一种长距离土工格张拉铺设装置

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种长距离土工格张拉铺设装置。

背景技术

土工格室是由高强度的HDPE或PP共聚料宽带，经过强力焊接或铆接而形成的一片网状格室结构。它材质轻、耐磨损、化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱，可适用于不同土壤与沙漠等土质环境，可作为垫层用来处理软弱地基增大地基的承载能力，也可铺设在坡面上构成坡面防护结构，还可以用来建造支挡结构等。土工格室在运输过程中具有伸缩自如，可折叠的优点，在施工时需要张拉成网状，填入碎石、泥土、混凝土等松散物料，但是目前的土工格室在使用过程中存在以下问题：土工格室为柔性材料，在运输的过程中是折叠的状态，当其投入工作时，需要四个或八个人同时张拉，非常耗费人力，而且工作效率极低，如果进行填料作业时土工格室未处于张紧状态，在土工格室内部填入碎石、泥土、混凝土等松散物料的过程中也可能引起土工格室的变形，影响施工质量；现有的土工格室张拉装置通用性较差，一套张拉装置只能对应相应规格的土工格室，所以，在施工过程中往往需要配备多套张拉装置才能满足施工的要求，增加了施工成本，现有技术需要对张拉铺设装置匹配牵引机构才能工作，局限了张拉铺设装置的使用。

现有技术在使用过程中仍存在不足之处，例如专利号为：CN202011354182.4的一种土工格室铺设装置，包括固定在土工格室左右两侧的轨道，轨道上滑动连接有若干张拉组件，张拉组件可沿轨道自由滑动，张拉组件包括位于前端的可拆卸连接的拉伸杆，拉伸杆竖直设置，拉伸杆用于穿设在土工格室中提供张拉力，当土工格端部在较小的范围内进行铺设时，无法使用牵引设备对装置进行牵引，需人工二次操作，降低了装置的适应性。

发明内容

本发明提供一种长距离土工格张拉铺设装置，用以解决背景技术提出的情况。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种长距离土工格张拉铺设装置，包括：安装座，两个所述安装座上均设有一个立板，两个安装座之间连接有牵引机构，牵引机构输出端与土工格端部连接，土工格另一端与锚杆连接，立板上设有滑轨，滑轨上滑动连接有多个张拉机构，每个张拉机构均与土工格的侧壁连接，滑轨顶端设有控制器，控制器与张拉机构和牵引机构连接。

优选的是，所述牵引机构包括：第一气缸，两个所述安装座端部顶面均设有一个第一气缸，一个第一气缸输出端侧壁与套管一端垂直连接，另一个第一气缸输出端侧壁与插管一端垂直连接，两个第一气缸均与控制器通过管道连接，插管和套管另一端插接配合，插管和套管上等距开有多个纵向贯穿管体的通道，每个通道内均插接有牵引柱，土工格由多个土工格室矩形阵列组成，每个牵引柱侧壁均与一个土工格室内端壁贴合，两个所述安装座另一端间通过导向组件连接。

优选的是，所述导向组件包括：辅助插管和辅助套管，一个所述安装座端部垂直安装有辅助插管的端部，另一个安装座端部垂直安装有辅助套管的端部，辅助插管和辅助套管另一端插接配合。

优选的是，所述张拉机构包括：第二气缸，所述第二气缸滑动连接在滑轨上，第二气缸与控制器连接，第二气缸朝向路基表面的输出端连接有安装板，安装板的通孔内滑动连接有柱壳，柱壳上套装有安装环，安装环通过复位弹簧与安装板底面连接。

优选的是，所述柱壳侧壁开有通槽，通槽内滑动连接有齿条，齿条侧壁连接有导向板，导向板侧壁通过拉簧与柱壳内壁连接，导向板上下两端的导向孔内均滑动连接有导向杆，每个导向杆的端部安装在柱壳内壁，柱壳与解锁组件一端连接，解锁组件与导向板和柱壳侧壁滑动配合，解锁组件另一端与压力组件摩擦配合，压力组件滑动安装在安装板的第二通孔内。

