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专利名称：一种铁路T梁预制化生产模具

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410375238.6

专利申请（专利权）人：中铁四局集团有限公司,中铁四局集团第五工程有限公司,河北东风世景轨道有限公司,哈尔滨工业大学
权利人地址：安徽省合肥市包河区望江东路96号

专利发明（设计）人：梁超,吴灿,侯志强,李定有,王和欢,孙立山,曹坤,黄世玉,刘坤,朱力,王怀海

专利摘要：本发明提供了一种铁路T梁预制化生产模具，涉及建筑施工技术领域，铁路T梁预制化生产模具包括侧外板、基板、横梁和液压脱模系统，所述基板设置于所述侧外板的内侧，且所述基板与所述侧外板的延伸方向相同，分别用于包围T梁挡渣墙的内外两侧，多个所述横梁于所述基板的延伸方向间隔排列，每个所述横梁的一端与所述基板顶部固定连接，每个所述横梁的另一端与所述侧外板的顶部活动连接，所述液压脱模系统包括液压油缸，所述液压油缸用于带动所述基板和所述横梁绕着所述横梁的活动连接端做圆周运动。本发明的铁路T梁预制化生产模具，相比于现有技术，可以实现自动化操作，加速了脱模过程，大大提高了生产效率，缩短了生产周期。

主权利要求：
1.一种铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，包括：侧外板(1)、基板(2)、横梁(3)和液压脱模系统，所述基板(2)设置于所述侧外板(1)的内侧，且所述基板(2)与所述侧外板(1)的延伸方向相同，分别用于包围T梁挡渣墙的内外两侧，多个所述横梁(3)于所述基板(2)的延伸方向间隔排列，每个所述横梁(3)的一端与所述基板(2)顶部固定连接，每个所述横梁(3)的另一端与所述侧外板(1)的顶部活动连接，所述液压脱模系统包括液压油缸(4)，所述液压油缸(4)用于带动所述基板(2)和所述横梁(3)绕着所述横梁(3)的活动连接端做圆周运动；所述侧外板(1)包括外板本体(11)、立柱(12)和第一水平肋板(13)，所述外板本体(11)与所述基板(2)相对设置且延伸方向相同，多个所述立柱(12)设置于所述外板本体(11)远离所述基板(2)的一侧且于所述外板本体(11)的延伸方向间隔设置，所述第一水平肋板(13)设置于任意相邻两个所述立柱(12)之间，所述横梁(3)远离所述基板(2)的端部与所述第一水平肋板(13)活动连接；所述第一水平肋板(13)的中部设置有第一铰接座(131)，所述横梁(3)远离所述基板(2)的端部铰接于所述第一铰接座(131)；所述侧外板(1)还包括第二水平肋板(14)，所述第二水平肋板(14)设置于任意相邻两个所述立柱(12)之间，且所述第二水平肋板(14)位于所述第一水平肋板(13)的下方，所述第二水平肋板(14)上设置有第二铰接座(111)，所述横梁(3)上设置有第三铰接座(31)，所述液压油缸(4)的固定端铰接于所述第二铰接座(111)，所述液压油缸(4)的伸缩端铰接于所述第三铰接座(31)，所述第二铰接座(111)、所述第三铰接座(31)和所述第一铰接座(131)的铰接轴线平行。
2.根据权利要求1所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述基板(2)的横截面呈匚形结构，其包括顶板(21)、底板(22)以及连接于所述顶板(21)和所述底板(22)之间的中间板(23)。
3.根据权利要求2所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述顶板(21)与所述底板(22)之间间隔设置有多个加劲肋(24)。
4.根据权利要求1所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述液压脱模系统还包括液压泵、液压管路和控制系统，所述液压管路连接于所述液压泵与所述液压油缸(4)之间，所述液压泵与所述控制系统电连接，所述控制系统用于调节所述液压泵的工作压力。
