一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备的制作方法

本实用新型涉钢筋成型领域，更具体的，涉及一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备。

背景技术：

隧道的支护体系是由围岩和支护结构两部分组成。通常情况下围岩是主要的承载单元，支护结构是辅助性的，但也是不可缺的。特别是不良地质地段，支护结构也是主要的承载单元。重载铁路隧道一般围岩的初期支护主要采用格栅钢架，特别是八字筋格栅花拱架在隧道工程(如公路隧道工程、铁路隧道工程、军事隐蔽工程、矿山巷道、水电站引水洞等工程)的施工中得到广泛应用。隧道八字筋格栅花拱架是用于支护洞体或掩体所用的钢支架，一般是型钢或者钢筋按照一定的弧度和长度制作，制作成一个个单元件，然后在施工现场安装，再结合锚杆、钢筋网、喷射混凝土、超前小导管等组成一个刚体不让其垮塌，充分发挥对围岩的加固作用，使初期支护与围岩进入良好的共同工作状态，从而组成围岩支护的共同承载体系。八字筋格栅花拱架在施工后不能取下来重复使用、永久支护在隧道里。

目前国内隧道、地铁项目施工中使用的格栅花拱架的八字筋采用人工制作。制作的工序是根据八字结格栅框架图纸确定下料长度；对剪切完成的钢筋进行折弯；对折弯完成的钢筋进行焊接；对焊接完成的钢筋进行冲压成型。这种制作工艺生产的八字筋的成品合格率低、加工效率低、加工成本高。

且现有的加工设备对钢筋进行折弯、平面冲压成型并焊接完成后，需要人工将半成品从模具中撬出，再进入下一道工序进行立体冲压成型，这样不仅耗费人力，还延长了产品加工的工作时间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备，通过机械设备对八字筋构件加工成型，加工速度较快，效率较高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备，其特征在于：包括成型单个平面八字筋的平面成型装置、以及对八字筋冲压成型折弯的立体冲压装置、以及对两个八字筋进行焊接成型的焊接成型平台。

通过采用以上技术方案，通过设置的平面成型装置对平面八字筋进行加工成型，然后通过设置有立体冲压装置对其进行冲压成型，然后在焊接成型平台上成型八字筋构件，通过该设备，能够较为快速的成型八字筋，较大的提升了工作效率。

较佳的，平面成型装置包括机架、水平滑动在机架上的底模、以及水平固定在机架上方的定成型模、以及水平滑动在机架上的动成型模，所述定成型模和动成型模位于所述低模的上侧，在所述底模的上表面沿垂直其移动方向间隔固定设置有两个成型块；在所述机架上设置有带动所述动成型模水平滑动的驱动组件。

通过采用上述技术方案， 通过设置的驱动组件带动动成型模沿水平方向进行移动，动成型模移动的过程中，抵接在成型块上带动底模移动，从而实现底模、定成型模和动成型模的接触，从而实现对八字筋加工，通过设置的一组驱动组件件驱动，设备生产成本很低，节约了工程造价。

较佳的，所述动成型模向靠近定成型模块移动时，抵接在所述成型块上带动所述底模移动；所述底模与动成型模的下表面设置有连接组件，所述动成型模向远离定成型模移动时，通过连接组件带动所述底模移动。

通过采用上述技术方案，通过设置在底模和动成型模之间得连接组件，在动成型模远离定成型模时，可以带动底模远离定成型模，从而实现底模与定成型模的分离。

较佳的，所述连接组件包括固定动成型模下表面的固定环、以及固定在所述底模下表面的连接杆，所述连接杆穿过定位环，在远离底模的一端固定设置挡杆；所述挡杆长度大于所述定位环的直径。

通过采用上述技术方案，通过设置的固定环、以及连接杆和挡杆，在动成型模移动时，固定环在连接杆上滑动，当抵接在挡杆上时，带动底模开始移动，从而实现底模和定成型模和底模之间分离。

