液壓自動(dòng)走行滑模攤鋪機(jī)鐵路路基水溝施工中的應(yīng)用

于廣志

摘要： 鐵路路基水溝采用傳統(tǒng)人工立模澆筑混凝土，施工難度大，混凝土振搗困難，易漏漿，導(dǎo)致水溝外觀質(zhì)量差。采用液壓式自動(dòng)走行滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行路基水溝施工，速度快，省人工，澆筑質(zhì)量好，外觀佳，易于操作。

Abstract： To construct the concrete gutters of railway subgrade by using traditional artificial vertical molds， the construction is difficult， the concrete vibrators are difficult， it is easy to leak slurry， leading to poor appearance of the gutters. The use of hydraulic type automatic slip form paver for subgrade ditch construction is fast， can save manual labor， has good casting quality and good appearance， and also is easy to operate.

關(guān)鍵詞： 液壓；自動(dòng)走行；滑模攤鋪機(jī)；鐵路水溝

Key words： hydraulic；automatic walking；slipform paver；railway ditch

中圖分類號(hào)：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）21-0128-02

0 引言

目前我國(guó)鐵路及公路路基排水溝傳統(tǒng)工藝采用機(jī)械開(kāi)挖、人工澆筑相互配合的方法進(jìn)行施工，存在水溝開(kāi)挖后尺寸存在偏差，立模困難，不僅耗費(fèi)人工且混凝土施工時(shí)難振搗，導(dǎo)致水溝質(zhì)量難以保證。中鐵十七局第二工程有限公司根據(jù)路基排水溝的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用定型設(shè)備開(kāi)挖水溝，液壓滑模成型。具有功效高、耗能低等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，能保證水溝結(jié)構(gòu)尺寸精確、混凝土振搗質(zhì)量且外觀質(zhì)量?jī)?yōu)美。

1 工程概況

新建太原至焦作鐵路TJZQ-7標(biāo)，DK192+275～DK209+290.24段區(qū)間路基工程位于潞城市境內(nèi)，地下水類型為第四系上層滯水，孔隙潛水，基巖裂隙水及巖溶水，主要補(bǔ)給為大氣降雨入滲，含水豐富，水量動(dòng)態(tài)變化很大，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，地下水位埋深2.8-30m，個(gè)別地段地下水具有硫酸鹽侵蝕。該段路基坡腳排水溝采用C30素混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑，溝壁、溝底厚均為0.15m，溝底寬度為0.6m，溝深為0.6m。排水溝每10m為一現(xiàn)澆制作單元，每?jī)蓚€(gè)單元間設(shè)伸縮縫一道，縫寬2cm。基于外觀質(zhì)量考慮，綜合考慮施工成本，對(duì)傳統(tǒng)滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)并應(yīng)用于路基水溝施工。

2 液壓式自動(dòng)走形式滑模攤鋪機(jī)總體設(shè)計(jì)

采用挖掘機(jī)裝配定型挖斗一次挖掘成型，定型挖斗按照設(shè)計(jì)尺寸和混凝土厚度設(shè)計(jì)，為水溝的混凝土厚度一致打下基礎(chǔ)。水溝混凝土澆筑采用滑模施工，液壓式千斤頂自動(dòng)提升滑模攤鋪機(jī)，利用牽引裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)走行；滑模機(jī)模板上安裝附著式振動(dòng)器二次振搗提漿，自動(dòng)收光抹面系統(tǒng)。

3 液壓式自動(dòng)走形式滑模攤鋪機(jī)設(shè)計(jì)及工作原理

3.1 滑模攤鋪機(jī)設(shè)計(jì)

根據(jù)水溝形狀設(shè)計(jì)定型開(kāi)挖裝備，滑模攤鋪機(jī)起動(dòng)電動(dòng)振動(dòng)器為布料做準(zhǔn)備，當(dāng)混凝土通過(guò)喂料斗進(jìn)入推進(jìn)器后，起動(dòng)液壓泵站、油缸開(kāi)始伸縮運(yùn)動(dòng)，由推進(jìn)器將混凝土推入滑模內(nèi)，利用電動(dòng)振動(dòng)器的振動(dòng)和液壓油缸的布料，產(chǎn)生擠壓、密實(shí)受力而使得機(jī)械主體前邊兩側(cè)導(dǎo)向滾輪在水溝兩側(cè)安放軌道內(nèi)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行走的功能。由于油缸的推力和振動(dòng)器對(duì)混凝土的振動(dòng)，增強(qiáng)了渠道的密實(shí)度和強(qiáng)度。自動(dòng)收光抹面系統(tǒng)在水溝成型后以微滑動(dòng)的形式進(jìn)行收光從而達(dá)到成型美觀的目的，利用2cm厚液壓切割鋼板切割水溝伸縮縫。