优选的是，所述解锁组件包括：解锁杆，所述柱壳内壁通过第二复位弹簧与解锁杆一端连接，解锁杆与导向板的通孔滑动配合，解锁杆位于导向板侧壁与柱壳内壁间的杆体上连接有解锁环，解锁环与推板侧壁贴合，推板安装在插杆上，插杆一端滑动连接在柱壳内壁的滑槽内，推板侧壁通过第三复位弹簧与滑槽端壁连接，插杆另一端与导向板侧壁的插槽插接配合，解锁杆穿出至柱壳外的一端与解锁块端部连接，解锁块的另一端开有导向弧，导向弧与压力组件摩擦配合。

优选的是，所述压力组件包括：桨轮和锥形柱，所述安装板的第二通孔内滑动连接有安装柱，安装柱底端与安装架顶端转动连接，安装架上转动连接有桨轮，安装柱侧壁套装有锥形柱，锥形柱底端通过第五复位弹簧与安装板顶面连接，锥形柱底端的直径大于其顶端的直径，锥形柱侧壁与导向弧侧壁摩擦配合。

优选的是，所述张拉机构还包括：卸料组件，所述卸料组件包括：壳体，所述安装板顶面与壳体侧壁连接，壳体另一侧壁设有朝向土工格室的开口，壳体两内壁滑动连接有齿板，齿板与壳体底壁配合对开口进行密封，齿板与柱型齿啮合传动，齿轮和柱型齿安装在转轴上，转轴转动连接在安装板上，齿轮与齿条啮合传动。

优选的是，所述转轴的端部连接有扭簧一端，扭簧的另一端通过连接板与安装板上端面连接。

优选的是，所述安装板底面两端通过压簧分别与一个压板连接，每个压板上端面均设有第一触点，第一触点与第二触点接触配合，第二触点固定在安装板底面，第一触点和第二触点与控制器电连接。

本发明的有益效果如下：

在本发明的方案中：

1.通过牵引机构的输出端与锚杆配合对土工格进行张拉，减少了外部牵引设备的设置，避免土工格远离锚杆的另一端附近为牵引机构提供的移动空间较小时，无法使用牵引装置，并且提高了机构对工作场地的适应性；

2.在将土工格张拉至指定距离后控制器控制张拉机构对土工格室侧壁进行自动的铺料固定，减少了人工操作的繁琐性，提高了装置的自动化程度；

3.通过在插管和套管上等距的开设纵向贯通其管体的通孔，将牵引柱插入至通孔内并对土工格进行牵引，保证土工格横向受力的均匀，避免在长距离铺设张拉土工格的过程中，造成土工格因受力不均造成形状的改变而影响铺设效果。

附图说明：

图1为本发明的主体结构；

图2为本发明的牵引机构的结构示意图；

图3为本发明的张拉机构的结构示意图；

图4为本发明的柱壳剖面示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明的压力组件的结构示意图；

图7为本发明的壳体的机构示意图；

图8为图7中B处的局部放大图；

图9为本发明的第一触点和第二触点安装位置示意图。

其中：安装座1、立板2、滑轨3、张拉机构4、牵引机构5、控制器6、第一气缸7、插管8、套管9、牵引柱10、导向组件11、辅助插管12、辅助套管13、第二气缸14、安装板15、柱壳16、安装环17、齿条18、导向杆19、解锁组件20、压力组件21、解锁杆22、解锁环23、推板24、插杆25、解锁块26、桨轮27、锥形柱28、卸料组件29、壳体30、齿板31、齿轮32、柱型齿33、扭簧34、连接板35、第一触点36、第二触点37。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：参考图1-图9，一种长距离土工格张拉铺设装置，包括：安装座1，两个所述安装座1上均设有一个立板2，两个安装座1之间连接有牵引机构5，牵引机构5输出端与土工格端部连接，土工格另一端与锚杆连接，立板2上设有滑轨3，滑轨3上滑动连接有多个张拉机构4，每个张拉机构4均与土工格的侧壁连接，滑轨3顶端设有控制器6，控制器6与张拉机构4和牵引机构5连接。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