较佳的，所述驱动组件包括固定在机架上的液压缸、以及固定在所述动成型模上的固定板，所述固定板与液压缸的活塞端连接。

通过采用上述技术方案， 通过液压钢带动动成型模移动。

较佳的，所述机架上设置自动顶料组件，所述自动顶料组件对成型的八字筋进行顶料。

较佳的，所述自动顶料组件包括固定在机架上且位于所述底模下方的支撑板、转动插接在所述支撑板上的转动杆、以及垂直所述转动杆固定设置的顶杆；在所述底模上且位于所述成型块一侧开设有顶料口，所述顶杆远离转动杆的一端插接在所述顶料口内；当所述底模与所述定成型模抵接时，所述顶杆在竖直侧为倾斜状，其上端处于所述顶料口内，当所述底模向远离定成型模移动时，带动所述顶杆向竖直状态转动，顶杆的端部突起于所述顶料口。

通过采用上述技术方案，通过设置的支撑板、转动设置在支撑板上的转动杆和顶杆，其中，顶杆上端插接在顶料口内，从而，在底模移动时，带动顶杆实现一定角度的转动，当闭合成型八字筋时，顶杆位于顶料口内，当分离时，顶杆向竖直方向转动，伸出顶料口，实现对八字筋的自动顶料，从而避免了人工控制顶料，与此同时，通过设置的液压缸带动底模移动的同时，实现带动顶杆转动，从而控制顶料，通过设置一个液压缸，实现成型八字筋和顶料，工程造价较低，节约了成本。

较佳的，所述机架包括水平两侧平行设置的支撑柱，以及固定在两支撑柱相互靠近一侧的下支撑板和上支撑板，在所述下支撑板和上支撑板之间形成滑道，所述底模、动成型模滑动设置在所述滑道内。

通过采用上述技术方案，通过设置的滑道，使得底模和动成型模滑动在滑道内。对二者进行限位驱动。

较佳的，所述立体冲压装置包括竖直间隔固定设置有的支撑梁、以及滑动设置在两支撑梁之间的冲压模、以及间隔固定在两支撑梁之间且位于所述冲压模下端的成型模；所述支撑梁之间且位于上端固定设置有呈水平的横梁，所述横梁下端固定连接有带动苏搜狐冲压模在竖直方向移动的油缸；所述支撑梁上设置有控制油缸开启或者断开的控制开关。

通过采用上述技术方案，通过冲压模的上下移动成型立体的八字筋，通过人工按压控制开关实现对冲压模的控制，通过人工控制，可以实现自由控制冲压时间，加工时更加灵活。同时，通过自由控制加工时间，在放置八字筋和取出八字筋时更加安全。

较佳的，焊接成型平台包括安支撑架、以及水平固定在支撑架上端且相互平行的两根水平支杆、以及沿垂直所述水平支杆固定设置有限位支杆一和限位支杆二，所述限位支杆一和限位支杆二之间留有间隙。

通过采用上述技术方案，通过设置的焊接成型平台，在加工时，可以通过将两个立体的八字筋放置在限位支杆一和限位支杆二之间，从而对二者进行焊接，固定八字筋速度较快，焊接更加方便、实用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置的平面成型装置对平面八字筋进行加工成型，然后通过设置有立体冲压装置对其进行冲压成型，然后在焊接成型平台上成型八字筋构件，通过该设备，能够较为快速的成型八字筋，较大的提升了工作效率；

2、通过设置的驱动组件带动动成型模沿水平方向进行移动，动成型模移动的过程中，抵接在成型块上带动底模移动，从而实现底模、定成型模和动成型模的接触，从而实现对八字筋加工，通过设置的一组驱动组件件驱动，设备生产成本很低，节约了工程造价；

