CN107326871B - 用于沟渠成型的滑模设备、滑模方法及其施工方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于沟渠成型的滑模设备、滑模方法及施工方法，架设在沟渠中的滑模设备包括用于引导所述滑模设备前进的滑模导向部(1)、用于浇筑混凝土的浇筑仓(2)、用于驱动滑模设备的液压反推挤压部(3)、用于滑模成型的滑模成型部(4)和处理器(5)，处理器(5)基于速度传感器(13)测量的速度信号和位置传感器(7)测量的开度信号调节浇筑门(6)的开度使得在每段沟渠上获得均匀的混凝土落料量；所述处理器(5)监测速度信号的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器(5)增大或降低液压油泵(8)的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

Description

用于沟渠成型的滑模设备、滑模方法及其施工方法

技术领域

本发明涉及铁路边沟渠混凝土施工技术领域，特别是一种用于沟渠成型的滑模设备、滑模方法及其施工方法。

背景技术

随着我国高速铁路的迅猛发展，传统沟渠施工采用普通挖掘机开挖人工修边的开挖方式与采用普通定型模板进行立模、拆模、倒模等多工序的浇筑方，小块模板拼装，人工用临时固定支撑，并且模板安拆费工、费时，模板支撑不牢固，容易跑模，模板周转次数低、损耗大，排水沟线性精度还很难控制，容易返工，导致工作效率降低，影响正常施工进度，加大成本。

专利文献1公开了一种机械化水沟模板，包括模板(1)，固定模板的主架结构、安设于主架结构上的自动提升系统，动力系统，所述主架结构为底部安设行进机构的固定桁架(2)，所述固定桁架(2)为上下两道主横梁(2.1)，主横梁中间间隔用4道纵向支撑(2.2)固定，行进机构为固定桁架(2)底部设有底轴，底轴两端安设行进轮(3)；所述自动提升系统为主横梁(2.1)上安设的移动横架(4)，移动横架(4)外侧设连杆(5)，连杆(5)连接模板(1)；所述动力系统为安设于主横梁(2.1)之间的油缸(6)和变速电机。该专利能够快速、准确的控制线性，工作时间和用工数量降低了原来的二分之一，而且施工质量提高，施工成本降低。但该专利仍然需要安装和调试模板，施工效率仍不满足施工进度要求，整体强度差以及防渗性不够等缺陷。

专利文献2公开了一种利用振搅式自行滑模连续浇筑路基边沟的施工方法，包括以下步骤：1)场地平整：施工前对施工段落水沟的原地面进行平整，根据排水方向调整出纵向的排水坡度，利用压路机压实水沟，根据施工图纸，对施工段落水沟中心及边桩进行放样；2)沟槽开挖：根据水沟沟槽尺寸定制标准定型挖斗，沟槽开挖采用挖机装配定型挖斗实现水沟沟槽一次性开挖成型；3)振搅式自行滑模吊装：在沟槽顶面安装滑模行进轨道(5)，吊装振搅式自行滑模，将其放置在水沟沟槽初始浇筑位置，振搅式自行滑模前端梁走行轮(4)落在行进轨道内，振搅式自行滑模中线、行进轨道中线与水沟沟槽中线重合；4)混凝土连续浇筑：混凝土集中拌制，采用专用运输车运输到施工现场，用吊车将混凝土吊运并灌注至振搅式自行滑模的进料仓(12)内，振搅式自行滑模通过其内部的液压油缸(7)挤压已灌注的混凝土，并利用其产生的反向推力行进，进行连续的作业运动，水沟一次性浇筑成型，浇筑方向和标高通过水沟沟槽两侧安放的行进轨道控制；5)人工收光抹面：振搅式自行滑模浇筑成型后，由人工随后进行二次压光收面；6)置沉降缝：水沟内间隔设置沉降缝，在水沟混凝土收完面之后经尺量确定沉降缝设置位置，利用切刀切出沉降缝；7)养护：混凝土浇筑并收面后6h内覆盖塑料薄膜全封闭进行养生。该专利行进过程中即浇筑水沟成型，无需人工反复安装、拆除、倒运模板与等待混凝土凝固的环节，大幅提高了施工效率，滑模自主行进形成的混凝土挤压力与自带附着式振捣器提升了混凝土的密实度与浇筑质量，但该专利需要耗费人工和成本铺设轨道，该滑模架体无法对沟渠行进前方的杂质进行清理，既影响成型质量又影响滑模速度，而滑模速度对施工效率和施工质量均有重大影响，滑模速度不平稳导致混凝土落料量不均匀，这导致沟渠的混凝土成型不均匀且滑模速度不平稳还导致铺设的混凝土成型对象质量下降，影响其密度度和防渗性，该专利还有一个缺陷在于只能用于一种尺寸的沟渠的施工，应用性差。

