原因在于,混凝土材料中的砂子、砂石(石头)的骨料为24mm左右,设想最大为40mm,而将间隙确保为40mm。此外,在混凝土整平作业中,为了使混凝土的骨料的砂石、石头能够穿过轮子(车轮)的缺口(孔),缺口(孔)的大小只要为直径约35mm~40mm左右即可。

<装卸辅助轮胎>

装卸辅助轮胎30a、30b在装置输送时安装。用于在输送时保护轮子29a、29b的齿(齿形构件27a、27b)以防止其缺失。此外,具有在输送时切断驱动而使车轮变自由的构造。

<升降机构>

具有使混凝土整平用二次振动装置1a的上下位置与混凝土面的高度相配地升降的机构,抑制混凝土整平用二次振动装置的倾斜在外力的作用下变大而向左右倾斜的状况。如图21的(a)、图21的(b)所示,该升降机构由升降马达51和导轨52、53构成。通常是在预拌混凝土的深度距钢丝网45的上端为约40mm~200mm的范围内进行混凝土地面施工。因而,使升降马达51上下移动而进行二次振动装置1a的高度调节,以使即使预拌混凝土深度在约40mm~200mm的范围内变动也能够进行混凝土整平作业。既可以构成为设置用于检测混凝土表面的检测传感器,自动地进行二次振动装置的高度调节,也可以手动进行。在进行远程输送、自动输送的情况下,优选设为自动高度调节机构。在图21的(a)中表示预拌混凝土的深度较浅的情况,在图21的(b)中表示预拌混凝土的深度较深的情况。导轨52、53与图1的升降机构31a、31b对应。

设于混凝土整平用二次振动装置1a和升降机构的抑制部件具备两个用于在抑制时吸收混凝土整平用二次振动装置1a的振动的减震器37。该两个减震器37进行二次振动装置2a的刮板13的水平角度调整。两个减震器37装备于两轮子各自的侧,调整两个减震器37的弹簧的厚度而进行水平角度调整。由此,即使输送装置2a倾斜,刮板13也始终与混凝土表面面接触,因此能够实现没有不均的均匀的混凝土整平。

<牵引钩机构>

牵引钩机构32用于借助连结接头33连结二次振动装置2a。该牵引钩机构32进行二次振动装置2a的刮板13的水平角度调整。二次振动装置1a和输送装置2a借助冲击吸收器34相连结,输送装置2a成为不受到二次振动的影响的构造。

<混凝土整平作业>

以下,对混凝土整平作业进行说明。

将二次振动装置1a和输送装置2a装入于卡车等并输送到作业现场。在作业人员到达混凝土地面的整平作业的现场时,使二次振动装置1a和输送装置2a连结。在输送装置2a输送时,由于在输送装置2a的两轮子安装有装卸辅助轮胎30,因此拆下两轮子的装卸辅助轮胎30。图3表示该状态。

如图6所示,在混凝土整平作业现场41将输送装置2a设置在钢丝网(钢筋)45上,实施混凝土表面的整平作业。在整平作业之后如附图标记42所示变得均匀。由于作业人员44在作业现场之外利用遥控器43等进行远程操作,因此改善了作业人员44的劳动环境,能谋求作业效率提升。在此,为了防止在混凝土整平作业中预拌混凝土进入到输送装置2的马达、驱动电路,除轮子29a、29b以外的马达、驱动电路等机构被密封在壳体21内。

如图17所示,混凝土整平用输送装置1除了上述的结构以外还具有与遥控器43进行通信的无线通信部171、进行整个系统的控制的控制器(计算机)172、检测混凝土表面的检测传感器173、用于使二次振动装置的刮板13的底面与检测的混凝土表面面接触的高度调整部174。电池22进行向混凝土整平用输送装置的电源供给和向混凝土整平用二次振动装置的电源供给。由于其他的结构如上所述,因此省略说明。

使用图19说明通过遥控器控制进行的混凝土整平作业(二次振动捣固和整平作业)。

首先,事先将二次振动装置1a和输送装置2a连结起来,设置于作业现场41。

在该状态下,当作业人员44接通遥控器43的开关时,从遥控器43经由无线通信部171接入控制器172的电源(步骤1901)。

控制器172进行是否运行停止的判断(步骤1902)。在不停止的情况、即运行模式状态时,首先进行混凝土表面检测(步骤1903)。进行刮板13的高度调整以使振动面与检测的表面面接触(步骤1904)。接下来,启动混凝土捣固(二次振动捣固)(步骤1905),开始混凝土整平(步骤1906)。即,输送装置2a牵引二次振动装置进行行驶(步骤1907)。针对整个作业现场区域进行该作业。

