CN112832149B - 一种涵洞施工设备及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种涵洞施工设备，其包括设备本体，设备本体中设置有除锈组件、焊接组件和传输组件，焊接组件包括焊机本体、电焊枪和搭铁，电焊枪和搭铁均与焊机本体电连接，焊机本体与设备本体固定连接，除锈组件包括第一驱动电机和多个钢丝轮，多个钢丝轮均与设备本体转动连接，第一驱动电机与设备本体固定连接，并且第一驱动电机与多个钢丝轮传动连接，传输组件包括第二驱动电机和多个传输辊，多个传输辊均与设备本体转动连接，并第二驱动电机与多个传输辊传动连接，第二驱动电机与设备本体固定连接。本申请减少了工作人员对钢筋的搬运，进而减少了工作人员的工作量。本申请还提供了一种涵洞施工方法，具有提高涵洞施工质量的效果。

Description

一种涵洞施工设备及施工方法

技术领域

本申请涉及涵洞施工的技术领域，尤其是涉及一种涵洞施工设备及施工方法。

背景技术

随着国家对基础设施的重视，城市道路越来越多，涵洞也越来越多，城市道路***中的涵洞不仅承担着排水任务，更重要的是满足人、车的顺利通行。在涵洞施工过程中需要使用大量的钢筋，钢筋在混凝土中主要承受拉应力，变形钢筋由于肋的作用和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。在对涵洞进行施工时，需要先将钢筋运输至施工场地，由于施工场地的空气较为湿冷，所以钢筋的表面容易生锈；由于钢筋的长度是一定的，所以在使用时，有时需要将多段钢筋焊接在一起。若在使用时不及时对钢筋表面的绣进行处理，就会影响钢筋与混凝土之间的粘合，影响涵洞的施工质量。

在相关技术中，对钢筋进行处理时，需要先使用除锈设备对钢筋表面的铁锈进行清理，然后再使用电焊机将多段钢筋焊接在一起，进而使得钢筋的长度满足施工标准，增加涵洞的施工质量。

针对上述中的相关技术，发明人认为在对钢筋进行处理时，需要工作人员对钢筋表面的铁锈进行处理，然后再将多段钢筋焊接在一起，需要工作人员对钢筋进行多次的搬运，进而存在有增加工作人员劳动量的缺陷。

发明内容

为了缓解工作人员对钢筋进行处理时增加工作人员劳动量的问题，本申请提供一种涵洞施工设备。

本申请提供的一种涵洞施工设备采用如下的技术方案：

一种涵洞施工设备，包括设备本体，所述设备本体中设置有除锈组件、焊接组件和传输组件，所述焊接组件包括焊机本体、电焊枪和搭铁，所述电焊枪和搭铁均与焊机本体电连接，所述焊机本体与设备本体固定连接，所述除锈组件包括第一驱动电机和多个钢丝轮，多个所述钢丝轮均与设备本体转动连接，所述第一驱动电机与设备本体固定连接，并且所述第一驱动电机用于对多个钢丝轮进行驱动，所述传输组件包括第二驱动电机和多个传输辊，多个所述传输辊均与设备本体转动连接，并所述第二驱动电机与多个传输辊传动连接，所述第二驱动电机与设备本体固定连接。

通过采用上述技术方案，在使用施工设备对钢筋进行除锈时，启动第一驱动电机和第二驱动电机，第一驱动电机对多根钢丝轮进行驱动，继而使得多个钢丝轮转动，第二驱动电机对多个传输辊进行驱动，然后将钢筋的穿入设备本体中，使得传输辊对钢筋进行传输，当钢筋与钢丝轮接触后，钢丝轮与钢筋发生相对运动，从而使得钢丝轮对钢筋表面的铁锈进行清理；当钢筋完全进入设备本体中后，将下一根钢筋穿入设备本体中，使得钢丝轮对下一根钢筋的表面进行除锈，当两根钢筋运动至电焊枪所在位置时，搭铁与钢筋抵触，启动焊机本体，电焊枪对两个钢筋互相靠近的端部焊接在一起，进而使得两根钢筋之间的固定连接，此过程中减少了工作人员对钢筋进行搬运次数，最终达到减少工作人员工作量的效果。

可选的，所述设备本体中设置有多个限位辊，多个所述限位辊分为两排设置，两排所述限位辊间隔设置，多个所述限位辊均与设备本体转动连接，并多个所述限位辊均与传输辊垂直设置。

通过采用上述技术方案，在传输辊对钢筋进行传输时，启动第二驱动电机，第二驱动电机对传输辊进行驱动，然后将钢筋穿入设备本体中，同时使得钢筋位于两排限位辊之间，继而使得钢筋与传输辊抵触，然后传输辊对钢筋进行传输，在传输辊对钢筋进行传输的过程中，限位辊对钢筋的运动进行限位，从而减少钢筋在被输送的过程中发生偏斜的情况发生，进而增加钢筋被传输时的稳定性。

可选的，所述钢丝轮平行于传输辊设置，并所述钢丝轮的钢丝朝向设备本体的顶部设置。

通过采用上述技术方案，在钢丝轮对钢筋进行除锈时，钢丝轮与钢筋发生相对运动，继而使得钢丝轮施加给钢筋垂直于钢筋长度方向的力，从而使得钢筋在限位辊的作用下绕自身的中心轴线转动，进而使得钢筋的周侧面均可以与钢丝轮接触，最终增加钢丝轮对钢筋表面的除锈效果。