专利文献3公开了铁路混凝土路肩滑模摊铺机，包括主机架、履带行走装置、混凝土输装置和模板系统，所述履带行走装置、混凝土输送装置和模板系统均设置在主机架上；所述模板系统悬挂在所述主机架的侧面，由依次连接的储料仓、振捣仓和挤压模板组成，所述储料仓的进料口与混凝土输送装置连接，所述振捣仓斜向连接储料仓和挤压模板，所述振捣仓内设有用于将混凝土振捣密实的高频振捣棒，所述挤压模板是与待成型的路肩形状匹配的定型钢模。该专利随着牵引主机向前滑行，模具中的混凝土混合料通过振捣棒或挤压方式密实成型，在滑模机后铺出连续的构造物，但该专利需要复杂巨大的牵引设备，成本高，且牵引速度影响滑模施工，引起滑模速度不平稳可导致混凝土落料量不均匀，这导致沟渠的混凝土成型不均匀且滑模速度不平稳还导致铺设的混凝土成型对象质量下降，影响其密度度和防渗性，该专利不适合在狭窄范围内施工。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国专利公开CN205295849U号

专利文献2：中国专利公开CN106245488A号

专利文献3：中国专利公开CN206127766U号

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，本发明需要提供一种用于沟渠的滑模设备，该滑模设备不需要架设轨道，也不需要复杂笨重的燃油机驱动的牵引式驱动，能够轻便地架设在沟渠上行进；该滑模设备能够克服由于速度不稳定导致的施工效率下降以及施工质量下降的缺陷；该滑模设备施工的同时能够清除前方杂物以及优化前进阻力；该滑模设备应用范围广，能够适用于不同尺寸的沟渠施工要求，该滑模设备能够实现连续滑膜挤压成型，施工效率高，成渠线性精度高，混凝土密实防渗性好的优点。

解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，具体而言，本发明提供一种用于沟渠成型的滑模设备，架设在沟渠中的滑模设备包括用于引导所述滑模设备前进的滑模导向部、用于浇筑混凝土的浇筑仓、用于驱动滑模设备的液压反推挤压部、用于滑模成型的滑模成型部和处理器，设在所述滑模设备的正前方的滑模导向部的前表面为锥形表面，所述浇筑仓设有可调节开度的浇筑门和测量浇筑门开度的位置传感器，所述液压反推挤压部包括液压油泵和可伸缩的液压杆，滑模成型部包括作为内模的成型仓和用于挤压所述混凝土的挤压装置，所述成型仓的外壁和沟渠的内壁形成待成型的型腔，所述成型仓设有测量成型仓移动速度的速度传感器；所述浇筑门、挤压装置和成型仓之间构成连通所述型腔的浇注通道，连接滑模导向部和滑模成型部的液压杆设在远离滑模设备重心且靠近滑模成型部的一侧，所述处理器基于速度传感器测量的速度信号和所述位置传感器测量的开度信号调节所述浇筑门的开度使得在每段沟渠上获得均匀的混凝土落料量；所述处理器监测所述速度信号的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器增大或降低所述液压油泵的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述成型仓包括内腔和可拆卸地固定连接内腔的挤压成型体，用于对混凝土挤压成型的挤压成型体包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述成型仓包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁，所述底壁、左侧壁、右侧壁分别平行于沟渠的底部、沟渠的左侧边和右侧边，其中，左侧壁和底壁经由第一角度可调节部件连接，所述右侧壁和底壁经由第二角度可调节部件连接，左侧壁和右侧壁经由可调节尺寸的支撑件支撑。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述成型仓包括可套合的第一子成型仓和第二子成型仓，所述第二子成型仓经由可调节尺寸的支撑套套合在第一子成型仓上，所述第一子成型仓和第二子成型仓共用一个顶壁。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述滑模设备经由弧形滑板架设在沟渠两侧上，当所述液压杆伸长推送所述滑模导向部时，所述滑模设备经由所述弧形滑板向前行进。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述滑模设备设有供水装置和设在滑模成型部后方的抹面装置，当滑模成型部成型后，供水装置和抹面装置分别对成型对象喷水和抹面。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述液压反推挤压部包括电控发动机，当速度周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器调节所述电控发动机使得液压油泵的油压增大或降低以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述滑模设备设有用于识别滑模设备位置信息的定位装置，处理器包括接收所述位置信息的GIS模块，所述GIS模块包括用于在电子地图上规划路径的路径规划模块和用于在电子地图上实时显示所述位置信息的显示界面。