当控制器172利用遥控器43接收运行停止信号时运行结束(步骤1908)。

上述的说明针对由遥控器进行的远程控制进行了说明,但也可以构成为在输送装置内内置自动控制程序,按下运行开始按钮而自动进行二次振动和整平作业。

对由手动式混凝土整平用二次振动装置进行的混凝土整平作业进行说明。

如图9所示,在手动进行混凝土二次振动(捣固)和表面整平作业的情况下,将上述的二次振动装置1a搬运到混凝土整平作业现场41,安装配件部件90,实施二次振动(捣固)和混凝土表面的整平作业。在整平作业之后如附图标记42所示变得均匀。

具体而言,将拆装自如的锂离子电池92和控制器93连接起来,控制器93的一端连接于操作开关91。其另一端连接于二次振动用马达。至此完成设置。

如图18所示,当操作开关181接通时,从锂离子电池92接受到电源供给的控制器182驱动马达驱动器,起动二次振动用马达,进行上述那样的二次振动(捣固),进行出水。在手动式的二次振动中也是,将驱动源设为电池并提高了振动频率,从而混凝土表面整平作业的品质得到提高。

如此,根据第1实施方式,能够连结抑制混凝土的裂纹而进行耐久性提升并且谋求省力化、无人化的混凝土整平用二次振动装置从而实现一体的输送装置。此外,通过自动行驶能够谋求裂纹抑制和省力化。

在上述第1实施方式中,输送对象装置是二次振动装置,但并不限定于此,也可以连结激光整平机等在预拌混凝土的表面精加工作业中使用的装置而应用。此外,也可以将二次振动装置和激光整平机等两者连结起来,自航地进行预拌混凝土的表面精加工作业。

<第2实施方式概要>

如图13的(a)、图13的(b)、图12的(a)所示,本第2实施方式的混凝土整平用二次振动装置1a借助装置自身的锁定操作杆17与输送装置2a的连结接头4(33)连结而构成混凝土整平装置,利用未图示的远程控制器,作业人员通过无线的方式进行远程控制,使混凝土的二次振动动作和整平作业高效化。

与第1实施方式相同的附图标记表示同样的构件。与第1实施方式的不同点在于二次振动装置的结构和设置小型的车轮而代替输送装置的自由脚轮5。

<第2实施方式结构>

<第2实施方式混凝土整平用二次振动装置>

如图10、图11所示,混凝土整平用二次振动装置1a具有振荡器11a、11b、二次振动用马达12、刮板13、框架14、滑动件15a、15b、刮刀16和锁定操作杆17。在此,混凝土整平用二次振动装置1a的振动频率为50Hz-300Hz,励振加速度为7G以上。

<振荡器>

振荡器11a、11b装备于左右两处,使两个振子反转,抵消前后振动,而提取上下振动。振荡器11a和振荡器11b利用连结棒18相连结,通过装备于二次振动马达12的齿轮(gear)与设于连结棒18的端部的齿轮(gear)啮合,使彼此的振荡器内的相位一致,从而振荡器内的振动用的两个振子同时以相同方向的振动传递二次振动用马达12的驱动力,从而进行旋转。由此,抵消刮板13的前后振动,仅提取振荡器11a、11b的振动中的上下振动,使刮板13进行纵向振动,进行混凝土施工的排水、排气。振荡器的振动频率实现了能够在50Hz~300Hz的区域可变的振动振幅。这能够大幅度提高以往的二次振动装置的振动频率130Hz附近的产品为主的性能。基于振动频率符合130Hz地进行实施方式2的二次振动装置与以往产品的对比的结果,在以往的装置中,励振加速度在刮板的正中间为5G左右,励振加速度在两端为1G左右,但在实施方式2的二次振动装置中,励振加速度在刮板的正中间、两端平均而均匀地稳定在20G±10%左右。在刮板的两端实现了20倍的性能提升,在刮板的正中间也实现了4倍的性能提升。

对于由劳动基准法规定的对于二次振动装置(励振装置)而言的振动基准,处于2.5m/s

由于本第2实施方式的二次振动装置与后述的输送装置连结,使作业人员利用遥控器实现了混凝土整平装置,因此作业人员不会承受装置的振动,通过无人化来改善劳动环境和提升作业效率。

<二次振动用DC马达>

二次振动用马达12从锂离子电池22接受电力供给而驱动。二次振动用马达12具有使刮板13产生二次振动的作用。即,仅将纵向振动传递到刮板13,对积存于混凝土施工的内部的水、空气进行排出,而进行防止混凝土施工时的裂纹等的对策。对振荡器11a、11b赋予该上述那样的振动。