根据所要铺设的土工格的宽度，对两个安装座1进行间距的调节，两个安装座1之间通过牵引机构5的导向，且调节到指定间距后，平行的设置在路基上，将土工格置于两个安装座1之间，土工格一端通过多个设置于路基上的锚杆的顶端进行固定，土工格有多个土工格室矩形阵列组成，每根锚杆顶端的侧壁与土工格一端的每个土工格室的内端壁贴合，土工格另一端与牵引机构5的输出端贴合，通过牵引机构5的输出端为土工格另一端的每个土工格室进行拉力的提供，通过牵引机构5的输出端与锚杆配合对土工格进行张拉，减少了外部牵引设备的设置，避免土工格远离锚杆的另一端附近为牵引机构提供的移动空间较小时，无法使用牵引装置，并且提高了机构对工作场地的适应性；

土工格两侧壁通过滑动连接在滑轨3上的多个张拉机构4进行牵引，控制器6通过管道为牵引机构5的气缸提供气压，牵引机构5的输出端提供牵引力，土工格张拉后，多个张拉机构4与土工格两侧壁的多个土工格室配合，为土工格室的侧壁提供纵向张拉的拉力，可使装置适用于长距离的土工格的铺设，并且保持其中部的宽度不变，同时在将土工格张拉至指定距离后控制器6控制张拉机构4对土工格室侧壁进行自动的铺料并固定，减少了人工操作的繁琐性，提高了装置的自动化程度。

本发明在阜阳市城南新区淮河路、紫云路、航颍路道路及综合管廊工程项目中进行了实施，本发明实现了长距离土工格的张拉铺设。

所述牵引机构5包括：第一气缸7，两个所述安装座1端部顶面均设有一个第一气缸7，一个第一气缸7输出端侧壁与套管9一端垂直连接，另一个第一气缸7输出端侧壁与插管8一端垂直连接，两个第一气缸均与控制器6通过管道连接，插管8和套管9另一端插接配合，插管8和套管9上等距开有多个纵向贯穿管体的通道，每个通道内均插接有牵引柱10，土工格由多个土工格室矩形阵列组成，每个牵引柱10侧壁均与一个土工格室内端壁贴合，两个所述安装座1另一端间通过导向组件11连接。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

两个安装座1通过其中间连接的插管8、套管9和导向组件11做平行的距离调整，在调整好两个安装座1的间距后，分别在插管8和套管9管体上以及插管8和套管9相互插接处的纵向贯穿的通道内插入牵引柱10，牵引柱10可通过在其侧壁上套装挡环，使用挡环将牵引柱10稳定在插管8和套管9上，或可通过在牵引柱10上设置螺纹，通过螺纹与螺母螺纹连接，挡环与螺母相互配合将牵引柱10固定在插管8和套管9上，牵引柱10的侧壁与土工格远离锚杆的一端的每个土工格室的侧壁贴合，控制器6控制两个第一气缸7同步的对土工格进行牵引，通过在插管8和套管9上等距的开设纵向贯通其管体的通孔，将牵引柱10插入至通孔内并对土工格进行牵引，保证土工格横向受力的均匀，避免在长距离铺设张拉土工格的过程中，造成土工格因受力不均造成形状的改变而影响铺设效果。

所述导向组件11包括：辅助插管12和辅助套管13，一个所述安装座1端部垂直安装有辅助插管12的端部，另一个安装座1端部垂直安装有辅助套管13的端部，辅助插管12和辅助套管13另一端插接配合。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

通过在两个安装座1之间设置辅助插管12和辅助套管13，辅助插管12和辅助套管13相互插接配合，可在进行间距调节的过程中保持两个安装座1之间的平行，保证安装座1上的滑轨3之间的平行，避免滑轨3上滑动连接的张拉机构4对土工格侧壁提供的侧向张拉力的不均匀。