在所述的用于沟渠成型的滑模设备中，所述液压杆伸长推送挤压装置挤压浇筑通道且使得所述滑模导向部向前移动，所述液压杆收缩拉回挤压装置扩张浇筑通道且使得所述滑模成型部向前移动，所述浇筑仓内设有转速可调节的搅拌混凝土的搅拌单元，设在成型仓的内壁上的振动器与混凝土在成型仓内的行进方向垂直布置，相邻的振动器的振动频率8000-10000次/分钟。

根据本发明的另一方面，一种利用所述的用于沟渠成型的滑模设备的滑模方法步骤包括:

在沟渠中架设滑模设备以及调节成型仓以适合所述沟渠的尺寸。

所述处理器控制浇筑门开度使得浇筑仓的混凝土按照预定的落料量落入浇筑通道；驱动所述液压杆伸长，推送挤压装置挤压浇筑通道且使得所述滑模导向部和成型仓向前移动，成型仓向前移动时对混凝土滑模成型以形成成型对象，然后所述液压杆收缩拉回挤压装置扩张浇筑通道，循环重复使得所述滑模设备向前行进以持续地将混凝土滑模成型；

供水装置和抹面装置分别对成型对象喷水和抹面；

所述滑模设备向前行进中，处理器监测成型仓移动速度的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器增大或降低所述液压油泵的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

根据本发明的又一方面，一种利用所述的用于沟渠成型的滑模设备的施工方法步骤包括:

第一步骤中：平整场地，利用激光测量装置确定待开挖的沟渠位置以及在所述位置开挖形成沟渠。

第二步骤中：采用所述的滑模方法进行滑模成型。

第三步骤中：在成型对象上按照预定间隔切出沉降缝后，将薄膜覆盖在所述成型对象上3-4小时。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

[图1]示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的滑模设备的结构示意图。

[图2]示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的滑模设备的成型仓结构示意图。

[图3]示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的滑模方法的步骤示意图。

[图4]示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的施工方法的步骤示意图。

符号说明

1 滑模导向部

2 浇筑仓

3 液压反推挤压部

4 液压反推挤压部

5 处理器

6 浇筑门

7 位置传感器

8 液压油泵

9 液压杆

10 成型仓

11 挤压装置

12 型腔

13 速度传感器

14 浇注通道

15 弧形滑板

16 供水装置

17 抹面装置

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

具体而言，如图1所示一种用于沟渠成型的滑模设备，架设在沟渠中的滑模设备包括用于引导所述滑模设备前进的滑模导向部1、用于浇筑混凝土的浇筑仓2、用于驱动滑模设备的液压反推挤压部3、用于滑模成型的滑模成型部4和处理器5，设在所述滑模设备的正前方的滑模导向部1的前表面为锥形表面，所述浇筑仓2设有可调节开度的浇筑门6和测量浇筑门6开度的位置传感器7，所述液压反推挤压部3包括液压油泵8和可伸缩的液压杆9，滑模成型部4包括作为内模的成型仓10和用于挤压所述混凝土的挤压装置11，所述成型仓10的外壁和沟渠的内壁形成待成型的型腔12，所述成型仓10设有测量成型仓10移动速度的速度传感器13；所述浇筑门6、挤压装置11和成型仓10之间构成连通所述型腔12的浇注通道14，连接滑模导向部1和滑模成型部4的液压杆9设在远离滑模设备重心且靠近滑模成型部4的一侧，所述处理器5基于速度传感器13测量的速度信号和所述位置传感器7测量的开度信号调节所述浇筑门6的开度使得在每段沟渠上获得均匀的混凝土落料量；所述处理器5监测所述速度信号的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器5增大或降低所述液压油泵8的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

