CN219974513U - 一种用于涵洞施工的衬砌台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于涵洞施工设备技术领域，尤其涉及一种用于涵洞施工的衬砌台车，包括台架和模板，所述台架包括行走机构、顶升机构、支撑机构以及液压机构，所述模板包括左侧模板单元、右侧模板单元以及顶部模板单元，所述左侧模板单元和右侧模板单元均与顶部模板单元铰接，所述行走机构与顶升机构连接，所述支撑机构与顶升机构连接，所述液压机构通过顶升机构以及支撑机构分别与左侧模板单元和右侧模板单元连接，所述支撑机构顶部与顶部模板单元连接。本实用新型能够解决现有的涵洞施工过程中存在施工周期长，施工人员劳动强度大的问题。

Description

一种用于涵洞施工的衬砌台车

技术领域

本实用新型属于涵洞施工设备技术领域，尤其涉及一种用于涵洞施工的衬砌台车。

背景技术

高速公路在山区建设时，受地形地貌的影响，在路基工程中为解决横向排水或通道问题，通常会设计涵洞构造物；一般涵洞多为盖板涵，但高填路堤段多数设计为大型拱形涵洞，拱形涵洞由地基、涵台、拱圈和护拱组成。

传统的拱形涵洞的施工方法主要有：立柱式拱架法、撑架式拱架法、土牛拱胎法等，传统的施工方法中存在的问题包括：

1、传统的施工方法中涵台与拱圈需分两次施工，施工中模板需要反复安装、拆卸、搬运，有较大安全隐患；

2、所需施工周期较长，施工进度较慢；

3、传统方法施工拱涵的病害问题较多，常见的有因拱圈与台身模板支、拆质量不易控制，而产生涨模、错台与蜂窝麻面；因拱圈圆弧形模板不易安装，而造成每节拱圈错台，导致整体外观质量差；

4、传统方法施工的圆弧拼装模板使用后变形较大，用完后即成为废品，不能重复利用，造成材料的浪费，施工成本加大。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于涵洞施工的衬砌台车，以解决现有的涵洞施工过程中存在施工周期长，施工人员劳动强度大的问题。

本实用新型提供的基础方案：一种用于涵洞施工的衬砌台车，包括台架和模板，所述台架包括行走机构、顶升机构、支撑机构以及液压机构，所述模板包括左侧模板单元、右侧模板单元以及顶部模板单元，所述左侧模板单元和右侧模板单元均与顶部模板单元铰接，所述行走机构与顶升机构连接，所述支撑机构与顶升机构连接，所述液压机构通过顶升机构以及支撑机构分别与左侧模板单元和右侧模板单元连接，所述支撑机构顶部与顶部模板单元连接。

进一步，所述行走机构包括行走轨道、行走支架、行走轮以及驱动单元，所述行走轮安装在行走支架底部，且所述行走轮位于行走轨道上，所述行走支架顶部与顶升机构连接，所述驱动单元用于控制行走轮的运行状态。

进一步，所述顶升机构包括顶升油缸和安装座，所述安装座安装在行走支架上，所述顶升油缸一端位于安装座内，另一端连接支撑机构。

进一步，所述支撑机构包括支撑架和顶模连接件，所述支撑架包括支腿、底梁、立杆、顶梁、横梁以及斜撑，所述顶模连接件包括竖向支撑件和横向支撑件，所述竖向支撑件和横向支撑件一体成型，所述竖向支撑件和横向支撑件均与顶部模板单元固定连接。

进一步，所述左侧模板单元和右侧模板单元均包括弧形模板和墙身模板，所述弧形模板和墙身模板之间铰接，所述弧形模板还与顶部模板单元铰接。

进一步，所述液压机构包括对称设置的若干个上液压油缸、中液压油缸、下液压油缸以及定位液压油缸，所述上液压油缸一端与支撑架连接，另一端与弧形模板连接；所述中液压油缸一端与支撑架连接，另一端与墙身模板连接，所述下液压油缸一端与顶升机构的安装座连接，另一端与墙身模板连接，所述定位液压油缸一端固定在地面，另一端与墙身模板连接。