<刮板>

刮板13利用上述那样的构造的振荡器而产生纵向振动,用于对在混凝土施工中在现场积存于预拌混凝土内部的水、空气进行排出。刮板13的长度是约2m左右的长度,能够考虑到后述的输送装置的动力适当地变更长度。

<框架>

框架14以固有振动频率与振荡器的振动波长匹配的方式构成长度、重量。具体而言,优选为比刮板13的长度短一些的程度。在框架14上安装有振荡器11a和振荡器11b,能够使由振荡器产生的纵向振动在刮板13的长度方向上均等地传播。

<滑动件>

滑动件15是能够上下自由地进行动作的构造,设为不将来自二次振动装置2a的纵向振动传递到刮刀16的构造(隔振机构)。该构造的原因在于,滑动件15不会对利用刮刀16进行的预拌混凝土表面的整平作业产生影响。若振动传递到刮刀16,则不仅无法维持均匀性,也会引起由振动冲击导致的破损。

<刮刀>

刮刀16以均匀地整平混凝土表面的方式工作。刮刀16支承于在左右两处安装的滑动件15a、15b。该刮刀16具有略微超出刮板13的长度。其目的在于,使利用刮板13进行了排水、排气的混凝土表面彻底均匀化。刮刀16通过使其长度比刮板13的长度略长,从而也起到消除因混凝土被弹到刮板端部的现象而形成的凸状的条纹的效果。

<锁定操作杆>

锁定操作杆17用于将二次振动装置1a连结于混凝土整平用输送装置2a而进行牵引。利用锁定操作杆17,牵引钩机构32以不会脱离的方式安装于输送装置2a的连结接头33。另外,牵引钩机构32一体地构成使刮板13的振动衰减的滑动件机构。混凝土整平用输送装置2b由未图示的作业人员对混凝土整平用二次振动装置1a进行远程输送。

<第2实施方式混凝土整平用输送装置>

如图10、图11所示,混凝土整平用输送装置2具有壳体21、锂离子(Li-ion)电池22、压缩机23、马达驱动器24、转换器25、马达26a、26b、齿形构件27a、27b、齿轮箱28、轮子(车轮)29a、29b、装卸辅助轮胎30a、30b、进行混凝土整平用二次振动装置1b的上下升降的升降机构31、牵引钩机构32和连结接头33。图12的(a)、图12的(b)、图12的(c)表示图10的局部放大图。图12的(a)表示牵引钩局部放大图,图12的(b)表示滑动件局部放大图,图12的(c)表示二次振动用马达局部放大图。

<壳体(主体)>

壳体(主体)21收纳输送装置的马达、转换器、马达驱动器、齿轮箱、压缩机等驱动控制机构。如图14的(a)、图14的(b)所示,实际上在壳体安装罩而做成密封构造。其目的在于,在进行了混凝土整平作业的情况下防止预拌混凝土进入到壳体(主体)。

<锂离子电池>

锂离子电池22向输送装置2b和二次振动装置1b的马达供给电力。锂离子电池22能够通入大容量的电流,是能够通入为了使装置运转所需要的大电流的电池。作为其他的电池,能够使用镍氢、铅电池等。输送装置2b和二次振动装置1b所使用的电池并不限定于此,也可以使用太阳能发电系统、氢燃料电池等。

<压缩机>

由于马达部产生热,因此压缩机23用于使冷却介质向马达循环。

作为能够使马达冷却的散热系统,也可以替换为散热片、冷却风扇等。

<马达驱动器>

马达驱动器24由驱动马达的驱动电路板等构成,具有相对于马达的过电流保护、漏电保护等功能。上述的驱动电路板等优选为这样的构造:被壳体21保护,在混凝土整平作业中防止预拌混凝土进入到壳体21。

<转换器>

转换器25产生在装置内所需的直流电压。

<马达>

马达26a、26b驱动两轮的齿形状的轮子29a、29b使其旋转,供给二次振动装置1b的输送的驱动力。由于马达26a、26b分别装备于轮子29a、29b,采用独立驱动控制构造,因此能谋求驱动力的动力提升。在作业现场移动时,通过独立控制而使轮子29a和轮子29b旋转而推进。在混凝土整平时,马达26a和马达26b进行相位控制,使轮子29a和轮子29b同步旋转,而进行直行行驶。由此,消除混凝土整平作业的不均匀。

<齿形构件(齿形形状)>

齿形构件27a、27b使与钢丝网(钢筋)啮合地行驶的外周构成为齿形形状。该齿形形状能够与钢筋的间距(间隔)相配合地适当变更形状。例如在钢筋的间距较短的情况下减小齿形构件的牙,在钢筋的间距较大的情况下增大齿形构件的牙的形状。