本发明滑模设备正前方的滑模导向部1的前表面为锥形表面，在行进过程中，可以把前方的杂质，例如土块等进行清理，锥形表面减少导向阻力，提高滑膜施工速度，本发明尤其适合硬质土壤。

在一个实施例中，滑模导向部1和成型仓10尺寸相适应，滑模导向部1的重量大于成型仓10，优选地，滑模导向部1的重量是成型仓10的2-3倍。

在一个实施例中，滑模导向部1设有导向内腔和可拆卸地连接在导向内腔上的导向体，所述导向体的形状和沟渠的形状相适应。

本发明滑模设备基于速度传感器13测量的速度信号和所述位置传感器7测量的开度信号调节所述浇筑门6的开度使得在每段沟渠上获得均匀的混凝土落料量，这显著提高了成型质量，完全避免了蜂窝麻面或烂根的现象且提高了成型密实度以及提升了防渗性能。

在本发明滑模设备中，浇筑仓2内的混凝土通过预定开度的浇注门6落下预定落料量到浇注通道14，处理器5控制液压油泵8，驱动所述液压杆9伸长，液压杆9同时施加推力到滑模导向部1和挤压装置11，成型仓10经由至少一个如导向杆的导向装置固定连接滑模导向部1，优选地，成型仓10经由3个导向杆固定连接滑模导向部1，挤压装置11挤压浇筑通道14，混凝土挤压到型腔12，且由于挤压装置11后方落入有混凝土，这增加了挤压装置11向后移动的阻力，因此，在液压杆9的推力下，所述滑模导向部1和成型仓10向前移动，成型仓10向前移动时对混凝土滑模成型以形成成型对象，然后处理器5控制液压油泵8，驱动所述液压杆9收缩拉回挤压装置11扩张浇筑通道14，循环重复使得所述滑模设备向前行进以持续地将混凝土滑模成型，其中，本发明中，液压杆9设在远离滑模设备重心且靠近滑模成型部4的一侧，这利用了滑模导向部1的重力作用使得在相同功率下，本发明的挤压过程更密实强劲，这有利于提高滑模速度和滑模质量。在行进过程中持续灌注混凝土，处理器5控制液压9杆完成一次伸缩动作为一个循环周期，不断重复，以完成整个沟渠的混凝土连续浇筑。在本发明中，所述处理器5监测滑模成型部4的速度信号的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器5增大或降低所述液压油泵8的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围，这显著提高了滑模速度的稳定性，进而提升了施工效率以及施工质量，很多成型对象上的瑕疵和不平整性均是由于滑模速度的不稳定性造成的。

图2示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的滑模设备的成型仓结构示意图，如图2所示，本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述成型仓10包括内腔和可拆卸地固定连接内腔的挤压成型体，用于对混凝土挤压成型的挤压成型体包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁。本发明的滑模设备通过对成型仓10的改进，本发明基于需要施工的沟渠尺寸，选择相应尺寸的挤压成型体固定到内腔，这实现了一台滑模设备适用于不同尺寸沟渠的滑模施工，显著提高了滑模设备的应用性，这在本领域中也是首创的。

在一个实施例中，所述内腔一体成型，所述内腔作为固定装置，具备足够的强度。

在一个实施例中，所述挤压成型体经由可调尺寸的固定件可拆卸地固定连接内腔。

在一个实施例中，所述挤压成型体一体成型。

在一个实施例中，所述挤压成型体经由支撑套可拆卸地螺栓连接内腔。

为了提高本发明的滑模设备的应用性，简化安装工序，本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，成型仓10包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁，所述底壁、左侧壁、右侧壁分别平行于沟渠的底部、沟渠的左侧边和右侧边，其中，左侧壁和底壁经由第一角度可调节部件连接，所述右侧壁和底壁经由第二角度可调节部件连接，左侧壁和右侧壁经由可调节尺寸的支撑件支撑。本发明的成型仓10通过第一角度可调节部件和第二角度可调节部件的调整使得成型仓10适应不同倾角的沟渠，同时，通过支撑件的支撑提高成型仓10的牢固程度。在一个实施例中，第一角度可调节部件和第二角度为铰接装置。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述成型仓10包括可套合的第一子成型仓和第二子成型仓，所述第二子成型仓经由可调节尺寸的支撑套套合在第一子成型仓上，所述第一子成型仓和第二子成型仓共用一个顶壁。通过重叠套合不同尺寸的子成型仓使得本发明适用与不同尺寸的沟渠的滑模成型。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述滑模设备经由弧形滑板15架设在沟渠两侧上，当所述液压杆9伸长推送所述滑模导向部1时，所述滑模设备经由所述弧形滑板15向前行进。本发明的弧形滑板15使得滑模设备不需要架设轨道，也不需要复杂笨重的燃油机驱动的牵引式驱动，能够轻便地架设在沟渠上行进。

