CN102744779A - Phc管桩流水传送生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于PHC管桩的生产工艺，涉及一种PHC管桩流水传送生产线，其特征是：包括左、中、右三个区域构成整个生产车间，车间从前至后，左侧区域车间依次设置：拌合楼、端板加工区、钢筋笼与端板组装区、钢筋笼滚焊区，中间区域车间依次设置：混凝土布料区、装笼区、喷油池、清模池、拆模区、钢棒精切及镦头区，右侧区域车间依次设置：张拉区、离心成型区、蒸养区、管桩放张区、产品检验及喷码标识区、待高压蒸养半成品管桩存放区、进高压釜横移车坑。有益效果：采用平面循环布局，上面、下面相互移动的立体吊运工艺模式减少事故的发生率；采用斜坡平台和斜坡轨道实现管桩的移动，大大缩短行车移动的距离，降低能源消耗。

Description

PHC管桩流水传送生产线

技术领域

本发明属于属于PHC管桩的生产工艺，，尤其涉及一种自动化程度高、高效及安全的PHC管桩流水传送生产线。

背景技术

PHC桩，即预应力高强混凝土桩是由专业厂家生产，采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂等先进工艺，将混凝土经离心脱水密实成型，经常压、高压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件。自1987年我国首条管桩生产线引进至今已有20多年，全国有管桩生产企业近500余家，相关企业300余家，形成的预应力混凝土管桩产业链产值可以达到300亿元，在中国的水泥混凝土行业里屈指可数。但是，管桩行业仍然是一个劳动密集型的制造产业，在生产方面仍然采用十几年前的工艺，自动化水平极低，使得管桩生产面临着劳动力需求量大、生产效率低、安全隐患多等一系列问题。生产管桩生产属于劳动密集型企业，今后10年将面临着“无工可招”的尴尬局面。因此，管桩生产企业必须改变现在的生产模式，加快技术进步，搞自动化的管桩生产线，减少劳动力的使用，提高机械化水平，提高生产效率、提高产品的合格率。

（申请号201110237097.4）公开了一种管桩自动化生产线，其特征在于包括：用于制作笼筋，并将头板、尾板、笼筋组装到一起的笼筋制作区(1)；设置在所述笼筋制作区(1)一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区(2)；所述的笼筋制作区(1)与所述的装笼区(2)之间设有管模输送机组(3)；

设置在所述装笼区(2)一侧上，对揭盖模后进行清理和输送盖模的盖模区(4)；

设置在所述装笼区(2)与笼筋制作区(1)之间，对盖模和底模进行合模的合模区(5)，所述的盖模区(4)与合模区(5)之间设有管模输送机组(3)；

设置在所述的笼筋制作区(1)另一侧上，对合模后的模具布料的台前布料区(6)；

设置在所述台前布料区(6)一侧上的离心成型区(7)；

设置在所述离心成型区(7)一侧上的蒸养区(8)；

设置在所述蒸养区(8)一侧上的拆模区(9)，所述的拆模区(9)设置在所述的盖模区(4)一侧上；

设置在所述拆模区(9)另一侧上的蒸压区(10)。

上述生产线存在以下不足之处：

(1)该生产工艺需要先合模后布料，利用泵机液压系统提供约7Mpa的压力、通过伸进管模尾孔的泵送管进行混凝土布料，对混凝土的和易性要求高，因此拌制的混凝土水灰比和塌落度都比较大，生产的管桩容易产生干缩裂缝，降低了桩的强度和耐久性；

