[发明专利]预制钢筋混凝土管片全自动生产线

说明书

技术领域

本发明涉及预制钢筋混凝土管片生产领域，具体涉及指预制钢筋混凝土管片生产线。

背景技术

盾构管片是隧道衬砌安装和受力的最小单元，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力的作用。盾构管片生产质量直接影响拼装质量以及成型后隧道的结构性能、防水性能和耐久性。

目前，国内外管片预制技术主要采用隧道窑生产线，所述隧道窑生产线包括至少一条浇注生产线、至少三条养护生产线、管片模具推进系统、混凝土浇注系统及蒸养控制系统。按照工艺流程，各作业工序位置固定，管片模具在生产线上按照设定的节拍运动。

上述隧道窑生产线存在如下不足：

（1）管片模具在浇注混凝土后需要依次通过静停区、升温区、恒温区、降温区四个区域，即需要穿过整个养护窑，而管片模具移动一般采用为每个管片模具设置一个推进点或整条线设置一个推进点，依靠管片模具之间的碰撞顶推，所以，在管片模具移动过程中会因振动和碰撞造成收面成型的混凝土向管片模具端头堆积以及早期内部结构的破坏，严重影响管片的质量。

（2）管片养护是在养护生产线上进行，管片依照设定的节拍依次通过静停区、升温区、恒温区、降温区四个区域，各区域一般用棉布帘或保温门隔开，但在管片模具通过时相邻区域之间热量的扩散，无法保证各区域对温度大小以及温变速率的要求。

（3）隧道窑管片模具推进一般采用管片模具分体推进或整体推进系统，由于养护窑内高温高湿的工作环境，管片模具推进系统故障率高、性能稳定性差。

（4）隧道窑因其工艺设计的局限性，在管片生产量较小时，所有管片模具也需要在生产线上循环运动一周，造成不必要的能量消耗和设备损耗。

发明内容

针对现有盾构管片生产线存在的不足，本发明的目的在于提供一种性能稳定、可靠性高、安全节能、自动化程度高，同时能改进管片蒸养质量的全自动生产线。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案来实现：

一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线，包括独立养护窑、管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统、录像监控系统以及PLC自动控制系统，

所述独立养护窑用于存放至少一个环管片并对其进行蒸汽养护；所述的管片模具行走系统实现管片模具在整条生产线上有序移动；包括直行辊道、横移机构和平移子母车；所述直行辊道设置于养护窑的两端，所述平移子母车的母车设置于直行辊道上，子车以母车为载体，能够与母车结合与脱离，母车通过电机驱动辊轮，从而带动上部的管片模具行走，直行辊道上设置有多个红外感应点，以实现管片模具行走的自动控制；所述子车由蓄电池驱动，子车上端设置可上升或下降的台面，通过顶升装置驱动台面上升或下降，母车运行至养护窑门口位置时， 在入窑端，待母车将管片模具送至养护窑门处时，母车上部的子车通过顶升装置将台面升高，将管片模具抬离母车及直行辊道，并将管片模具送入窑内指定位置，待到达指定位置后，子车工作台面下降，将管片模具放置窑内混凝土台面上，子车退出窑内至母车上；在出窑端，子车行走至窑内管片模具下部，通过顶升装置将将台面升高使管片模具抬起，带动管片模具运行至母车处，通过顶升装置将将台面下降后将管片模具放在母车指定位置，此时，管片模具即落在直行辊道上；实现管片模具由直行辊道送至养护窑内或由养护窑内送至直行辊道上的过程；所述横移摆渡机构设置于直行辊道的端部，实现管片模具在两条直行辊道之间的转换；所述混凝土浇筑系统通过混凝土输料架、高料斗、低料斗和振动装置完成管片的混凝土浇筑、振捣成型；在混凝土输料架的上侧和下侧分别设置有上部纵移轨道和下部纵移轨道，高料斗通过其底部的辊轮安装在上部纵移轨道上；低料斗通过轨道轮安装在一个横梁的上端的轨道内，该横梁的下端通过辊轮安装在下部纵移轨道上；来自于搅拌楼下料斗的混凝土搅拌料首先导入高料斗，在通过高料斗和低料斗在对应的轨道上移动实现搅拌料有高料斗向低料斗转移，通过低料斗将搅拌料输送至位于振动装置上方的管片模具内；所述振动装置为整体式振动台，振动台通过夹紧和顶升装置将其上侧的管片模具固定，通过调节振动频率和时间完成管片混凝土的振捣成型；所述养护窑门系统设置于每个养护窑的两端，窑门通过PLC控制对养护窑打开和关闭；所述养护窑温度控制系统通过窑内设置的温度感应器，由蒸汽电动调节阀依据窑内蒸养情况控制蒸汽通入量，实现管片蒸养四阶段：经停、升温、恒温、降温的精准控制；所述管片脱模系统设置在管片出窑端直行辊道上，对蒸养结束的管片进行脱模、翻片作业；所述PLC自动控制分别控制连接管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统，并协调各系统之间相互配合，实现盾构管片生产的自动化。