5.根据权利要求4所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述液压油缸(4)内设置有位移传感器，所述位移传感器与所述控制系统电连接，用于测量所述液压油缸(4)的活塞位置，并将位置信息反馈至所述控制系统。
6.根据权利要求5所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述液压油缸(4)设置有多个，多个所述液压油缸(4)沿所述基板(2)的长度方向间隔设置，且每个所述液压油缸(4)内分别设置有所述位移传感器，以用于实现多个所述液压油缸(4)运动的同步性。
7.根据权利要求5所述的铁路T梁预制化生产模具，其特征在于，所述侧外板(1)与所述基板(2)的长度相同。 说明书 : 一种铁路T梁预制化生产模具技术领域[0001] 本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种铁路T梁预制化生产模具。背景技术[0002] 装配式桥梁预制构件生产是一种现代化的桥梁建造方法，它利用工厂化生产模式，将桥梁构件在工厂中预制完成，然后运输到现场进行组装。相比于传统的现场浇筑方式，预制构件生产能够大幅提高生产效率，节约施工时间。装配式桥梁预制构件的生产依赖于模板和模具技术。通过先进的模板和模具技术，可以生产出形状规整、尺寸精准的桥梁构件，确保构件的准确度和一致性。[0003] 其中，作为装配式桥梁预制构件之一的铁路T梁挡渣墙，为用于铁路桥梁建设中的一种重要结构。它通常位于铁路桥梁的两侧，用于防止桥梁底部的渣土、石块等物料掉落到铁路线路上，从而保障铁路线路的安全和畅通，因此，铁路T梁挡渣墙在预制生产时，有效的脱模方式可以使得混凝土充分硬化和模具的顺利拆除，避免铁路T梁挡渣墙表面损伤或尺寸变形，增加后续处理的难度，进而可以确保T梁挡渣墙的质量和稳定性。[0004] 然而，现有技术中，在铁路T梁挡渣墙脱模时往往采用单块人工拆卸的方式，并且每次脱：缶枰ザ澜苍侥０宓踝安⒎胖糜谥付ㄎ恢，并且每次在挡渣墙预制化生产前均需要重新定位，因此，现有的铁路T梁挡渣墙脱模技术需要大量的人力投入，包括拆卸、吊装和放置工作，劳动强度大，脱模效率低，且容易导致工人疲劳，增加施工安全隐患；并且生产人员可能无法保证每块挡渣墙的位置、水平度和垂直度，生产质量较低。发明内容[0005] 本发明所要解决的问题是：如何提高铁路T梁挡渣墙的脱模效率和质量。[0006] 本发明提供一种铁路T梁预制化生产模具，包括：侧外板、基板、横梁和液压脱模系统，所述基板设置于所述侧外板的内侧，且所述基板与所述侧外板的延伸方向相同，分别用于包围T梁挡渣墙的内外两侧，多个所述横梁于所述基板的延伸方向间隔排列，每个所述横梁的一端与所述基板顶部固定连接，每个所述横梁的另一端与所述侧外板的顶部活动连接，所述液压脱模系统包括液压油缸，所述液压油缸用于带动所述基板和所述横梁绕着所述横梁的活动连接端做圆周运动。[0007] 本发明提供的一种铁路T梁预制化生产模具，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：[0008] 本发明所述的铁路T梁预制化生产模具，脱模前，确保混凝土在模具中充分凝固，以达到足够的强度和稳定性，一般根据混凝土设计强度和凝固时间进行等待。脱模时，启动液压脱模系统，通过液压油缸施加适当的力，推动基板和横梁绕着横梁的活动连接端沿远离挡渣墙的方向做圆周运动，以使基板与挡渣墙分离。合模过程与脱模过程类似，启动液压脱模系统，通过液压油缸施加适当的力，推动基板和横梁绕着横梁的活动连接端沿靠近挡渣墙的方向做圆周运动，最后按照指定的位置停车，继而进行混凝土的灌注。由于侧外板和基板的长度较长，其长度约为30米，故液压油缸的数量可根据实际情况间隔设置有多个，在合模与脱模过程中，仅需保证多个液压油缸运动的同步性即可，进而实现对装配式桥梁预制构件的一次性同步脱模。本发明的铁路T梁预制化生产模具，相比于现有技术，可以精确控制脱模过程，可以确保每个铁路T梁挡渣墙在脱：蟮闹柿课榷ㄐ，有助于减少脱模过程中可能出现的损伤或变形，提高了产品的一致性和质量。本技术方案无需吊车配合，可以实现自动化操作，加速了脱模过程，大大提高了生产效率，缩短了生产周期。