3.2 滑模攤鋪機(jī)總體施工工藝

水溝基槽開(kāi)挖前，采用裝載機(jī)對(duì)于按地面進(jìn)行初步平整，利用定型挖溝裝置開(kāi)挖水溝。將液壓式自動(dòng)走行滑模攤鋪機(jī)吊入成型水溝，在水溝兩側(cè)邊緣鋪設(shè)滑模攤鋪機(jī)走行所需槽鋼，澆筑混凝土，利用液壓牽引裝置走行、抹面、切縫。

3.3 測(cè)量放樣

路基填筑完成后，根據(jù)排水溝上口尺寸，在水溝一側(cè)精確測(cè)量出基準(zhǔn)線線性控制點(diǎn)，再根據(jù)基準(zhǔn)位置用石灰撒出基槽開(kāi)挖輪廓線。

3.4 水溝基槽開(kāi)挖

基槽開(kāi)挖采用挖掘機(jī)裝配定型挖斗按照基槽輪廓線一次挖掘成型，其挖出的渠基高程一致，深度符合設(shè)計(jì)要求，專用定型挖斗每天可挖500m，可開(kāi)挖不同土質(zhì)的地基，挖好的水溝成型精度高，可有效控制基槽超挖。有效杜絕水溝成型差的問(wèn)題，同時(shí)混凝土與水溝土層密實(shí)相結(jié)合不留縫隙。

3.5 水溝截面尺寸復(fù)核測(cè)量

根據(jù)水溝截面尺寸制作定型測(cè)量模具，每5m測(cè)量一次，水溝截面復(fù)核無(wú)誤后，方可把滑模機(jī)吊入溝槽內(nèi)進(jìn)行下道工序施工。

3.6 混凝土澆筑

水溝采用C30素混凝土，坍落度需保持在100-140mm，防止因坍落度過(guò)大導(dǎo)致水溝邊坡混凝土滑至溝底。

混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后采用裝載機(jī)或其他大輪距機(jī)械運(yùn)至滑模機(jī)料斗內(nèi)，防止因機(jī)械走動(dòng)產(chǎn)生的荷載造成水溝邊坡垮塌。混凝土進(jìn)入滑模機(jī)料斗后，液壓反推擠壓混凝土使水溝成型并達(dá)到一定的密實(shí)度，機(jī)器內(nèi)安裝附著式振動(dòng)器二次振搗提漿，提高整體密實(shí)度。滑模機(jī)設(shè)計(jì)的前土模支撐水溝，保證水溝混凝土厚度一致；并在機(jī)械內(nèi)增加自動(dòng)收光抹面系統(tǒng)，在水溝成型后自動(dòng)抹面。滑模機(jī)混凝土澆筑速度1-1.5m/min，既節(jié)省人力物力，又能為優(yōu)質(zhì)工程提供保障。

3.7 液壓切割裝置

滑模攤鋪機(jī)安裝一個(gè)同等厚度和深度的切刀，切刀驅(qū)動(dòng)采用液壓油缸連接到切刀進(jìn)行升降切割出伸縮縫，一次成型。

3.8 液壓升降

在機(jī)器前后各安裝一套可升降和行走的驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)機(jī)器工作時(shí)前輪升降到襯砌混凝土的高度，把后輪升起，機(jī)器開(kāi)始施工，當(dāng)機(jī)器在渠道內(nèi)行走時(shí)前后驅(qū)動(dòng)輪全部升起，由后輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器前后行走。按照整理工作原理，設(shè)計(jì)前輪為隨動(dòng)輪，后輪為驅(qū)動(dòng)輪。機(jī)械停止施工后，液壓升起15cm，方便清洗模板。

4 結(jié)束語(yǔ)

路基水溝采用定型開(kāi)挖裝置開(kāi)挖，液壓式自動(dòng)走行滑模攤鋪機(jī)施工，與傳統(tǒng)人工立模澆筑混凝相比，解決了日進(jìn)度緩慢、混凝土難澆筑、難振搗及水溝表面外觀質(zhì)量差問(wèn)題，同時(shí)加快了日進(jìn)度，大量節(jié)省了人工工日消耗，有效降低了施工成本，極大提高了水溝施工質(zhì)量。

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