一种分体式预制箱涵 |
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| 申请号 | CN202311290310.7 | 申请日 | 2023-10-08 | 公开(公告)号 | CN117364675A | 公开(公告)日 | 2024-01-09 |
| 申请人 | 哈尔滨工业大学; | 发明人 | 李忠龙; 徐伟量; 周滨; 王代玉; 周广杰; 闫红缨; 马川峰; 葛思佳; 黄江涛; 谷雯玉; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及箱涵施工相关技术领域，公开了一种分体式预制箱涵，为了解决预制箱涵不易运输和组装的问题，通过箱涵分为箱涵盖板和箱涵撑板，分开制作，在运输的过程中，由于板状结构的箱涵盖板和箱涵撑板可以减少占用空间，通过堆叠的方式即可实现运输，增加单次运输箱涵的数量，实现易于运输的效果；与此同时，现场组装的过程中，依据承载能 力 较小的吊车将箱涵盖板或箱涵撑板单个起吊即可，减少使用大功率的吊车，从而降低使用成本，并且，箱涵盖板和箱涵撑板之间通过连接螺杆连接，从而通过两个箱涵盖板和两个箱涵撑板拼接成一个完整的箱涵，实现易于组装的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分体式预制箱涵，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种分体式预制箱涵技术领域[0001] 本申请涉及箱涵施工相关技术领域，尤其涉及一种分体式预制箱涵。 背景技术[0002] 箱涵是指洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。它由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土制成。箱涵施工一般采用现浇，在开挖好的沟槽内设置底层，浇筑一层混凝土垫层，再将加工好的钢筋现场绑扎，支内模和外模，较大的箱涵一般先浇筑底板和侧壁的下半部分，再绑扎侧壁上部和顶板钢筋，支好内外模，浇筑侧壁上半部分和顶板。待混凝土达到设计要求的强度拆模，在箱涵两侧同时回填土。 [0003] 现场浇筑方式施工时，需要在现场搭设模板后再浇筑，施工周期长，成本高；少数通过拼接预制的混凝土箱涵，其操作简便，通过预先浇筑成合适尺寸的箱涵后，直接通过吊车将箱涵拼接固定，但实际使用时，由于预先浇筑的固定尺寸箱涵体积相对较大，质量重，在运输过程中，由于运输车辆空间有限，单个成形的箱涵占用空间多，造成运输效率低，还在拼接的过程中，需要使用承载能力更大的吊车，至此可以看出，虽然预制完整的箱涵相比现场浇筑更加便捷，但在运输和组装的过程时，效率相对较低，使用成本相对提高。发明内容 [0004] 本申请提出了一种分体式预制箱涵，具备易于运输和现场组装的优点，用以解决上述背景技术中提出预制箱涵不易运输和组装的问题。 [0005] 为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种分体式预制箱涵，包括：箱涵盖板和箱涵撑板，均为板状，易于堆叠运输减少占用空间；定位孔，开设在箱涵盖板的表面，且箱涵盖板中设置有位于定位孔底部的螺纹部；连接螺杆，活动安装在箱涵撑板的端部，且连接螺杆的表面活动套装有传动导杆；定位顶头，固定连接在传动导杆的端部，且定位顶头和连接螺杆之间连接有顶簧；定位顶头通过顶至螺纹部中实现安装预定位，定位完毕后，连接螺杆经定位顶头导向后拧入至螺纹部中；两个箱涵盖板和两个箱涵撑板之间经连接螺杆组装在一起，易于搬运和现场组装。 [0006] 进一步，所述箱涵盖板的表面上开设有四个定位孔。 [0007] 进一步，所述定位顶头为橡胶材质，且定位顶头的顶部呈锥形。 [0008] 进一步，所述传动导杆的形状为长方体。 [0009] 进一步，还包括有：导向槽，开设在箱涵撑板的端部；主动推板和被动挡板，二者对称布置在箱涵撑板的端部并位于导向槽中；紧固齿排，数量有两个，分别安装在被动挡板和主动推板的内侧，且两个紧固齿排侧部之间滑动连接；被动推管，固定在被动挡板的内侧，所述主动推板上固定安装有与被动推管活动套接的主动推管，且主动推管的端部与主动推板外侧固定的进浆管连通；混凝土经进浆管充入被动推管的内腔后，使主动推板和被动挡板之间相互远离；泄料槽，开设在被动推管的中部，且主动推管外侧实现泄料槽的通断；增紧齿轮，活动安装在箱涵撑板上，且增紧齿轮和连接螺杆外侧套装，所述增紧齿轮与紧固齿排外齿啮合。 [0010] 进一步，所述被动挡板和主动推板的形状均为长方体。 [0011] 进一步，所述连接螺杆内部开设有推液腔，推液腔中注有传动介质，所述连接螺杆的底部活动连接有与推液腔相通的导液管，所述箱涵撑板上固定有位于紧固齿排的下方的限动箱，且导液管的另一端与限动箱的内腔相通，所述限动箱的内部活动安装有锁止杆，所述锁止杆和限动箱之间布置有复位弹簧，所述复位弹簧的弹力使得锁止杆始终有向外顶出的趋势，所述紧固齿排上开设有运输孔，且锁止杆插入至两个运输孔后限制被动挡板和主动推板的运动，所述紧固齿排的中部开设有检测槽，且锁止杆顶在检测槽中时，限制主动推板向箱涵撑板的外侧活动。 [0012] 进一步，所述紧固齿排上开设有与运输孔形状相同的防脱孔。 [0013] 进一步，所述定位顶头的外侧直径值大于螺纹部的内径值，且定位孔由圆孔和螺纹部组成，圆孔位于螺纹部的端部，且圆孔的内径值小于螺纹部的内径值。 [0014] 进一步，所述主动推板的侧部对称布置有泄压螺栓，且泄压螺栓位于主动推板的最外侧。 [0015] 本发明具备如下有益效果： [0016] 本申请提供的一种分体式预制箱涵，通过箱涵分为箱涵盖板和箱涵撑板，分开制作，在运输的过程中，由于板状结构的箱涵盖板和箱涵撑板可以减少占用空间，通过堆叠的方式即可实现运输，增加单次运输箱涵的数量，实现易于运输的效果。 [0017] 与此同时，现场组装的过程中，依据承载能力较小的吊车将箱涵盖板或箱涵撑板单个起吊即可，减少使用大功率的吊车，从而降低使用成本，并且，箱涵盖板和箱涵撑板之间通过连接螺杆连接，从而通过两个箱涵盖板和两个箱涵撑板拼接成一个完整的箱涵，实现易于组装的效果。附图说明 [0019] 参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中： [0020] 图1为整体局部立体剖视图； [0021] 图2为整体外形结构图； [0022] 图3为整体俯视结构图； [0023] 图4为图3中A‑A处剖视结构图； [0024] 图5为图3中B‑B处剖视结构图； [0025] 图6为图3中C‑C处剖视结构图； [0026] 图7为箱涵盖板立体结构图； [0027] 图8为箱涵撑板立体结构图； [0028] 图9为连接螺杆立体结构图； [0029] 图10为被动推管和主动推管装配后整体示意图； [0030] 图11为主动推板装配后立体图； [0031] 图12为被动挡板装配后立体图。 [0032] 图中：1、箱涵盖板；100、定位孔；101、螺纹部；2、定位顶头；3、连接螺杆；300、推液腔；4、被动挡板；5、被动推管；500、泄料槽；6、主动推管；7、箱涵撑板；700、导向槽；8、紧固齿排；800、防脱孔；801、运输孔；802、检测槽；9、主动推板；900、进浆管；901、泄压螺栓；10、顶簧；11、传动导杆；12、增紧齿轮；13、锁止杆；14、复位弹簧；15、限动箱；16、导液管。 具体实施方式[0033] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0034] 实施例一 [0035] 目前组装后的箱涵如图2所示，并结合图7和图8可以看出，箱涵预制时，分有箱涵盖板1和箱涵撑板7，箱涵盖板1和箱涵撑板7均为平板状，从而在货车运输的过程中，将箱涵盖板1和箱涵撑板7堆叠在一起，可以增加单次的运输量，增加运输的效率，与现有直接成形的箱涵相比，本申请中的箱涵可以大大的减小运输时的占用空间。 [0036] 参考图1和图3可以看出，箱涵盖板1的表面开设有定位孔100，定位孔100为圆柱孔，一个箱涵盖板1的表面上开设有四个定位孔100，两个定位孔100为一组，一组中的定位孔100对称布置在箱涵盖板1的同一侧，两组定位孔100之间对称布置，结合图4可以看出，箱涵盖板1中设置有位于定位孔100底部的螺纹部101，螺纹部101的数量与定位孔100的数量对应，保证每个定位孔100中均含有一个螺纹部101。 [0037] 箱涵撑板7的端部活动安装有连接螺杆3，且连接螺杆3的中心轴与螺纹部101中心轴为一条直线，连接螺杆3仅能沿中心轴线往返运动，连接螺杆3的表面活动套装有传动导杆11，定位顶头2固定连接在传动导杆11的端部，定位顶头2和连接螺杆3之间连接有顶簧10，当箱涵盖板1放置在箱涵撑板7上时，由于定位顶头2为橡胶材质，且定位顶头2的顶部呈锥形，更易于定位顶头2穿入至螺纹部101中，以此实现箱涵盖板1和箱涵撑板7之间的安装定位。 [0038] 箱涵盖板1和箱涵撑板7拼接的过程中，先将箱涵盖板1放置在所需位置，之后，依据吊车将箱涵撑板7竖直布置在箱涵盖板1的一端，放置过程中，由于定位顶头2受到顶簧10的弹力被顶出，定位顶头2顶在螺纹部101中，即可实现箱涵盖板1和箱涵撑板7之间的定位，最后，在定位完毕后，通过拧动连接螺杆3，从而使得连接螺杆3带动定位顶头2进行转动，由于定位顶头2为橡胶，从而当定位顶头2转动过程中，会顺着螺纹部101向远离箱涵撑板7的方向运动，直至连接螺杆3拧入至螺纹部101中，从而通过连接螺杆3和螺纹部101之间的螺纹连接，保障箱涵撑板7和箱涵盖板1之间连接的稳定性。 [0039] 传动导杆11的形状为长方体，结合图9可以看出，传动导杆11在连接螺杆3中运动时，仅能沿连接螺杆3的中心轴线往复运动，当连接螺杆3转动时，传动导杆11能够把转矩传递给定位顶头2，从而使得定位顶头2跟随连接螺杆3同步的转动。 [0040] 实施例二 [0041] 在实施例一的基础之上，请参阅图1和图6，为了易于连接螺杆3拧入至螺纹部101中，并在拧入之后，又能增强箱涵撑板7和箱涵盖板1之间的连接强度，本实施例二依据箱涵撑板7的端部开设有导向槽700，导向槽700为向上开口的矩形槽，且箱涵撑板7的端部活动安装有位于导向槽700中的主动推板9和被动挡板4，主动推板9和被动挡板4的材质和形状一致，结合图10可以看出，被动挡板4和主动推板9的形状为长方体，从而当被动挡板4和主动推板9置于导向槽700中时，箱涵盖板1经定位顶头2预定位后，确定了安装位置，箱涵盖板1和箱涵撑板7贴近时，箱涵盖板1同样会压在被动挡板4和主动推板9上，箱涵盖板1上开设有和导向槽700对称的槽形，能够依据被动挡板4和主动推板9对其进行二次定位，保证连接的精准性，结合图11‑图12可以看出，被动挡板4和主动推板9的内侧均固定连接有紧固齿排 8，且两个紧固齿排8侧部之间滑动连接，被动推管5固定在被动挡板4的内侧，且被动推管5的外侧依据导向箍活动安装在箱涵撑板7端部，主动推板9上固定安装有与被动推管5活动套接的主动推管6，且主动推管6的端部与主动推板9外侧固定的进浆管900连通，外部的混凝土加入至进浆管900中后，会通过进浆管900将混凝土经主动推管6输送至被动推管5内腔，并随着被动推管5内腔中的混凝土增多后，迫使被动挡板4和主动推板9相互远离，使得被动挡板4和主动推板9带动紧固齿排8活动。 [0042] 泄料槽500开设在被动推管5的中部，仅有在被动挡板4和主动推板9之间运动距离至最大限度后，主动推管6远离泄料槽500，并使得泄料槽500与被动推管5内腔相通。 [0043] 结合图4、图9和图10可知，增紧齿轮12活动安装在箱涵撑板7上，且增紧齿轮12和连接螺杆3外侧套装，连接螺杆3上下运动时，增紧齿轮12不会跟随运动，增紧齿轮12转动时，连接螺杆3会跟随增紧齿轮12进行转动，增紧齿轮12的数量有两个，且两个增紧齿轮12分别与两个紧固齿排8一一啮合，从而当紧固齿排8运动过程中，会迫使增紧齿轮12带动连接螺杆3同步转动，易于连接螺杆3拧入至螺纹部101中。 [0044] 使用时：箱涵盖板1和箱涵撑板7之间经定位顶头2定位并贴合在一起后，通过向进浆管900中注入一定压力的混凝土，随着被动推管5内部的混凝土增多，会推动被动挡板4和主动推板9相互远离，此时，主动推管6将泄料槽500封堵，混凝土仅存在被动推管5内腔中。 [0045] 被动挡板4和主动推板9运动的过程中，会带动紧固齿排8相对运动，紧固齿排8运动的过程中，增紧齿轮12同步转动，增紧齿轮12的转动会使得连接螺杆3和定位顶头2同步转动，直至连接螺杆3拧入至螺纹部101中，从而实现箱涵盖板1和箱涵撑板7之间的螺纹连接固定。 [0046] 随着被动推管5内腔中不断的有混凝土输入，直至主动推板9和被动挡板4到达箱涵撑板7的侧部，主动推管6不在封堵泄料槽500，此时，输入的混凝土会进入至由被动挡板4、主动推板9、箱涵撑板7和箱涵盖板1组成的密封导向槽700中，从而通过箱涵盖板1和箱涵撑板7之间填充混凝土增强连接强度，混凝土能够将连接螺杆3包裹，一方面加强连接螺杆3连接强度，另一方面，凝固的混凝土防止连接螺杆3受振动自转，从而出现连接螺杆3脱离螺纹部101的现象。 [0047] 本申请向进浆管900中充入混凝土时，密封的空间由箱涵盖板1和箱涵撑板7组装之后即可获得，无需现场布置，从而可以减少人为设置模架的时间，最终加快组装速度。 [0048] 实施例三 [0049] 在实施例二的基础上进一步的改进，实施二在将混凝土充入导向槽700时，若导向槽700内部密封不严或者连接螺杆3未正常连接螺纹部101时，均会导致混凝土泄漏问题，为了解决此类问题，本实施例三在混凝土充入导向槽700前，率先对导向槽700进行气密性检测，请参阅图4和图5可以看出，连接螺杆3内部开设有推液腔300，推液腔300中注有足量的传动介质，如液压油，连接螺杆3的底部活动连接有与推液腔300相通的导液管16，且导液管16的另一端与限动箱15的内腔相通，限动箱15固定安装在箱涵撑板7上并位于紧固齿排8的下方，且限动箱15的内部活动安装有锁止杆13，锁止杆13和限动箱15之间布置有复位弹簧 14，通过复位弹簧14的弹力使得锁止杆13始终有向外顶出的趋势，当定位顶头2受压向下时，传动导杆11插入至连接螺杆3的内腔，连接螺杆3内腔中灌入的传动介质会经导液管16流入至限动箱15中，当限动箱15中介质增多后，会使锁止杆13向限动箱15中收回并压制复位弹簧14。 [0050] 结合图11和图12可以看出，紧固齿排8上开设有运输孔801，当两个运输孔801被锁止杆13穿入时，被动挡板4和主动推板9的距离最短，并且，通过锁止杆13的限制，使箱涵撑板7在搬运的过程中，主动推板9和被动挡板4不会活动，保障了运输的稳定性。 [0051] 一个紧固齿排8的中部开设有检测槽802，结合图5可以看出，检测槽802位于被动挡板4上紧固齿排8的下方，当锁止杆13顶在检测槽802中时，会限制主动推板9向箱涵撑板7的外侧活动。 [0052] 紧固齿排8上开设有与运输孔801形状相同的防脱孔800，且检测槽802位于运输孔801和防脱孔800之间，当主动推板9和被动挡板4之间的距离最远时，两个紧固齿排8上的防脱孔800重合在一起。 [0053] 使用时： [0054] 箱涵盖板1向箱涵撑板7上安装时，通过螺纹部101和定位顶头2进行定位，从而确定箱涵盖板1的安装位置。结合图4可以看出，由于定位顶头2的外侧直径稍大于螺纹部101的内径，且定位孔100由圆孔和螺纹部101组成，圆孔位于螺纹部101端部，且圆孔的内径略小于螺纹部101的内径，当箱涵盖板1向箱涵撑板7插入时，会使得螺纹部101先顶动定位顶头2压缩顶簧10，与此同时，连接螺杆3会有向箱涵撑板7中运动的趋势，直至连接螺杆3下行至极限并且顶簧10无法被压缩后，定位顶头2会强制塞入至螺纹部101中，实现预定位，之后，通过主动推板9和被动挡板4进行再定位，保证定位的准确性。 [0055] 当定位顶头2向下压动的过程中，推液腔300中的传动介质会顺着导液管16向限动箱15中输入，使得锁止杆13脱离运输孔801，被动挡板4和主动推板9之间不再受限，由于定位顶头2此时卡在螺纹部101中，顶簧10通过弹力无法使定位顶头2在螺纹部101中活动，进而保证锁止杆13始终脱离运输孔801。 [0056] 混凝土充入至主动推管6中，随着被动推管5内腔中输送的混凝土不断增多，会迫使被动挡板4和主动推板9相对远离，被动挡板4和主动推板9运动时，运输孔801远离锁止杆13，随着被动挡板4和主动推板9分别带动紧固齿排8移动，迫使紧固齿排8带动增紧齿轮12转动，增紧齿轮12的转动使得定位顶头2同步转动，定位顶头2在螺纹部101中转动时，定位顶头2外侧部分的橡胶会压在螺纹中，当定位顶头2转动时，向定位孔100的圆孔处移动，直至连接螺杆3拧入至螺纹部101中，此时，定位顶头2运动至定位孔100的圆孔中，受到顶簧10的弹力使得定位顶头2能够在圆孔中滑动，进一步的将定位顶头2向上推动，传动导杆11同步上行，限动箱15中的传动介质减少，锁止杆13受到复位弹簧14弹力上移，由于主动推板9的移动，上行的锁止杆13会处在检测槽802中，且锁止杆13的端部顶在另一个紧固齿排8的侧部。 [0057] 随着被动挡板4和主动推板9远离过程中，由于外部气流无法向导向槽700中补充，当检测槽802顶在锁止杆13上并限制主动推板9运动时，被动推管5内腔的混凝土会使得被动挡板4仍能向远离主动推板9的方向运动，致使导向槽700中的压力降低，导向槽700中的压力通过连接螺杆3和螺纹部101之间的螺纹间隙促使定位顶头2下方的压力同样降低，迫使定位顶头2向箱涵撑板7的方向移动并压缩顶簧10，此时，锁止杆13再次向下运动，锁止杆13与检测槽802的脱离使主动推板9运动不在受限，被动推管5内腔的混凝土不断充入，使得主动推板9向远离被动挡板4的方向活动，直至主动推板9和被动挡板4之间的距离最大，泄料槽500被打开，与此同时，随着被动挡板4和主动推板9运动距离最大时，防脱孔800在锁止杆13的上方重合，并在被动推管5内腔经泄料槽500与导向槽700连通后，导向槽700中的压力被缓解，顶簧10的弹力会将定位顶头2沿圆孔向外顶出，锁止杆13再次上行顶入至两个防脱孔800中，从而限制了被动挡板4和主动推板9无法活动，最后，随着混凝土的不断注入至导向槽700中，实现箱涵盖板1和箱涵撑板7之间的二次紧固连接。 [0058] 若箱涵盖板1和箱涵撑板7之间出现间隙泄漏时，外部的气流会被吸入至导向槽700中，从而使得导向槽700中的压力不断降低，顶簧10会受弹力将定位顶头2向外顶出，使得锁止杆13卡在检测槽802中，此时，泄料槽500始终不会被打开，外部人员通过混凝土是否正常充入即可知晓是否出现泄露，从而可以在检修后再次进行安装定位。 [0059] 正常状态下，一个连接螺杆3率先的拧入至螺纹部101中后，随着连接螺杆3与螺纹部101之间的拧入距离增大，拧入的强度相对也会增加，致使增紧齿轮12运动的阻力相对增大，混凝土充入被动推管5内腔的过程中，被动推管5和主动推管6具有相对持平的压力进行相对远离，当被动推管5的运动阻力增大后，随着施加力度的提升，主动推管6的施加力度也会相对增大，即运动行程增大，最终使得另一个连接螺杆3被快速的拧入至螺纹部101中。 [0060] 由于定位顶头2始终存在螺纹部101中，随着连接螺杆3的转动，依据螺纹部101会导致定位顶头2始终有向远离连接螺杆3的方向运动，可以得出，定位顶头2处在螺纹部101的过程中，定位顶头2距连接螺杆3的长度是相对较大的，当连接螺杆3没有正常拧入螺纹部101中时，由于定位顶头2此时未收回至连接螺杆3中，使得锁止杆13仍是被顶出的，而气流通过外部经定位顶头2外侧和螺纹部101之间的间隙即可进入导向槽700中，从而使得导向槽700中的压力不会降低。锁止杆13持续顶动在检测槽802中，从而限制了主动推板9的运动，混凝土不会被充入至导向槽700中，易于后续进行密封性的检查。 [0061] 实施例四 [0062] 作为实施例三的补充，请参阅图10和图11，由于导向槽700在充入混凝土的过程中，导向槽700中本身存在一定量的气流，为了减少导向槽700中的气流量，本实施例四通过在主动推板9的侧部对称布置有泄压螺栓901，且泄压螺栓901位于主动推板9的最外侧，结合图1可以看出，由于箱涵撑板7的上下两部分均需要与箱涵盖板1之间连接，当箱涵撑板7下方与箱涵盖板1连接时，仅需在导向槽700中充入混凝土一段时间后，将最高部的泄压螺栓901拧松，从而将导向槽700中顶部的气流向外泄出，并且，在看到有泥浆从泄压螺栓901溢出后，即可知晓导向槽700中已充入过量的泥浆，可以停止供入混凝土。同理，当箱涵撑板7上方与箱涵盖板1连接时，同样将最高部位的泄压螺栓901拧松即可。 |
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