进一步，还包括控制装置，所述控制装置包括控制器，所述驱动单元、液压机构以及顶升油缸均与控制器电连接，所述控制器用于控制驱动单元以驱动行走轮，所述控制器还用于控制液压机构调节左侧模板单元和右侧模板单元的定位位置，所述控制器还用于控制顶升油缸调节支撑机构和模板的定位位置。

进一步，所述控制装置还包括检测模块和报警模块，所述检测模块和报警模块均与控制器电连接，所述检测模块位于顶部模板单元和左侧模板单元的连接处以及顶部模板单元和右侧模板单元的连接处，所述检测模块用于检测顶部模板单元和左侧模板单元的连接处异常以及顶部模板单元和右侧模板单元的连接处的异常，并发出检测信号，所述控制器用于根据检测信号控制报警模块发出报警信号。

进一步，所述报警模块包括蜂鸣器和警示灯中的一种。

本实用新型的原理及优点在于：本申请包括台架和模板，台架中包括行走机构、顶升机构、支撑机构以及液压机构，模板由三部分组成，分别是左侧模板单元、右侧模板单元以及顶部模板单元，且左侧模板单元、右侧模板单元以及顶部模板单元之间通过铰接的方式连接，模板与台架之间通过液压机构和支撑机构进行连接，同时配合行走机构，使得本申请的衬砌台车在施工涵洞时整体一次性浇筑成型，提升了施工标准化管理水平，以及降低了施工过程中的安全风险，保证了施工的进度；此外，本申请中通过检测模块检测模板铰接处是否出现异常，包括漏浆等情况，在出现异常时及时报警，提高涵洞施工的质量和整体外观形象。

附图说明

图1为本实用新型实施例的正面结构示意图；

图2为本实用新型实施例的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例的功能框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：行走机构1、行走轨道101、行走支架102、行走轮103、驱动单元104、顶升机构2、顶升油缸201、安装座202、支撑机构3、支腿301、底梁302、立杆303、顶梁304、横梁305、斜撑306、竖向支撑件307、横向支撑件308、液压机构4、上液压油缸401、中液压油缸402、下液压油缸403、定位液压油缸404、模板5、弧形模板501、墙身模板502、顶部模板单元503。

实施例基本如图1、图2和图3所示：一种用于涵洞施工的衬砌台车，包括台架、模板5以及控制装置，其中，台架包括行走机构1、顶升机构2、支撑机构3以及液压机构4，模板5包括左侧模板单、右侧模板单元和顶部模板单元503，左侧模板单元和右侧模板单元均包括弧形模板501和墙身模板502，在本实施例中，弧形模板501的一端铰接安装在墙身模板502的顶部，弧形模板501另一端与顶部模板单元503铰接，顶部模板单元503为拱形模板，以此，左侧模板单元、右侧模板单元和顶部模板单元503构成拱形涵洞的基本形状，控制装置中包括控制器，在本实施例中，控制器采用单片机，具体为STM32单片机。

台架中，行走机构1包括行走轨道101、行走支架102、行走轮103和驱动单元104，驱动单元104在本实施例中为电机，行走轨道101安装在地面，行走轮103位于行走轨道101上，行走支架102与行走轮103连接，驱动单元104与控制器电连接，在本实施例中，行走机构1构成本申请衬砌台车的行走系统，控制器控制驱动单元104运行，以控制行走轮103在行走轨道101上的前进或者后退。

顶升机构2安装在行走机构1的行走支架102上，具体的，顶升机构2包括顶升油缸201和安装座202，安装座202与行走支架102固定，顶升油缸201一端位于安装座202内，另一端与支撑机构3连接，且顶升油缸201与控制器电连接，通过控制器，可控制顶升油缸201的顶升状态，以实现本申请衬砌台车的高度调节，顶升油缸201在顶升过程中，能够将支撑机构3进行升高。