在一个实施例中，所述弧形滑板15为船型滑板，所述船型滑板的纵向尺寸大于横向尺寸，既减小滑动阻力又提高了稳定的支撑。

本发明的滑模设备是有机整体，通过减小滑动阻力的弧形滑板、减少导向阻力的锥形表面以及利用重力作用的设在远离滑模设备重心且靠近滑模成型部4的一侧的液压杆9的综合作用提升了本发明的滑模设备的滑模速度。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述液压反推挤压部3包括电控发动机，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器5调节所述电控发动机使得液压油泵8的油压增大或降低以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。通过控制更精确和反应更快速的电控发动机来进一步提高控制的精确性。

在一个实施例中，周期性变化曲线中的最高速度小于或大于第一预定范围，处理器5调节液压油泵8的油压增大或降低以调节所述最高速度值处于第一预定范围，和/或周期性变化曲线中的最低速度小于或大于第二预定范围，处理器5调节液压油泵8的油压增大或降低以调节所述最低速度值处于第二预定范围。在一个实施例中，处理器控制周期性变化曲线中的最高速度和最低速度处于第三预定范围，这进一步提高了本发明对滑模速度的稳定性。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述滑模设备设有用于识别滑模设备位置信息的定位装置，处理器5包括接收所述位置信息的GIS模块，所述GIS模块包括用于在电子地图上规划路径的路径规划模块和用于在电子地图上实时显示所述位置信息的显示界面。

在一个实施例中，定位装置为导航装置，例如，GPS定位导航装置或北斗定位导航装置，GIS模块可以是通用的地理信息系统，本发明的滑模设备通过在电子地图上规划路径以及实时显示位置信息可以提供给用户更详细的信息，例如，当前施工进度、当前施工位置等，这提高了滑模设备的信息化，在一个实施例中，滑模设备设有远程控制设备，例如在环境恶劣的情况下，用户可以远程控制且获取上述信息，进一步提高了滑模设备的应用性。

在一个实施例中，GIS模块可提供如电子地图的地图数据使得用户可以通过地图数据判断和寻找地理位置以及针对所述地理位置进行操作，GIS模块可在电子地图上根据用户的操作生成预定滑模路线，GIS模块包括GIS信息导入导出单元、信息展示单元和信息维护单元，其中，所述GIS信息导入导出单元用于GIS模块的信息的导入和导出，其导入和导出的格式包括但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF等格式；所述信息展示单元用于在GIS地图上展示地图数据信息；所述信息维护单元用于在GIS地图上浏览、编辑和删除数据信息。在一个实施例，GIS模块展示地图数据信息，并提供地图数据的规划、选择和框选等操作，并可用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的数据信息。在确定预定滑模路线后，处理器5控制滑模设备按照滑模路线滑模成型。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述滑模设备设有供水装置16和设在滑模成型部4后方的抹面装置17，当滑模成型部4成型后，供水装置16和抹面装置17分别对成型对象喷水和抹面，所述浇筑仓2内设有转速可调节的搅拌混凝土的搅拌单元，设在成型仓10的内壁上的振动器与混凝土在成型仓10内的行进方向垂直布置，相邻的振动器的振动频率8000～10000次/分钟。本发明可以一次性滑模成型以及完成抹面，进一步提高了施工效率，节省了人力成本。在一个实施例中，所述供水装置16为可定量喷水的喷头。所述抹面装置17为带有软刷的打磨设备。可调节的搅拌混凝土的搅拌单元可以防料凝固，确保混凝土的质量以及实现均匀连续供料。优选地，搅拌单元包括搅拌叶片。

本发明的用于沟渠成型的滑模设备的实施例优选地是，所述处理器5是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路或数字电路，所述处理器5包括存储器，所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

