一种自航式砼搅拌船，深仓货船内仓的前部为骨料仓，骨料仓的后侧有抓斗吊；在深仓货船内仓的中部安装配料机、蓄水箱、砼搅拌机、减水剂箱和砼输送泵；深仓货船内仓的后部设置整体式钢密封粉料仓，该钢密封粉料仓底部的出料口与第一螺旋输送机的给料机构连接，第一螺旋输送机后端的出料管与第二螺旋输送机前端的进料管连接，第二螺旋输送机后端的出料管位于砼搅拌机顶部计量斗的上方。本发明通过在深仓货船内合理布置各种砼搅拌设备，是集骨料、粉料、水、外加剂等原材料的存储、计量、输送、搅拌、泵送一体化的自航式搅拌船，能够满足一次备料可浇筑大方量的基本要求，具有水上机动灵活性、自主航行、快速就位、砼生产能力大、稳定性好、低成本投入等特点。
1.一种自航式砼搅拌船，包括船舶(1)，其特征在于：所述船舶(1)为深仓货船，该深仓货船内仓的前部由隔板分隔成骨料仓(2)，所述骨料仓(2)后侧的左右两端各设置一台抓斗吊(3)；在所述深仓货船内仓的中部安装配料机(4)，该配料机(4)与骨料仓(2)之间设置蓄水箱(5)，并且配料机(4)出料口的下方设有料斗坑(7)；在所述配料机(4)的后方安装砼搅拌机(8)，该砼搅拌机(8)的旁边设置减水剂箱(6)，砼搅拌机(8)顶部的进料口与料斗坑(7)之间设置有爬升轨道(9)，且爬升轨道(9)上配备有爬升料斗(10)；在所述砼搅拌机(8)的下方安装砼输送泵(11)，该砼输送泵(11)的进料斗位于砼搅拌机(8)底部出料口的下方，砼输送泵(11)的出料口连接泵管(12)；在所述深仓货船内仓的后部设置整体式钢密封粉料仓(13)，该钢密封粉料仓(13)由气力输送管路进料，并且钢密封粉料仓(13)底部的出料口与第一螺旋输送机(14)的给料机构连接，所述第一螺旋输送机(14)采用水平布置形式，第一螺旋输送机(14)尾端的出料管与第二螺旋输送机(14’)前端的进料管连接，所述第二螺旋输送机(14’)前低后高倾斜布置，该第二螺旋输送机(14’)后端的出料管位于砼搅拌机(8)顶部计量斗的上方。
2.根据权利要求1所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：在所述配料机(4)的顶部设置有上大下小的整体式扩大仓(15)，该扩大仓(15)的内部由隔板分隔成三个独立的骨料进料仓。
3.根据权利要求1所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：所述整体式钢密封粉料仓(13)由骨架(13a)和粉料罐构成，在骨架(13a)上设置4行3列共12个粉料罐，其中中间的一列粉料罐为粉煤灰罐(13b)，两侧的粉料罐为水泥罐(13c)，所述粉煤灰罐(13b)的底部具有左右两个出料口，同一侧的4个出料口与第一螺旋输送机(14)上对应的给料机构连接；所述同一列的4个水泥罐(13c)底部的出料口与另一条第一螺旋输送机(14)连接。
4.根据权利要求3所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：在所述配料机(4)出料口的下方并排设置有左右两个料斗坑(7)，每一个料斗坑(7)的正后方安装一台砼搅拌机(8)，各料斗坑(7)与对应的砼搅拌机(8)之间配备一条爬升轨道(9)。
5.根据权利要求3所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：所述整体式钢密封粉料仓(13)配备有两套气力输送管路，其中一套气力输送管路由粉煤灰主管(16)和粉煤灰分管(17)组成，粉煤灰主管(16)设置在整体式钢密封粉料仓(13)的侧边，在粉煤灰主管(16)上接有4根粉煤灰分管(17)，各粉煤灰分管(17)与对应粉煤灰罐(13b)的顶部相通；另一套气力输送管路由水泥主管(18)和水泥分管(19)组成，水泥主管(18)设置在整体式钢密封粉料仓(13)的侧边，在水泥主管(18)上接有4根水泥分管(19)，各水泥分管(19)与同一行两个水泥罐(13c)的顶部相通。
