CN108068194B - 用于浇筑预制混凝土产品的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于浇筑预制混凝土产品的方法和设备，具体地涉及用于利用基本上水平的滑模浇筑过程来浇筑预制混凝土产品的方法和装置(1；21)，其中以至少一个馈送阶段(2；22，23)将混凝土料馈送到压实并限定待浇筑的产品的滑模浇筑模具(4，5，6)，其中，在所述至少一个混凝土料馈送阶段(2；22，23)之后且在待浇筑的产品的上表面的最终压实之前，将至少一个部件(10；25)嵌入混凝土料中。

Description

用于浇筑预制混凝土产品的方法和设备
技术领域
本发明涉及在建筑施工中使用的预制混凝土产品的浇筑。更确切地，本发明涉及一种利用滑模浇筑过程来浇筑预制混凝土产品的方法和设备。
背景技术
预制混凝土产品，诸如空芯板坯和固体混凝土板坯，通常通过在长的浇筑床上滑模浇筑而作为连续浇筑过程浇筑而成。所述连续浇筑过程的长度是基于待浇筑的元件的总长度或者基于浇筑床的最大长度来限定的。取决于元件工厂的尺寸，滑模浇筑中使用的浇筑床的长度可达150-200m。当滑模浇筑器械已经在浇筑床上浇筑了连续的板坯时，允许浇筑的混凝土料在浇筑床上固化。在混凝土料已经固化之后，基于已经制成的元件的设计特性，通常通过锯切将均匀的浇筑元件切割成具有预定长度的块，并且将切割的混凝土元件从浇筑床上提升起来储存，以等待运输到其指定的使用目标。
在本领域中已知几种不同的滑模浇筑方法和装置。用于浇筑混凝土产品的最常见类型的滑模浇筑方法是挤出机方法和滑模成型机方法。在挤出机方法中，以单个馈送阶段将混凝土混合物从混凝土料容器馈送到进料螺杆，该进料螺杆将混凝土混合物挤出到由浇筑床的上表面以及浇筑机的侧板和顶板限定的滑模浇筑模具中。当浇筑空芯板坯时，进料螺杆后面跟着芯形成心轴，芯形成心轴在浇筑的混凝土产品中形成纵向空隙形式的芯。待浇筑的混凝土产品的压实是通过侧板和顶板的振动和/或调平运动来实现的，并且通过由进料螺杆和所附接的芯轴形成的实体的前后压实运动来确保芯的形成。通过来自挤出混凝土料的进料螺杆的反作用力驱动并且可选地利用另外的驱动马达，浇筑机沿着浇筑床移动。随着浇筑进行，已经浇筑好的产品留在浇筑床上。例如，在公开EP2821192中公开了一种已知的挤出机式浇筑机和方法。
在滑模成型机浇筑方法中，至少以两个馈送阶段将混凝土混合物从混凝土料容器馈送至滑模浇筑模具。在第一馈送阶段中，将混凝土料馈送到由浇筑床的顶表面和浇筑机的侧板形成的浇筑模具的下部。混凝土混合物的第一馈送阶段后面跟着振动靴和芯形成心轴，其通过振动混凝土混合物来压实浇筑混凝土混合物，并形成待浇筑的混凝土产品的下部的最终形状。在第二馈送阶段，将混凝土混合物馈送到芯形成心轴的端部上以及先前浇筑的混凝土混合物上，用于浇筑待浇筑的产品的上部，之后用振动板将混凝土混合物压实，该振动板限定了滑模浇筑模具的上表面并且位于浇筑机的后部处。随着浇筑的进行，已经浇筑好的产品留在浇筑床上。
滑模浇筑通常用于浇筑具有均匀横截面的长产品，例如大块或空芯板坯，其在浇筑的混凝土固化后被切割成预定长度。
预制滑模浇筑混凝土产品通常还设有预应力绞线，这为混凝土产品提供了额外的强度，从而增加了承载能力。滑模浇筑混凝土产品通常用于在建筑物中形成水平的中间地板和类似的结构。除了空芯板坯或大块板坯，滑模浇筑产品还能够形成为立杆、支柱和肋板等。
不同种类的附加增强件和其它物品，诸如提升环形成部和焊接板，能够在浇筑前固定到预应力绞线上，但这往往是耗时的，并且混凝土料的压力，特别是在挤出机式滑模浇筑中，可能移动这些部件。因此，许多这些附加部件在浇筑后手动地或利用不同的整修机添加到滑模浇筑混凝土产品。
此外，滑模浇筑模具通常限制将增强件和其它部件添加到从滑模浇筑产品的外表面延伸的预应力绞线。该问题的一个解决方案是使用滑模浇筑模具的成区段的上表面，其中所述区段能够布置成以适当的距离间隔开，从而允许增强件和其它件穿过滑模浇筑模具，且因此穿过整个滑模浇筑机。这种解决方案在公开EP3056328中公开。
发明内容
