(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010475796.1
(22)申请日 2020.05.29
(71)申请人 安徽省新路建设工程集团有限责任
公司
地址 236072 安徽省阜阳市开发区经三路
688号
申请人 阜阳师范大学
(72)发明人 史磊　张苛　李龙　李文龙　谢巍　
刘宗志　范卫华　
(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限
公司 37221
代理人 郑平
(51)Int.Cl.
E01C  19/48(2006.01)
(54)发明名称一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备及施工方法(57)摘要本发明涉及一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备及施工方法，该设备采用卷扬机牵引，由承重骨架、导向装置、储泵料装置、截面调节装置及收面装置等组成。通过设备的导向装置，可以保证设备沿土坯沟槽固定轴线方向前进，实现沟槽宽度与设备宽度相差较大的排水沟施工；利用设备成型模板的截面调节功能，可以完成不同截面形状及尺寸的排水沟施工；通过设备的收面装置，在排水沟滑模成型后实现自动收面作业。在对排水沟进行牵引挤压式滑模施工时，混凝土坍落度的合理范围为10～45mm，振动棒振动频率范围为30-60Hz，振动棒振幅范围为1.5～2.5mm ，混凝土的振动时间范围为15s～30s，滑模速度范围为0.6m/min～1.2m/min。该施工设备及方法具有快速、可靠、经济的特点，具有
良好的推广应用前景。权利要求书2页  说明书7页  附图4页CN 111501492 A 2020.08.07
C N  111501492
A
1.一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，包括：主承重骨架4、导向装置(2)、储泵料装置、截面调节装置(19)及收面装置；所述主承重骨架(4)上设置有储泵料装置，所述主承重骨架(4)的前底部设置有导向装置(2)，所述主承重骨架(4)后端还设置有滑模支撑骨架(22)，所述滑模支撑骨架(22)上设置有截面调节装置(19)与滑模成型板，所述滑模成型板与收面装置相连。
2.如权利要求1所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述导向装置(2)包括：导向固定架(201)、调节盒(202)、调节紧固螺栓(203)、左导向杆(204)、右导向杆(205)，所述导向固定架(201)由两个侧杆和一个横杆围成，所述左导向杆(204)、右导向杆(205)分别穿过两个侧杆与调节盒(202)相连，所述调节盒(202)的侧面设置有调节紧固螺栓(203)。
3.如权利要求1所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述储泵料装置包括：料斗(9)、振动装置，所述料斗(9)设置在主承重骨架(4)上，所述料斗(9)下方设置有振动装置。
4.如权利要求3所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述振动装置包括：振动棒、
振动泵(6)、控制器(7)、振动管(8)，所述振动棒设置在料斗(9)下方，并与振动管(8)、振动泵(6)、控制器(7)依次相连。
5.如权利要求3所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述料斗(9)的四周分别设置有前顶板(5)、后侧板(14)、前挡料板(17)、后挡料板(24)。
6.如权利要求1所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述截面调节装置(19)包括：右框架(1901)、左框架(1908)；所述右框架(1901)设置右侧底部调节杆(1902)、右侧上部调节杆(1911)，所述左框架(1908)设置有左侧底部调节杆(1905)、左侧上部调节杆(1906)，所述右侧底部调节杆(1902)与左侧底部调节杆(1905)都穿过底部调节盒体(1903)，所述右侧上部调节杆(1911)、左侧上部调节杆(1906)都穿过上部调节盒体(1909)，所述底部调节盒体(1903)、上部调节盒体(1909)上分别设置有底部调节控制杆(1904)、上部调节控制杆(1910)。
7.如权利要求6所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述右侧上部调节杆(1911)、左侧上部调节杆(1906)、上部调节盒体(1909)、底部调节盒体(1903)、上部调节盒体(1909)、底部调节控制杆(1904)组成一组，并设置有多组；
优选的，多组之间平行设置，公用一个底部调节控制杆(1904)和上部调节控制杆(1910)。
8.如权利要求7所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述截面调节装置(19)外围由滑模顶板(10)、滑模成型侧板(13)、滑模成型底板(20)围成中空腔体。
9.如权利要求8所述的公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，其特征在于，所述滑模成型侧板(13)前端分别设置有左刮板(12)、右刮板(18)；
或所述滑模成型底板(20)前端设置有底刮板(21)；
或所述滑模顶板(10)两侧设置有滑模成型顶板。
10.一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工方法，其特征在于，包括：
采用导向装置引导整个装置移动方向；
采用料斗储存混凝土料，通过整个设备的前进将混凝土料送入混凝土排料部件中，然
后对混凝土料进行振动挤压密实，并将密实的混凝土向滑模成型侧板、滑模成型底板及滑模成型顶板与排水沟土坯壁面及地面形成的空间进行挤压作业；史磊
