一种高铁箱梁桥面振捣装置的制作方法

1.本发明涉及高铁箱梁加工预制技术领域，尤其是指一种高铁箱梁桥面振捣装置。


背景技术：

2.随着中国高铁的高速发展，逐步领先世界。高铁箱梁已经成为了不可缺少的基础项目，因其具有的标准化、预制性、适应性，不但可以大大缩减工期，还能有效提升高铁桥梁的各项性能，为项目的快捷建设和高速列车的平稳安全运行提供有力支持。高铁箱梁桥面的混凝土铺设施工流程为:施工区灌注、摊铺、振捣、整平、收面。其中振捣是对混凝土进行捣固、提浆,进而排除混凝土中的气泡，消除混凝土蜂窝、麻面等现象，振捣作为承上启下的重要流程，对混凝土施工质量至关重要。现有施工方法分为两种，一种由操作人员手持振捣棒或平板振动器对混凝土进行振捣；另一种则采用传统装置，把若干平板振动器固定在机架设置的振捣梁上，边行走边振捣。两种施工方法均存在相应的不足：其中由操作人员进行混凝土振捣，工作效率低，且受人为因素影响，质量不稳定；而采用传统装置的话，在行走时无法躲避桥面上横纵设置的钢筋，并且不具备整平功能，自动程度低，工作效率低，工期长，使用操作人员多，振捣质量控制的不一致。另外，由于振捣棒或平板振动器工作原理特点，振捣梁容易受到振动的反作用力而弯曲，在混凝土表面形成水纹现象，达不到施工质量要求。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种高铁箱梁桥面振捣装置，该装置能实现高铁箱梁桥面的振捣、整平一体化，并且能有效躲避振捣过程中的障碍物，工作效率高，节省了人工成本和工期。
4.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种高铁箱梁桥面振捣装置，包括可行走支撑架，所述支撑架包括左支撑、右支撑和横梁，左支撑和右支撑承载着横梁并带动横梁前后移动；还包括障碍调整机构和设置在横梁下方的整平机构，在所述横梁上设有若干个滑台，每个滑台均包括第一电机和与第一电机转动连接的第一丝杠螺母机构，第一丝杠螺母机构还通过柔性连接与振捣棒相连，振捣棒内置有振捣电机，振捣棒能伸入高铁箱梁桥面内进行振捣操作；所述障碍调整机构包括可伸缩的障碍调整臂，在障碍调整臂上设有锁环，柔性连接穿入锁环并在锁环内上下移动；所述整平机构包括若干个高度可调的整平辊。
5.优选的，所述障碍调整臂伸缩方向与支撑架延展方向呈30度至90度夹角，障碍调整臂与障碍调整电机相连。
6.优选的，还包括控制系统，在所述每个滑台上还设有导向柱和缓冲区，其中导向柱和第一丝杠螺母机构固定连接，柔性连接末端设有连接板，连接板可在缓冲区内上下移动，在导向柱上套设有可沿导向柱上下滑移的导向套，在每个滑台上还设有接近开关，控制系统分别和接近开关、第一电机、障碍调整电机相连。
7.优选的，所述整平辊包括可转动的第一整平辊、可转动的第二整平辊和可转动的第三整平辊，其中第一整平辊设置在第二整平辊和第三整平辊之间，并且第一整平辊和第二整平辊、第三整平辊均前后搭接设置。
8.优选的，所述整平辊固定在整平架上，整平架通过第一升降机构高度可调的设置在横梁下方。
9.优选的，所述左支撑和右支撑之间的间距可调；所述障碍调整电机通过曲柄滑块机构与障碍调整臂相连，在导向套上设有直线轴承。
10.优选的，所述左支撑通过左丝杠螺母机构可移动的设置在横梁上，右支撑通过右丝杠螺母机构可移动的设置在横梁上，所述控制系统还包括显示屏或移动终端。
11.优选的，所述第一整平辊通过第一高度调整机构高度可调的设置在整平架上，第二整平辊通过第二高度调整机构高度可调的设置在整平架上，第三整平辊通过第三高度调整机构高度可调的设置在整平架上，第一升降机构、第一高度调整机构、第二高度调整机构和第三高度调整机构均为丝杠螺母机构。
12.优选的，所述第二整平辊和第三整平辊两端均安装有关节轴承。
13.进一步优选的，在所述左支撑上设有左行走轮和左行走电机，左行走电机驱动左行走轮沿预设导轨前后移动，在所述右支撑上设有右行走轮和右行走电机，右行走电机驱动右行走轮沿预设导轨前后移动；所述柔性连接包括柔性管。