本发明的滑模设备可轻便地架设在沟渠上且自动地现场连续滑膜施工，滑模速度快且平稳、滑模效率高、线性美观、整体强度高，一次浇注成型且混凝土密实，避免了出现麻面、孔洞和烂根的缺陷，以及应用范围广，适用于不同尺寸的沟渠的滑模成型。

图3示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的滑模方法的步骤示意图，如图3所示，一种利用所述的用于沟渠成型的滑模设备的滑模方法包括：

在沟渠中架设滑模设备以及调节成型仓10以适合所述沟渠的尺寸。

所述处理器5控制浇筑门6开度使得浇筑仓2的混凝土按照预定的落料量落入浇筑通道14；驱动所述液压杆9伸长，推送挤压装置11挤压浇筑通道14且使得所述滑模导向部1和成型仓10向前移动，成型仓10向前移动时对混凝土滑模成型以形成成型对象，然后所述液压杆9收缩拉回挤压装置11扩张浇筑通道14，循环重复使得所述滑模设备向前行进以持续地将混凝土滑模成型。

供水装置16和抹面装置17分别对成型对象喷水和抹面。

所述滑模设备向前行进中，处理器5监测成型仓10移动速度的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器5增大或降低所述液压油泵8的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

本发明的滑模方法具有效率高、用工少、费用省、质量可控的优点，具有较大的应用价值和经济价值。

图4示出了本发明一个实施例的用于沟渠成型的施工方法的步骤示意图，如图4所示，利用所述的用于沟渠成型的滑模设备的施工方法步骤包括:

第一步骤S1中：平整场地，利用激光测量装置确定待开挖的沟渠位置以及在所述位置开挖形成沟渠。

第二步骤S2中：采用权利要求9所述的滑模方法进行滑模成型。

第三步骤S3中：在成型对象上按照预定间隔切出沉降缝后，将薄膜覆盖在所述成型对象上3-4小时。

本发明的施工方法不需要架设轨道，也不需要复杂笨重的燃油机驱动的牵引式驱动，能够轻便地架设在沟渠上行进；克服了由于速度不稳定导致的施工效率下降以及施工质量下降的缺陷；能够对不同尺寸的沟渠施工，本发明的施工效率高、节省人工和成本，成渠线性精度高，混凝土密实防渗性好。

本发明用于沟渠成型的滑模设备及其方法中，组装滑模设备费用较少，每台套低于7.5万元，节省了轨道及其铺设费用；滑模设备施工效率较高，在保证混凝土供应的前提下，摊铺效率可达60米/小时；滑模施工方法大大节省了人工，按每完成100米需要工天数统计，现有技术中铺板方式一般需80～100个工天，滑模方式一般需要25-30天，本发明的滑模方法仅需17个工天，传统工艺的用工数约为滑模工艺的5.5倍；费用省，经初步估算，本发明的滑模工艺268元/延米，传统工艺每延米综合费用320元/延米，现有的滑模工艺约280元/延米。滑模施工的质量好，水沟沟型规则，沟底和沟壁土体密实，水沟底板和侧壁一次浇筑成型，混凝土密实，外观质量较好，且不会出现孔洞、烂根等质量问题。

工业实用性

本发明的用于沟渠成型的滑模设备可以在沟渠施工领域制造并使用。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (7)

1.一种用于沟渠成型的滑模设备，架设在沟渠中的滑模设备包括用于引导所述滑模设备前进的滑模导向部（1）、用于浇筑混凝土的浇筑仓（2）、用于驱动滑模设备的液压反推挤压部（3）、用于滑模成型的滑模成型部（4）和处理器（5），其特征在于：

设在所述滑模设备的正前方的滑模导向部（1）的前表面为锥形表面，所述浇筑仓（2）设有可调节开度的浇筑门（6）和测量浇筑门（6）开度的位置传感器（7），所述液压反推挤压部（3）包括液压油泵（8）和可伸缩的液压杆（9），滑模成型部（4）包括作为内模的成型仓（10）和用于挤压所述混凝土的挤压装置（11），所述成型仓（10）的外壁和沟渠的内壁形成待成型的型腔（12），所述成型仓（10）设有测量成型仓（10）移动速度的速度传感器（13）；所述浇筑门（6）、挤压装置（11）和成型仓（10）之间构成连通所述型腔（12）的浇筑通道（14），连接滑模导向部（1）和滑模成型部（4）的液压杆（9）设在远离滑模设备重心且靠近滑模成型部（4）的一侧，所述处理器（5）基于速度传感器（13）测量的速度信号和所述位置传感器（7）测量的开度信号调节所述浇筑门（6）的开度使得在每段沟渠上获得均匀的混凝土落料量；所述处理器（5）监测所述速度信号的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器（5）增大或降低所述液压油泵（8）的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围，