本发明提供了一种用于滑模浇筑或混凝土产品的新型方法和设备，其中在滑模浇筑产品的最终压实之前实现待被至少部分地嵌入到滑模浇筑产品中的增强件和其它部件的添加。这显着加快了制造过程，这是因为消除或至少显着减少了在混凝土产品压实之后嵌入这些部件的需要。
在本发明的利用基本水平的滑模浇筑过程来浇筑混凝土产品的方法中，以至少一个馈送阶段将混凝土料馈送到滑模浇筑模具中，滑模浇筑模具压实并限定待浇筑的产品，并且在所述至少一个混凝土料馈送阶段之后且在待浇筑的产品的上表面的最终压实之前经由待浇筑的产品的上表面将至少一个部件嵌入混凝土料中。
待浇筑的产品的最终压实是通过压实梁的振动运动和侧板的抹平运动获得的。当浇筑空芯板坯时，从空芯形成管的抹平运动获得另外的压实。振动压实运动能够用抹平压实运动来代替，反之亦然，并且抹平和振动压实运动的组合也可与限制滑模浇筑模具的表面一起使用。
在本发明的方法的实施例中，所述至少一个部件仅部分地嵌入混凝土料中，并且通过滑模浇筑模具的顶表面中的间隙而穿过滑模浇筑模具。在该实施例中，滑模浇筑模具的顶表面包括以所述间隙分开的两个或多个区段。
在本发明的方法的实施例中，所述至少一个部件是加强筋或提升环形成部。还可利用本发明的方法将其它部件嵌入到待浇筑的产品中，例如用于矮墙的固定部件、用于在混凝土产品的安装期间利用的撑条的固定部件、安全机构的固定部件或例如具有内螺纹的衬套。这些部件的材料通常是金属，例如钢，但是它们也可由其它强的材料制成，特别是加强筋，诸如玄武岩纤维或碳纤维。
在本发明的方法的实施例中，待浇筑的混凝土产品是空芯板坯，并且所述至少一个部件被嵌入空芯之间的腹板的区域中。
在本发明的方法的实施例中，所述至少一个部件被嵌入待浇筑的产品的纵向端部区域中。这允许快速且经济高效地制造端部增强的混凝土板坯。
在本发明的方法的实施例中，该方法是挤出机式滑模浇筑方法或滑模成型机式滑模浇筑方法。所述挤出机式滑模浇筑方法和滑模成型机式滑模浇筑方法的不同种类的组合或变型也可与本发明一起使用。
此外，在本发明的方法的实施例中，所述至少一个部件的嵌入方向是可调节的，使得在待浇筑的产品中的部件定向能够改变以适合于不同的应用。这允许将部件在不同位置处和以不同定向嵌入同一个待浇筑的混凝土产品中，诸如例如在待浇筑的混凝土产品的端部区域上。例如，嵌入方向的改变还能够取决于浇筑机在浇筑床上的位置或者取决于浇筑距离。
本发明还提供了一种利用基本上水平的滑模浇筑过程来浇筑混凝土产品的设备，其中，该设备包括用于以至少一个馈送阶段将混凝土料馈送到压实并限定待浇筑的产品的滑模浇筑模具的装置，该设备还包括如下装置，该装置用于在所述至少一个混凝土料馈送阶段之后且在滑模浇筑模具的顶表面压实待浇筑的产品的上表面之前，经由待浇筑的混凝土产品的上表面将至少一个部件嵌入混凝土块体中。
在本发明的设备的实施例中，滑模浇筑模具包括划分为区段的顶表面，在所述区段之间设有间隙，用于允许部分嵌入的部件穿过滑模浇筑模具。
在本发明的设备的实施例中，该设备包括空芯形成装置，例如空芯形成心轴。
在本发明的设备的实施例中，用于将所述至少一个部件嵌入混凝土料中的装置的嵌入方向是可调节的。这允许通过在浇筑过程期间(诸如当浇筑其中嵌入部件的角度例如在板坯的不同端部处是相反的的端部增强混凝土板坯时)使该用于嵌入所述至少一个部件的装置倾斜而在不同位置处将部件嵌入同一混凝土产品中。能够例如根据浇筑机在浇筑床上的位置或浇筑距离来实现该装置的嵌入方向的改变。
此外，在本发明的设备的实施例中，该设备是挤出机式滑模浇筑机，其中，以单个馈送阶段利用至少一个进料螺杆将混凝土料从混凝土料储罐馈送到滑模浇筑模具中，或者该设备是滑模成型机式滑模浇筑机，其中，以至少两个阶段将混凝土料从混凝土料储罐馈送到滑模浇筑模具中，或者该设备是挤出机式滑模浇筑机和滑模成型机式滑模浇筑机的组合。
附图说明
在下文中更详细地并且参照附图解释本发明的示例性实施例及其优点，其中
图1示意性地示出了本发明的设备的实施例，
图2示意性地示出了本发明的设备的替代实施例，
图3示意性地示出了用于本发明的设备的嵌入装置的实施例，并且
图4A-图4D示意性地示出了利用本发明的设备嵌入到混凝土产品中的部件的示例。
具体实施方式