可选的，所述设备本体中设置有弯曲机构，所述弯曲机构用于将相邻的两根钢筋螺旋缠绕在一起。

通过采用上述技术方案，当相邻的两根钢筋相互重叠的部分运动至弯曲机构所在位置时，弯曲机构对两根相邻的钢筋进行作业，进而使得相邻钢筋相互重叠的部分螺旋缠绕在一起，最终达到增加相邻两根钢筋的连接稳定性。

可选的，所述弯曲机构包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件和第二夹持组件互相平行设置，所述第一夹持组件和第二夹持组件均垂直于钢筋被传输的方向设置，并所述第一夹持组件和第二夹持组件均与设备本体转动连接。

通过采用上述技术方案，当相邻的两根钢筋运动至第一夹持组件和第二夹持组件之间时，第一夹持组件和第二夹持组件均对两根钢筋进行夹持，然后转动第一夹持组件和第二夹持组件，使得第一夹持组件和第二夹持组件的转动方向相反，从而使得相邻两根钢筋的重叠部分螺旋缠绕在一起，进而实现相邻两根钢筋重叠部分螺旋缠绕在一起。

可选的，所述第一夹持组件包括第一夹持环和两个第一夹持板，两个所述第一夹持板互相平行设置，两个所述第一夹持板均与第一夹持环滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第一夹持环中心轴线的方向，两个所述第一夹持板相互背离的侧面上均固定连接有第一气缸，所述第一气缸的缸体与第一夹持环固定连接，所述第一气缸的活塞杆与第一夹持板垂直固定连接，所述第一夹持环与设备本体转动连接；所述第二夹持组件包括第二夹持环和两个第二夹持板，两个所述第二夹持板互相平行设置，两个所述第二夹持板均与第二夹持环滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第二夹持环中心轴线的方向，两个所述第二夹持板相互背离的侧面上均固定连接有第二气缸，所述第二气缸的缸体与第二夹持环固定连接，所述第二气缸的活塞杆与第二夹持板垂直固定连接，所述第二夹持环与设备本体转动连接。

通过采用上述技术方案，当相邻两根钢筋的重叠部分穿入第一夹持环和第二夹持环中时，启动第一气缸和第二气缸，第一气缸对第一夹持板进行驱动，继而使得两块第一夹持板朝向相互靠近的方向运动，两块第一夹持板将两根钢筋重叠部分的一端夹持在一起；第二气缸对第二夹持板进行驱动，从而使得两块第二夹持板朝向相互靠近的方向运动，两块第二夹持板将两根钢筋相互重叠部分的另一端夹持在一起，然后对第一夹持环和第二夹持环进行驱动，使得第一夹持环和第二夹持环朝向相反的方向转动，进而使得两根钢筋相互重叠的部分螺旋缠绕在一起，最终达到方便对两根钢筋夹持在一起的效果。

可选的，所述弯曲机构还包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件对应第一夹持环设置，并所述第一驱动组件用于对第一夹持环进行驱动；所述第二驱动组件对应第二夹持环设置，并所述第二驱动组件用于对第二夹持环进行驱动。

通过采用上述技术方案，两块第一夹持板和两块第二夹持板对两根钢筋重叠的部分夹持在一起后，启动第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件对第一夹持环进行驱动，第二驱动组件对第二夹持环进行驱动，进而使得第一夹持环和第二夹持环朝向相反的方向转动，进而使得两根钢筋相互重叠的部分螺旋缠绕在一起，最终实现第一夹持环和第二夹持环的自动转动。

可选的，所述第一驱动组件包括第一步进电机、第一齿圈和第一齿轮，所述第一齿轮与第一步进电机的输出轴同轴固定连接，所述第一齿轮与第一齿圈啮合，所述第一齿圈与第一夹持环同轴固定连接，所述第一步进电机与设备本体固定连接；所述第二驱动组件包括第二步进电机、第二齿圈和第二齿轮，所述第二齿轮与第二步进电机的输出轴同轴固定连接，所述第二齿轮与第二齿圈啮合，所述第二齿圈与第二夹持环同轴固定连接，所述第二步进电机与设备本体固定连接。

通过采用上述技术方案，在对第一夹持环进行驱动时，启动第一步进电机，第一步进电机带动第一齿轮转动，继而使得第一齿轮带动第一齿圈转动，第一齿圈带动第一夹持环转动；启动第二步进电机，第二步进电机带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二齿圈转动，从而使得第二齿圈带动第二夹持环转动，同时第一夹持环和第二夹持环朝向相反的方向转动，进而使得两钢筋重叠的部分螺旋缠绕在一起，最终达到第一夹持圈和第二夹持圈的自动转动。