14.上述技术方案中，通过在横梁上安装多个滑台，并通过柔性连接将滑台与振捣棒相连，使振捣棒可以在滑台作用下实现快速插入高铁箱梁桥面内进行振捣操作，以及慢速拔出高铁箱梁桥面的动作，进一步提高振捣棒振捣质量，避免蜂窝、麻面现象；通过设置可伸缩的障碍调整臂，并在障碍调整臂上设有锁环，利用柔性连接穿入锁环使柔性连接在锁环内上下移动，不影响振捣棒振捣动作的同时当振捣棒遇到障碍物时，通过障碍调整臂伸缩带动锁环伸缩进而摇晃锁环内的柔性连接，使振捣棒摆动躲避障碍物，由于障碍调整臂伸缩方向与支撑架延展方向呈30度至90度夹角，因此无论障碍物是纵向钢筋还是横向钢筋，振捣棒摆动角度均与纵向钢筋、横向钢筋呈一定夹角，可以有效的躲避该障碍物；当振捣棒遇到障碍物后，振捣棒先利用自身的振动以及柔性连接的弯曲主动躲避障碍物，如振捣棒自身的振动以及柔性连接的弯曲仍不能躲避障碍物时，障碍物给振捣棒的反作用力使振捣棒以及连接板抬起并带动导向套在导向柱上滑移，直至接近开关检测到信号并将信号传递给控制系统，使第一电机驱动第一丝杠螺母机构并带动振捣棒上升并通过障碍调整臂伸缩带动锁环伸缩摇晃锁环内的柔性连接，使振捣棒摆动躲避障碍物。振捣棒振捣后，整平辊同步整平，第一整平辊、第二整平辊和第三整平辊可单独控制各自区域的浇筑面，并通过将第一整平辊和第二整平辊、第三整平辊前后搭接设置，使各浇筑面无缝连接，工作效率高，节省了人工成本和工期。
附图说明
15.图1为本高铁箱梁桥面振捣装置立体图示意图；图2为本高铁箱梁桥面振捣装置主视图示意图；图3为本高铁箱梁桥面振捣装置中的滑台和障碍调整机构主视图示意图；图4为本高铁箱梁桥面振捣装置中的整平机构俯视图示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图，对本发明做进一步说明：如图1至图4所示，本高铁箱梁桥面振捣装置，包括可行走支撑架10，支撑架10包括左支撑20、右支撑30、横梁40、障碍调整机构50和设置在横梁40下方的整平机构60，左支撑20和右支撑30承载着横梁40并带动横梁40前后移动；在横梁40上设有多个均匀分布的滑台70，两相邻滑台70间距不超过50cm，每个滑台70均包括第一电机71和与第一电机71转动连接的第一丝杠螺母机构72，第一丝杠螺母机构72还通过柔性连接73与振捣棒80相连，振捣棒80内置有振捣电机，振捣棒80通过第一电机71驱动第一丝杠螺母机构72进而伸入高铁箱梁桥面内进行振捣操作，使振捣棒80可以在滑台70作用下实现快速插入高铁箱梁桥面内进行振捣操作，以及慢速拔出高铁箱梁桥面的动作，进一步提高振捣棒80振捣质量，避免蜂窝、麻面现象，控制第一电机71驱动第一丝杠螺母机构72升降高度，从而控制各振捣棒80的插入深度；障碍调整机构50包括可伸缩的障碍调整臂51，在障碍调整臂51上设有锁环52，柔性连接73穿入锁环52并在锁环52内上下移动，不影响振捣棒80振捣动作的同时当振捣棒80遇到障碍物时，通过障碍调整臂51伸缩带动锁环52伸缩进而摇晃锁环52内的柔性连接73，使振捣棒80摆动躲避障碍物；柔性连接73可以是柔性管。在本实施例中，障碍调整臂51伸缩方向与支撑架10延展方向呈30度至90度夹角，优选45度，障碍调整臂51与障碍调整电机53通过曲柄滑块机构54或丝杠螺母机构相连，这样无论障碍物是纵向钢筋还是横向钢筋，振捣棒80摆动角度均与纵向钢筋、横向钢筋呈一定夹角，可以有效的躲避该障碍物。整平机构60包括若干个高度可调的整平辊600，可转动的整平辊600随横梁40前后移动实现高铁箱梁桥面的振捣、整平一体化，使工作效率大大提高，节省了人工成本和工期。
17.在一个优选实施例中，本装置还包括控制系统（未示出），在每个滑台70上还设有导向柱91和缓冲区92，其中导向柱91和第一丝杠螺母机构72固定连接，在柔性连接73末端设有连接板93，连接板93可在缓冲区92内上下移动，在导向柱91上套设有可沿导向柱91上下滑移的导向套94，在每个滑台上还设有接近开关95，控制系统分别和接近开关95、第一电机71、障碍调整电机53相连。当振捣棒80遇到障碍物后，振捣棒80先利用自身的振动以及柔性连接73的略微弯曲主动躲避障碍物；如振捣棒80自身的振动以及柔性连接73的弯曲仍不能躲避障碍物时，障碍物给振捣棒80的反作用力使振捣棒80以及连接板93抬起并带动导向套94在导向柱91上滑移，直至接近开关95检测到信号并将信号传递给控制系统，控制系统控制第一电机71驱动第一丝杠螺母机构72并带动振捣棒80上升并通过障碍调整臂51伸缩带动锁环52伸缩摇晃锁环52内的柔性连接73，使振捣棒80摆动躲避障碍物。还可以进一步的在导向套94上安装直线轴承，使导向套94运动更为精准可控，连接板93以及缓冲区92的设置避免障碍调整机构50频繁对振捣棒80摇晃，影响振捣质量。
