排水箱涵是一種以?鋼筋混凝土箱形管節(jié)修建的涵洞，用于排水系統(tǒng)，主要用途是將雨水等其他液體從一個(gè)地方引導(dǎo)到另一個(gè)地方。一般而言，傳統(tǒng)的排水箱涵施工通常采用散拼模板與腳手架工藝，不僅用工量大，而且工效低。

針對這些問題，上海建工科研團(tuán)隊(duì)對傳統(tǒng)施工工藝及裝備進(jìn)行技術(shù)革新，研發(fā)了箱涵自動臺車模架裝備，能夠?qū)崿F(xiàn)模板系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化自由組合、無軌便捷移位、單體精準(zhǔn)定位、模板自動化開合及毫米級精度調(diào)節(jié)、適應(yīng)曲線段施工。

箱涵臺模機(jī)器人在工程中的實(shí)際應(yīng)用

箱涵臺模機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、施工方法等都由上海建工自主研發(fā)，已經(jīng)申請了10余項(xiàng)相關(guān)的發(fā)明專利。

根據(jù)排水箱涵特點(diǎn)及模架裝備功能需求分析，箱涵臺模機(jī)器人主要由模板系統(tǒng)、支撐架體、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、行走系統(tǒng)五部分組成。

箱涵臺模機(jī)器人的系統(tǒng)組成

支撐架體的主體結(jié)構(gòu)基于模塊化裝配式設(shè)計(jì)，主要由門架、頂部架體、水平連接桿等組成，并設(shè)置操作平臺方便施工。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由絲桿升降機(jī)和伺服電機(jī)組成，通過組合動作實(shí)現(xiàn)角模、側(cè)模、頂模的毫米級精度調(diào)節(jié)。

這種精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)能力大幅提升了施工質(zhì)量和效率，使得工程建設(shè)更加高效、可靠。

傳統(tǒng)方法中，模架的移動往往需要大量人工，而這款裝備通過電動平板車和靈活的伸縮導(dǎo)向輪，實(shí)現(xiàn)了模架在施工現(xiàn)場的自由移動。

箱涵臺模機(jī)器人可在現(xiàn)場自由移動

它不僅讓施工變得輕松自如，還提升了施工速度和安全性，為工人減輕了不少負(fù)擔(dān)。

這款裝備側(cè)模模板單元由PERI模板和鋼圍檁組合而成，側(cè)模的高度通過懸挑梁調(diào)節(jié)裝置和安裝于支撐架體底部的絲桿升降機(jī)調(diào)節(jié)，側(cè)模后方的豎向鋼圍檁與支撐架體上的絲桿升降機(jī)連接，通過絲桿升降機(jī)伸縮驅(qū)動側(cè)模的前后移動，實(shí)現(xiàn)側(cè)模脫模和合模。

懸挑梁

側(cè)模絲桿升降機(jī)

角模內(nèi)側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)開合裝置，一側(cè)與頂模連接并可繞連接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，另一側(cè)與側(cè)模搭接，整體由安裝于頂模橫向鋼圍檁端部的電動絲桿升降機(jī)支撐并驅(qū)動。操作電控系統(tǒng)驅(qū)動角模電動絲桿升降機(jī)伸縮帶動角模旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)角模脫模和合模。

通過電動絲桿升降機(jī)和智能控制系統(tǒng)，模板的開合過程完全自動完成。整個(gè)施工流程控制在一個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，相比傳統(tǒng)方法，施工效率提升了80%以上。

伺服電機(jī)+絲桿升降機(jī)

PLC控制系統(tǒng)

目前，箱涵臺模機(jī)器人在浦東機(jī)場南下項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用，這也是在排水箱涵混凝土現(xiàn)澆工程中的首次應(yīng)用。

接下來，上海建工研發(fā)團(tuán)隊(duì)將在臺車模架裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化及智能化等方面進(jìn)一步開展技術(shù)迭代，在施工組織管理上進(jìn)一步優(yōu)化完善，切實(shí)提高裝備的經(jīng)濟(jì)性，擴(kuò)大適用范圍，提升智能建造水平。