所述成型仓（10）包括内腔和可拆卸地固定连接内腔的挤压成型体，用于对混凝土挤压成型的挤压成型体包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁，

所述成型仓（10）包括底壁、左侧壁、右侧壁和顶壁，所述底壁、左侧壁、右侧壁分别平行于沟渠的底部、沟渠的左侧边和右侧边，其中，左侧壁和底壁经由第一角度可调节部件连接，所述右侧壁和底壁经由第二角度可调节部件连接，左侧壁和右侧壁经由可调节尺寸的支撑件支撑，

所述成型仓（10）包括可套合的第一子成型仓和第二子成型仓，所述第二子成型仓经由可调节尺寸的支撑套套合在第一子成型仓上，所述第一子成型仓和第二子成型仓共用一个顶壁。

2.根据权利要求1所述的用于沟渠成型的滑模设备，其特征在于：所述滑模设备经由弧形滑板（15）架设在沟渠两侧上，当所述液压杆（9）伸长推送所述滑模导向部（1）时，所述滑模设备经由所述弧形滑板（15）向前行进。

3.根据权利要求1所述的用于沟渠成型的滑模设备，其特征在于：所述液压反推挤压部（3）包括电控发动机，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器（5）调节所述电控发动机使得液压油泵（8）的油压增大或降低以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

4.根据权利要求1所述的用于沟渠成型的滑模设备，其特征在于：所述滑模设备设有用于识别滑模设备位置信息的定位装置，处理器（5）包括接收所述位置信息的GIS模块，所述GIS模块包括用于在电子地图上规划路径的路径规划模块和用于在电子地图上实时显示所述位置信息的显示界面。

5.根据权利要求1所述的用于沟渠成型的滑模设备，其特征在于：所述滑模设备设有供水装置（16）和设在滑模成型部（4）后方的抹面装置（17），当滑模成型部（4）成型后，供水装置（16）和抹面装置（17）分别对成型对象喷水和抹面，所述浇筑仓（2）内设有转速可调节的搅拌混凝土的搅拌单元，设在成型仓（10）的内壁上的振动器与混凝土在成型仓（10）内的行进方向垂直布置，相邻的振动器的振动频率8000-10000次/分钟。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的用于沟渠成型的滑模设备的滑模方法，其步骤包括:

在沟渠中架设滑模设备以及调节成型仓（10）以适合所述沟渠的尺寸；

所述处理器（5）控制浇筑门（6）开度使得浇筑仓（2）的混凝土按照预定的落料量落入浇筑通道（14）；驱动所述液压杆（9）伸长，推送挤压装置（11）挤压浇筑通道（14）且使得所述滑模导向部（1）和成型仓（10）向前移动，成型仓（10）向前移动时对混凝土滑模成型以形成成型对象，然后所述液压杆（9）收缩拉回挤压装置（11）扩张浇筑通道（14），循环重复使得所述滑模设备向前行进以持续地将混凝土滑模成型；

供水装置（16）和抹面装置（17）分别对成型对象喷水和抹面；

所述滑模设备向前行进中，处理器（5）监测成型仓（10）移动速度的周期性变化曲线，当速度的周期性变化曲线小于或大于预定范围，处理器（5）增大或降低所述液压油泵（8）的油压以调节所述周期性变化曲线处于预定范围。

7.一种利用权利要求1-5中任一项所述的用于沟渠成型的滑模设备的施工方法，其步骤包括:

第一步骤（S1）中：平整场地，利用激光测量装置确定待开挖的沟渠位置以及在所述位置开挖形成沟渠；

第二步骤（S2）中：采用权利要求6所述的滑模方法进行滑模成型；

第三步骤（S3）中：在成型对象上按照预定间隔切出沉降缝后，将薄膜覆盖在所述成型对象上3-4小时。

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