6.根据权利要求3或5所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：所述粉煤灰罐(13b)和水泥罐(13c)的下部均为上大下小的圆锥结构。
7.根据权利要求6所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：在所述粉煤灰罐(13b)和水泥罐(13c)靠近底部出料口的位置均安装有上、下两层破拱喷嘴(20、21)，其中上喷嘴(20)的出口倾斜向下，而下喷嘴(21)的出口倾斜向上。
8.根据权利要求3所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：所述第一螺旋输送机(14)的给料机构由喉管(22)、电动给料器(23)和法兰管(24)组成，其中法兰管(24)与粉料罐底部的出料口相接，所述电动给料器(23)位于喉管(22)与法兰管(24)之间，两相邻部件之间通过法兰连接。
9.根据权利要求1或3或8所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：所述第一螺旋输送机(14)的出料管位于第二螺旋输送机(14)进料管的正上方，两者之间通过布袋管(25)连接。
10.根据权利要求1所述的自航式砼搅拌船，其特征在于：在所述深仓货船中部的船舷上装有潮差自动补偿器(26)。
一种自航式砼搅拌船
技术领域
[0001] 本发明属于船舶领域，具体地说，特别涉及一种自航式砼搅拌船。
背景技术
[0002] 近年来，随着国家基础工程建设规模不断扩大，建筑企业施工机械化程度日益扩大，施工单位面临的施工环境也多样化，如跨海、跨江、沿海港口等基础工程由全陆地向沿海、近海延伸，一些大型施工工程项目存在水上施工不可避免，项目存在陆地-水上施工兼顾方式，或者完全是水上(海上)施工。因此，建筑工程市场存在需求一种机动性好、价格低廉的水上搅拌站和砼搅拌船。中国专利ZL 200420021650.6于2005年4月13日公告了一种砼搅拌船，在船舶中部甲板设置料斗仓，料斗仓包括骨料称重装置和移动启闭料斗，所述的骨料称重装置设在移动启闭料斗的下方，骨料通过皮带输送机经大倾角骨料输送机送至搅拌楼。以上砼搅拌船存在的不足在于：
[0003] 1、机动性差，不能自航。尤其在沿海施工水域，日常砼生产时，需配套其它辅助船舶如大型拖轮、抛锚船、材料运输船等配合工作；机动性差，因此转场费用高。
[0004] 2、大型非自航式砼搅拌船建造费用高，一般采用甲板驳船为母船平台，单艘建造单价大于3000万元以上。同时建造周期长，资金投入大。当采用双套砼生产设计时，费用投入巨大。
[0005] 3、一般配置1～2台(H＝50m)液压布料杆时，实际有效砼浇注高度受限。一般用于浇注海上低墩身、承台、基桩施工；当施工浇注高度超过50m时，无法满足。
[0006] 4、水泥、粉煤灰、碎石、黄沙等原材料的上料均采用大倾角皮带输送机进行，皮带输送机的结构复杂、拆装困难，不利于后期维修和清理粉料废料，并且成本投入高，输送效率较低。
发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种集存储、计量、输送、搅拌、泵送于一体的自航式砼搅拌船。
[0008] 本发明的技术方案如下：一种自航式砼搅拌船，包括船舶，其关键在于：所述船舶为深仓货船，该深仓货船内仓的前部由隔板分隔成骨料仓，所述骨料仓后侧的左右两端各设置一台抓斗吊；在所述深仓货船内仓的中部安装配料机，该配料机与骨料仓之间设置蓄水箱，并且配料机出料口的下方设有料斗坑；在所述配料机的后方安装砼搅拌机，该砼搅拌机的旁边设置减水剂箱，砼搅拌机顶部的进料口与料斗坑之间设置有爬升轨道，且爬升轨道上配备有爬升料斗；在所述砼搅拌机的下方安装砼输送泵，该砼输送泵的进料斗位于砼搅拌机底部出料口的下方，砼输送泵的出料口连接泵管；在所述深仓货船内仓的后部设置整体式钢密封粉料仓，该钢密封粉料仓由气力输送管路进料，并且钢密封粉料仓底部的出料口与第一螺旋输送机的给料机构连接，所述第一螺旋输送机水平布置，第一螺旋输送机后端的出料管与第二螺旋输送机前端的进料管连接，所述第二螺旋输送机前低后高倾斜布置，该第二螺旋输送机后端的出料管位于砼搅拌机顶部计量斗的上方。