本发明还提供了一种涵洞施工方法，包括如下步骤：

可选的，S1：基坑放样：测量对放样处基础的纵、横轴线及基础控制桩；

S2：基坑开挖：根据涵洞工程所在地的地质特点，采用人工配合挖掘机开挖基坑；

S3：基坑验收：检测基底的平面位置、尺寸大小、基底标高，检查基底地质情况和承载力是否与设计相符，承载力是否满足设计要求；

S4：基底处理：按照设计图纸，采用符合设计要求的级配碎石进行基底处理；

S5：基础模板的安装：模板安装时按照涵洞基础几何尺寸进行拼装；

S6：基础砼施工：砼的拌制，砼运输，砼浇筑，基础砼应分段、水平分层进行浇筑，每层厚度不超过30cm；

S7：砼养生：采用覆盖土木部洒水养护，控制湿度、调控湿度，养生时间不少与7天；

S8：台身钢筋安装：钢筋表面清除污锈，多段钢筋焊接在一起，在对相邻钢筋进行焊接时，先将两根钢筋重叠的部分螺旋缠绕在一起，再对相邻的钢筋进行焊接；

S9：台身模板安装：模板采用定性钢模，小型吊装机械配合人工安装；

S10:混凝土浇筑：吊车送料方式进行砼浇筑；

S11：砼养生：采用覆盖土工部洒水养护，控制湿度，调控温度，养生时间不少于7天；

S12：沉降缝设置：台身及基础每隔4-6m设置一道沉降缝、缝宽1-2cm；

S13：盖板预制及安装：预制盖板在预制场进行预制，运输至施工现场，采用吊环吊装。

通过采用上述技术方案，本施工方法通过将多段钢筋固定连接一起，可以增加钢筋的整体性，继而增加涵洞定型后的强度，通过对砼的养生，可以减少混凝土的表面出现裂纹的情况发生，通过设置沉降缝，可以减少涵洞因部分沉降对涵洞整体造成的损坏。

可选的，还包括以下步骤：

S14：进出口施工：砌体分层砌筑，对第一层砌块进行清洗和片石清洗；

S15：台背回填：测量放样、基底清理碾压、路基接茬开挖台阶、粗砂分层回填压实。

通过采用上述技术方案，对涵洞的进出口进行施工，可以增加涵洞的美观性，增加涵洞收到水冲击力所能承受的力，在涵洞中有水流时，进出口对涵洞进行导向，减少水对涵洞周侧土的冲击，对台背进行粗砂回填，可以使得增加台背的疏水性，减少水对台背的破坏。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置设备本体、除锈组件、焊接组件和传输组件，在对钢筋进行除锈时，将钢筋的一端穿入设备本体中，然后启动传输组件和除锈组件，传输组件对钢筋进行传输，除锈组件对钢筋表面的铁锈进行去除，当钢筋完全运动至设备本体中后，将下一根钢筋穿入设备本体中，使得相邻的钢筋相互靠近的端部重叠设置，当两根钢筋重叠的部位运动至焊接组件所在的位置时，焊接组件将两根钢筋重叠的部分焊接在一起，进而实现钢筋的除锈和焊接，此过程中减少了工作人员对钢筋的搬运，进而减少了工作人员的工作量；

2.通过设置限位辊，在对传输辊对钢筋进行传输时，限位辊对钢筋的运动进行限位，进而减少钢筋运动过程中偏斜的情况发生；

3.通过设置弯曲机构，在两根钢筋的重叠部分运动至弯曲机构所在的部位时，弯曲机构将两根钢筋相互重叠的部分螺旋缠绕在一起，进而增加相邻两根钢筋连接的稳定性。

附图说明

图1是本申请涵洞施工设备的结构示意图；

图2是本申请涵洞施工设备的另一视角结构示意图，主要示出焊接组件；

图3是本申请涵洞施工设备中传输组件的结构示意图；

图4是本申请涵洞施工设备中除锈组件的结构示意图；

图5是本申请涵洞施工设备中焊接组件的结构示意图。

附图标记说明：100、设备本体；110、滑动板；111、第三气缸；200、传输组件；210、第二驱动电机；211、限位辊；220、传输辊；221、防滑槽；222、第一皮带轮；300、除锈组件；310、第一驱动电机；311、第二皮带轮；320、钢丝轮；321、转轴；322、螺母；400、弯曲机构；410、第一夹持组件；411、第一夹持环；412、第一夹持板；413、第一气缸；420、第二夹持组件；421、第二夹持环；422、第二夹持板；423、第二气缸；430、第一驱动组件；431、第一步进电机；432、第一齿轮；433、第一齿圈；440、第二驱动组件；441、第二步进电机；442、第二齿轮；443、第二齿圈；500、焊接组件；510、焊机本体；520、电焊枪；530、搭铁；600、钢筋。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种涵洞施工设备。

参照图1和图2，一种涵洞施工设备包括设备本体100，设备本体100中设置有传输组件200、除锈组件300、弯曲机构400和焊接组件500。传输组件200用于对穿入设备本体100中的钢筋600进行传输，除锈组件300用于将钢筋600表面的铁锈去除，弯曲机构400用于将相邻两根钢筋600重叠的部分螺旋缠绕在一起，焊接组件500用于将相邻两根钢筋600螺旋缠绕在一起的部分焊接在一起。

参照图2和图3，传输组件200包括第二驱动电机210和多个传输辊220，每个传输辊220的周侧面上沿自身长度方向均开设有多条防滑槽221。多个传输辊220沿钢筋600的长度方向依次间隔设置，多个传输辊220共面设置，并且多个传输辊220所在的平面平行于水平面设置，每个传输辊220均布置在设备本体100中并与设备本体100转动连接，每个传输辊220上和第二驱动电机210的输出轴上均同轴固定连接有第一皮带轮222，相邻两个传输辊220均通过皮带套在两个第一皮带轮222上张紧并传动连接。第二驱动电机210输出轴上的第一皮带轮222与其中的一个传输辊220的第一皮带轮222也是通过皮带张紧并传动连接，第二驱动电机210布置在设备本体100中，并且第二驱动电机210与设备本体100固定连接。