在图1中示出了本发明的设备的实施例，该设备是挤出机式滑模浇筑机1。该浇筑机1包括：混凝土料储罐2，混凝土料被从该混凝土料储罐2馈送到进料螺杆3，进料螺杆3将混凝土料挤出到由浇筑床4、侧板5和顶部压实梁6形成的滑模浇筑模具中。当浇筑空芯板坯(HCS)时，进料螺杆3后面跟着空芯形成心轴11。浇筑机1利用车轮8经由轨道7沿着浇筑床4移动，在驱动机械(未示出)的帮助下通过进料螺杆3的反作用力在箭头的方向上被推进。
浇筑机1包括嵌入装置9，用于将部件10嵌入到待浇筑的混凝土产品中。能够通过使嵌入装置9相对于浇筑机1倾斜来调节嵌入装置9的位置，使得可在待浇筑的混凝土产品中调节嵌入部件10的定向。该倾斜优选地绕倾斜轴线发生，所述倾斜轴线相对于浇筑方向垂直地水平延伸。这允许通过在浇筑过程期间(诸如当浇筑其中嵌入部件的角度例如在板坯的不同端部是相反的的端部增强混凝土板坯时)使嵌入装置9倾斜来将部件10嵌入在同一个待浇筑的混凝土产品中的不同位置中。在该解决方案中，例如能够根据浇筑机1的位置或者根据浇筑距离来实现嵌入装置的倾斜。稍后将关于图3更详细地讨论所示出的嵌入装置9的实施例的操作和构造。
为了允许在待浇筑的产品的上表面上方延伸的嵌入部件10的上端穿过滑模浇筑模具，顶部压实梁6形成为区段，其中区段之间的间隙在嵌入部件的位置处沿浇筑方向延伸穿过梁的压实表面的区域。
在图2中示出了本发明的设备的替代实施例，该实施例中的所述设备是滑模成型机式滑模浇筑机21。在该实施例中，以两个馈送阶段将混凝土料馈送到滑模浇筑模具中，在第一馈送阶段中经由进料斗22，并且在第二馈送阶段中经由进料斗23。浇筑机21在驱动机构的推进下沿图中的箭头的方向经由轨道沿着浇筑床移动。
浇筑机21包括嵌入装置24，用于将部件25嵌入到待浇筑的混凝土产品中。在该实施例中，嵌入在第一混凝土料馈送阶段之后且在第二混凝土料馈送阶段之前发生。嵌入装置24有利地以可转动方式固定到浇筑机21，使得可在待浇筑的混凝土产品中调节嵌入部件25的定向，诸如关于图1的实施例所讨论的。
在该实施例中，滑模浇筑模具的顶表面也有利地被划分成区段，使得当部件25仅部分地嵌入待浇筑的产品中时，从待浇筑的产品的上表面延伸的部件的部分能够穿过滑模浇筑模具。
图3示意性地示出了本发明的嵌入装置9，24的实施例。在本实施例中，嵌入装置9，24包括三个主要部分：储存仓31；馈送部分32；和嵌入部分33。
储存仓31用于储存多个要被嵌入待浇筑的产品中的部件，并且配备有用于将部件一个接一个地馈送到馈送部分32中的装置34。装置34例如能够用合适的输送带来实现。
一旦部件被从储存仓31馈送到馈送部分32中，就用传送装置35将其传送到嵌入部分33。传送装置35例如能够用由液压缸移动的推动器来实现。
然后，位于嵌入部分33中的部件被推出嵌入装置9，24，并且利用嵌入装置36嵌入待浇筑的产品中的合适位置和合适深度。这些嵌入装置36例如能够用由液压缸移动的推动器来实现。
嵌入装置9，24的操作还有利地通过控制滑模浇筑机1，21的浇筑过程的自动控制系统来控制。这增强了嵌入在待浇筑的产品中的部件的正确定位。
图4A-图4B示意性地示出了用本发明的设备嵌入到混凝土产品的部件的示例。图4A和图4B示出了加强筋的示例，图4C和图4D示出了形成提升环的部件的示例。
由于在本发明中在取得产品的最终压实之前将部件嵌入到混凝土产品中，所以位于待浇筑的产品内的部分区段可被形成为包含较大的区段，使得能够获得部件到混凝土的基于良好形状的附接以及锚固。此外，在部件的嵌入之后发生的压实还允许混凝土料与部件在部件的整个嵌入长度上更好的附接。
部件的材料通常为金属，例如钢，但也可使用其它高抗拉强度的材料，例如玄武岩纤维材料。
在图中示出且在上文讨论的本发明的具体示例性实施例不应解释为是限制性的。在所附权利要求的范围内，本领域技术人员可以许多明显的方式对实施例进行修改和改型。因此，本发明并非仅限于这些所描述的实施例。

Claims (15)

1.一种用于利用基本上水平的滑模浇筑过程来浇筑预制混凝土产品的方法，其中以至少一个馈送阶段将混凝土料馈送到滑模浇筑模具(4，5，6)，所述滑模浇筑模具压实并且限定待浇筑的产品，
