本實用新型涉及一種用于隧道二襯施做混凝土的自動振搗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著西部大開發(fā)的進行和一帶一路戰(zhàn)略的實施，我國的隧道建設(shè)得到了前所未有的發(fā)展。其中二襯混凝土施工質(zhì)量是影響隧道整體施工質(zhì)量和美觀的關(guān)鍵因素之一。二襯出現(xiàn)的壁后脫空，不密實等問題，常常是由于混凝土澆筑時振搗不適當(dāng)?shù)仍蛟斐??；炷翝仓^程振搗質(zhì)量是影響混凝土強度的關(guān)鍵因素。振搗的目的是減少混凝土內(nèi)部的孔隙，并使混凝土與鋼筋及預(yù)埋件緊密結(jié)合，從而保證混凝土的最大密實度，提高混凝土質(zhì)量。因此隧道二次襯砌混凝土質(zhì)量的提高也應(yīng)以振搗質(zhì)量為主。目前二襯混凝土施工搗固方式基本采用插入式振搗棒結(jié)合普通附著式振動器的方式進行，而且由于現(xiàn)場工人對于附著式振動器時間不易控制，容易造成振搗不足或者過振，出現(xiàn)“空隙”或者“砂線”，很多時候附著式振搗器成為擺設(shè)。而完全依靠傳統(tǒng)的插入式振搗棒振搗有以下弊端，二襯厚度較小，一般只有35cm～55cm厚，臺車混凝土窗口間距較大，插入式振搗棒無法全面覆蓋，容易造成漏振；而且在有鋼筋襯砌中搗固更是不易，即使搗固也是窗口左右50～80cm范圍，兩窗口間的混凝土搗固不到位。因此脫模后二襯表觀質(zhì)量較差，邊墻容易出現(xiàn)蜂窩麻面、露骨的情況，拱頂則經(jīng)常會出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，混凝土強度難以達到設(shè)計要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于設(shè)計一種用于隧道二襯施做混凝土的自動振搗系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以搭載在二襯施做臺車上，實現(xiàn)振搗全面覆蓋，精細化、自動化程度高。

為實現(xiàn)上述目的，本設(shè)計采用如下技術(shù)方案：

一種用于隧道二襯施做混凝土自動振搗系統(tǒng)，其特征在于，包括：

二襯模板，其上預(yù)留有以設(shè)定間距規(guī)則排列的振搗孔；

振搗裝置，具有若干可沿軸向伸縮的振搗棒和設(shè)于所述振搗棒一側(cè)用以連接所述振搗棒的水平設(shè)置的縱向行走桿，所述振搗棒之間的間距與所述預(yù)留振搗孔的設(shè)定間距相應(yīng)；

水平支桿，用以固定所述振搗裝置并為其提供縱向行走路徑，其中所述振搗裝置的縱向行走桿以可沿所述水平支桿軸向運動的方式套裝在所述水平支桿上；

具有設(shè)定弧度的設(shè)于所述水平支桿兩端并支撐于地面的兩個環(huán)向支桿，所述水平支桿的兩端以可沿所述環(huán)向支桿運動的方式固定在所述環(huán)向支桿上。

所述縱向行走桿通過縱向行走機構(gòu)以可自動行走的方式套裝在所述水平支桿上。

所述縱向行走機構(gòu)包括縱向行走軌道、第二馬達、齒輪和滑動套管；所述縱向行走軌道由圓柱鋼縱向剖切制成，剖切面設(shè)有凹槽，凹槽可以與所述齒輪咬合；所述齒輪由馬達提供轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)動，通過連接件與所述滑動套管連接為一體；所述滑動套管上固定有振搗裝置；通過齒輪的轉(zhuǎn)動帶動滑動套管水平移動，實現(xiàn)振搗裝置的水平移動。

所述水平支桿通過環(huán)向行走機構(gòu)以可自動行走的方式固定在所述環(huán)向支桿上。

所述環(huán)向行走軌道由具有設(shè)定弧度的工字鋼組成，軌道的設(shè)定弧度與所述二襯模板斷面的弧度相應(yīng)；所述第一馬達提供行走動力，帶動所述滾輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)沿所述環(huán)向行走軌道行走；所述滾輪連接件與所述水平支桿連接。