[0009] 采用以上技术方案，船舶选用深仓货船，具备连续自航、快速定位和水上移动能力。深仓货船内仓的前部被隔离成独立的骨料仓，用于存放碎石、黄砂。深仓货船内仓的中部设计成主机工作平台，布置配料机、蓄水箱、减水剂箱、料斗坑、砼搅拌机和爬升轨道等。深仓货船内仓的后部安装整体式钢密封粉料仓，用于存放粉煤灰和水泥。本发明用于砼生产时：
[0010] 1、骨料仓内的黄砂(或碎石)由抓斗吊抓入配料机，经称重后入料斗坑，再由爬升料斗经轨道运送入砼搅拌机的搅拌罐内；
[0011] 2、钢密封粉料仓内的水泥(或粉煤灰)由给料机构输送到水平布置的第一螺旋输送机，再由倾斜布置的第二螺旋输送机送入砼搅拌机的搅拌罐内；
[0012] 3、蓄水箱内的淡水以及减水剂箱内的减水剂等液体由各自的管路泵入砼搅拌机的搅拌罐内；
[0013] 4、硅粉、纤维添加剂(袋装)称重后由爬升料斗经爬升轨道运送入砼搅拌机的搅拌罐内；
[0014] 5、最后由砼搅拌机配备的电路控制系统进行全电脑自动控制，在砼搅拌机的搅拌罐内进行集中、强制搅拌，砼经过充分搅拌均匀后，流入砼输送泵的进料斗内，经高压砼泵由泵管泵送到桥面高索塔或主梁悬浇施工现场。
[0015] 本发明通过在深仓货船内合理布置各种砼搅拌设备，是集骨料、粉料、水、外加剂等原材料的存储、计量、输送、搅拌、泵送一体化的自航式搅拌船，粉料、骨料等原材料不需经过二次转运，能够满足一次备料可浇筑大方量的基本要求。
[0016] 在上述配料机的顶部设置有上大下小的整体式扩大仓，扩大仓采用钢板、型钢焊接成一个整体，该扩大仓的内部由隔板分隔成三个独立的骨料进料仓(左、右仓为碎石料，中间为砂)，每仓各一个下料口，以便于分门别类进行下料，并采用皮带输送到一个共用称量斗秤中进行称重。
[0017] 上述整体式钢密封粉料仓由骨架和粉料罐构成，在骨架上设置4行3列共12个粉料罐，其中中间的一列粉料罐为粉煤灰罐，两侧的粉料罐为水泥罐，所述粉煤灰罐的底部具有左右两个出料口，同一侧的4个出料口与第一螺旋输送机上对应的给料机构连接；所述同一列的4个水泥罐底部的出料口与另一条第一螺旋输送机连接。以上结构既有利于扩大粉料仓容量，保障船舶的稳定性；同时，两种粉料仓(即8个水泥仓与4个粉煤灰仓)相互独立、密封隔离，能有效防止粉料混合。
[0018] 为了提高工作效率，扩大砼生产能力，在上述配料机出料口的下方并排设置有左右两个料斗坑，每一个料斗坑的正后方安装一台砼搅拌机，各料斗坑与对应的砼搅拌机之间配备一条爬升轨道。
[0019] 上述整体式钢密封粉料仓配备有两套气力输送管路，其中一套气力输送管路由粉煤灰主管和粉煤灰分管组成，粉煤灰主管设置在整体式钢密封粉料仓的侧边，在粉煤灰主管上接有4根粉煤灰分管，各粉煤灰分管与对应粉煤灰罐的顶部相通；另一套气力输送管路由水泥主管和水泥分管组成，水泥主管设置在整体式钢密封粉料仓的侧边，在水泥主管上接有4根水泥分管，各水泥分管与同一行两个水泥罐的顶部相通。以上结构简单可靠，粉煤灰和水泥通过独立输送管系进料，避免了误操作引起粉料混装事故。
[0020] 为了有利于粉料下料，上述粉煤灰罐和水泥罐的下部均为上大下小的圆锥结构。
[0021] 在上述粉煤灰罐和水泥罐靠近底部出料口的位置均安装有上、下两层破拱喷嘴，其中上喷嘴的出口倾斜向下，而下喷嘴的出口倾斜向上。两层破拱喷嘴同时吹气，能增加气流的冲击效果，更好地消除粉料堆积，破除粉料成拱，有利于下料。
[0022] 为了简化结构，方便安装及下料，同时保证连接的牢靠性，上述第一螺旋输送机的给料机构由喉管、电动给料器和法兰管组成，其中法兰管与粉料罐底部的出料口相接，所述电动给料器位于喉管与法兰管之间，两相邻部件之间通过法兰连接。
[0023] 上述第一螺旋输送机的出料管位于第二螺旋输送机进料管的正上方，两者之间通过布袋管连接。第一螺旋输送机与第二螺旋输送机之间采用软连接，不仅拆除方便，而且有利于后期维修和清理粉料废料。
