一种应用3D打印技术的基桩制造机的制作方法

本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，尤其涉及一种应用3d打印技术的基桩制造机。

背景技术：

3d打印是一种新型的快速增材制造技术，其可以将电子蓝图配以耗材精确地打印出实体，具有成型快、污染小、节约材料和产品质量高等优点。目前该项技术在建筑工程领域的发展日趋成熟，虽未产业化，但已能在既有基础上独立打印出低层建筑实体。

近年来，随着申遗的快速发展，古遗址、文物保护和修复已成为研究的热点。iccrom、whc、icomos及其他诸多研究机构及广大学者，都在致力于研究探索古建筑的保护与修复工作。然而，对于具有上百年历史的古遗址、古建筑病害及损毁的报道仍然屡见不鲜。历史古建筑具有较大的历史价值、科学价值和艺术价值，因此，在特殊结构改造中，需要整体拆迁古建筑，再迁移、修复、复建，避免损害其历史价值、科学价值和艺术价值。

复建时需要对古建筑基桩的修复。现有的桩基础按施工方法可分为灌注桩和预制桩两大类。其中灌注桩需要提前通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基中先形成桩孔，再下放钢筋笼然后灌注混凝土。在这过程中，由于地下土质条件的复杂及不确定性，灌注桩成桩质量难控制，常容易出现断桩、缩颈、孔底虚土或沉渣厚等质量问题，一般需要模具，当拔出模具时，桩身质量更是难以控制；相比之下，预制桩虽然桩身质量较佳，但由于设计深度的不确定性和运输吊装等的限制，其桩长较固定，而且在施工时往往需要接桩、截桩，费时费力，而且会造成不必要的材料浪费。此外，对于一些内部具有细部结构的特殊桩基(如能量桩等)，一次制模成型困难，还将面临二次施工等问题。

针对上述传统桩基施工中的缺陷与不足，并且为满足目前特殊桩基越来越高的施工要求，有待发挥3d打印技术的优势，开发出一种可适用于常规桩基和特殊桩基的新型基桩制造机。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种应用3d打印技术的基桩制造机，解决基桩一次成模困难的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种应用3d打印技术的基桩制造机，包括供料箱、行走机构、打印机构和控制台，所述打印机构安装于所述行走机构的顶部，所述打印机构包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、第四伸缩杆和打印喷头，所述第一伸缩杆垂直于所述行走机构的顶部，所述第一伸缩杆的第一端部与所述行走机构转动连接，所述第二伸缩杆的第一端部与所述第一伸缩杆的第二端部固定连接，所述第二伸缩杆与所述第一伸缩杆相互垂直，所述第二伸缩杆的第二端部与所述第三伸缩杆的中部固定连接，所述第四伸缩杆的第一端部与所述第三伸缩杆滑动连接，所述第四伸缩杆与所述第一伸缩杆相互平行，所述第四伸缩杆的第二端部安装有打印喷头，所述第四伸缩杆的第二端部朝向设有所述行走机构的一端，所述供料箱与所述打印喷头连通，所述控制台安装于所述行走机构上。通过3d打印技术直接在桩孔中打印基桩，便于一次制模成型，还能避免断桩、缩颈。

进一步，所述第三伸缩杆包括固定套筒和第一伸缩杆体，所述固定套筒与所述第二伸缩杆的第二端部固定连接，所述第一伸缩杆体插入所述固定套筒内，所述第一伸缩杆体两端都能够伸缩，所述第四伸缩杆与所述第一伸缩杆体固定连接。所述第一伸缩杆体伸缩，从而带动所述打印喷头移动，进而在水平上打印基桩。

进一步，所述第四伸缩杆的数量为两个，两个所述第四伸缩杆分别设置于所述第一伸缩杆体的两侧，所述第四伸缩杆位于所述第三伸缩杆体上的位置由所述控制台自动控制。

进一步，所述打印喷头包括第一喷头和第二喷头，所述第一喷头朝向地面设置，所述第二喷头朝向远离所述第一伸缩杆的一侧设置。

进一步，还包括设置于所述第一伸缩杆与所述第二伸缩杆之间的加强筋，所述加强筋的长度随着所述第二伸缩杆的伸缩变化。增加第二伸缩杆与第一伸缩杆之间的稳定性，防止第二伸缩杆从第一伸缩杆上断裂开。

进一步，所述加强筋包括第一套管、第二套管和第二伸缩杆体，所述第二伸缩杆体的两端分别与所述第一套管和所述第二套管转动连接，所述第一套管与所述第一伸缩杆固定连接，所述第二套管与所述第二伸缩杆固定连接。

进一步，所述行走机构底部设有电控气压杆，所述电控气压杆均匀的分布于所述行走机构的底部。可以用于调平基桩打印机。

进一步，所述电控气压杆的底部设有垫板。

进一步，还包括设置于所述行走机构上的座椅。

本实用新型的有益效果：

1.应用3d打印技术的基桩制造机打印基桩时，打印喷头能够在上下和左右方向上移动，实现3d打印效果，能够直接在桩孔中打印基桩，一次制模成型。

2.应用3d打印技术的基桩制造机的打印喷头分为第一喷头和第二喷头，第一喷头用于水平打印，至下往上打印基桩，第二喷头用于修复基桩的侧壁，第一喷头和第二喷头组合打印效果更佳。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型第三伸缩杆的结构示意图；