(2)先合模后混凝土布料，钢模内的混凝土布料多少不好检查，布料不均匀的情况不易发现，会导致管桩壁厚偏差过大的问题，影响管桩质量；

(3)该生产工艺钢筋笼、端板、头尾板都需要抬升到二楼平面上制作或组装，并管模需要进行多次上下升降，因此能量消耗高，导致生产成本增加；

(4)该生产工艺管模移动距离长，生产效率低；

(5)部分厂房被笼筋制作区分为两层，影响厂房内的采光和通视，容易发生安全事故。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种机械自动化程度高、能耗低、用工少、劳动强度小、安全隐患少、产量稳定的PHC管桩流水传送生产线，通过多跨自动流水循环布置，采用空中行车、地面上链条机、斜坡平台、地面下输送带相结合的运输方式，实现管桩生产的各工序之间流水传送，管桩生产达到了自动化、数字化和标准化。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种PHC管桩流水传送生产线，其特征是：包括左、中、右三个区域构成整个生产车间，所述车间的前端设置合模区，车间的后端设置高压釜蒸养区，车间从前至后，左侧区域车间依次设置：拌合楼、仓库及值班室、端板加工区、钢筋笼与端板组装区、钢筋笼滚焊区、钢棒及拉丝堆放区，中间区域车间依次设置：混凝土布料区、装笼区、喷油池、清模池、拆模区、钢棒精切及镦头区，右侧区域车间依次设置：张拉区、离心成型区、蒸养区、管桩放张区、产品检验及喷码标识区、待高压蒸养半成品管桩存放区、进高压釜横移车坑；所述钢筋笼滚焊区和钢筋笼与端板组装区设有钢结构的斜坡平台；所述钢筋笼与端板组装区通过皮带机与拆模区连接，所述拆模区和布料区之间设置钢模链条机，所述钢模链条机在靠近拆模区一端设置顶升机，钢模链条机的链板上等间距安装钢模存放支座；所述端板组装区和所述装笼区之间设有单轨吊；所述拆模区和所述喷码标识区之间设有链条机和滚轮输送机；所述合模区内设置链条机；所述管桩放张区设置钢桁架斜坡轨道；靠近拆钢模区的钢桁架斜坡轨道一端安装有星形力轮机；所述待高压蒸养半成品管桩存放区也设置有钢桁架斜坡轨道，靠近横移车坑一端的钢桁架斜坡轨道上焊有立柱，立柱上安装橡胶靠件；所述管桩放张区与拆模区之间设置拆模链条机和滚轮输送机；所述滚轮输送机的中间位置一侧设置有喷码机，所述产品检验及喷码标识区的滚轮输送机下面设置顶升翻桩器；所述高压釜蒸养区两侧设置纵移轨道，高压釜内也设置同宽的纵移轨道，在进高压釜横移车坑内设置横移轨道和横移台车，所述横移台车顶面设置与高压釜内及两侧同宽的纵移轨道，轨道上安装运桩滑动小车。

所述皮带机弯道部分由滚轮连接。

所述管桩放张区的钢桁架斜坡轨道为“U”形槽轨道，槽宽大于钢模的抛轮直径。

有益效果：(1)管桩生产采用先布料，后合模的工艺，混凝土的水灰比可以比较小，而且布料均匀性易于检查，管桩质量更有保证。(2)管桩生产工艺采用平面循环布局，上面、下面相互移动的立体吊运工艺模式，从钢筋的吊运、钢模吊运到管桩成品吊运都采用自动吊具操作，生产流水线危险的部位都是自动操作，以减少事故的发生率。(3)充分利用管桩圆形截面易于滚动的特性，采用斜坡平台和斜坡轨道实现管桩的移动，大大缩短行车移动的距离，降低能源消耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：A、高压釜蒸养区，B、钢棒精切及镦头区，C、钢棒及拉丝堆放区，D、钢筋笼滚焊区，E、清模池，F、喷油池，G、装笼区，H、钢筋笼与端板组装区，I、端板加工区，J、仓库及值班室，K、拌合楼，L、混凝土布料区，M、合模区，N、张拉区，O、离心成型区，P、蒸养池养护区，Q、管桩放张区，R、拆模区，S、产品检验及喷码标识区，T、待高压釜蒸养半成品管桩存放区，W、近高压釜横移车坑，X存桩区。

1、运桩纵移轨道，2、高压釜，3、钢棒钢棒精切机，4、钢棒镦头机，5、钢棒滚架，6、C1行车，7、C2行车，8、钢筋笼滚焊机，9、张拉端板输送皮带机，10、钢桁架斜坡平台，11、C3行车，12、清模池，13、喷油池，14、端板组装皮带机，15、单轨吊，16、钢桁架平台，17、钢模链条输送机，18、混凝土拌合楼及布料系统，19、C4行车，20、C5行车，21、合模链条输送机，22、移动张拉设备，23、C6行车，24、离心机，25、蒸养池，26、顶升机，27、C7行车，28、C8行车，29、喷码标识机，30、星形力轮机，31、钢桁架斜坡轨道，32、拆模链条输送机，33、缓冲托轮机，34、滚轴输送机，35、顶升翻桩器，36、钢桁架斜坡轨道，37、C9行车，38、橡胶靠件，39、横移车坑，40、横移轨道，41、横移台车，42、纵移小车。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，一种PHC管桩流水传送生产线，包括左、中、右三个区域构成整个生产车间，所述车间的前端设置合模区M，车间的后端设置高压釜蒸养区A，车间从前至后，左侧区域车间依次设置：拌合楼K、仓库及值班室J、端板加工区I、钢筋笼与端板组装区H、钢筋笼滚焊区D、钢棒及拉丝堆放区C，中间区域车间依次设置：混凝土布料区L、装笼区G、喷油池F、清模池E、拆模区R、钢棒精切及镦头区B，右侧区域车间依次设置：张拉区N、离心成型区O、蒸养池养护区P、管桩放张区Q、产品检验及喷码标识区S、待高压蒸养半成品管桩存放区T、进高压釜横移车坑W。

