麻海棟 周苗苗 麻建鎖

(河北建筑工程學(xué)院,河北 張家口 075000)

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混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器的設(shè)計(jì)研究

麻海棟 周苗苗 麻建鎖

(河北建筑工程學(xué)院,河北 張家口 075000)

基于現(xiàn)階段混凝土施工養(yǎng)護(hù)時(shí)人工覆膜和一般覆膜器覆膜的不足，設(shè)計(jì)了一種新型覆膜養(yǎng)護(hù)器，通過(guò)結(jié)構(gòu)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有成本較低，操作靈活便捷，適用性強(qiáng)，功能較為齊全的特點(diǎn)，在實(shí)際的混凝土養(yǎng)護(hù)工程中可靠環(huán)保，有很高的綜合效益.可廣泛應(yīng)用于建筑，橋梁，機(jī)場(chǎng)等混凝土施工面積較大的工程中，對(duì)混凝土工程的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制具有積極作用.

混凝土養(yǎng)護(hù)；覆膜養(yǎng)護(hù)器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；自動(dòng)剪膜

0 前 言

當(dāng)今我國(guó)混凝土建筑發(fā)展尤為迅速，從新材料、新技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，到實(shí)體建筑的建造，都取得驚人的成就.而混凝土工程的建造環(huán)節(jié)中澆筑養(yǎng)護(hù)是重中之重.通常在建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，主體結(jié)構(gòu)的混凝土樓板、樓梯等部位在澆筑完畢后要進(jìn)行抹壓、養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)在比較常用的養(yǎng)護(hù)方法是在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上進(jìn)行覆膜.即在混凝土初凝之后終凝之前，人工進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的鋪貼，使混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜和混凝土表面緊密結(jié)合，促進(jìn)混凝土的水化效應(yīng)，在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中起到防裂保濕的顯著作用.這種傳統(tǒng)的覆膜方法操作時(shí)需要多名工人同時(shí)進(jìn)行，而且要通過(guò)控制使混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜和混凝土緊密貼合，沒(méi)有氣泡，鋪貼混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜占用時(shí)間比較長(zhǎng).目前用于混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)的器械，基本都是由一個(gè)抹壓板和一個(gè)壓膜輥構(gòu)成，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，功能不完善，或者采用震動(dòng)電機(jī)進(jìn)行抹壓、覆膜，需要耗電，造價(jià)高且不符合節(jié)能環(huán)保的要求，相匹配的混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的寬度單一且固定，只適應(yīng)于平面混凝土的覆膜鋪貼，同時(shí)在一次鋪貼完畢后還需人工用鏟子鏟斷養(yǎng)護(hù)薄膜，導(dǎo)致工作效率低下.

針對(duì)目前覆膜養(yǎng)護(hù)器械的缺點(diǎn)，本研究從基本的覆膜原理出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種操作方便、造價(jià)低廉，功能齊全，省時(shí)省力的器械，簡(jiǎn)化混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的鋪貼流程，提高施工質(zhì)量和效率.

1 覆膜養(yǎng)護(hù)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)實(shí)際工程操作需要，考慮一下原則進(jìn)行覆膜養(yǎng)護(hù)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

(1)在自動(dòng)覆膜的同時(shí)應(yīng)具有一定的抹壓混凝土的功能；(2)應(yīng)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作靈活方便，工人操作時(shí)省時(shí)省力的特點(diǎn)，基本一名工人就可以完成混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的鋪貼工作；(3)工作的適用范圍應(yīng)比較廣泛，應(yīng)彌補(bǔ)目前一般覆膜器不能在特殊截面形狀的構(gòu)件上工作的缺點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、機(jī)場(chǎng)等各種混凝土工程的覆膜養(yǎng)護(hù)工作；(4)能夠自動(dòng)剪斷養(yǎng)護(hù)薄膜，避免傳統(tǒng)的人工鏟斷養(yǎng)護(hù)薄膜的過(guò)程，從而顯著提高鋪貼效率；(5)本體部分可以通過(guò)自身的鉸接，插銷連接等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拆分或組裝，方便攜帶和搬運(yùn)；(6)通過(guò)選擇不同長(zhǎng)度的滾軸，根據(jù)不同的工作面積，可以靈活搭配不同寬度的養(yǎng)護(hù)薄膜.