所述张拉机构4包括：第二气缸14，所述第二气缸14滑动连接在滑轨3上，第二气缸14与控制器6连接，第二气缸14朝向路基表面的输出端连接有安装板15，安装板15的通孔内滑动连接有柱壳16，柱壳16上套装有安装环17，安装环17通过复位弹簧与安装板15底面连接。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

控制器6启动第一气缸7的输出端伸长，第一气缸7的输出端带动插管8和套管9移动，插管8和套管9上的牵引柱10带动土工格的端部移动，柱壳16与土工格室侧壁接触，在牵引柱10的张拉下，柱壳16带动与安装板15连接的第二气缸14沿滑轨3滑动，同时一对柱壳16对土工格室侧壁提供纵向的拉力，保持在张拉的过程中，土工格的每个土工格室均匀张拉，避免长距离铺设土工格时，土工格的中不要因张拉不及时导致形变，影响铺设效果；

控制器6控制第二气缸14的输出端向下运动，安装板15同步做向下的运动，柱壳16在与路基表面接触后，柱壳16安装环与安装板15之间的复位弹簧被压缩，避免柱壳16底端与路基表面刚性接触，破坏其表面完整性。

所述柱壳16侧壁开有通槽，通槽内滑动连接有齿条18，齿条18侧壁连接有导向板，导向板侧壁通过拉簧与柱壳16内壁连接，导向板上下两端的导向孔内均滑动连接有导向杆19，每个导向杆19的端部安装在柱壳16内壁，柱壳16与解锁组件20一端连接，解锁组件20与导向板和柱壳16侧壁滑动配合，解锁组件20另一端与压力组件21摩擦配合，压力组件21滑动安装在安装板15的第二通孔内。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

第二气缸14驱动安装板15向下运动，并与土工格的顶端接触后，控制器6停止第二气缸14继续向下的运动，在张拉机构4向下的运动过程中，机构向土工格室不断的进行填料，位于安装板15上的压力组件21的底端置于土工格室内，压力组件21的底端位于填料堆积中心处的外围，由于填料量的不断增加，填料的高度不断的增加，增加的填料将压力组件21的底端顶起，压力组件21的上升推动与之摩擦的解锁组件20的端部向柱壳16轴线的中心移动，解锁组件20的移动使其与齿条18之间解锁，齿条18在拉簧的作用下沿着导向杆19向柱壳16内收缩，齿条18收缩后张拉机构4停止对土工格室的填料，减少了机械结构的设置，能控制填料的精确添加，保证土工格两侧壁的稳定。

所述解锁组件20包括：解锁杆22，所述柱壳16内壁通过第二复位弹簧与解锁杆22一端连接，解锁杆22与导向板的通孔滑动配合，解锁杆22位于导向板侧壁与柱壳16内壁间的杆体上连接有解锁环23，解锁环23与推板24侧壁贴合，推板24安装在插杆25上，插杆25一端滑动连接在柱壳16内壁的滑槽内，推板24侧壁通过第三复位弹簧与滑槽端壁连接，插杆25另一端与导向板侧壁的插槽插接配合，解锁杆22穿出至柱壳16外的一端与解锁块26端部连接，解锁块26的另一端开有导向弧，导向弧与压力组件21摩擦配合。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

在压力组件21向上运动的过程中，压力组件21将解锁块26向柱壳16内挤压，解锁块26的收缩带动解锁杆22的移动，与解锁杆22连接的第二复位弹簧被压缩，解锁杆22上的解锁环23推动插杆25上的推板24移动，推板24与滑槽端部间的第三复位弹簧被压缩，插杆25从导向板侧壁的插槽内脱出，齿条18解锁，由于第三复位弹簧的弹力大于拉簧的弹力，避免机构在不受外力的情况下，因为弹簧弹力的设置不准确导致提前解锁现象的发生，提高了机构的稳定性；同时机构可快速解锁，可防止张拉机构4在填料的过程中过度的浪费物料，提高了机构工作的持续性。