在钢筋笼滚焊区和钢筋笼与端板组装区设置一钢结构的斜坡平台，钢筋笼滚焊成型后，由行车吊到斜坡平台上，圆形钢筋笼通过自重滚到钢筋笼与端板组装的皮带机上，由工人在皮带机两端组装端板，大大减少了吊钢筋笼行车的行程，降低了能耗。

用皮带机将钢筋笼与端板组装区和拆模区连接起来，皮带机弯道部分由滚轮连接，管桩在拆模区拆下的张拉端板放在皮带机上，皮带机将其传送到钢筋笼与端板组装区，实现张拉端板的周转使用。

在拆模区和布料区之间设置钢模链条机，链条机在靠近拆模区一端设置顶升机，链条机的链板上等间距安装钢模存放支座，采用可编程控制器控制输送机的启停和走位。在端板组装区和装笼区之间设置一单轨吊，实现钢筋笼横向移动和装模。在拆模区和喷码标识区之间设置一链条机和滚轮输送机，链条机将钢模及管桩从喷码标识区输送到拆模区，滚轮输送机将管桩从拆模区输送到喷码标识区。合模区内设置一链条机，混凝土布料完成后，由行车将上钢模吊到布好料的下钢模上，然后，行车将上、下钢模一起吊到该链条机上，链条机开始向张拉区方向移动，边移动边拧紧合模螺栓。

在管桩放张区设置一钢桁架斜坡轨道，该轨道为“U”形槽轨道，槽宽比钢模的抛轮稍大一点，在轨道靠近拆钢模区一端安装一台星形力轮机。在待高压蒸养半成品管桩存放区也设置一钢桁架斜坡轨道，在靠近横移车坑一端轨道上焊有立柱，立柱上安装橡胶靠件。在管桩放张区与拆模区之间设置一拆模链条机和滚轮输送机，链条机将钢模及管桩从管桩放张区输送到拆模区，滚轮输送机将半成品管桩从拆模区输送到产品检验及喷码标识区。在滚轮输送机的中间位置一侧设置一台喷码机，在位于产品检验及喷码标识区的滚轮输送机下面设置一顶升翻桩器。管桩蒸养完毕后，行车将钢模及管桩吊到斜坡轨道上，使钢模跑轮插入轨道槽内，钢模及管桩通过自重滚到星形力轮机上，移动张拉设备对管桩进行放张，然后，星形力轮机将钢模及管桩翻滚到纵向链条机上，链条机带动钢模及管桩到拆模区，边移动边拧松合模螺栓，钢模及管桩完全到达到拆模区，所有螺栓正好全部松开，行车将钢模及管桩吊到顶升机上，紧接着将上盖模吊到链条机上。行车放下真空吸盘将管桩吊到滚轮输送机上，滚轮转动时将管桩输送到喷码标识区，喷涂标识完成成后，由翻桩器将管桩推到斜坡轨道上，管桩靠自重滚到轨道末端的橡胶靠件上。最后由顶升机将下钢模放到链条机上。上、下盖模由链条机依次输送到清模池、喷油池、装笼区和链条机端部。

在高压釜蒸养区两侧设置纵移轨道，高压釜内也设置同宽的纵移轨道，在横移车坑内设置横移轨道和横移台车，横移台车顶面设置与高压釜内及两侧同宽的纵移轨道，轨道上安装运桩滑动小车，通过横移台车和运桩滑动小车，能够实现管桩进出高压釜和纵移到车间各跨存桩区。

设计原理

PHC管桩生产工艺主要工序有：钢筋笼加工制作、钢筋笼装模、混凝土布料、合模、预应力筋张拉、离心、蒸汽养护、拆模、清模、蒸压养护。通过独特的多跨自动流水循环布置，采用空中行车、地面上链条机、斜坡平台、地面下输送带相结合的运输方式，并配置先进的自动夹具、自动精切、自动翻转、自动喂料、真空吸盘等设备，实现管桩生产的各工序之间流水传送，管桩生产达到了自动化、数字化和标准化。

