CN104196029A - 大型水利工程s形溢流坝面成形设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型水利工程S形溢流坝面成形设备，沿S形溢流坝面上部设置两根平行的S形导轨；每个S形导轨上各安装有纵向行走机构；两侧的纵向行走机构之间通过横梁连接在一起，在横梁底部设置有水平导轨，在水平导轨上安装有横向行走机构；在横向行走机构的底部设置有抹平装置。本发明横向行走机构可以携带抹平机构沿等高度位置平移，确保抹平机构工作高度不便，抹平效果好，速度快。本发明采用全机械实现溢流坝面成形，可以实现自动控制，降低施工成本，减轻人工的工作量，优质高效，非常适合推广实施。

Description

大型水利工程S形溢流坝面成形设备

技术领域

本发明涉及水利工程施工技术领域，具体为一种用于溢流坝面施工的混凝土曲面抹面机。

背景技术

大型水利工程中的溢流坝一般是混凝土结构，坝面需泄洪。溢流坝面通常由堰顶曲面、斜平面和反弧曲面组成近似S形形状。S形溢流坝表面层，在曲面段多采用翻模施工，在斜平段多采用滑模施工，施工工序复杂、周期长且质量难以得到保障。目前，没有适合的S形溢流坝面成形设备。

中高坝泄流流速大，一般大于12m/s，属高速水流。为保证水流平顺、稳定，避免溢流面混凝土发生空蚀，控制溢流面混凝土表面的平整度，至关重要。使用S形溢流坝面成形设备，可保证平整度小于5mm，该技术具有重要的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有溢流坝面结构复杂，施工混凝土曲面结构时，表面平整度不易控制的问题，提供一种可以机械化自动化施工的设备。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大型水利工程S形溢流坝面成形设备，沿S形溢流坝面两侧的上部，设置有两根平行的S形导轨， S形导轨下设固定支架（S形导轨的中部固定在侧支架上，端部固定在端支架上）；溢流面上部至少设两道平行的水平横梁，梁端设行走轮在S形导轨上运行，水平横梁上布置电动（油动）纵向驱动机构及刹车机构，可沿纵向导轨进、退、锁定停止；在水平横梁下垂直固定有连杆，连杆末端设置抹平装置。该抹平装置为光滑的不锈钢钢管，其直径和壁厚应满足刚度要求，即在自重作用下最大挠度满足规范及使用要求。所述抹平装置与水平横梁间上下留有空间，即二者在跨中分离，只在端部采用轴承、齿轮及调平装置，连接到水平横梁底部。例如，在水平横梁的下部竖直固定有连杆，连杆下端固定有滚筒座，滚筒座下方通过转轴安装有滚筒，并在滚筒座上设置电机，该电机通过传动机构驱动滚筒的转轴旋转。传动机构可以是皮带传动或者齿轮传动。滚筒或钢管沿纵向导轨方向能滚动和滑动。抹面钢管与溢流面混凝土直接接触，而且钢管与坝曲面、斜平面的接触线总是直线，所以借助钢管沿定型的S型导轨上下移动，溢流面混凝土的平整度质量得到保证。

所述纵向行走机构包括水平横梁和其两端的端部固定板，所述行走轮安装在端部固定板的外侧，并给每个行走轮配和一个压紧轮，所述行走轮位于S形轨道上侧，压紧轮位于S形轨道下侧。所述压紧轮与行走轮的转轴之间通过连接件连接在一起，该连接件可以是一种能够调节伸缩的压紧轮调节杆。

所述连杆设置有可调升降的机构，例如通过伸缩套管和销轴的连接关系实现伸缩并固定。

S形导轨通过安装座固定在侧支架上， S形导轨与安装座之间设置有高度调节机构。

本发明的有益效果是：本发明通过两个与溢流坝面外形完全一致的S形导轨，可使纵向行走机构沿S形导轨运行时始终保持与溢流坝面距离相等，达到自动定位效果。另外通过可控升降机构可以随时调整抹平机构高度。本发明采用全机械实现溢流坝面成形，可以实现自动控制，降低施工成本，减轻人工的工作量，优质高效，非常适合推广实施。

附图说明

图1是本发明的侧面结构示意图；

图2是图1的A-A剖面结构示意图；

图3是图2的B-B剖面结构示意图；

图4是与图2相近似的另一种结构示意图；

图5是图4的C-C剖面结构示意图；

图6是图4的D-D剖面结构示意图。

图中标号1为S形导轨，2为侧支架，3为端支架，4为安装座，5为水平横梁，6为连杆，7为不锈钢管，8为端部固定板，9为行走轮，10为压紧轮，11为电机，12为滚筒，13为传动机构，14为滚筒座，15为转轴，16为压紧轮调节杆。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：一种大型水利工程S形溢流坝面成形设备，参见图1和图2，两根S形导轨1沿S形溢流坝面两侧的上部分布，两根S形导轨1与S形溢流坝面等宽度设置，并且保持平行。每根S形导轨1设置有侧支架2和端支架3。