其特征在于，在所述至少一个馈送阶段之后且在待浇筑的产品的上表面的最终压实之前，经由待浇筑的产品的上表面将至少一个部件(10；25)嵌入混凝土料中，
其中，用于将所述至少一个部件(10；25)嵌入混凝土料中的单个嵌入装置(9；24)的嵌入方向是能调节的，并且通过使所述嵌入装置倾斜来调节所述嵌入装置的位置，该倾斜绕倾斜轴线发生，所述倾斜轴线相对于浇筑方向垂直地水平延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个部件(10；25)仅部分地嵌入混凝土料中，并且通过所述滑模浇筑模具的顶表面(6)中的间隙穿过所述滑模浇筑模具(4，5，6)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个部件(10；25)是加强筋、提升环形成部、用于矮墙的固定部件、用于在混凝土产品的安装期间使用的撑条的固定部件、用于安全机构的固定部件或具有内螺纹的衬套。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述混凝土产品是空芯板坯，并且所述至少一个部件(10；25)被嵌入空芯之间的腹板的区域中。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述混凝土产品是空芯板坯，并且所述至少一个部件(10；25)被嵌入空芯之间的腹板的区域中。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个部件(10；25)被嵌入待浇筑的产品的纵向端部区域中。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个部件(10；25)被嵌入待浇筑的产品的纵向端部区域中。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个部件(10；25)被嵌入待浇筑的产品的纵向端部区域中。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法是挤出机式滑模浇筑方法或滑模成型机式滑模浇筑方法。
10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法是挤出机式滑模浇筑方法或滑模成型机式滑模浇筑方法。
11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法是挤出机式滑模浇筑方法或滑模成型机式滑模浇筑方法。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法是挤出机式滑模浇筑方法或滑模成型机式滑模浇筑方法。
13.一种用于利用基本上水平的滑模浇筑过程来浇筑预制混凝土产品的设备(1；21)，其中所述设备包括用于以至少一个馈送阶段将混凝土料馈送到滑模浇筑模具(4，5，6)的馈送装置(2；22，23)，所述滑模浇筑模具(4，5，6)压实并且限定待浇筑的产品，
其特征在于，所述设备(1；21)包括如下单个嵌入装置(9；24)，该单个嵌入装置(9；24)用于在所述至少一个馈送阶段之后且在所述滑模浇筑模具(4，5，6)的顶表面(6)压实待浇筑的产品的上表面之前经由待浇筑的混凝土产品的上表面将至少一个部件(10；25)嵌入混凝土料中，
其中，用于将所述至少一个部件(10；25)嵌入混凝土料中的所述单个嵌入装置(9；24)的嵌入方向是能调节的，并且通过使所述嵌入装置相对于所述设备倾斜来调节所述嵌入装置的位置，该倾斜绕倾斜轴线发生，所述倾斜轴线相对于浇筑方向垂直地水平延伸。
14.根据权利要求13所述的设备(1；21)，其中，所述滑模浇筑模具(4，5，6)包括划分为区段的顶表面(6)，在所述区段之间设有用于允许部分嵌入的部件(10；25)穿过所述滑模浇筑模具的间隙。
15.根据权利要求13或14所述的设备(1；21)，其中，所述设备(1；21)包括空芯形成装置(11)。
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