工作过程

将钢棒精切机3和镦头机4平行设置，两者之间设置钢棒自动翻滚装置，钢棒精切机3和镦头机4由电脑控制。由C2行车7将成捆钢棒吊入钢棒滚架5中，工人把钢棒端头送入钢棒精切机3就能实现整捆钢棒的自动精切和镦头，整个钢棒精切和镦头区的三套设备只需配置一名工人。镦头好的钢棒由C1行车6吊到滚焊区的滚焊机平台上。

钢筋笼滚焊区和钢筋笼与端板组装区之间由钢桁架斜坡平台10连接，钢筋笼滚焊区内设置五台钢筋笼滚焊机8，钢筋笼滚焊成型后，由C3行车11吊到斜坡平台10上，圆形钢筋笼通过自重滚到皮带机14上，钢筋笼完成从滚焊区到端板组装区的传送。

钢筋笼与端板组装区和拆模区之间由皮带机9连接，皮带机弯道部分由滚轮连接，管桩在拆模区拆下的张拉端板放在皮带机9上，皮带机9将其传送到钢筋笼与端板组装区，实现张拉端板的周转使用。

钢筋笼与端板组装区内设置两台皮带机14和钢桁架平台16，钢桁架平台16位于单轨吊15的下方。钢筋笼滚到皮带机14的第一台皮带机上后，第一台皮带机将钢筋笼移动到最左端，人工安装左端的端板，完成后人工将钢筋笼滚到第二台皮带机上，第二台皮带机将钢筋笼移动到最右端，人工安装右端的端板，完成后人工将钢筋笼滚到钢桁架平台16上。

在钢筋笼与端板组装区和装笼区之间设置一单轨吊15，单轨吊下面设置自动夹具。钢筋笼与端板组装完成后，人工将钢筋笼滚到单轨吊正下方，单轨吊夹起钢筋笼横向移动到装笼区，放入下钢模中。

在拆模区和混凝土布料区之间设置钢模链条机17，链条机在靠近拆模区一端设置顶升机26，链条机的链板上等间距安装钢模存放支座，采用可编程控制器控制输送机的启停和走位。链条机17将钢模输送到接近布料区，由C4行车19先将装好钢筋笼的下钢模吊到混凝土布料区，拌合楼18将搅拌好的混凝土输送到下钢模中进行布料，然后C4行车19去吊上钢模，布料完成后，C4行车19将上钢模放到下钢模上，最后C4行车19将上、下钢模一起吊到合模区的链条机21上，链条机21感应到钢模及混凝土重量后，开始向张拉区方向移动，在链条机21中间位置的两侧各设置一气动扳手，钢模边移动工人边用气动扳手拧紧合模螺栓。

C5行车20将钢模吊到张拉区台座上，由移动张拉设备22对预应力钢棒进行张拉。

C6行车23将钢模吊入离心区，在离心机24上离心成型。

C8行车28将钢模及成型管桩吊入蒸养池25中进行常压蒸汽养护。

管桩放张区设置6条钢桁架斜坡轨道31，该轨道为“U”形槽轨道，槽宽比钢模的抛轮稍大一点，在轨道靠近拆钢模区一端安装一台星形力轮机30。待高压蒸养半成品管桩存放区也设置6条钢桁架斜坡轨道36，在靠近横移车坑一端轨道上焊有立柱，立柱上安装橡胶靠件38。

在管桩放张区与拆模区之间设置一拆模链条机32和滚轮输送机34，链条机32将钢模及管桩从管桩放张区输送到拆模区，滚轮输送机34将半成品管桩从拆模区输送到产品检验及喷码标识区。在滚轮输送机34的中间位置一侧设置一台喷码机，在位于产品检验及喷码标识区的滚轮输送机34下面设置六台顶升翻桩器35。

管桩蒸养完毕后，C8行车28将钢模及管桩吊到斜坡轨道31上，使钢模跑轮插入轨道“U”形槽内，以控制钢模及管桩的滚动过程中的左右偏位，钢模及管桩通过自重滚到星形力轮机上30，移动张拉设备对管桩进行放张，放张结束后，星形力轮机30将钢模及管桩翻滚到拆模链条机32上，翻滚过程中缓冲托轮机33接住钢模及管桩，使其缓慢平稳落到拆模链条机32上，链条机32带动钢模及管桩到拆模区，在链条机32中间位置的两侧各设置一气动扳手，钢模边移动工人边用气动扳手拧松合模螺栓，钢模及管桩完全到达到拆模区，所有螺栓正好全部松开。