所述振搗孔內(nèi)側(cè)設(shè)有用以封堵所述振搗孔的止?jié){塞，所述止?jié){塞包括位于后端的止塞部和位于前端的連接部，所述止塞部的外徑大于所述振搗孔的外徑，所述連接部為具有內(nèi)螺紋的筒狀結(jié)構(gòu)，并且可以穿過所述振搗孔；所述振搗孔的外側(cè)設(shè)有止?jié){塞鎖卡，所述止?jié){塞鎖卡可拆卸的與所述止?jié){塞連接部的端部固定連接；所述振搗棒可沿軸向旋轉(zhuǎn)，其端部具有與所述止?jié){塞連接部的內(nèi)螺紋配合的外螺紋。

所述止?jié){塞的連接部的端部設(shè)有環(huán)向凹槽，所述止?jié){塞鎖卡為環(huán)形鎖卡，所述環(huán)形鎖卡閉合成環(huán)時與所述環(huán)向凹槽緊密咬合從而實現(xiàn)二者的連接。

所述二襯模板在振搗孔的外側(cè)設(shè)有螺紋連接的振搗孔封蓋。

所述振搗孔的設(shè)定間距為20-50cm。

一種用于隧道二襯施做混凝土自動振搗系統(tǒng)的振搗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將振搗裝置通過水平支桿移動到環(huán)向支桿的最下端，使振搗棒可自由通過相應(yīng)的振搗孔；

步驟2：灌注混凝土，將振搗棒通過自動伸縮結(jié)構(gòu)迅速插入灌注混凝土，將振搗棒通過自動伸縮結(jié)構(gòu)迅速插入混凝土中，進行混凝土振搗，振搗完成后，將振搗棒緩慢抽出，并封堵振搗孔；

步驟3：將振搗裝置通過環(huán)向行走機構(gòu)向上移動到下一排預(yù)留振搗孔位置處，如果振搗孔是梅花形布置，則振搗裝置還需要通過縱向行走機構(gòu)沿水平移動；

步驟4：進行下一個循環(huán)關(guān)注混凝土并振搗。

本實用新型的收斂測量工作具有以下優(yōu)點：

本實用新型通過二襯模板上的預(yù)留振搗孔控制振搗的全面覆蓋，克服了傳統(tǒng)振搗工藝漏振的不足，振搗棒的精確定位防止了振搗過程對鋼筋的震動影響；通過自動伸縮機構(gòu)控制振搗棒的伸縮速到和伸縮距離，實現(xiàn)了混凝土振搗的精細化控制；通過環(huán)向行走機構(gòu)和縱向行走機構(gòu)，控制振搗裝置的移動，自動化程度高；并通過止?jié){塞防止混凝土溢出，控制了二襯質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖a；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖b；

圖3環(huán)向行走機構(gòu)示意圖

圖4環(huán)向行走機構(gòu)與縱向行走軌道連接詳圖

圖5環(huán)向行走機構(gòu)馬達1#與滾輪詳圖

圖6縱向行走機構(gòu)分解圖

圖7縱向行走機構(gòu)馬達2#與齒輪詳圖

圖8縱向行走機構(gòu)示意圖

圖9縱向行走軌道凹槽

圖10振搗裝置示意圖

圖11止?jié){塞、止?jié){塞鎖卡與二襯模板關(guān)系圖

圖12止?jié){塞與止?jié){塞鎖卡作用關(guān)系圖

圖13止?jié){塞鎖卡結(jié)構(gòu)示意圖

圖14止?jié){塞結(jié)構(gòu)示意圖

其中包括1振搗裝置；2自行走機構(gòu)；3二襯模板；4預(yù)留振搗孔；5止?jié){塞；6止?jié){塞鎖卡；7振搗棒；8自動伸縮結(jié)構(gòu)；9縱向行走機構(gòu)；10環(huán)向行走機構(gòu)；11環(huán)向行走軌道；12馬達1#；13滾輪；14滾輪連接件；15縱向行走軌道；16馬達2#；17齒輪；18滑動套管；19凹槽；20環(huán)向凹槽。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對本實用新型做進一步說明：

實施例1：

一種用于隧道二襯施做混凝土自動振搗系統(tǒng)，其主要包括振搗裝置1；自行走機構(gòu)2；二襯模板3；預(yù)留振搗孔4；止?jié){塞5；止?jié){塞鎖卡6；振搗棒7；自動伸縮結(jié)構(gòu)8；縱向行走機構(gòu)9；環(huán)向行走機構(gòu)10。振搗裝置1包括振搗棒7和自動伸縮結(jié)構(gòu)8；自行走機構(gòu)2包括縱向行走機構(gòu)9和環(huán)向行走機構(gòu)10；二襯模板3包括預(yù)留振搗孔4、止?jié){塞5和止?jié){塞鎖卡6。其中，止?jié){塞5安放在預(yù)留振搗孔4內(nèi)，止?jié){塞鎖卡6可以將止?jié){塞5鎖住在預(yù)留振搗孔4內(nèi)，振搗棒7和伸縮結(jié)構(gòu)8可以沿著縱向行走機構(gòu)9水平移動，縱向行走機構(gòu)9可以沿著環(huán)向行走機構(gòu)10環(huán)向移動，振搗棒7與止?jié){塞5可以通過螺紋連接。