<齿轮箱>

齿轮箱28传递马达26a、26b的驱动力。装备于轮子29a、29b这两侧且分别设于马达26a、26b的齿轮(gear)与轮子29a、29b啮合,能够获得期望的推进力。

<轮子>

轮子(车轮)29a、29b设为确保预拌混凝土内的行驶性的板厚(5mm)和圆形切边形状。根据实验可知,板厚只要为5mm以上,在强度上就没有问题。作为轮子的材料,能够使用铝、不锈钢等金属材料。这是为了确保装置的强度方面和耐久性。此时的输送装置的重量为约85Kg。轮子29a、29b具备大小的圆形的缺口(孔或开口)。这一点在进行预拌混凝土的整平作业的情况下会减小在预拌混凝土内行驶的输送装置的阻力,起到提高推进力的效果。轮子29a、29b的大小的圆形的缺口并不限定于圆形,也可以是四边形、椭圆形、菱形等形状。

轮子(车轮)与主体之间的间隙确保有40mm以上。其原因在于,混凝土材料中的砂子、砂石(石头)的骨料为24mm左右,设想最大为40mm,而将间隙确保为40mm。此外,在混凝土整平作业中,为了使混凝土的骨料的砂石、石头能够穿过轮子(车轮)的缺口(孔),缺口(孔)的大小只要为直径约35mm~40mm左右即可。

<装卸辅助轮胎>

装卸辅助轮胎30a、30b在装置输送时安装。用于在输送时保护轮子29a、29b的齿(齿形构件27a、27b)以防止其缺失。此外,具有在输送时切断驱动而使车轮变自由的构造。

<升降机构>

具有使混凝土整平用二次振动装置1b的上下位置与混凝土面的高度相配地升降的机构,抑制混凝土整平用二次振动装置的倾斜在外力的作用下变大而向左右倾斜的状况。

设于混凝土整平用二次振动装置1b和升降机构的抑制部件具备两个用于在抑制时吸收混凝土整平用二次振动装置1b的振动的减震器37。该两个减震器37进行二次振动装置2的刮板13的水平角度调整。两个减震器37装备于两轮子各自的侧,调整两个减震器37的弹簧的厚度而进行水平角度调整。由此,即使输送装置2倾斜,刮板13也始终与混凝土表面面接触,因此能够实现没有不均的均匀的混凝土整平。

<牵引钩机构>

牵引钩机构32用于借助连结接头33连结二次振动装置2b。该牵引钩机构32进行二次振动装置2b的刮板13的水平角度调整。二次振动装置1b和输送装置2b借助冲击吸收器34相连结,输送装置2b成为不受到二次振动的影响的构造。

<混凝土整平作业>

以下,对混凝土整平作业进行说明。

将二次振动装置1b和输送装置2b装入于卡车等并输送到作业现场。在作业人员到达混凝土地面的整平作业的现场时,使二次振动装置1b和输送装置2b连结。在输送装置2b输送时,由于在输送装置2b的两轮子安装有装卸辅助轮胎30,因此拆下两轮子的装卸辅助轮胎30。图14表示该状态。

如图15所示,在混凝土整平作业现场41将输送装置2设置在钢丝网(钢筋)45上,实施混凝土表面的整平作业。在整平作业之后如附图标记42所示变得均匀。由于作业人员44在作业现场之外利用遥控器43等进行远程操作,因此改善了作业人员44的劳动环境,能谋求作业效率提升。在此,为了防止在混凝土整平作业中预拌混凝土进入到输送装置2的马达、驱动电路,除轮子30a、30b以外的马达、驱动电路等机构被密封在壳体21内。

如此,根据第2实施方式,能够连结抑制混凝土的裂纹而进行耐久性提升并且谋求省力化、无人化的混凝土整平用二次振动装置从而实现一体的输送装置。此外,通过自动行驶能够谋求裂纹抑制和省力化。

在上述第2实施方式中,输送对象装置是二次振动装置,但并不限定于此,也可以连结激光整平机等在预拌混凝土的表面精加工作业中使用的装置而应用。此外,也可以将二次振动装置和激光整平机等两者连结起来,自航地进行预拌混凝土的表面精加工作业。

<第3实施方式>

图22~图27表示将第3实施方式的混凝土用整平用二次振动装置2c和输送装置1c连结而构成的混凝土整平装置,第3实施方式的混凝土整平装置的基本结构与第1实施方式以及第2实施方式的基本结构同样,附图及说明书中的相同的附图标记表示同样的构成构件。