1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了解決現(xiàn)有混凝土覆膜器在實(shí)際工程應(yīng)用中的一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)理論分析，提出一種混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，其主體部分包括輥軸、剪膜支撐輥軸和把手，輥軸共三根，對(duì)應(yīng)平行設(shè)置，兩側(cè)端部平齊且呈三角排布，同一側(cè)端部三根輥軸之間用連桿互連；三根輥軸中，兩根位于底部?jī)蓚?cè)，分別為前置壓膜輥輥軸和后置壓膜輥輥軸，前置壓膜輥具有覆壓薄膜和行進(jìn)的作用，后置壓膜輥具有抹壓混凝土和支撐行進(jìn)的作用；另一根位于頂部中間，為套膜輥軸，其上纏有混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜.前置壓膜輥輥軸和后置壓膜輥輥軸之間通過(guò)兩根連桿相連，兩段連桿之間通過(guò)鉸接定位器連接.且輥軸之間的連桿在鉸接定位器處向下彎折，所形成夾角a范圍120°～180°，以便覆膜器在樓梯等折形構(gòu)件上保持平衡，順暢行進(jìn).

同時(shí)，本覆膜器設(shè)置了可以折疊的兩根把手，分別連接在膜輥軸的兩端.

本覆膜器特別設(shè)計(jì)了剪切裝置，所述剪切裝置包括剪刀器、剪刀器控制開(kāi)關(guān)、剪膜支撐輥和套膜輥制動(dòng)器.剪刀器固定在兩根第一側(cè)連桿之間，相應(yīng)位置設(shè)置了彈簧器，剪刀器控制開(kāi)關(guān)的底端通過(guò)軟絲線與剪刀器連接，中間固定在第一側(cè)連桿上，當(dāng)鋪貼完畢后，扭動(dòng)剪刀器控制開(kāi)關(guān)，放松絲線，隨著套膜輥的制動(dòng)，薄膜緊繃，同時(shí)剪刀器利用彈簧的彈性勢(shì)能剪斷薄膜，動(dòng)作連貫.其結(jié)構(gòu)整體構(gòu)造及套膜輥制動(dòng)器的細(xì)部構(gòu)造見(jiàn)圖1和圖2，及其在平面、折形面和弧形面上的行進(jìn)狀態(tài)見(jiàn)圖3、圖4、圖5.

2 覆膜養(yǎng)護(hù)器的特點(diǎn)

本混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器克服了現(xiàn)階段人工覆膜效率低下，占用大量勞動(dòng)資源的缺點(diǎn)，也解決了一般覆膜器構(gòu)造簡(jiǎn)單，功能不完善，覆膜的寬度單一且固定，或者有些器械成本較高且消耗電能的問(wèn)題.能夠大幅度提高施工效率，自動(dòng)化程度相對(duì)較高，適用范圍廣泛.其主要特點(diǎn)如下：

(1)本覆膜養(yǎng)護(hù)器通過(guò)輥軸和連桿的合理連接以及鉸接定位器的配合，具有抹壓混凝土和覆膜的功能，而且行進(jìn)靈活，操作方便，適用于平面、弧形、折形截面的混凝土構(gòu)件上的鋪膜工作.因此可廣泛適用于建筑，橋梁，機(jī)場(chǎng)的混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工程.

(2)該覆膜養(yǎng)護(hù)器具有自動(dòng)剪斷薄膜的功能，只需扭動(dòng)剪刀器控制開(kāi)關(guān)，隨著套膜輥制動(dòng)裝置夾緊滾軸，使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在繃緊薄膜的同時(shí)剪刀器剪斷薄膜，過(guò)程銜接恰當(dāng)，剪膜動(dòng)作迅速?gòu)氐?，省時(shí)省力，快捷方便，避免了傳統(tǒng)施工中覆膜完畢后人工用鏟子鏟斷薄膜的繁瑣過(guò)程，充分的提高了施工效率.