3、通过设置的固定环、以及连接杆和挡杆，在动成型模移动时，固定环在连接杆上滑动，当抵接在挡杆上时，带动底模开始移动，从而实现底模和定成型模和底模之间分离；

4、通过设置的支撑板、转动设置在支撑板上的转动杆和顶杆，其中，顶杆上端插接在顶料口内，从而，在底模移动时，带动顶杆实现一定角度的转动，当闭合成型八字筋时，顶杆位于顶料口内，当分离时，顶杆向竖直方向转动，伸出顶料口，实现对八字筋的自动顶料，从而避免了人工控制顶料，与此同时，通过设置的液压缸带动底模移动的同时，实现带动顶杆转动，从而控制顶料，通过设置一个液压缸，实现成型八字筋和顶料，工程造价较低，节约了成本；

5、通过冲压模的上下移动成型立体的八字筋，通过人工按压控制开关实现对冲压模的控制，通过人工控制，可以实现自由控制冲压时间，加工时更加灵活。同时，通过自由控制加工时间，在放置八字筋和取出八字筋时更加安全。

附图说明

图1为一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备的整体结构示意图

图2为平面成型装置的整体结构示意图；

图3为平面成型装置中定成型模和动成型模闭合时的状态图；

图4为平面成型装置中突出图2中A结构的放大图；

图5为平面成型装置中突出连接组件的示意图；

图6为立体冲压装置的整体结构示意图；

图7为焊接成型平台的整体结构示意图。

附图标记：1、平面成型装置；11、机架；111、底架；112、支撑柱；1121、下支撑板；1122、上支撑板；1123、滑道；12、底模；121、成型块；122、顶料口；13、定成型模；14、动成型模；15、驱动组件；151、液压缸；152、活塞杆；153、固定板；16、连接组件；161、定位环；162、连接杆；163、挡杆；17、自动顶料组件；171、支撑板；172、连接杆；173、顶杆；2、立体冲压装置；21、支撑梁；22、冲压模；23、成型模；24、横梁；25、油缸；26、控制开关；3、焊接成型平台；31、支撑架；32、水平支杆；33、限位支杆一；34、限位支杆二。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种隧道格栅花拱架八字筋成型设备，如图1所示，包括成型单个平面八字筋的平面成型装置1、以及对八字筋冲压成型折弯的立体冲压装置2、以及对两个八字筋进行焊接成型的焊接成型平台3。在加工八字筋构件时，首先在平面成型装置1上成型平面八字筋，然后通过使用立体冲压装置2将将单个平面八字筋冲压成型为立体的八字筋结构，最后在焊接成型平台3上焊接形成八字筋构件。

如图2所示，平面成型装置1包括机架11、滑动设置在机架11上的底模12、以及滑动设置在机架11上且位于所述底模12上侧的定成型模13和动成型模14、以及设置在机架11上且驱动动成型模14水平移动的驱动组件15。在成型八字筋时，动成型模14向靠近定成型模13一侧移动，带动底模12移动，在与定成型模13接触时，成型八字筋。

机架11包括底架111、以及设置在底架111上方的两根支撑柱112，其中，支撑柱112水平设置且相互平行，其中，定成型模13水平固定在两支撑柱112之间且靠近一端的位置，底模12和动成型模14滑动设置在两支撑柱112之间。

结合图2和图3所示，在支撑柱112上且位于相互靠近的一侧固定设置有下支撑板1121和上支撑板1122，其中下支撑板1121和上支撑板1122水平设置，且间隔设置，在上支撑板1122和下支撑板1121之间形成有供底模12和动成型模14滑动的滑道1123，其中，底模12位于动成型模14的下方。

底模12呈矩形，在底模12上表面且位于其中间位置间隔固定设置有两个成型块121，成型块121的水平两侧分别抵接定成型模13和动成型模14，用于成型八字筋。

在进行成型八字筋时，动成型模14滑动抵接在成型块121上推动底模12向靠近定成型模13一侧移动，直至与定成型模13抵接，成型八字筋。当动成型模14向远离定成型模13一侧移动时，通过设置在底模12和动成型模14的下侧的连接组件16，使得动成型模14带动底模12移动，从而与定成型模13分离。