在压力组件21向下运动的过程中，解锁杆22在第二复位弹簧的弹力作用下复位，解锁环23释放推板24，插杆25在第三复位弹簧的弹力作用下复位，第三复位弹簧端部插接至导向板侧壁的插槽内，齿条18复位，机构复位后为下一次的运动做准备，提高了机构循环工作的能力。

所述压力组件21包括：桨轮27和锥形柱28，所述安装板15的第二通孔内滑动连接有安装柱，安装柱底端与安装架顶端转动连接，安装架上转动连接有桨轮27，安装柱侧壁套装有锥形柱28，锥形柱28底端通过第五复位弹簧与安装板15顶面连接，锥形柱28底端的直径大于其顶端的直径，锥形柱28侧壁与导向弧侧壁摩擦配合。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

由于在张拉机构4在填料的过程中，物料具有流动性，桨轮27设置在张拉机构4填料输出端附近，当机构填料时，物料在土工格室的中部由低至高的堆积，桨轮27上的桨片侧壁受到物料的压力而转动，同时桨片的端壁与物料摩擦与挤压，对安装柱产生向上的推力，同时桨轮27可适应多种粒径的填料，避免桨轮27卡死不能转动，安装柱与连接桨轮27的安装架转动连接，桨轮27可根据物料的实际流向而改变方向，避免机构卡死不能使安装柱上升；

安装柱上升的过程中，与安装柱同轴安装的锥形柱28由于其底端的直径大于其顶端的直径，可与解锁块26端部的导向弧侧壁摩擦配合，减少了机械结构的设置。

所述张拉机构4还包括：卸料组件29，所述卸料组件29包括：壳体30，所述安装板15顶面与壳体30侧壁连接，壳体30另一侧壁设有朝向土工格室的开口，壳体30两内壁滑动连接有齿板31，齿板31与壳体30底壁配合对开口进行密封，齿板31与柱型齿33啮合传动，齿轮32和柱型齿33安装在转轴上，转轴转动连接在安装板15上，齿轮32与齿条18啮合传动。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

在柱壳16相对于安装板15向上运动的过程中，柱壳16带动齿条18做同步的向上运动，齿条18与齿轮32啮合传动，齿轮32做逆时针的转动，柱型齿33做逆时针的转动，与柱型齿33啮合的齿板31在壳体30内向上滑动，壳体30端部的开口被打开，填料通过开口进入土工格室内，优化了传动的效果。

所述转轴的端部连接有扭簧34一端，扭簧34的另一端通过连接板35与安装板15上端面连接。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

当对土工格室填料时，齿条18与齿轮32啮合传动，转轴转动，转轴扭转扭簧34储能；当填料填满土工格室后，压力组件21推动解锁组件20对齿条18解锁，齿轮32收缩至柱壳16内，齿轮32失去齿轮32的限位后，转轴通过扭簧34释放弹性势能复位，柱型齿33复位的过程中带动齿板31向下运动，关闭壳体30的开口避免填料的浪费，优化了机构循环工作的功能。

所述安装板15底面两端通过压簧分别与一个压板连接，每个压板上端面均设有第一触点36，第一触点36与第二触点37接触配合，第二触点37固定在安装板15底面，第一触点36和第二触点37与控制器6电连接。

上述技术方案的工作过程及有益效果为：

当控制器6控制第二气缸14向下推动安装板15时，安装板15上的柱壳16先与路基表面进行接触，第二气缸14持续的向下推动安装板15，直至其底端的压板与土工格室的顶端贴合，压板与安装板15之间的弹簧被压缩，第一触点36与第二触点37接触配合，由于第一触点36与第二触点37接触配合与控制器6电连接，控制器6接收到两触点连通的电信号，关闭第二气缸14，停止安装板15继续向下运动，防止土工格室的顶端被持续施加的压力压坏，保持了土工格室的完整性。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。