启动第二驱动电机210，第二驱动电机210在第二皮带轮311和皮带的作用下，多个传输辊220被驱动，然后将钢筋600的一端穿入设备本体100中，使得钢筋600与传输辊220抵触，同时传输辊220对钢筋600进行传输。在钢筋600与传输辊220抵触时，传输辊220上的防滑槽221的槽口与钢筋600的周侧面抵触，从而增加传输辊220与钢筋600的摩擦力，减少传输辊220和钢筋600发生打滑的情况发生。

参照图2和图3，为了增加钢筋600被传输时运动的稳定性，设备本体100中布置有多个限位辊211，多个限位辊211分为两排设置，两排限位辊211间隔布置，并且两排限位辊211之间的间距大于钢筋600的直径。每个限位辊211均垂直于传输辊220设置，并且每个限位辊211均与设备本体100转动连接。在钢筋600被传输辊220传输时，限位辊211对钢筋600的运动进行限位，继而增加钢筋600运动时的稳定性，减少钢筋600运动过程中产生偏斜的情况发生。

参照图2和图4，除锈组件300第一驱动电机310和多个钢丝轮320，每个钢丝轮320上均设置有转轴321，转轴321与钢丝轮320的中心轴线共线设置，并且转轴321的一端穿出钢丝轮320的中心孔，每个转轴321上均螺纹连接有螺母322，将钢丝轮320安装在转轴321上后，螺母322与钢丝轮320的端面抵接。每个转轴321均竖直设置，并且每个转轴321均与设备本体100转动连接。每个钢丝轮320均布置在相邻两个传输辊220之间，每个钢丝轮320均平行于传输辊220设置，每个钢丝轮320的钢丝均朝向设备本体100的顶部设置，并且每个钢丝轮320的上端与传输辊220平齐设置。每个转轴321远离钢丝轮320的一端和第一驱动电机310的输出轴上均同轴固定连接有第二皮带轮311，相邻两个第二皮带轮311通过皮带套在相邻两个第二皮带轮311上张紧并传动连接。第一驱动电机310输出轴上的第二皮带轮311与其中一个转轴321上的第二皮带轮311通过皮带套在两个第二皮带轮311上张紧并传动连接。

启动第一驱动电机310，第一驱动电机310带动第二皮带轮311转动，在第二皮带轮311和皮带的作用下，多个转轴321跟随着第一驱动电机310的输出轴转动。继而使得转轴321带动钢丝轮320转动，钢丝轮320与钢筋600发生相对运动，从而使得钢丝轮320对钢筋600表面的铁锈进行清理。在钢丝轮320转动时，钢丝轮320会施加给钢筋600垂直钢筋600长度方向的力，使得钢筋600绕其自身中心轴线转动，进而使得钢丝轮320可以与钢筋600的整个周侧面接触，最终达到增加钢丝轮320对钢筋600的除锈效果。

参照图2和图5，弯曲机构400包括第一夹持组件410、第二夹持组件420、第一驱动组件430和第二驱动组件440，第一夹持组件410对相邻两根钢筋600重叠部分的一端进行夹持，第二夹持组件420对相邻两根钢筋600重叠部分的另一端进行夹持。第一驱动组件430用于对第一夹持组件410进行驱动，第二驱动组件440用于对第二夹持组件420进行驱动。

第一夹持组件410包括第一夹持环411和两个第一夹持板412，两个第一夹持板412互相平行设置，并且两个第一夹持板412均与第一夹持环411滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第一夹持环411中心轴线的方向。两个第一夹持板412相背的侧面上均设置有第一气缸413，第一气缸413的缸体与第一夹持环411固定连接，第一气缸413的活塞杆与第一夹持板412垂直固定连接。第一夹持环411的中心轴线与多个传输辊220共同所在的平面共面设置，第一夹持环411与设备本体100转动连接。在多个传输辊220对钢筋600进行传输时，钢筋600穿入第一夹持环411的内环中。

第一驱动组件430包括第一步进电机431、第一齿轮432和第一齿圈433，第一齿轮432与第一步进电机431的输出轴同轴固定连接，第一齿轮432与第一齿圈433啮合并传动连接。第一齿圈433与第一夹持环411同轴固定连接，第一步进电机431与设备本体100固定连接。

第二夹持组件420包括第二夹持环421和两个第二夹持板422，两个第二夹持板422互相平行设置，并且两个第二夹持板422均与第二夹持环421滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第二夹持环421中心轴线的方向。两个第二夹持板422相背的侧面上均设置有第二气缸423，第二气缸423的缸体与第二夹持环421固定连接，第二气缸423的活塞杆与第二夹持板422垂直固定连接。第二夹持环421的中心轴线与多个传输辊220共同所在的平面共面设置，第二夹持环421与设备本体100转动连接。在对传输辊220对钢筋600进行运输时，钢筋600穿入第二夹持环421的内环中。

第二驱动组件440包括第二步进电机441、第二齿轮442和第二齿圈443，第二齿轮442与第二步进电机441的输出轴同轴固定连接，第二齿轮442与第二齿圈443啮合。第二齿圈443与第二夹持环421同轴固定连接，第二步进电机441与设备本体100固定连接。

