一种自行式液压轨道箱梁外模台车的制作方法

本发明涉及桥梁施工设备领域，具体说是一种自行式液压轨道箱梁外模台车。

背景技术

桥梁是道路建设的关键工程，梁式桥在桥梁工程中占据着主导地位，其中轨道箱梁支模预制对施工效率和施工质量产生重要影响。

目前预制轨道箱梁时需要采用模板系统，其模板系统主要包括混凝土基础、左右混凝土反力墙、钢模板系统。其中，钢模板系统包括外模板、端模板、底模板，以及顶梁、吊具、机械式千斤顶。其结构是，钢模板系统中的底模板置于台座混凝土基础的顶面，端模板放置在底模板上，机械式千斤顶安装在混凝土反力墙上，吊具安装在顶梁上，侧模板位于吊具下方，并分别与机械式千斤顶连接。

传统的轨道梁模板系统占地面积很大，需现场浇筑混凝土底板及反力墙方可投入使用，需要额外的占地面积，也不利于成品轨道梁的运输。因此，为了满足工期要求往往需要多套轨道梁模板系统，需额外征用大片土地作为制梁场，增大了建设费用，浪费了土地资源，既不经济也不环保。而且，在轨道梁工厂化预制时模板系统通常采用拼装而成，待梁强度达到拆模强度后，再进行外模板人工拆除，将拆除的外模板分别吊装到下一台座位置重新进行钢模板拼装施工，该方法施工效率低，拆除模板时容易损坏已成型的箱梁，并且模板重复拼装精度难以保证，必然会影响箱梁的质量。

鉴于此，目前函需发明一种自动化程度高、能使外模整体组装成型后实现收模、支模方便且施工速度快并不需要重复拆装和吊装的轨道梁工厂化预制外模台车。

现有技术cn201520428774.4公开了一种自行式整体液压预制箱梁模板装置，该装置通过设置轨道以及行走小车，使侧模整体发生纵向移动，从一个预制台座移动到另一个预制台座；通过设置液压系统以及横向千斤顶，使侧模整体发生横向移动，实现侧模整体与底模的横向对接或分离；通过设置液压系统以及竖向千斤顶，使侧模整体发生竖向移动，实现侧模整体与底模的竖向对接或分离，该装置实现了侧模在横向、竖向和纵向的整体移动，移动时无需进行模板的拼装拆卸。该装置左右两侧单侧设置两根平行的轨道，小车可沿着轨道行走，在脱模过程中，先启动竖向千斤顶，使竖向千斤顶的伸缩端竖向下落2cm，使侧模模面沿竖向离开箱梁面2cm，再启动横向千斤顶，使横向千斤顶的伸缩端沿横向离开箱梁面15cm，使侧模模面沿横向离开箱梁面15cm，然后启动竖向千斤顶，使竖向千斤顶的伸缩端竖向下落15cm，最后启动小车，纵向行走至下一个预制台座。

该装置适用于上宽下窄的箱梁，但是主要存在以下不足：

1、不适用于上窄下宽或者上下同宽的轨道箱梁；

2、所述装置在支模和脱模时需侧模上端和下端整体同步移动相同距离，所需脱模力大，且在脱模瞬间容易形成真空。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种自行式液压轨道箱梁外模台车。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自行式液压轨道箱梁外模台车，包括门架系统、模板系统、垂直调整油缸、侧模调整油缸、液压系统和设于底面轨道上的行走系统；

所述门架系统通过垂直调整油缸设于行走系统上，所述门架系统包括一端与行走系统连接且相对设置的两个侧门架，所述侧门架另一端与横梁连接，两侧门架与横梁之间形成可放置所述模板系统的容纳空间，所述模板系统包括两相对设置的侧模板和设于横梁上的支撑架，所述侧模板上端与支撑架通过铰座铰接，下端通过侧模调整油缸伸缩带动侧模板沿所述铰座开合运动；所述垂直调整油缸通过往复运动带动门架系统上下运动，从而使模板系统实现上下运动，所述垂直调整油缸和侧模调整油缸均与所述液压系统连接。