采用截面调节装置调整成型混凝土沟底部宽度，采用上部调节杆调整滑模成型模侧板与竖直方向之间的夹角来施工成型不同侧壁倾角的排水沟；
整个装置通过卷扬机在毛坯沟槽向前拖行进行施工。
一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备及施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及公路附属排水沟施工领域，具体涉及一种满足不同形状及尺寸的公路排水沟一次滑模成型的施工设备及使用方法。
背景技术
[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]排水沟通常设置在道路两侧或一侧路基的坡脚外侧，是公路附属设施的主要组成部分。按照横断面的形状，排水沟可分为梯形、矩形、三角形等不同类型，其尺寸大小一般要经过水文水力计算确定。在各级公路上，通过排水沟可以进行路面积水的清理，一般设立排水沟的位置地势比较低洼，水流会自动向排水沟流动，然后路面上的积水会通过排水沟流向地下，进而将路基路面范围内各种来源的水流引至路界外。为保证公路排水沟具有良好的功能性和耐久性，排水沟通常要采取一定的措施进行加固。公路排水沟的加固类型有多种，主要根据排水沟的土质、沟底的纵坡、水流速度和使用要求等而定。
[0004]目前，我国公路排水沟施工通常采用模板浇筑混凝土、预制件拼装施工及混凝土滑模施工等方式。模板浇筑施工方法需要通过人工采用定型模板支护混凝土，是一种包括立模、拆模、倒模等多工序的浇筑方式。这种施工工艺操作复杂、耗时长且成本高，排水沟施工质量主要取决于模板的铺设质量。可见，模板浇筑混凝土施工不仅会影响排水沟的施工质量，还会影响工程项目的总体进度。预制件拼装施工需要工人在专门的施工场所按要求预先浇筑成预制件，然后将预制件运抵施工工地进行拼装施工。这种施工工艺需要设置专门的预制厂房，同时各段预制件连接处易出现渗漏等现象，会导致施工成本的增加并影响施工质量。
[0005]综上，发明人发现：传统公路排水沟的施工工艺，具有工序复杂、施工进度慢及经济成本高等缺点。现有的排水沟施工机械不能灵活调整排水沟的样式和尺寸，排水沟的样式和尺寸单一，无法开展多种需求组合的施工，已不能满足排水沟在复杂工况下高质量施工的要求。
发明内容
[0006]针对公路排水沟施工存在的缺陷或不足，本发明专利的目的在于提供一种满足不同形状及尺寸的排水沟一次滑模成型的施工设备及使用方法，可以有效、快速地实现多种样式和尺寸的排水沟一次滑模成型。
[0007]为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
[0008]本发明的第一个方面，提供了一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工设备，包括：主承重骨架4、导向装置2、储泵料装置、截面调节装置19及收面装置；所述主承重骨架4上设置有储泵料装置，所述主承重骨架4的前底部设置有导向装置2，所述主承重骨架4后端还设置
有滑模支撑骨架22，所述滑模支撑骨架22上设置有截面调节装置19与滑模成型板，所述滑模成型板与收面装置相连。
[0009]为提高公路工程的整体进度、缩短施工周期，同时降低施工成本，本发明针对传统的公路排水沟施工机械和施工工艺开展专门的研究。因此，开发一种能够满足不同形状和尺寸的排水沟滑模施工设备，并提出合理的排水沟施工工艺。
[0010]本发明的第二个方面，提供了一种公路排水沟牵引挤压式滑模施工方法，包括：[0011]采用导向装置引导整个装置移动方向；
[0012]采用料斗储存混凝土料，通过整个设备的前进将混凝土料送入混凝土排料部件中，然后对混凝土料进行振动挤压密实，并将密实的混凝土向滑模成型侧板、滑模成型底板及滑模成型顶板与排水沟土坯壁面及地面形成的空间进行挤压作业；
[0013]采用截面调节装置调整成型混凝土沟底部宽度，采用上部调节杆调整滑模成型模侧板与竖直方向之间的夹角来施工成型不同侧壁倾角的排水沟；
[0014]整个装置通过卷扬机在毛坯沟槽向前拖行进行施工。
[0015]本发明结构简单，可以适应不同样式和尺寸要求的排水沟施工，占地空间小，可以有效降低沟施工成本，同时提高施工进度和施工质量，工程实用价值高。
[0016]本发明的有益效果在于：
[0017](1)本发明通过设备的导向装置，可以保证设备能够沿着土坯沟槽固定轴线方向前进，实现沟槽宽度与设备宽度相差较大的排水沟施工；利用设备成型模板的截面调节功能，可以完成不同截面形状及尺寸的混凝土排水沟施工；通过设备的收面装置，在混凝土排水沟滑模成型后实现自动收面作业。
[0018](2)本发明结构简单，可以适应不同样式和尺寸要求的排水沟施工，占地空间小，可以有效降低沟施工成本，同时提高施工进度和施工质量，工程实用价值高。
附图说明
[0019]构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0020]图1是本发明实施例1的施工设备前部结构示意图；
[0021]图2是本发明实施例1的施工设备后部结构示意图；
[0022]图3是本发明实施例1的施工设备中支撑骨架连接结构示意图；
[0023]图4是本发明实施例1的施工设备中导向装置结构示意图；
[0024]图5是本发明实施例1的施工设备中截面调节装置结构示意图；
[0025]图6是本发明施工设备实施例1滑模成型混凝土排水沟图；
[0026]图7是本发明施工设备实施例2滑模成型混凝土排水沟图。
[0027]其中：1：前侧板；2：导向装置；201.导向固定架；202.调节盒体；203.调节紧固螺栓；204.左导向杆；205.右导向杆；3：前底板；4：主承重骨架；5：前顶板；6：振动泵；7：控制器；8：振动管；9：料斗；10.滑模顶板；11.滑模成型顶板；12.左刮板；13.滑模成型侧板；14.后侧板；15.固定螺栓；16.振动棒固定装置；17.前挡料板；18.右刮板；19.截面调节装置；1901.右框架；1902.右侧底部调节杆；1903.底部调节盒体；1904.底部调节控制杆；1905.左侧底部调节杆；1906.左侧上部调节杆；1907.连接销；1908.左框架；1909.上部调节盒体；