(3)設(shè)計(jì)的覆膜養(yǎng)護(hù)器從結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改善，最大程度上提高了其施工操作的自動(dòng)化性能，同時(shí)不用消耗電能等其它輔助能源.

此覆膜養(yǎng)護(hù)器通過(guò)構(gòu)造的合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，成本較低，操作靈活便捷，適用性強(qiáng)，功能較為齊全，在實(shí)際的混凝土養(yǎng)護(hù)工程中可靠環(huán)保，有很高的綜合經(jīng)濟(jì)效益.

圖1 覆膜養(yǎng)護(hù)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 套膜輥制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 覆膜器在平面構(gòu)件上工作的示意圖

圖4 覆膜器在折形截面構(gòu)件上工作的示意圖

圖5 覆膜器在弧形截面構(gòu)件上工作的示意圖

3 覆膜養(yǎng)護(hù)器的使用及操作方法

混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器的使用步驟和應(yīng)用方法具體如下：

步驟一：在混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的鋪貼操作前，將套膜輥軸兩端的活動(dòng)插銷拔開(kāi)，并將膜輥軸套入塑料薄膜套筒中，再使膜輥軸就位，插入插銷.

步驟二：在需要覆膜養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件邊緣拉出混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的起始端，使其從下方穿過(guò)前置壓邊輥和前置壓膜輥，并從上方穿過(guò)剪膜支撐滾軸.用固定物固定混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜的起始端，并調(diào)節(jié)把手的角度和剪刀器控制開(kāi)關(guān)，以便于人工拉動(dòng)的同時(shí)也使剪刀器的軟絲線繃緊，同時(shí)使套膜輥制動(dòng)器的夾片打開(kāi)，覆膜施工前的工作準(zhǔn)備完畢.

步驟三：隨后操作人員緩慢拉動(dòng)混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器，通過(guò)前置壓輥的碾壓使混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜緊貼在混凝土表面，同時(shí)后置壓輥具有一定碾壓混凝土的作用，在單幅混凝土養(yǎng)護(hù)薄膜鋪貼到構(gòu)件的邊緣時(shí)，打開(kāi)剪刀器控制開(kāi)關(guān)，剪斷薄膜，一次鋪貼完畢.

步驟四：收起覆膜養(yǎng)護(hù)器，在下個(gè)工作平面上重復(fù)以上操作，直至整個(gè)覆膜工作完成.

4 結(jié) 語(yǔ)

混凝土養(yǎng)護(hù)工程是混凝土施工工程中的關(guān)鍵且重要的環(huán)節(jié)，其養(yǎng)護(hù)質(zhì)量直接影響混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度、抗裂性能、抗?jié)B性能和耐久性等相關(guān)性能.此混凝土覆膜養(yǎng)護(hù)器的構(gòu)造設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，實(shí)際操作靈活方便，功能完善，適用性很強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于建筑，橋梁，機(jī)場(chǎng)等混凝土澆筑面積較大的工程中，對(duì)混凝土工程養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制具有積極作用.

[1]GB50204-2015,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2015

[2]GB50666-2011,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011

Research on the Design of Concrete Covering Film and Curing Device

MAHai-dong，ZHOUMiao-miao，MAJian-suo

(Hebei University of Architecture,Zhangjiakou 075000,Hebei,China)

Based on the insufficiency of artificial film mulching and film mulching device with the concrete construction and maintenance at present,the design of a new concrete covering film curing device,through rational optimized design of structure,has advantages of lower cost,flexible and convenient operation,strong applicability,more complete function,reliable environmental protection and high comprehensive benefit in the actual maintenance of concrete engineering.It can be widely used in architecture,bridges,airports,and the projects with large areas of concrete structure,which plays a positive role in the quality control of concrete engineering maintenance.

concrete curing;concrete covering film and curing device;architectural design;automatic film cutting

2016-03-11

麻海棟(1989-)，男，在讀研究生.

TU 6

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