本技术方案无需单独人工拆卸挡渣墙模板，减少了对人工劳动的依赖，降低了工人的劳动强度。本技术方案无需单独存放挡渣墙模板，悬空停滞即可，有效节省了占地空间。[0009] 可选地，所述侧外板包括外板本体、立柱和第一水平肋板，所述外板本体与所述基板相对设置且延伸方向相同，多个所述立柱设置于所述外板本体远离所述基板的一侧且于所述外板本体的延伸方向间隔设置，所述第一水平肋板设置于任意相邻两个所述立柱之间，所述横梁远离所述基板的端部与所述第一水平肋板活动连接。[0010] 可选地，所述第一水平肋板的中部设置有第一铰接座，所述横梁远离所述基板的端部铰接于所述第一铰接座。[0011] 可选地，所述侧外板还包括第二水平肋板，所述第二水平肋板设置于任意相邻两个所述立柱之间，且所述第二水平肋板位于所述第一水平肋板的下方，所述第二水平肋板上设置有第二铰接座，所述横梁上设置有第三铰接座，所述液压油缸的固定端铰接于所述第二铰接座，所述液压油缸的伸缩端铰接于所述第三铰接座，所述第二铰接座、所述第三铰接座和所述第一铰接座的铰接轴线平行。[0012] 可选地，所述基板的横截面呈匚形结构，其包括顶板、底板以及连接于所述顶板和所述底板之间的中间板。[0013] 可选地，所述顶板与所述底板之间间隔设置有多个加劲肋。[0014] 可选地，所述液压脱模系统还包括液压泵、液压管路和控制系统，所述液压管路连接于所述液压泵与所述液压油缸之间，所述液压泵与所述液压油缸分别与所述控制系统电连接，所述控制系统用于调节所述液压泵的工作压力和所述液压油缸的工作速度。[0015] 可选地，所述液压油缸内设置有位移传感器，所述位移传感器与所述控制系统电连接，用于测量所述液压油缸的活塞位置，并将位置信息反馈至所述控制系统。[0016] 可选地，所述液压油缸设置有多个，多个所述液压油缸沿所述基板的长度方向间隔设置，且每个所述液压油缸内分别设置有所述位移传感器，以用于实现多个所述液压油缸运动的同步性。[0017] 可选地，所述侧外板与所述基板的长度相同。附图说明[0018] 图1为本发明实施例的铁路T梁预制化生产模具的整体结构剖视图；[0019] 图2为本发明实施例的铁路T梁预制化生产模具的合模状态局部剖视图；[0020] 图3为本发明实施例的铁路T梁预制化生产模具的脱模状态局部剖视图；[0021] 图4为本发明实施例的基板的结构示意图。[0022] 附图标记说明：[0023] 1、侧外板；11、外板本体；111、第二铰接座；12、立柱；13、第一水平肋板；131、第一铰接座；14、第二水平肋板；2、基板；21、顶板；22、底板；23、中间板；24、加劲肋；3、横梁；31、第三铰接座；4、液压油缸。具体实施方式[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。[0025] 在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操控，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。[0026] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0027] 在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。[0028] 而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；附图中X轴表示横向，也就是左右位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示左，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示右。[0029] 同时需要说明的是，前述Z轴和X轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0030] 如图1至3所示，本发明实施例的铁路T梁预制化生产模具，包括：侧外板1、基板2、横梁3和液压脱模系统，所述基板2设置于所述侧外板1的内侧，且所述基板2与所述侧外板1的延伸方向相同，分别用于包围T梁挡渣墙的内外两侧，多个所述横梁3于所述基板2的延伸方向间隔排列，每个所述横梁3的一端与所述基板2顶部固定连接，每个所述横梁3的另一端与所述侧外板1的顶部活动连接，所述液压脱模系统包括液压油缸4，所述液压油缸4用于带动所述基板2和所述横梁3绕着所述横梁3的活动连接端做圆周运动。