18.在一个优选实施例中，整平辊600包括可转动的第一整平辊61、可转动的第二整平辊62和可转动的第三整平辊63，其中第一整平辊61设置在第二整平辊62和第三整平辊63之间，并且第一整平辊61和第二整平辊62、第三整平辊63均前后搭接设置。第一整平辊61、第二整平辊62、第三整平辊63单独控制各自区域的浇筑面，又使各浇筑面无缝连接。在本实施例中，整平辊600固定在整平架610上，整平架610通过第一升降机构620高度可调的设置在横梁40下方，第一升降机构620可以是丝杠螺母机构，以使第一整平辊61、第二整平辊62、第三整平辊63整体高度快速可调。进一步的，第一整平辊61通过第一高度调整机构高度可调
的设置在整平架610上，第二整平辊62通过第二高度调整机构高度可调的设置在整平架610上，第三整平辊63通过第三高度调整机构高度可调的设置在整平架610上，第一高度调整机构、第二高度调整机构和第三高度调整机构均为丝杠螺母机构，以使第一整平辊61、第二整平辊62、第三整平辊63单独高度可调；在第二整平辊62和第三整平辊63两端均安装有关节轴承64，第二整平辊62和第三整平辊63利用关节轴承64与各自的驱动电机相连，这样就可以实现第二整平辊62和第三整平辊63的角度微调。
19.在另一个优选实施例中，左支撑20和右支撑30之间的间距可调，其中左支撑20通过左丝杠螺母机构21可移动的设置在横梁40上，右支撑30通过右丝杠螺母机构31可移动的设置在横梁40上，适应不同间距的导轨。在左支撑20上设有左行走轮22和左行走电机23，左行走电机23驱动左行走轮22沿预设导轨前后移动，在右支撑30上设有右行走轮32和右行走电机33，右行走电机33驱动右行走轮32沿预设导轨前后移动，将左行走电机23和右行走轮32架设在预设导轨上，左行走电机23驱动左行走轮22沿预设导轨前后移动，右行走电机33驱动右行走轮32沿预设导轨前后移动，左支撑20和右支撑30承载着横梁40并带动横梁40和整平架610前后移动实现振捣和整平一体化；进一步的，控制系统还包括显示屏或移动终端，这样通过显示屏或移动终端就可以方便快捷的控制各振捣棒80的插入深度、振捣时间以及移动距离，从而控制高铁箱梁桥面不同位置的振捣效果。
20.上述技术方案中，左行走电机23驱动左行走轮22沿预设导轨前后移动，右行走电机33驱动右行走轮32沿预设导轨前后移动，左支撑20和右支撑30承载着横梁40并带动横梁40和整平架610前后移动，在此同时左支撑20通过左丝杠螺母机构21可移动的设置在横梁40上，右支撑30通过右丝杠螺母机构31可移动的设置在横梁40上，适应不同间距的导轨。多个振捣棒80通过各自第一电机71驱动第一丝杠螺母机构72进而伸入高铁箱梁桥面内进行振捣操作，使振捣棒80可以在滑台70作用下实现快速插入高铁箱梁桥面内进行振捣操作，以及慢速拔出高铁箱梁桥面的动作，进一步提高振捣棒80振捣质量，避免蜂窝、麻面现象；当振捣棒80遇到障碍物后，振捣棒80先利用自身的振动以及柔性连接73的略微弯曲主动躲避障碍物；如振捣棒80自身的振动以及柔性连接73的弯曲仍不能躲避障碍物时，障碍物给振捣棒80的反作用力使振捣棒80以及连接板93抬起并带动导向套94在导向柱91上滑移，直至接近开关95检测到信号并将信号传递给控制系统，控制系统控制第一电机71驱动第一丝杠螺母机构72并带动振捣棒80上升并通过障碍调整臂51伸缩带动锁环52伸缩摇晃锁环52内的柔性连接73，使振捣棒80摆动躲避障碍物。第一整平辊61、第二整平辊62、第三整平辊63整体高度可调，第一段振捣完成后，左行走电机23驱动左行走轮22沿预设导轨前后移动，右行走电机33驱动右行走轮32沿预设导轨前后移动，并带动横梁40和整平架610向前移动，第一整平辊61、第二整平辊62、第三整平辊63单独整平各自区域的浇筑面，又使各浇筑面无缝连接，工作效率高，节省了人工成本和工期。
21.本实施例只是对本发明构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。