作为优选，还包括与所述液压系统连接用于控制所述模板系统横向移动的横移调整油缸，所述横移调整油缸一端与横梁连接，另一端与支撑架连接。

作为优选，所述行走系统包括设置于台座上的轨道和与侧门架所述一端连接的行走轮，所述行走轮通过电机驱动使所述台车沿轨道运行。

作为优选，所述电机通过减速机控制行走轮运行。

作为优选，所述垂直调整油缸包括垂直油缸和在垂直油缸驱动下往复运动的垂直活塞杆，所述垂直油缸一端设于行走轮上，另一端与垂直活塞杆一端连接，垂直活塞杆另一端连接至侧门架底端。

作为优选，所述侧模调整油缸包括侧模油缸和在侧模油缸驱动下往复运动的脱模活塞杆，所述侧模油缸一端设于侧门架侧端，另一端与脱模活塞杆一端连接，脱模活塞杆另一端连接至侧模板。

作为优选，所述模板系统形成的容纳空间呈上窄下宽或者上下同宽状。

作为优选，还包括用于支撑侧模板的模板支撑系统，所述模板支撑系统采用螺旋丝杆，所述螺旋丝杆一端与侧门架连接，另一端与侧模板连接，所述螺旋丝杆可沿侧模调整油缸同步调整直线长度。

作为优选，还包括设于门架系统上用于检修所述台车的爬梯平台系统。

与现有技术相比，所述台车发明具备的有益效果为：

1、前一轨道箱梁施工完毕后，无需对模板进行重新拆装，只需拆除丝杆，沿着轨道可自行移动到达下一台座位置，再自动进行支模，改变了传统的直接在预制梁台座上重复拼装支模体系的施工工艺，大大减少了模板拼装时间，施工周期明显缩短，施工效率高；

2、采用铰点开合的方式对模板进行支模和收模，特别适用于中间窄两端宽、上窄下宽或者中间窄两端宽、上下同宽的轨道箱梁；

3、采用铰点开合的方式对模板进行支模和收模，由于侧模板是绕着上铰点转动，在脱模时上面的移动距离小，下面的移动距离大，随着脱模的进行，空气从下端进入侧模板和箱梁侧壁之间的区域，避免形成真空，所需脱模力小。

4、两侧模板连接成一个整体布置在门架系统上，左右位置调节时，只需一组驱动油缸就能同时移动两侧模板，无需单独调节，受力状态好，稳定性好。

5、台车在上下、前后位置的调节时是整体调节，操作难度低、调节时间短。

本发明还提供一种应用于上述自行式液压轨道箱梁外模台车的控制系统，所述控制系统包括分别与plc控制模块连接的输入模块、支模控制模块、脱模控制模块、移模控制模块、计数模块、计时定时模块、显示模块、无线接收发射模块、报警模块、复位保护模块；

所述输入模块用于所述台车进行轨道箱梁的浇筑操作前输入预设数据和工序以控制所述台车按照预设数据和工序实行浇筑操作；

所述支模控制模块用于控制所述台车完成支模流程；

所述脱模控制模块用于控制所述台车在浇筑完轨道箱梁后实现脱模功能；

所述移模控制模块用于控制所述台车在完成脱模后移动至下一台座进行下一轨道箱梁的浇筑；

所述计数模块用于记录预设时间内浇筑的轨道箱梁数；

所述显示模块用于显示所述计数模块记录的轨道箱梁数和所述输入模块输入的预设数据；

所述计时定时模块用于所述台车从开始浇筑到浇筑完成时间、当日工作时间、总工作时间的计时或者定时；

所述无线接收发射模块用于实现台车无线信号的传输；

所述报警模块用于当上一工序完成后需要操作人员进行下一工序操作时实现提醒功能，或者用于当浇筑过程中实际的操作工序不同于控制系统内的预设工序时实现报警功能；

所述复位保护模块用于对所述plc控制模块实现复位保护功能。

与现有技术相比，所述控制系统自动化程度高，且精确度高。

附图说明

图1是本发明一种优选方式的整体结构示意图；

图2是本发明的端部的正视图；

图3是本发明的中间标准段正视图；

图4是本发明脱模时的端部正视图；

图5是本发明的整体结构侧视图；

图6是所述轨道箱梁的结构示意图；

图7是所述侧门架的具体结构示意图；

图8是所述侧模板的具体结构示意图；

图9是所述控制系统的电路框图。

具体实施方式

下面将结合图1至图9详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种自行式液压轨道箱梁外模台车，包括门架系统、模板系统、垂直调整油缸、侧模调整油缸8、液压系统和设于底面轨道上的行走系统1，