[0031] 在本实施例中，结合附图1和、附图2和附图3所示，脱模前，确保混凝土在模具中充分凝固，以达到足够的强度和稳定性，一般根据混凝土设计强度和凝固时间进行等待。如图1所示，T梁预制化生产模具包括两个对称设置的侧外板1，通过两个对称设置的侧外板1包围T梁的两侧，T梁挡渣墙为T梁的水平两侧边缘上方的凸起结构，侧外板1与T梁的外侧面贴合，侧外板1既包括与T梁的竖直部分和水平部分相贴合的部分板体，也包括与挡渣墙贴合的部分板体，侧外板1与挡渣墙贴合的部分板体和基板2是相对设置的，两者分别用于贴合挡渣墙的外侧和内侧，以用于挡渣墙的合模。[0032] 具体地，本实施例的铁路T梁预制化生产模具，脱模时，启动液压脱模系统，通过液压油缸4施加适当的力，推动基板2和横梁3绕着横梁3的活动连接端沿远离挡渣墙的方向做圆周运动，以使基板2与挡渣墙分离。合模过程与脱模过程类似，启动液压脱模系统，通过液压油缸4施加适当的力，推动基板2和横梁3绕着横梁3的活动连接端沿靠近挡渣墙的方向做圆周运动，最后按照指定的位置停止(例如横梁3由附图2中的水平状态翻转至附图3中的竖直状态)，继而进行混凝土的灌注。由于铁路T梁模板和挡渣墙模板的长度较长，其长度约为30米，故液压油缸4的数量可根据实际情况间隔设置有多个，在合模与脱模过程中，仅需保证多个液压油缸4运动的同步性即可，进而实现对装配式桥梁预制构件的一次性同步脱模。本发明的铁路T梁预制化生产模具，相比于现有技术，可以精确控制脱模过程，可以确保每个铁路T梁挡渣墙在脱：蟮闹柿课榷ㄐ，有助于减少脱模过程中可能出现的损伤或变形，提高了产品的一致性和质量。本技术方案无需吊车配合，可以实现自动化操作，加速了脱模过程，大大提高了生产效率，缩短了生产周期。本技术方案无需单独人工拆卸挡渣墙模板，减少了对人工劳动的依赖，降低了工人的劳动强度。本技术方案无需单独存放挡渣墙模板，悬空停滞即可，有效节省了占地空间。[0033] 需要说明的是，铁路T梁预制化生产模具(装配式桥梁预制构件生产模具)是用于生产预制构件的工具或模具，它们是根据设计要求和构件规格制造的，用于在工厂或预制场地中生产各种装配式桥梁预制构件的关键设备。铁路T梁挡渣墙是用于防止杂物、碎石、泥土等从桥梁或高架路等结构上掉落到铁路线路上的墙体结构，它有助于保持铁路线路的清洁和安全。[0034] 可选地，所述侧外板1包括外板本体11、立柱12和第一水平肋板13，所述外板本体11与所述基板2相对设置且延伸方向相同，多个所述立柱12设置于所述外板本体11远离所述基板2的一侧且于所述外板本体11的延伸方向间隔设置，所述第一水平肋板13设置于任意相邻两个所述立柱12之间，所述横梁3远离所述基板2的端部与所述第一水平肋板13活动连接。[0035] 在本实施例中，结合附图1所示，立柱12为长条柱状结构，于外板本体11的长度方向(垂直于附图2中X轴方向)，多个立柱12间隔设置于外板本体11远离基板2的一侧，立柱12右侧的弯折结构为外板本体11，立柱12的上部可通过焊接的方式连接在外板本体11上，且立柱12与外板本体11之间可通过水平梁相互连接，以加强二者之间的结构强度。结合附图2所示，外板本体11的上部竖直段与基板2之间的位置为挡渣墙的浇筑位置，第一水平肋板13可通过焊接或栓接的方式连接在任意相邻两个立柱12之间，横梁3远离基板2的端部(附图2中X轴正方向)与第一水平肋板13活动连接。第一水平肋板13的数量与横梁3的数量相同。[0036] 可选地，所述第一水平肋板13的中部设置有第一铰接座131，所述横梁3远离所述基板2的端部铰接于所述第一铰接座131。[0037] 在本实施例中，结合附图1和附图2所示，第一水平肋板13的中部设置有第一铰接座131，横梁3远离基板2的端部铰接于第一铰接座131，如此基板2和横梁3可绕着横梁3的活动连接端(第一铰接座131)沿靠近或远离挡渣墙的方向做圆周运动。