C7行车27将钢模及管桩吊到顶升机26上，顺带将上钢模吊到链条机17上。C7行车27放下真空吸盘将管桩吊到滚轮输送机34上，滚轮转动时将管桩输送到产品检验及喷码标识区，喷码机29自动喷码标识，完成后，由顶升翻桩器35将管桩推到斜坡轨道上36，管桩靠自重滚到轨道36末端的橡胶靠件38上。C7行车27放下真空吸盘吊走管桩后，顶升机26将下钢模放到链条机17上。

在高压釜蒸养区两侧设置出桩纵移轨道1，高压釜2内也设置同宽的纵移轨道，在横移车坑39内设置横移轨道40和横移台车41，横移台车顶面设置与高压釜内及两侧同宽的纵移轨道，轨道上安装运桩滑动小车42，通过横移台车41和运桩滑动小车42，能够实现管桩进出高压釜和纵移到车间各跨存桩区。

管桩滚到轨道36末端后，C9行车37将管桩吊到运桩滑动小车42上，运桩滑动小车42上管桩堆到规定数量后，横移台车41载着运桩滑动小车42横移到空高压釜前，使横移台车41顶面的轨道与高压釜内轨道对齐，运桩滑动小车42带着管桩进入高压釜，开始高温高压蒸养。蒸养完毕后，运桩滑动小车42载着管桩回到横移台车41上，横移台车41载着运桩滑动小车42横移到出桩纵移轨道1前，使横移台车41顶面的轨道与出桩纵移轨道对齐，运桩滑动小车42带着管桩纵移，使管桩能够进入各个存桩区X。

上、下钢模由链条机17依次输送到清模池12、喷油池13。清模池12底面比厂房内地坪低1.5m，以方便工人清理上钢模。喷油池13底部呈“V”形，上面设置拱形顶棚，两侧挂有软帘，使链条和钢模可以自由进出。喷油池13底部设置一排向上的喷嘴，主要是给上钢模喷涂脱模剂；喷油池顶棚设置一排向下的喷嘴，主要是给下钢模喷涂脱模剂。脱模剂喷涂完毕后，多余的脱模剂通过“V”形底板流进回收桶，过滤后可以重复使用。钢模喷涂完脱模剂后，进入装笼区，开始下一根管桩的生产使用，又开始新一轮循环。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种PHC管桩流水传送生产线，其特征是：包括左、中、右三个区域构成整个生产车间，所述车间的前端设置合模区，车间的后端设置高压釜蒸养区，车间从前至后，左侧区域车间依次设置：拌合楼、仓库及值班室、端板加工区、钢筋笼与端板组装区、钢筋笼滚焊区、钢棒及拉丝堆放区，中间区域车间依次设置：混凝土布料区、装笼区、喷油池、清模池、拆模区、钢棒精切及镦头区，右侧区域车间依次设置：张拉区、离心成型区、蒸养区、管桩放张区、产品检验及喷码标识区、待高压蒸养半成品管桩存放区、进高压釜横移车坑；所述钢筋笼滚焊区和钢筋笼与端板组装区设有钢结构的斜坡平台；所述钢筋笼与端板组装区通过皮带机与拆模区连接，所述拆模区和布料区之间设置钢模链条机，所述钢模链条机在靠近拆模区一端设置顶升机，钢模链条机的链板上等间距安装钢模存放支座；所述端板组装区和所述装笼区之间设有单轨吊；所述拆模区和所述喷码标识区之间设有链条机和滚轮输送机；所述合模区内设置链条机；所述管桩放张区设置钢桁架斜坡轨道；靠近拆钢模区的钢桁架斜坡轨道一端安装有星形力轮机；所述待高压蒸养半成品管桩存放区也设置有钢桁架斜坡轨道，靠近横移车坑一端的钢桁架斜坡轨道上焊有立柱，立柱上安装橡胶靠件；所述管桩放张区与拆模区之间设置拆模链条机和滚轮输送机；所述滚轮输送机的中间位置一侧设置有喷码机，所述产品检验及喷码标识区的滚轮输送机下面设置顶升翻桩器；所述高压釜蒸养区两侧设置纵移轨道，高压釜内也设置同宽的纵移轨道，在进高压釜横移车坑内设置横移轨道和横移台车，所述横移台车顶面设置与高压釜内及两侧同宽的纵移轨道，轨道上安装运桩滑动小车。

2.根据权利要求1所述的PHC管桩流水传送生产线，其特征是：所述皮带机弯道部分由滚轮连接。

3.根据权利要求1或2所述的PHC管桩流水传送生产线，其特征是：所述管桩放张区的钢桁架斜坡轨道为“U”形槽轨道，槽宽大于钢模的抛轮直径。

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