[0024] 在上述深仓货船中部的船舷上装有潮差自动补偿器，潮差自动补偿器起补偿水位涨落的作用，该装置用于船舶与水中结构物连接处，减少因水位变化而弯折泵管，避免爆管。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 1、具有水上机动灵活性、自主航行、快速就位等特点；采用大吨位机动船改造时，满足海上施工、防台应急撤离、减少转场拖带费用等显著优点；同时，大大减少了配套其它砼生产辅助船舶的租赁或成本投入。
[0027] 2、本发明可用于更大吨位机动船舶(船体宽度加大，增加横向稳定性)，适用于设计、建造海上自航式砼搅拌船。若采用5000t以上机动深仓船，可达120m3/h，一次备料砼浇注达1200m3以上。
[0028] 3、整体式钢密封粉料仓采用三维CAD/CAE技术优化设计，由钢板和型钢、无缝钢管焊接而成。整个粉料仓分成12个独立仓，分成4行3列形式；8个纵向料仓用于存放水泥，中间4个仓用于存放粉煤灰，各仓相互独立、密封隔离，能有效防止粉料混合。
[0029] 4、采用独创粉料接力输送技术即采用“电动给料器+螺旋输送机接力输送技术”，解决了粉料输送接力定量输送难题。
[0030] 5、采用深舱机动船建造自航式砼搅拌船，具有有效仓容大，满载时重心底，稳定性好等优点；骨料仓、粉料仓容量大且结构紧凑。
[0031] 6、采用普通大吨位机动船即可改造实施，非常适用于建筑单位水上施工。成本投入低，对比采用非自航甲板驳船改造简易砼搅拌船和大型自航式砼搅拌船，其砼生产能力大、稳性好、成本低、经济性强、实用性高。
[0032] 7、本发明配置有潮差自动补偿器，非常适用于海上水上施工，尤其适用于水上(海上)高墩身、高索塔(含箱梁悬浇)而液压布料杆高度(＞55m)不足时，需泵送工艺时使用。
附图说明
[0033] 图1为本发明的结构示意图。
[0034] 图2为图1的俯视图。
[0035] 图3为本发明中第一、二螺旋输送机的结构示意图。
[0036] 图4为本发明中第一螺旋输送机的给料机构以及喷嘴的结构示意图。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0038] 如图1、图2所示，船舶1为深仓货船，该深仓货船的前端为前机舱27，深仓货船的后端为船员生活区28，且船员生活区28的下方设置为动力机舱29。深仓货船配备的动力系统与现有结构相同，在此不做赘述。所述前机舱27与动力机舱29之间为深仓货船的内仓，该深仓货船内仓的前部由多块隔板分隔成四个独立的骨料仓2，这四个骨料仓2均为上端敞口的长方体型腔，且容积相等，用于存放黄砂或碎石。
[0039] 从图1、图2中可知，在骨料仓2后侧的左右两端各设置一台抓斗吊3，该抓斗吊3由方形箱式基础支座30支撑，抓斗吊3能相对方形箱式基础支座30转动，用于抓取骨料仓2中的黄砂或碎石。在所述深仓货船内仓的中部安装配料机4，该配料机4采用山东路通三斗PLD1200C配料机，分料器左、右分料。PLD1200系列混凝土配料机是一种与搅拌机配套使用的自动配料设备，它可根据用户设定的混凝土配比，自动完成2～4种砂、石等骨料的配料程序。该机由给料机构、称量系统、电气控制系统等组成，其特点是整体“一”字形排列，给料机构为皮带机给料，骨料、水泥、水、液体外加剂的配料均采用电子秤计量。所述配料机
4的顶部设置有上大下小的整体式扩大仓15，该扩大仓15由钢板、型钢焊接而成，扩大仓15的内部由隔板分隔成三个独立的骨料进料仓，每仓各一个下料口，并采用皮带输送到配料机4内的电子斗秤中进行称重。在所述深仓货船中部的船舷上装有潮差自动补偿器26，该潮差自动补偿器26起补偿水位涨落的作用。
[0040] 如图1、图2中所示，在配料机4与骨料仓2之间设置钢制蓄水箱5，该蓄水箱5位于两台抓斗吊3的后侧，用于盛装淡水，蓄水箱5上接有输送淡水的管路。在所述配料机4出料口的下方并排设置有左右两个料斗坑7，每一个料斗坑7的正后方工作平台安装一台砼搅拌机8，各料斗坑7与对应砼搅拌机8顶部的进料口之间设置有爬升轨道9，爬升料斗10能够将物料输送到砼搅拌机8内。砼搅拌机8采用双卧轴强制式搅拌机，砼搅拌机8的结构为现有技术，在此不做赘述。