所述门架系统通过垂直调整油缸设于行走系统1上，所述门架系统包括一端与行走系统连接且相对设置的两个侧门架21，所述侧门架另一端与横梁22连接，两侧门架与横梁之间形成可放置所述模板系统的容纳空间，所述模板系统包括两相对设置的侧模板31和设于横梁上的支撑架32，所述侧模板上端与支撑架通过铰座9铰接，下端通过侧模调整油缸横向伸缩带动侧模板沿所述铰座开合运动；所述垂直调整油缸通过往复运动带动门架系统上下运动，从而使模板系统实现上下运动，所述垂直调整油缸和侧模调整油缸均与所述液压系统连接。所述模板系统形成的容纳空间呈上窄下宽或者上下同宽状。本发明特别是适用于中间窄两端宽、上窄下宽或者中间窄两端宽、上下同宽的轨道箱梁的浇筑，外模台车整体组装成型后实现收、支模、模板位置调整、整个台车纵向移动，不需要重复拆装和吊装，可自行移动到下一台座进行施工，收模、支模方便，施工速度快，降低浇筑辅助时间，且采用铰点开合的方式对模板进行支模和收模，由于侧模板是绕着上铰点转动，在脱模时上面的移动距离小，下面的移动距离大，随着脱模的进行，空气从下端进入侧模板和箱梁侧壁之间的区域，避免形成真空，所需脱模力小。

在本发明的一个优选实施例中，还包括与所述液压系统连接用于控制所述模板系统横向移动的横移调整油缸，所述横移调整油缸一端与横梁连接，另一端与支撑架连接。所述横移调整油缸的设置可通过支撑架实现侧模板细微的左右横向移动，以确保对准箱梁位置浇筑。

在本发明的一个优选实施例中，所述行走系统包括设置于台座上的轨道和与侧门架所述一端连接的行走轮，所述行走轮通过电机驱动使所述台车沿轨道运行。该行走系统设置使所述台车浇筑完一个轨道箱梁后方便移动至下一台座进行下一轨道箱梁的浇筑。

在本发明的一个优选实施例中，所述电机通过减速机控制行走轮运行，所述减速机的设置使所述台车行走速度可控，稳定性更高。

在本发明的一个优选实施例中，所述垂直调整油缸包括垂直油缸和在垂直油缸驱动下往复运动的垂直活塞杆，所述垂直油缸一端设于行走轮上，另一端与垂直活塞杆一端连接，垂直活塞杆另一端连接至侧门架底端。所述垂直调整油缸由液压系统控制，可通过往复运动带动门架系统上下运动，从而使模板系统实现自动化上下运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述侧模调整油缸包括侧模油缸和在侧模油缸驱动下往复运动的脱模活塞杆，所述侧模油缸一端设于侧门架侧端，另一端与脱模活塞杆一端连接，脱模活塞杆另一端连接至侧模板。同理，所述侧模调整油缸由液压系统控制，可通过往复运动带动侧模板沿所述铰座开合运动，实现所述台车的脱模工序。

在本发明的一个优选实施例中，还包括用于支撑侧模板的模板支撑系统4，所述模板支撑系统采用螺旋丝杆，所述螺旋丝杆一端与侧门架连接，另一端与侧模板连接，所述螺旋丝杆可沿侧模调整油缸同步调整直线长度，或者所述螺旋丝杆可保持固定长度，在支模完成后手动装配即可，所述螺旋丝杆的设置可减轻所述外模台车浇筑状态下侧模板内物料的横向应力。

在本发明的一个优选实施例中，还包括设于门架系统上用于检修所述台车的爬梯平台系统7。

所述发明还提供一种应用于上述自行式液压轨道箱梁外模台车的控制系统，所述控制系统6包括分别与plc控制模块连接的输入模块、支模控制模块、脱模控制模块、移模控制模块、计数模块、计时定时模块、显示模块、无线接收发射模块、报警模块、复位保护模块；