参见图2和图3，每根S形导轨1上各安装有纵向行走机构，每个纵向行走机构包括端部固定板8和水平横梁5，并分别设置纵向驱动机构及刹车机构（图中未画出纵向驱动机构和刹车机构），其中纵向驱动机构及刹车机构可以设置在水平横梁5上。图3中的纵向行走机构中，采用一对有间距的行走轮9和一对压紧轮10，行走轮9位于S形导轨1的外侧，压紧轮10位于S形导轨1的内侧，从而确保行走轮9与压紧轮10都贴合在S形导轨1上运行。刹车机构可以是纵向行走机构停留在S形导轨1的任何位置。参见图6，压紧轮10与行走轮9的转轴15之间通过连接件连接在一起，该连接件可以是一种能够调节伸缩的压紧轮调节杆16。

图2中，两个纵向行走机构之间通过水平横梁5连接在一起。在水平横梁5的底部通过连杆6固定有不锈钢管7，直接将固定的不锈钢管7作为抹平装置。

为达到使不锈钢管7始终沿溢流坝面运行并工作的目的，需要保持连杆6始终与S形导轨1垂直。无论纵向行走机构如何倾斜，不锈钢管7始终贴合溢流坝面行走，从而不锈钢管7在椭圆导轨段、倾斜直线导轨段和反圆弧导轨段上始终保持平行移动。本实施例中，不锈钢管7始终沿溢流坝面滑动。

在施工现场，先安装定位S形纵向刚性导轨，再安装水平横梁5及抹平装置，并将其移至不影响混凝土浇筑的位置；然后，以常规方式浇注混凝土溢流坝溢流面表层混凝土，待混凝土振捣密实后初凝前，将抹平装置移动并调整到位，调整到设计高程，进行抹平作业，整平装置沿S形溢流面浇筑段上下滑动一次，此次钢管滚动，初步整平混凝土表面，再锁定抹平钢管滚动装置，此次钢管滑动，以保证精确整平。相信混凝土表面平整度应能控制在3mm以内，以满足国内外有关规范的要求。

实施例2：在实施例1基础上进行改进，还可以在侧支架2与S形导轨1之间设置有安装座4，S形导轨1与安装座4之间设置有高度调节机构。该高度调节机构是在安装座的立面上分别设置有等间距的安装孔，S形导轨1的端部通过螺栓安装在对应安装孔内。

实施例3：内容与实施例1基本相同，不同的是，参见图4和图5，在连杆6下端固定有滚筒座14，滚筒座14下方通过转轴15安装有滚筒，在滚筒座14上还安装有电机11，电机11转轴与滚筒的转轴15传动连接。本实施例中，滚筒可以始终沿溢流坝面滚动。另外，所述连杆6上还可以设置调节升降的机构。

实施例4：内容与实施例3基本相同，不同的是，滚筒的转轴15不与电机11传动连接，滚筒为自由滚筒。

实施例5，可以将上述实施例1和实施例3组合，分别安装在S型轨道的前后侧，同时具备主动滚动和滑动施工的效果。

实施例6，可以将上述实施例1和实施例4组合，分别安装在S型轨道的前后侧，同时具备被动滚动和滑动施工的效果。

Claims (10)

1.一种大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：沿S形溢流坝面两侧的上部，设置有两根平行的S形导轨，S形导轨下设固定支架；溢流面上部至少设两道平行的水平横梁，梁端设行走轮在S形导轨上运行，水平横梁上布置电动或油动的纵向驱动机构及刹车机构，可沿纵向导轨进、退、锁定停止；在水平横梁下垂直固定有连杆，连杆末端设置抹平装置。

2.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：所述抹平装置为光滑的不锈钢钢管。

3.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：所述抹平装置是在水平横梁的下部竖直固定有连杆，连杆下端固定有滚筒座，滚筒座下方通过转轴安装有滚筒。

4.根据权利要求3所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：并在滚筒座上设置电机，该电机通过传动机构驱动滚筒的转轴旋转。

5.根据权利要求4所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：传动机构是皮带传动或者齿轮传动。

6.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：所述纵向行走机构包括水平横梁和其两端的端部固定板，所述行走轮安装在端部固定板的外侧，并给每个行走轮配和一个压紧轮，所述行走轮位于S形轨道上侧，压紧轮位于S形轨道下侧。

7.根据权利要求6所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：所述压紧轮与行走轮的转轴之间通过连接件连接在一起。

8.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：连接件是一种能够调节伸缩的压紧轮调节杆。

9.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：所述连杆设置有可调升降的机构，例如通过伸缩套管和销轴的连接关系实现伸缩并固定。

10.根据权利要求1所述的大型水利工程S形溢流坝面成形设备，其特征是：S形导轨通过安装座固定在侧支架上， S形导轨与安装座之间设置有高度调节机构。