当相邻两根钢筋600的重叠部分运动穿入第一夹持环411和第二夹持环421中后，停止第二驱动电机210，第二驱动电机210停止对传输辊220进行驱动，继而使得钢筋600停止运动。启动第一气缸413和第二气缸423，第一气缸413对第一夹持板412进行驱动，第二气缸423对第二夹持板422进行驱动。两个第一夹持板412将两个钢筋600重叠部分的一端夹持住，两个第二夹持板422将两根钢筋600重叠部分的另一端夹持住。启动第一步进电机431和第二步进电机441，第一步进电机431带动第一齿轮432运动，第一齿轮432带动第一齿圈433转动，从而使得第一夹持环411转动。同时第二步进电机441带动第二齿轮442运动，第二齿轮442带动第二齿圈443转动，第二齿圈443带动第二夹持环421运动，并且第一夹持环411和第二夹持环421的转动方向相反，进而使得两根钢筋600相互重叠的部分螺旋缠绕在一起。

参照图1和图2，焊接组件500设置有两组，每组焊接组件500均包括焊机本体510、电焊枪520和搭铁530，电焊枪520和搭铁530均与焊机本体510电连接。两个电焊枪520均与设备本体100滑动连接，其滑动方向为靠近或远离钢筋600的方向。两个电焊枪520互相平行设置，并且每个电焊枪520上的焊条均朝向钢筋600设置。设备本体100的顶部设置有两块滑动板110，两块滑动板110沿相互靠近或远离的方向与设备本体100滑动连接，并且滑动板110的滑动方向平行于钢筋600的长度方向。每块滑动板110朝向设备本体100底部的侧面上均设置有第三气缸111，第三气缸111的缸体与滑动板110垂直固定连接，第三气缸111的活塞杆与电焊枪520固定连接。第一气缸413、第二气缸423和第三气缸111的动力源均为气泵。

每个传输辊220均为铁质的，两个搭铁530均与设备本体100固定连接，并且每个搭铁530均与一个传输辊220抵触。在传输辊220转动时，搭铁530与对应的传输辊220发生相对转动，继而使得搭铁530与传输辊220电连接，传输辊220与钢筋600抵触，进而形成回路，使得电焊枪520正常工作。两个焊机本体510均布置在设备本体100中，并且两个焊机本体510均与设备本体100固定连接。

当两根钢筋600相互重叠的部分螺旋缠绕在一起后，反向驱动第一气缸413，第一气缸413对两个第一夹持板412朝向相互远离的方向驱动，继而使得两个第一夹持板412均与两根钢筋600分离。滑动一块滑动板110，滑动板110带动电焊枪520运动，当一个电焊枪520上的焊条对应一根钢筋600螺旋部分的一侧时，停止对滑动板110驱动。滑动另一块滑动板110，滑动板110带动另一个电焊枪520运动，当另一个电焊枪520上的焊条对应钢筋600螺旋部分的另一侧时，停止对滑动板110驱动。启动第二步进电机441，第二步进电机441对第二夹持环421进行驱动，第二夹持环421带动两根钢筋600转动。同时启动第三气缸111，第三气缸111对电焊枪520进行驱动，从而使得电焊枪520上的焊条与两根钢筋600的接缝处抵触，同时电焊枪520将两根钢筋600焊接在一起。随着两根钢筋600的转动，两个电焊枪520上的焊条跟随着两根钢筋600的接缝处运动，进而使得电焊枪520带动滑动板110运动，当电焊枪520运动至第一夹持环411所在位置时，两个电焊枪520对两根钢筋600的接缝处焊接完毕，进而增加两根钢筋600的连接稳定性。

为了提高涵洞的施工质量，本实施例公开了一种涵洞施工方法，包括如下步骤：

S1：基坑放样：测量对放样处基础的纵、横轴线及基础控制桩，现场技术员采用几何方法对测量队放样结果进行复核，正确后向监理工程师报验。根据原地面与设计基础底高差算出开挖深度，根据地质情况按照规范要求进行放坡。

S2：基坑开挖：根据涵洞工程所在地的地质特点，采用人工配合挖掘机开挖基坑，根据地质情况按照规范要求进行放坡开挖，挖出的土运到设计指定地点存放。基坑开挖过程中如果出现坑壁不稳定情况时,在基坑底部按照2m间距打入4m长钢管，钢管外侧用钢板防护，阻挡泥土下滑。基坑顶部四周搭设钢管栏杆，并挂警示标牌，防止施工人员、车辆坠入。当挖至离底面设计标高30cm时，由人工开挖和整修，使基坑断面尺寸符合设计要求，通知试验室做地基承载力试验。开挖完成后，经自检合格并报监理工程师检验。如基底承载力达不到设计要求，则根据程序上报监理工程师和设计工程师做出相应处理。基底承载力满足设计及规范要求后再转入下一步施工，并填写基底检验报告单，上报监理工程师签认。基础挖方侧面基坑下口适当加宽1.0米，便于设置排水沟和安装模板。

S3：基坑验收：检测基底的平面位置、尺寸大小、基底标高。检查基底地质情况和承载力是否与设计相符，承载力是否满足设计要求，否则应上报监理工程师申请变更处理。

S4：基底处理：按照设计图纸，采用符合设计要求的级配碎石进行基底处理。

S5：基础模板的安装：浇筑砼的模板均从模板厂家订购的定型钢模，模板安装时按照涵洞基础几何尺寸进行拼装，每块模板均用配套螺栓固定，同时保证模板具有足够高度，确保基础高度满足要求。模板内刷脱模剂，以便于脱模，钢模拼装严密，接缝垫橡胶条或胶带，各板块之间接缝平整、不错台。模板安装稳固，通过合理的支撑保证砼浇注过程中模板不跑模、不漏浆。模板安装完毕后，对其平面位置、顶部高程、节点联系和纵横向稳定性进行检查，经监理工程师签认后方能浇筑砼。模板、支架的拆除应在砼强度达到2.5Mpa以上。