所述输入模块用于所述台车进行轨道箱梁的浇筑操作前输入预设数据和工序以控制所述台车按照预设数据和工序实行浇筑操作；

所述支模控制模块用于控制所述台车完成支模流程；

所述脱模控制模块用于控制所述台车在浇筑完轨道箱梁后实现脱模功能；

所述移模控制模块用于控制所述台车在完成脱模后移动至下一台座进行下一轨道箱梁的浇筑；

所述计数模块用于记录预设时间内浇筑的轨道箱梁数；

所述显示模块用于显示所述计数模块记录的轨道箱梁数和所述输入模块输入的预设数据；

所述计时定时模块用于所述台车从开始浇筑到浇筑完成时间、当日工作时间、总工作时间的计时或者定时；

所述无线接收发射模块用于实现台车无线信号的传输；

所述报警模块用于当上一工序完成后需要操作人员进行下一工序操作时实现提醒功能，或者用于当浇筑过程中实际的操作工序不同于控制系统内的预设工序时实现报警功能；

所述复位保护模块用于对所述plc控制模块实现复位保护功能。

本发明控制系统中，各模块的电路均可采用现有电路实现，由于本发明控制系统的发明点着重于模块的组合利用，并应用于所述台车上，因而对各模块的具体构件及电路简述之。

在实施过程中，系统设置有声光报警器，当台车移动到下一台座预定位置、到达设定脱模时间或系统产生故障等场合时发出不同的报警声，以提醒操作人员对设备进行操作。控制系统设置遥控、线控、操作台操作三种操作模式，系统设置有检测台车纵移到位的传感器，当台车从上一台座移动到下一台座浇筑位置时，台座上设置的触碰点触碰到台车上检测移动到位的传感器，台车自动停止移动，开始进入支模作业流程。操作人员根据台座中线人工设定中位限位装置后，控制系统起动液压系统的电机，液压系统开始启动。控制系统首先发出命令使控制侧模调整油缸的液压阀打开，使侧模调整油缸伸缩，从而使模板系统整体左右移动，当模板系统上的传感器触碰到中位限位装置后，控制系统发出停止命令使控制侧模调整油缸的液压阀关闭，侧模调整油缸停止运动并保持自锁，此时已将模板系统中线调整至与台座中线重合；然后根据轨道箱梁的高度人工设定好模板系统的高度限位装置，控制器控制垂直调整油缸往上或者往下运动，当门架系统上的传感器触碰到高度限位装置后，控制器发出停止命令使控制垂直调整油缸的液压阀关闭，垂直调整油缸停止运动并保持自锁，此时已将模板系统高度调整至与轨道箱梁设计高度重合；最后控制系统发出命令打开控制侧模油缸的液压阀，使侧模油缸伸出，当侧模板贴合底模时，液压系统超压卸荷，通过油压传感器将信号传递给控制器，控制器出停止命令使控制侧模油缸的液压阀关闭，侧模油缸停止运动并保持自锁，此时已将模板系统调整到浇筑状态，至此支模流程完毕。

当浇筑完成、人工拆除丝杆后，控制系统首先发出命令使控制侧模油缸的液压阀打开，使侧模油缸回缩，侧模板与浇筑好的箱梁脱开，当回缩到位后，控制系统发出命令使控制侧模油缸的液压阀关闭，侧模油缸停止运动并保持自锁，然后控制系统发出命令使控制垂直调整油缸的液压阀打开，使垂直调整油缸伸展，台车整体往上升，当伸展到位后，控制系统发出命令使控制垂直调整油缸的液压阀关闭，垂直调整油缸停止运动并保持自锁，最后控制器发出命令使行走系统的行走电机启动，台车往下一台座移动，至此脱模移模流程完毕。

在工作过程中，控制系统设置自动计数和计时功能，自动计数功能能自动记录和显示当天浇筑箱梁数和总数并可输出成文本格式，计时功能能记录从开始浇筑到浇筑完成的时间、当日工作时间、总工作时间以及此次浇筑完成后到当前的时间，系统可根据温度结合控制系统内的数据库自动计算最佳的脱模时间，当脱模时间到达后，发出声光报警，提醒操作人员进行脱模工作。在未到达脱模时间之前，未经控制系统高级管理员确认，系统不会执行手动操作脱模的命令，避免过早脱模，从而保证了产品的质量。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。