参照图22,在本实施方式的二次振动装置1c中,与第1实施方式和第2实施方式相比,驱动用车轮(轮子)29a、29b相对于主体21而言位于更前方。具体而言,通过使驱动用的车轮29a、29b的旋转轴29c位于比将主体21的前后方向上的尺寸二等分的假想中心线P-P靠前方侧的位置,从而与该旋转轴29c位于假想中心线P-P上或比假想中心线P-P靠后方侧的位置的情况相比,使主体21的重心位于假想中心线P-P附近,取得重量平衡,使稳定性和驱动性优异。

参照图23和图24,在本实施方式中,小型的辅助车轮60位于驱动用车轮29a、29b的后方且其旋转轴62a位于比假想中心线P―P靠后方的位置。辅助车轮60具有:安装于主体21的轴承(bearing)21c的辅助车轮框架61、和固定于辅助车轮框架61的小型轮子62。辅助车轮框架61具有:以能够旋转的方式固定于主体21的基部61a、和从基部61a的两侧向下方延伸的支承部61b。

小型轮子62与驱动用车轮29a、29b同样是具有多个圆形的通孔的圆形切边形状,与驱动用车轮29a、29b相比直径尺寸较小的多个板状构件沿着与前后方向正交的横截方向排列而一体地构成,其旋转轴62a安装于辅助车轮框架61的支承部61b。

小型轮子62具有在绕轴线方向上交替地反复凹凸的齿型形状,具有多个凹曲部分63和位于凹曲部分63之间的凸部64。在各凸部64安装有沿横截方向延伸的管65。管65以无法旋转的方式安装于小型轮子62,从而不阻碍小型轮子62自身的旋转。

管65具有由芯是金属、鞘是合成橡胶、硅橡胶等柔软弹性材料形成的芯鞘构造。在管65整体由金属形成的情况下,在作业中有可能损伤混凝土地面的钢丝网45,但由于鞘由柔软弹性材料形成,因此即使接触钢丝网45也不会使其损伤。

管65保持在被小型轮子62夹紧的状态,在安装有管65的凸部64的两端的外表面侧未配置螺母、螺钉等固定件,而没有自板状构件向横截方向的外侧突出的突起。即,小型轮子62的两侧面62a、62b具有平坦的形状。

参照图25和图26,采用第2实施方式的二次振动装置1c,由于辅助车轮60以相对于位于主体的前方侧的驱动用的车轮29a、29b的驱动从动的方式移动、旋转,因此能够实现二次振动装置1的顺畅的操作。例如在二次振动装置1将行进路线变为与行进方向相反的方向的情况下,辅助车轮60追随驱动用的车轮29a、29b而旋转,因此能够实现顺畅的移动。

此外,即使在驱动用的车轮29a、29b陷落到钢丝网45的网眼的情况下,由于设计为小型轮子62的凹曲部63的长度尺寸大于钢丝的直径尺寸,管65比钢丝网45的网眼中的最大的尺寸即对角线的尺寸长,因此辅助车轮60也始终位于钢丝网45上而其自身不会陷落。

此外,由于小型框架62的凸部64为凸曲状,因此即使接触钢丝网45也不会使其损伤。并且,在用于固定管65的固定件等自小型框架62的两侧面62a、62b的外表面突出的情况下,在行驶中有可能勾挂于钢丝网45,但由于像已述那样在小型框架62的两侧面62a、62b的外表面没有突起而具有平坦的形状,因此不可能发生该事态。

参照图27的(a)、图27的(b),二次振动装置1c的刮板13具有沿其长度方向(横截方向)延伸的中空部70。通过使刮板13具有中空部70,从而能够实现二次振动装置1c整体的轻量化。此外,刮板13的底面具有朝向上方倾斜地延伸的后方倾斜部13。虽然有可能因在刮板13设置中空部70进行轻量化而使振动压力下降,但通过在维持形状的平衡的同时设置后方倾斜部71而减少与混凝土地面的接触面积,从而能够赋予所需的振动。

附图标记说明

1a、1b、1c、混凝土整平用二次振动装置;2a、2b、2c、混凝土整平用输送装置;3、连结部;4、连结接头;11a、11b、振荡器;12、二次振动用马达;13、刮板;14、框架;15、滑动件;16、刮刀;17、锁定操作杆;21、壳体;22、锂离子(Li-ion)电池;23、压缩机;24、马达驱动器;25、转换器;26a、26b、马达;27a、27b、齿形构件;28、齿轮箱;29a、29b、轮子;30a、30b、装卸辅助轮胎;31、31a、31b、升降机构;32、牵引钩机构;33、连结接头。

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