支撑机构3在本申请中包括支撑架和顶模连接件，支撑架由支腿301、底梁302、立杆303、顶梁304、横梁305以及斜撑306组成，底梁302与顶升油缸201的顶端连接，立杆303、顶梁304、横梁305以及斜撑306构成支撑架的整体框架，立杆303作为液压机构4的支撑柱；顶模支撑件包括竖向支撑件307和横向支撑件308，顶模支撑件的数量根据顶部模板单元503的长度决定，在本实施例中，在同一个横向的水平面上设有两组顶模支撑件，竖向水平面上顶模支撑件的间距保持在1380cm，竖向支撑件307与顶部模板单元503的顶部固定连接，横向支撑件308与顶部模板单元503的内侧面固定连接，且竖向支撑件307和横向支撑件308一体成型，且固定在支撑架的顶部。

液压机构4中包括多个上液压油缸401、中液压油缸402、下液压油缸403以及定位液压油缸404，具体的，多个液压油缸水平间的间距根据模板的长度来设置，在本实施例中，多个液压油缸水平间的间距为1880cm，上液压油缸401一端与支撑架连接，另一端与弧形模板501连接；中液压油缸402一端与支撑架连接，另一端与墙身模板502连接，下液压油缸403一端与顶升机构2的安装座202连接，另一端与墙身模板502连接，定位液压油缸404一端固定在地面，另一端与墙身模板502连接。

具体实施过程如下：在本申请中，拱形涵洞的施工顺序为：基础钢筋及墙身预埋钢筋绑扎-基础混凝土浇筑-衬砌台车定位-墙身及拱顶钢筋绑扎-墙身及拱圈外膜安装-混凝土浇筑；

在衬砌台车定位时，首先采用全站仪测量放样，衬砌台车行走至指定位置后，通过控制行走机构1停止前进，衬砌台车模板和拱形涵洞之间的高度通过控制顶升油缸201进行调节，净空尺寸通过螺旋丝杆调节，达到测量的要求后，完成衬砌台车在拱形涵洞内的定位，随后即可依次进行墙身及拱顶钢筋绑扎和墙身及拱圈外膜安装，安装完成后，实施混凝土浇筑，混凝土浇筑采用泵送或者汽车吊吊送，一次性浇筑成型；混凝土采用料斗吊车吊送入模板，对称分层浇筑，插入式振捣棒振捣，附着式振动器在模板外侧辅助振捣，做到不漏振不过振。

因此，在涵洞的整个施工过程中，其质量、安全和进度方面都得到了大大的提升，具体为：

在质量方面，解决了传统拱形涵洞施工因冷缝处理不到位、钢筋预埋不准确、钢筋搭接不标准、模板安装不平顺、模板搭接不严密等原因，造成拱涵涵身多处渗漏水，钢筋保护层厚度不均匀，拱圈混凝土开裂或是露筋，涵台与拱圈错台，混凝土漏浆污染涵身，混凝土蜂窝麻面等病害，本申请采用衬砌台车施工，整节涵身一次性浇筑成型，大大减少常见弊病，提高拱涵实体质量。

在安全方面，传统施工因工序较多，模板拼拆反复吊装，满堂支架搭拆工作繁琐且要求高，高空作业防护措施少，工作时间长等原因，存在起重伤害、坍塌、高空坠落等较大安全隐患；本申请采用衬砌台车施工，减少工序，减少工作量，减少安全隐患，衬砌台车内外模整体效果好，有较好的强度、刚度和稳定性，液压系统可以自动走停，移动灵活，操作简便；同时利用台车结构，也便于加强高空作业周边防护措施，提高了施工安全保障。