图3是本实用新型加强筋的结构示意图；

图4是第一喷头的放大结构示意图；

图5是第二碰头的放大结构示意图；

其中，1-供料箱、2-行走机构、3-打印机构、31-第一伸缩杆、32-第二伸缩杆、33-第三伸缩杆、331-固定套筒、332-第一伸缩杆体、34-第四伸缩杆、35-打印喷头、351-第一喷头、352-第二喷头、36-加强筋、361-第一套管、362-第二套管、363-第二伸缩杆体、4-控制台、5-电控气压杆、6-垫板、7-座椅。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1至图4所示

一种应用3d打印技术的基桩制造机，包括供料箱1、行走机构2、打印机构3和控制台4，打印机构3安装于行走机构2的顶部，行走机构2上表面为平滑面，打印机构3包括第一伸缩杆31、第二伸缩杆32、第三伸缩杆33、第四伸缩杆34和打印喷头35，第一伸缩杆31垂直于行走机构2的顶部，第一伸缩杆31的第一端部与行走机构2转动连接，第二伸缩杆32的第一端部与第一伸缩杆31的第二端部固定连接，第二伸缩杆32与第一伸缩杆31相互垂直，第二伸缩杆32的第二端部与第三伸缩杆33的中部固定连接，第四伸缩杆34的第一端部与第三伸缩杆33滑动连接，第四伸缩杆34与第一伸缩杆31相互平行，第四伸缩杆34的第二端部安装有打印喷头35，第四伸缩杆34的第二端部朝向设有行走机构2的一端，供料箱1通过管道与打印喷头35管道连通，控制台4安装于行走机构2上，控制台4上设有包括微电脑和控制全机的控制开关，第二伸缩杆32、第四伸缩杆34和打印喷头35由控制台4自动控制。第二伸缩杆32与地面平行，第二伸缩杆32能够伸缩，又由于第四伸缩杆34与第三伸缩杆33滑动连接，所以第四伸缩杆34能够沿着垂直第二伸缩杆32的方向上滑动，进而安装在第四伸缩杆34上的打印喷头35能够在水平方向上移动；又由于第四伸缩杆34为伸缩杆，所以第四伸缩杆34能够垂直于第二伸缩杆32和第三伸缩杆33形成的平面上下滑动，进而打印喷头35能够在三维空间上移动，进而可以利用3d打印原理进行基桩。

第三伸缩杆33包括固定套筒331和第一伸缩杆体332，固定套筒331与第二伸缩杆32的第二端部固定连接，第一伸缩杆体332插入固定套筒331内，第一伸缩杆体332两端都能够伸缩，第四伸缩杆34与第一伸缩杆体332固定连接。伸缩杆体两端都可以伸缩，便于打印喷头35打印不同方向的基桩。

第四伸缩杆34的数量为两个，两个第四伸缩杆34分别设置于第一伸缩杆体332的两侧，第四伸缩杆34位于第三伸缩杆体332上的位置由控制台4自动控制。两个第四伸缩杆34可以同时工作，打印速度更快。

打印喷头35包括第一喷头351和第二喷头352，第一喷头351和第二喷头35分别安装在两个第四伸缩杆的第二端部，第一喷头351朝向地面设置，第二喷头352朝向远离第一伸缩杆31的一侧水平于地面设置。第一喷头351用于水平方向打印，重复叠加。第二喷头352用于打印基桩顶部，而便于修复基桩的侧面，也可以对于断桩的原位修复，利用第二喷头352伸入到断裂的内部进行修复打印，甚至有必要的时候可以将断桩断裂严重的部分切割或砸掉，然后用第二喷头352对剔除部分进行修补打印，将断桩原位修复。

还包括设置于第一伸缩杆31与第二伸缩杆32之间的加强筋36，加强筋36的长度随着第二伸缩杆32的伸缩变化。加强筋36用于增加第二伸缩杆32与第一伸缩杆31之间的强度，起到一个支撑第二伸缩杆32的作用。加强筋36随着第二伸缩杆32的长度变化而变化，同时变长，同时变短。

加强筋36包括第一套管361、第二套管362和第二伸缩杆体363，第二伸缩杆体的长短随着第一伸缩杆的上下伸缩而伸缩，第二伸缩杆体363的两端分别与第一套管361和第二套管362转动连接，第一套管361与第一伸缩杆31的固定端a固定连接，第一套管361与第一伸缩杆31的伸缩端b滑动连接，第二套管362与第二伸缩杆32固定端a固定连接，第二套管362与第二伸缩杆32的伸缩端b滑动连接。

行走机构2底部设有电控气压杆5，电控气压杆5均匀的分布于行走机构2的底部。在一些不平整的地面上电控气压杆5可以用来调整行走机构2的水平角度。

电控气压杆5的底部设有垫板6。垫板6用于保护电控气压杆5，具有缓冲作用。垫板6的水平截面比电控气压杆5的水平截面大。

还包括设置于行走机构2上的座椅7。便于操作人员休息。提高用户的体验感。

本实用新型的实用方法如下：通过控制台4控制电控气压杆5，将行走机构2调平，控制台4根据需要打印的基桩信息自动编码，自动控制打印喷头35打印基桩。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。