S6：基础砼施工：砼的拌制，配料时各种衡器保持准确，保证拌合时间符合规范要求，对骨料的含水量经常检验，确定集料和水的用量，以调整施工配合比。试验室随时抽检混凝土的坍落度并控制在规范之内，确保混凝土的强度，并有较好的和易性。砼运输，砼由拌合站集中拌合，砼罐车运输到施工现场进行浇筑。砼浇筑，砼由罐车运输到基坑位置，通过基坑边架设的溜槽入模。浇筑基础前，将地基进行清理使其符合图纸要求。自检合格后，报监理工程师认可，立模报验浇筑基础混凝土。基础砼应分段、水平分层进行浇筑，每层厚度不超过30cm。砼浇筑必须在前层砼初凝前浇筑完成次层混凝土。混凝土采用溜槽浇筑。溜槽应保持干净，浇筑过程要避免发生离析。砼振捣采用50型***式振动棒，使用时振动棒的移动间距不应超过振动器有效作用半径的1.5倍，振动棒与模板应保持5～10cm的距离，在施工上层砼时，振动棒应***下层砼5～10cm。每一位置振捣完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，一定要防止漏振或过振。对每一振捣部位，必须振动到该部位砼密实为止，砼密实的标志是砼停止下沉，不再冒气泡，表面平整泛浆。混凝土浇筑期间，专人检查支架、模板的稳固情况，发现异常时，应及时处理。

S7：砼养生：采用覆盖土工布洒水养护，保证湿度、调控温度，养生时间不少于7天。养生用水来自当地乡镇自来水厂或检测符合规范要求的水源。用水车运输到工地存放到储水罐中，当储水罐存水量很少时，立即用水车补足，确保养护连续。

S8：台身钢筋600安装：钢筋600在钢筋600加工厂集中加工，加工好后运到施工现场进行安装。钢筋600储存于高出地面0.3米的平台上，并保护它不受机械损伤及由于暴露于大气而产生锈蚀和表面破损。钢筋600表面无灰尘、有害的锈蚀、松散锈皮、油漆、油脂、油或其他杂质。钢筋600不得有害的缺陷，如裂纹及剥离层。使用施工设备对钢筋600进行处理，将钢筋600表面清除污锈，多段钢筋600焊接在一起，在对相邻钢筋600进行焊接时，先将两根钢筋600重叠的部分螺旋缠绕在一起，再对相邻的钢筋600进行焊接。为了保证钢筋600安装后砼保护层的厚度，基底做水泥砂浆垫层，基底钢筋600网下用垫块支撑，并在钢筋600与模板间设置垫块，垫块应与钢筋600扎紧，位置相互错开。

S9：台身模板安装：测量队放样出台身角点,现场技术员采用墨斗弹线做出标记,并用尺量方法对测量队放样结果进行复核，正确无误后向现场监理工程师报验。台身施工时模板均采用定型钢模，小型吊装机械配合人工安装,采用绷线法调直，吊垂球法控制其垂直度。模板安装按照沉降缝设置位置，分段安装、分段浇筑砼。可以按分段长度将模板拼成整块，有利于整块模板平整度、错台、接缝严密性的检查。模板加固可以通过钢管架支撑、拉杆对拉、钢丝线斜拉校正等方式进行，确保模板稳定牢固、尺寸准确。模板运到施工现场后，用角磨机对模板表面和四周进行打磨处理，模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂，为了避免混凝土浇筑过程中模板接缝处漏浆，模板在拼装时采用双面胶带贴在模板两侧，确保不漏浆，保证混凝土外观质量。

S10：混凝土浇筑：混凝土采用拌合站集中拌合，罐车运料到工地，用吊车送料方式进行砼浇筑。砼浇筑时分层厚度不宜大于30cm，新旧混凝土间隔时间不大于混凝土的初凝时间。振捣时采用50型***式振动棒，***式振动棒的移动间距不大于50cm，每次***下层砼的深度宜为5～10cm。振捣工必须有经验的人员担任，短振勤振，每一振点的振捣时间为20～30s，以混凝土不再沉落、不出气泡、表面呈现浮浆为度，防止漏振过振。振动棒的移动间距不得大于其作用半径的1.5倍（移动间距30至50 cm），且***下层混凝土深度为5～10cm，与侧模应保持5～10cm的距离。当提出振动棒时，应边振动边竖向缓慢提出，不得将振捣棒放入混凝土内平拖。砼浇筑过程中要确保浇筑的连续性，砼浇筑时间尽量控制在白天进行以利用随时观察情况。

S11：砼养生：采用覆盖土工布洒水养护，保证湿度、调控温度，养生时间不少于7天。养生用水来自当地乡镇自来水厂或检测符合规范要求的水源。用水车运输到工地存放到储水罐中，当储水罐存水量很少时，立即用水车补足，确保养护连续。

S12：沉降缝设置：台身及基础每隔4～6m设一道沉降缝、缝宽1～2cm，图纸上明确要求的沉降缝设置则按照图纸位置设置沉降缝，缝内用沥青麻絮填塞。涵身沉降缝必须与基础沉降缝竖直、平整、联通，上下不得交错，避免出现错缝和咬缝现象，以防止不均匀沉降出现裂纹。沉降缝设置时必须保证位置、尺寸准确，防止盖板安装时出现错位现象。