在进度方面，根据现场实际情况统计显示涵身施工进度为6m/2d，大大提高施工进度，确保施工计划的如期完成。

此外，为了进一步保障使用衬砌台车进行涵洞施工的质量，本申请的控制装置中还包括检测模块和报警模块，检测模块和报警模块均与控制器电连接，检测模块在本实施例中采用流量传感器，流量传感器位于顶部模板单元503和左侧模板单元的连接处以及顶部模板单元503和右侧模板单元的连接处，用来检测顶部模板单元503和左侧模板单元的连接处是否出现漏浆和漏浆的速度，以及顶部模板单元503和右侧模板单元的连接处是否出现漏浆和漏浆的速度，达到流量传感器的检测阈值时发出检测信号，控制器根据检测信号控制报警模块发出报警信号，报警模块在本实施例中采用蜂鸣器。

在本实施例中，控制器采用单片机，具体为STM32单片机。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种用于涵洞施工的衬砌台车，其特征在于：包括台架和模板，所述台架包括行走机构、顶升机构、支撑机构以及液压机构，所述模板包括左侧模板单元、右侧模板单元以及顶部模板单元，所述左侧模板单元和右侧模板单元均与顶部模板单元铰接，所述行走机构与顶升机构连接，所述支撑机构与顶升机构连接，所述液压机构通过顶升机构以及支撑机构分别与左侧模板单元和右侧模板单元连接，所述支撑机构顶部与顶部模板单元连接；

所述行走机构包括行走轨道、行走支架、行走轮以及驱动单元，所述行走轮安装在行走支架底部，且所述行走轮位于行走轨道上，所述行走支架顶部与顶升机构连接，所述驱动单元用于控制行走轮的运行状态；

所述顶升机构包括顶升油缸和安装座，所述安装座安装在行走支架上，所述顶升油缸一端位于安装座内，另一端连接支撑机构；

还包括控制装置，所述控制装置包括控制器，所述驱动单元、液压机构以及顶升油缸均与控制器电连接，所述控制器用于控制驱动单元以驱动行走轮，所述控制器还用于控制液压机构调节左侧模板单元和右侧模板单元的定位位置，所述控制器还用于控制顶升油缸调节支撑机构和模板的定位位置；

所述控制装置还包括检测模块和报警模块，所述检测模块和报警模块均与控制器电连接，所述检测模块位于顶部模板单元和左侧模板单元的连接处以及顶部模板单元和右侧模板单元的连接处，所述检测模块用于检测顶部模板单元和左侧模板单元的连接处异常以及顶部模板单元和右侧模板单元的连接处的异常，并发出检测信号，所述控制器用于根据检测信号控制报警模块发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于涵洞施工的衬砌台车，其特征在于：所述支撑机构包括支撑架和顶模连接件，所述支撑架包括支腿、底梁、立杆、顶梁、横梁以及斜撑，所述顶模连接件包括竖向支撑件和横向支撑件，所述竖向支撑件和横向支撑件一体成型，所述竖向支撑件和横向支撑件均与顶部模板单元固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于涵洞施工的衬砌台车，其特征在于：所述左侧模板单元和右侧模板单元均包括弧形模板和墙身模板，所述弧形模板和墙身模板之间铰接，所述弧形模板还与顶部模板单元铰接。

4.根据权利要求3所述的一种用于涵洞施工的衬砌台车，其特征在于：所述液压机构包括对称设置的若干个上液压油缸、中液压油缸、下液压油缸以及定位液压油缸，所述上液压油缸一端与支撑架连接，另一端与弧形模板连接；所述中液压油缸一端与支撑架连接，另一端与墙身模板连接，所述下液压油缸一端与顶升机构的安装座连接，另一端与墙身模板连接，所述定位液压油缸一端固定在地面，另一端与墙身模板连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于涵洞施工的衬砌台车，其特征在于：所述报警模块包括蜂鸣器和警示灯中的一种。