所述振搗裝置1由一系列振搗棒7和自動伸縮結(jié)構(gòu)8組成；振搗棒7可由自動伸縮結(jié)構(gòu)8控制改變插入混凝土的深度，振搗棒7可以旋轉(zhuǎn)，與止?jié){塞5通過螺紋連接；振搗裝置1與所述縱向行走機構(gòu)9的滑動套管18連接，通過縱向行走結(jié)構(gòu)實現(xiàn)水平移動。

所述自行走機構(gòu)2包括環(huán)向行走機構(gòu)10和縱向行走機構(gòu)9；所述縱向行走機構(gòu)9與振搗裝置1連接，實現(xiàn)振搗裝置1的水平移動；所述環(huán)向行走機構(gòu)10帶動縱向行走機構(gòu)9沿隧道洞周環(huán)向行走，實現(xiàn)了振搗裝置1的環(huán)向移動。

所述環(huán)向行走機構(gòu)10包括環(huán)向行走軌道11、馬達1#12、滾輪13和滾輪連接件14；所述環(huán)向行走軌道11由具有設(shè)定弧度的工字鋼組成，軌道設(shè)定弧度與所述二襯模板3斷面的弧度相應(yīng)；所述馬達1#12提供行走動力，帶動所述滾輪13轉(zhuǎn)動實現(xiàn)沿所述環(huán)向行走軌道11行走；滾輪連接件14與所述縱向行走機構(gòu)9的行走軌道連接。

所述縱向行走機構(gòu)9包括縱向行走軌道15、馬達2#16、齒輪17和滑動套管18；所述縱向行走軌道15由圓柱鋼縱向剖切制成，剖切面設(shè)有凹槽19，凹槽19可以與所述齒輪17咬合；所述齒輪17由馬達2#16提供轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)動，通過連接件與所述滑動套管18連接為一體；所述滑動套管18上固定有振搗裝置1；通過齒輪17的轉(zhuǎn)動帶動滑動套管18水平移動，實現(xiàn)振搗裝置1的水平移動。

所述二襯模板3預(yù)留有設(shè)定間距20～50cm規(guī)則排列的振搗孔4，振搗棒7可以穿過振搗孔4進行混凝土振搗施工，振搗完成后止?jié){塞5將振搗孔4封堵，防止混凝土通過振搗孔4溢出。

所述止?jié){裝置包括止?jié){塞5、止?jié){塞鎖卡6；所述止?jié){塞5上前端設(shè)有環(huán)向凹槽20，后端半徑大于前端，止?jié){塞5不能通過振搗孔4，止?jié){塞5與振搗棒7通過螺紋連接；所述止?jié){塞鎖卡6為環(huán)形鎖卡，環(huán)形鎖卡閉合成環(huán)時可以與所述止?jié){塞5上的環(huán)向凹槽20緊密咬合，實現(xiàn)將止?jié){塞5鎖住在二襯模板3上。

一種用于隧道二襯施做混凝土自動振搗系統(tǒng)，其特征在于，實現(xiàn)方法包括以下幾步：

1)將振搗裝置1通過自行走機構(gòu)2移動到最下端，將振搗棒7與止?jié){塞5通過螺紋連接，打開止?jié){塞鎖卡6，使振搗棒7可以自由通過二襯模板3。

2)灌注混凝土，將振搗棒7通過自動伸縮結(jié)構(gòu)8迅速插入混凝土中，進行混凝土振搗，振搗完成后，將振搗棒7緩慢抽出，當(dāng)止?jié){塞5恢復(fù)至二襯模板3原位時，將振搗棒7和止?jié){塞5脫離，此時止?jié){塞5可以起到防止?jié){液通過預(yù)留振搗孔4溢出。

3)將振搗裝置1通過環(huán)向行走機構(gòu)10向上移動到下一排預(yù)留振搗孔4位置處，如果振搗孔4是梅花形布置，則振搗裝置1還需要通過縱向行走機構(gòu)9沿水平移動。

4)進行下一個循環(huán)關(guān)注混凝土并振搗

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)，未予以詳細說明的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進行贅述。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點相一致的最寬的范圍。