[0038] 可选地，所述侧外板1还包括第二水平肋板14，所述第二水平肋板14设置于任意相邻两个所述立柱12之间，且所述第二水平肋板14位于所述第一水平肋板13的下方，所述第二水平肋板14上设置有第二铰接座111，所述横梁3上设置有第三铰接座31，所述液压油缸4的固定端铰接于所述第二铰接座111，所述液压油缸4的伸缩端铰接于所述第三铰接座31，所述第二铰接座111、所述第三铰接座31和所述第一铰接座131的铰接轴线平行。[0039] 在本实施例中，结合附图2和附图3所示，第二水平肋板14可通过焊接或栓接的方式连接在任意相邻两个立柱12之间，其中第二水平肋板14与第一水平肋板13非同轴设置，每个第二水平肋板14的中部位置处对应设置有第二铰接座111，液压油缸4的固定端可铰接于第二铰接座111上，横梁3上设置有第三铰接座31，液压油缸4的伸缩端可铰接于第三铰接座31上，如此通过液压油缸4的伸缩，可推动基板2和横梁3绕着横梁的活动连接端沿靠近或远离挡渣墙的方向做圆周运动。液压油缸4与第二水平肋板14的数量相同。[0040] 可选地，所述基板2的横截面呈匚形结构，其包括顶板21、底板22以及连接于所述顶板21和所述底板22之间的中间板23。[0041] 在本实施例中，结合附图4所示，基板2的横截面呈匚形结构，包括顶板21、底板22以及连接于所述顶板21和所述底板22之间的中间板23，其中中间板23背离顶板21和底板22的一侧用于与挡渣墙抵接。[0042] 可选地，所述顶板21与所述底板22之间间隔设置有多个加劲肋24。[0043] 在本实施例中，由于基板2的整体长度较长，通过在顶板21与底板22之间间隔设置有多个加劲肋24，可以加强基板2的整体结构强度。[0044] 可选地，所述液压脱模系统还包括液压泵、液压管路和控制系统，所述液压管路连接于所述液压泵与所述液压油缸4之间，所述液压泵与所述液压油缸4分别与所述控制系统电连接，所述控制系统用于调节所述液压泵的工作压力和所述液压油缸4的工作速度。[0045] 在本实施例中，控制系统包括电器控制安装模拟量模块及PLC(可编程逻辑控制器)，其中安装模拟量模块可以实现对电器控制系统中模拟信号的监测和控制。模拟量模块通常用于测量和控制温度、压力、流量等连续变化的物理量，以实现对电器控制系统中模拟信号的监测和控制。液压管路连接于液压泵与液压油缸4之间，通过控制系统可调节液压泵的工作压力和液压油缸4的工作速度。[0046] 可选地，所述液压油缸4内设置有位移传感器，所述位移传感器与所述控制系统电连接，用于测量所述液压油缸4的活塞位置，并将位置信息反馈至所述控制系统。[0047] 所述液压油缸4设置有多个，多个所述液压油缸4沿所述基板2的长度方向间隔设置，且每个所述液压油缸4内分别设置有所述位移传感器，以用于实现多个所述液压油缸4运动的同步性。[0048] 在本实施例中，设置于液压油缸4内部的位移传感器用于测量液压油缸4的活塞位置，并将位置信息反馈给控制系统。将位移传感器与控制系统连接起来，控制系统可以基于PLC(可编程逻辑控制器)或其他自动控制设备，用于监测和控制液压油缸的运动。当控制系统接收到位移传感器的信号时，根据预设的控制逻辑，调节液压系统的工作参数，控制每个液压油缸4的工作状态，使它们以相同的速度和幅度运动，控制系统不断接收位移传感器的反馈信息，根据实时的位置数据进行调整，以确保所有的液压油缸4始终保持同步运动，进而实现对装配式桥梁预制构件的一次性同步脱模。[0049] 可选地，所述侧外板1与所述基板2的长度相同。[0050] 在本实施例中，侧外板1与基板2具有相同且固定的长度，例如，32.6米。需要说明的是，该长度数值不作限定。[0051] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。[0052] 虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

专利地区：安徽

专利申请日期：2024-03-29

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118305872B