S13：盖板预制及安装：预制盖板在预制场进行，钢筋600加工按设计图纸进行，同时模板支撑必须牢固，避免盖板变形，盖板砼浇筑统一采用人工浇筑，***式振动棒振捣。盖板预制完成后，土工布覆盖，进行洒水养生不少于7天。在混凝土强度达到设计强度的70%后方可脱模吊运。预制板采用吊环吊装，堆放时下垫方木必须在支点范围内，不得上下倒置。盖板运至现场后采用吊车直接在运输车上进行起吊，进行安装，盖板安装时保证板缝均匀一致，不得压盖在沉降缝上方。盖板安装完毕后用M10水泥砂浆充填后背和盖板间的缝隙，盖板支撑处设置1cm厚油毛毡，盖板顶，台顶防水层采用涂料热沥青两度，每度厚1-1.5mm，两度间铺油毡纸一层，并在涵身外侧涂抹两层沥青层。

S14：进出口施工砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑差一般不宜超过1.2m；分段位置应尽量设在沉降缝或伸缩处,各处水平砌缝应一致。砌筑基础的第一层砌块时,基底为岩层或混凝土基础,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑;基底为土质,可直接坐浆砌筑，本实施例中选择为土质。片石在使用前必须浇水湿润,表面有泥土、水锈,应清洗干净。各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块应与里层砌块交错连成一体。砌筑里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。各砌层的砌体应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结 牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后片石放好后填满捣实。用小石混凝土塞竖缝时,应以扁铁捣实。砌筑上层砌块时,应避免振动下层砌块。砌筑中断后又恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。块石应分层砌筑,宜以2-3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。较大的砌块应使用于下层,安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块,尖锐突出的部分应敲除。竖缝较宽时，应在砂浆中塞以小石块，不得在石块下面用高于砂浆砌缝的小石子支垫。

S15：台背回填：当台身强度达到设计值的70%，且涵底铺砌完成后方能进行台后填土。测量放样，按照设计图纸涵洞台背回填示意图及涵洞高度，根据地质情况按照规范要求进行放坡，放坡长度加上1m就是台背回填上部开口长度。回填前开挖台阶，台阶高度按照分层回填厚度进行施工。回填施工前，根据松铺系数，把每层填筑的压实厚度，松铺厚度在结构物墙身上分左、中、右用白、红油漆划出标线，同时喷制台背回填管理卡，注明桩号、时间、层数及责任人。基底清理碾压，回填前应将基坑底浮土、杂物和积水清除干净，将基坑底面处理到满足设计和规范要求的压实度，并按设计要求对结构物墙身与回填土接触面做防腐处理。路基接茬开挖台阶，按测量放样结果，采用人工配合挖掘机将与路基接茬处台阶依次逐层开挖成型。粗砂分层回填压实，选用透水性好的粗砂填筑，不得采用盐渍土及含有腐殖物、垃圾的土回填，且应在上部构造架设完毕砼强度达到70%后进行。回填时必须两侧台后对称、分层夯实，两侧台后填土高差不大于50cm。采用小型压路机压实，每层填筑厚度不大于15cm，压实度不应小于96%，涵台内120cm范围内采用人工夯实处理。

本申请实施例一种涵洞施工设备及施工方法的实施原理为：在使用施工设备对钢筋600就行处理时，启动第一驱动电机310和第二驱动电机210，第一驱动电机310对钢丝轮320进行驱动，继而使得钢丝轮320与设备本体100发生相对转动。第二驱动电机210对多个传输辊220就行驱动，从而使得多个传输辊220同步转动。然后将钢筋600的一端穿入设备本体100中，使得钢筋600与传输辊220抵触，进而使得传输辊220对钢筋600进行传输，同时钢丝轮320与钢筋600的表面发生相对运动，在转动的钢丝轮320的作用下，钢丝轮320施加给钢筋600垂直于钢筋600长度方向上的力，钢筋600在该力的作用下沿自身中心轴线转动，使得钢筋600的周侧面均可以与钢丝轮320接触，进而增加钢丝轮320对钢筋600的除锈效果。

当钢筋600全部运动至设备本体100中后，将下一根钢筋600穿入设备本体100中，同时使得前一根钢筋600的末端与后一根钢筋600的始端具有重叠的部分。当两根钢筋600的重叠部分运动进第一夹持环411和第二夹持环421中后，停止第二驱动电机210，传输辊220停止对钢筋600进行传输，钢筋600停止运动。启动第一气缸413和第二气缸423，第一气缸413对第一夹持板412进行驱动，继而使得两个第一夹持板412将两根钢筋600重叠部分的一端夹持住；第二气缸423对第二夹持板422进行驱动，两个第二夹持板422将两根钢筋600重叠部分的另一端夹持住。启动第一步进电机431和第二步进电机441，第一步进电机431对第一夹持环411进行驱动，第一夹持环411带动两根钢筋600转动；第二步进电机441对第二夹持环421就行驱动，第二夹持环421带动两根钢筋600转动，同时第一夹持环411和第二夹持环421的转动方向相反，进而使得两根钢筋600重叠的部分螺旋缠绕在一起。