[0041] 从图1、图2中可知，在每台砼搅拌机8的下方均安装有砼输送泵11，该砼输送泵11的进料斗位于砼搅拌机8底部出料口的下方，砼输送泵11与砼搅拌机8之间设置X形出料器(分料溜槽)。所述砼输送泵11的出料口连接泵管12，泵管12用于将制成的砼输送到特定的浇筑位置。所述左边一台砼搅拌机8的左侧设置有减水剂箱6，减水剂箱6用于盛装减水剂等液体。
[0042] 从图1、图2、图3、图4中还可知，在深仓货船内仓的后部设置整体式钢密封粉料仓13，该钢密封粉料仓13由气力输送管路进料。所述整体式钢密封粉料仓13由骨架13a和粉料罐构成，在骨架13a上设置4行3列共12个粉料罐，其中中间的一列粉料罐为粉煤灰罐13b，用于盛装粉煤灰，两侧的粉料罐为水泥罐13c，用于盛装水泥。所述粉煤灰罐13b的下部为上大下小的圆锥结构，粉煤灰罐13b的底部具有左右两个出料口，同一侧的4个出料口与第一螺旋输送机14上对应的给料机构连接；所述水泥罐13c的下部也为上大下小的圆锥结构，同一列的4个水泥罐13c底部的出料口与另一条第一螺旋输送机14的给料机构连接。在所述粉煤灰罐13b和水泥罐13c靠近底部出料口的位置均安装有上、下两层破拱喷嘴20、21，其中上喷嘴20的出口倾斜向下，而下喷嘴21的出口倾斜向上。上、下两层喷嘴20、21由同一高压气路供气，上、下两层喷嘴20、21同时吹气，能增加气流的冲击效果，更好地消除煤灰罐13b或水泥罐13c内粉料堆积，破除粉料成拱，有利于下料。
[0043] 从图1、图2中进一步可知，整体式钢密封粉料仓13配备有两套气力输送管路，其中一套气力输送管路由粉煤灰主管16和粉煤灰分管17组成，粉煤灰主管16设置在整体式钢密封粉料仓13的侧边，在粉煤灰主管16上接有4根粉煤灰分管17，各粉煤灰分管17与对应粉煤灰罐13b的顶部相通；另一套气力输送管路由水泥主管18和水泥分管19组成，水泥主管18设置在整体式钢密封粉料仓13的侧边，并与粉煤灰主管16位于同一侧，在水泥主管18上接有4根水泥分管19，各水泥分管19与同一行两个水泥罐13c的顶部相通。
[0044] 如图1、图2、图3、图4，在钢密封粉料仓13的下方沿船体的长度方向布置有4条第一螺旋输送机14，每条第一螺旋输送机14的后侧对应设置有第二螺旋输送机14’。所述第一螺旋输送机14水平布置，在同一第一螺旋输送机14上从前往后具有四个给料机构，该给料机构由喉管22、电动给料器23和法兰管24组成，其中法兰管24与对应粉料罐底部的出料口相接，所述电动给料器23位于喉管22与法兰管24之间，两相邻部件之间通过法兰连接，而喉管22与第一螺旋输送机14的内部相通。所述第二螺旋输送机14’前低后高倾斜布置，第二螺旋输送机14’前端的进料管竖直布置，该进料管位于第一螺旋输送机14后端出料管的正下方，两者之间通过布袋管25连接。所述左边两条第二螺旋输送机14’后端的出料管均位于左侧砼搅拌机8顶部进料口的上方，右边两条第二螺旋输送机14’后端的出料管均位于右侧砼搅拌机8顶部计量斗的上方。
[0045] 本发明用于砼生产时：
[0046] 1、骨料仓2内的黄砂(或碎石)由抓斗吊3抓入配料机4，经称重后入料斗坑7，再由爬升料斗10经爬升轨道9运送入砼搅拌机8的搅拌罐内；
[0047] 2、钢密封粉料仓13内的水泥(或粉煤灰)由给料机构输送到水平布置的第一螺旋输送机14，再由倾斜布置的第二螺旋输送机14’送入砼搅拌机8的搅拌罐内；
[0048] 3、蓄水箱5内的淡水以及减水剂箱6内的减水剂等液体由各自的管路泵入砼搅拌机8的搅拌罐内；
[0049] 4、硅粉、纤维添加剂(袋装)称重后由爬升料斗10经爬升轨道9运送入砼搅拌机8的搅拌罐内；
[0050] 5、最后由砼搅拌机8配备的电路控制系统进行全电脑自动控制，在砼搅拌机8的搅拌罐内进行集中、强制搅拌，砼经过充分搅拌均匀后，流入砼输送泵11的进料斗内，经高压砼泵由泵管12泵送到桥面高索塔或主梁悬浇施工现场。