结合图3和图5所示，其中，连接组件16包括固定在动成型模14底侧的定位环161、以及固定在底模12下表面的连接杆162，其中，连接杆162一端固定在底模12上另一端水平向外延伸穿过定位环161，在连接杆162的端部固定有挡杆163，其中，挡杆163的长度大于定位环161的直径，从而，在动成型模14远离定成型模13时，定位环161在连接杆162上滑动，使得动成型模14与底模12上的成型块121分离，当定位环161抵接在挡杆163上时，动成型模14带动底模12沿滑道1123向远离定成型模13的一侧移动。

需要说明的是，连接杆162的长度应该满足以下条件，动成型模14在滑动时，不能够与底模12脱离，即动成型模14一直处于底模12的上侧；同时，动成型模14在向远离定成型模13一侧移动时，与底模12之间存在移动间隙，从而，方便取下八字筋。

结合图3所示，通过以上设置，可以只设置一组驱动组件15，从而即可实现成型八字筋的工作，减小了一组驱动组件15，节约了设备设计成本。

驱动组件15包括固定在机架11上的液压缸151，其中，液压缸151位于动成型模14远离定成型模13的一侧，在动成型模14靠近液压缸151的一侧固定设置有固定板153，液压缸151的活塞杆152与固定板153连接，其中，连接方式可以为固定连接，也可以为可拆卸连接。通过液压钢带动动成型模14移动。

结合图3和图4所示，在成型八字筋时，为了方便对八字筋进行拆卸，在底架111上设置有自动顶料组件17。在底模12上且位于成型块121的位置开设有顶料口122，自动顶料组件17穿过顶料口122对八字筋进行顶料。

自动顶料组件17包括固定在底架111上的两块支撑板171、设置在两支撑板171之间且可相对转动的转动杆172、以及垂直固定在转动杆172上的顶杆173，定杆远离转动杆172的一端插接在顶料口122内。其中，顶料口122的直径大于顶杆173的直径。

在底模12与定成型模13抵接时，顶杆173在竖直平面为倾斜状，其上端处于顶料口122内，且端部处于底模12上表面以下，从而，能够成型八字筋。当底模12向远离定成型模13移动时，带动顶杆173向竖直状态转动，使得顶杆173的端部突起于顶料口122，即有底模12上表面突起，将八字筋顶起。

进一步的，顶杆173和顶料口122都设置有两个，从而由两侧将八字筋顶起，顶料效果更佳。

通过设置的该顶杆173，通过液压缸151的驱动带动顶杆173自动进行顶料，避免了人工操作，实现自动化顶料，方便快捷。与此同时，没有外加的动力源，在保持原有成本的基础上，实现顶料工艺，节约了设计成本。

如图6所示，在成型平面八字筋之后，将其放置在立体冲压装置2上进行冲压成型，立体冲压装置2包括竖直间隔固定设置有的支撑梁21、以及滑动设置在两支撑梁21之间的冲压模22、以及间隔固定在两支撑梁21之间且位于冲压模22下端的成型模23，通过冲压模22下压与成型模23之间配合，从而对平面八字筋进行折弯。

在两支撑梁21之间且位于上端固定设置有呈水平的横梁24，在横梁24下端固定连接有带动冲压模22在竖直方向移动的油缸25；通过油缸25带动冲压模22进行上下移动，进一步的，在支撑梁21上设置有控制油缸25开启或者断开的控制开关26。从而，通过人工按压控制开关26实现对冲压模22的控制，通过人工控制，可以实现自由控制冲压时间，加工时更加灵活。同时，通过自由控制加工时间，在放置八字筋和取出八字筋时更加安全。

如图7所示，在成型立体八字筋之后，将两个立体八字筋放置在焊接成型平台3上对其进行焊接成型八字筋构件。焊接成型平台3包括安支撑架31、以及水平固定在支撑架31上端且相互平行的两根水平支杆32、以及沿垂直所述水平支杆32固定设置的限位支杆一33和限位支杆二34，限位支杆一33和限位支杆二34之间留有间隙。在进行焊接时，将两个八字筋分别卡接在限位支杆一33和限位支杆二34之间进行焊接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。