当两根钢筋600相互重叠的部分螺旋缠绕在一起后，反向驱动第一气缸413，第一气缸413对两个第一夹持板412朝向相互远离的方向驱动，继而使得两个第一夹持板412均与两根钢筋600分离。滑动一块滑动板110，滑动板110带动电焊枪520运动，当一个电焊枪520上的焊条对应一根钢筋600螺旋部分的一侧时，停止对滑动板110驱动。滑动另一块滑动板110，滑动板110带动另一个电焊枪520运动，当另一个电焊枪520上的焊条对应钢筋600螺旋部分的另一侧时，停止对滑动板110驱动。启动第二步进电机441，第二步进电机441对第二夹持环421进行驱动，第二夹持环421带动两根钢筋600转动。同时启动第三气缸111，第三气缸111对电焊枪520进行驱动，从而使得电焊枪520上的焊条与两根钢筋600的螺旋缠绕在一起的接缝处抵触，同时电焊枪520将两根钢筋600焊接在一起。随着两根钢筋600的转动，两个电焊枪520上的焊条跟随着两根钢筋600的接缝处运动，进而使得电焊枪520带动滑动板110运动，当电焊枪520运动至第一夹持环411所在位置时，两个电焊枪520对两根钢筋600的接缝处焊接完毕，进而增加两根钢筋600的连接稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种涵洞施工设备，其特征在于：包括设备本体（100），所述设备本体（100）中设置有除锈组件（300）、焊接组件（500）和传输组件（200），所述焊接组件（500）包括焊机本体（510）、电焊枪（520）和搭铁（530），所述电焊枪（520）和搭铁（530）均与焊机本体（510）电连接，所述焊机本体（510）与设备本体（100）固定连接，所述除锈组件（300）包括第一驱动电机（310）和多个钢丝轮（320），多个所述钢丝轮（320）均与设备本体（100）转动连接，所述第一驱动电机（310）与设备本体（100）固定连接，并且所述第一驱动电机（310）用于对多个钢丝轮（320）进行驱动，所述传输组件（200）包括第二驱动电机（210）和多个传输辊（220），多个所述传输辊（220）均与设备本体（100）转动连接，并所述第二驱动电机（210）与多个传输辊（220）传动连接，所述第二驱动电机（210）与设备本体（100）固定连接；所述设备本体（100）中设置有弯曲机构（400），所述弯曲机构（400）用于将相邻的两根钢筋（600）螺旋缠绕在一起；所述弯曲机构（400）包括第一夹持组件（410）和第二夹持组件（420），所述第一夹持组件（410）和第二夹持组件（420）互相平行设置，所述第一夹持组件（410）和第二夹持组件（420）均垂直于钢筋（600）被传输的方向设置，并所述第一夹持组件（410）和第二夹持组件（420）均与设备本体（100）转动连接；所述第一夹持组件（410）包括第一夹持环（411）和两个第一夹持板（412），两个所述第一夹持板（412）互相平行设置，两个所述第一夹持板（412）均与第一夹持环（411）滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第一夹持环（411）中心轴线的方向，两个所述第一夹持板（412）相互背离的侧面上均固定连接有第一气缸（413），所述第一气缸（413）的缸体与第一夹持环（411）固定连接，所述第一气缸（413）的活塞杆与第一夹持板（412）垂直固定连接，所述第一夹持环（411）与设备本体（100）转动连接；所述第二夹持组件（420）包括第二夹持环（421）和两个第二夹持板（422），两个所述第二夹持板（422）互相平行设置，两个所述第二夹持板（422）均与第二夹持环（421）滑动连接，其滑动方向为靠近或远离第二夹持环（421）中心轴线的方向，两个所述第二夹持板（422）相互背离的侧面上均固定连接有第二气缸（423），所述第二气缸（423）的缸体与第二夹持环（421）固定连接，所述第二气缸（423）的活塞杆与第二夹持板（422）垂直固定连接，所述第二夹持环（421）与设备本体（100）转动连接；所述弯曲机构（400）还包括第一驱动组件（430）和第二驱动组件（440），所述第一驱动组件（430）对应第一夹持环（411）设置，并所述第一驱动组件（430）用于对第一夹持环（411）进行驱动；所述第二驱动组件（440）对应第二夹持环（421）设置，并所述第二驱动组件（440）用于对第二夹持环（421）进行驱动。

2.根据权利要求1所述的一种涵洞施工设备，其特征在于：所述设备本体（100）中设置有多个限位辊（211），多个所述限位辊（211）分为两排设置，两排所述限位辊（211）间隔设置，多个所述限位辊（211）均与设备本体（100）转动连接，并多个所述限位辊（211）均与传输辊（220）垂直设置。

3.根据权利要求1所述的一种涵洞施工设备，其特征在于：所述钢丝轮（320）平行于传输辊（220）设置，并所述钢丝轮（320）的钢丝朝向设备本体（100）的顶部设置。

4.根据权利要求1所述的一种涵洞施工设备，其特征在于：所述第一驱动组件（430）包括第一步进电机（431）、第一齿圈（433）和第一齿轮（432），所述第一齿轮（432）与第一步进电机（431）的输出轴同轴固定连接，所述第一齿轮（432）与第一齿圈（433）啮合，所述第一齿圈（433）与第一夹持环（411）同轴固定连接，所述第一步进电机（431）与设备本体（100）固定连接；所述第二驱动组件（440）包括第二步进电机（441）、第二齿圈（443）和第二齿轮（442），所述第二齿轮（442）与第二步进电机（441）的输出轴同轴固定连接，所述第二齿轮（442）与第二齿圈（443）啮合，所述第二齿圈（443）与第二夹持环（421）同轴固定连接，所述第二步进电机（441）与设备本体（100）固定连接。

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