CN110509419B - 一种管片柔性生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及预制混凝土衬砌管片技术领域，特别是一种管片柔性生产线。本发明包括生产浇筑线、蒸养区、静停区、模具行走装置和钢筋笼加工区，蒸养区的两侧均分别由近及远设置有静停区和生产浇筑线，模具行走装置包括轨道和搬运小车，轨道联通生产浇筑线、蒸养区和静停区，搬运小车设置于轨道上，蒸养区和两侧的静停区上方整体设置有钢筋笼加工区。本发明配套设施齐全，占地面积更小，使得产线集中程度更高，从而改善生产工艺，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及预制混凝土衬砌管片技术领域，特别是一种管片柔性生产线。
背景技术
预制混凝土管片是盾构法施工的隧道结构衬砌主体，对整个隧道的质量和使用寿命起着决定性的作用，因后期维护较为困难，故隧道施工，尤其是盾构管片的生产及拼装就显得尤为重要。但是目前的管片流水线还存在着诸多问题，等待改善，其中较为突出的就是生产线及配套设施占地极大，对于部分厂区寸土寸金及确实没有更大场地的情况，会导致生产线不能有效布置，管片模具转运不够流畅，因此需要进行一些改进，使得流水线占地更小，生产效率更高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种管片柔性生产线，配套设施齐全，占地面积更小，使得产线集中程度更高，从而改善生产工艺，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种管片柔性生产线，包括生产浇筑线、蒸养区、静停区、模具行走装置和钢筋笼加工区，所述蒸养区的两侧均分别由近及远设置有静停区和生产浇筑线，所述模具行走装置包括轨道和搬运小车，所述轨道联通生产浇筑线、蒸养区和静停区，所述搬运小车设置于轨道上，所述蒸养区和两侧的静停区上方整体设置有钢筋笼加工区。
前述的管片柔性生产线，所述蒸养区并排设置有若干个独立窑，每个独立窑朝向静停区的两侧均设置有蒸养门，所述独立窑内设置有若干个窑位，所述静停区在每个独立窑两侧设置有若干个与窑位对应的静停位。
前述的管片柔性生产线，所述生产浇筑线包括顺次设置的脱模区、清理刷油区、置笼区、浇筑振捣区和收面区，所述浇筑振捣区为上下分层式设计，所述下层为静音振捣房，所述上层为供砼区，所述供砼区和钢筋笼加工区联通，所述静音振捣房内设置有振动机，所述供砼区设置有搅拌机，所述搅拌机的出料口连接至静音振捣房内。
前述的管片柔性生产线，还包括PLC主系统、模具行走系统、混凝土浇注系统、保温门系统和窑温控制系统，所述PLC主系统分别与模具行走系统、混凝土浇注系统、保温门系统和窑温控制系统电连接，所述模具行走系统与搬运小车电连接，所述混凝土浇注系统分别与振动机和搅拌机连接，所述保温门系统和蒸养门电连接，所述独立窑内设置有加热装置，所述窑温控制系统和加热装置电连接。
前述的管片柔性生产线，所述远离蒸养区的一侧或两侧至少设置有两条生产浇筑线。
前述的管片柔性生产线，所述搅拌机为行星立轴强制式混凝土搅拌机。
前述的管片柔性生产线，所述振动机为电驱动强制同步变频变幅振动台。
前述的管片柔性生产线，所述蒸养门为电动闸门。
前述的管片柔性生产线，所述电动闸门与独立窑墙体间设置有密封条。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
1)本发明通过提供一种管片柔性生产线，配套设施齐全，占地面积更小，使得产线集中程度更高，从而改善生产工艺，提高生产效率；
2)通过在蒸养区的两侧分别设置生产浇筑线，从而使得生产浇筑线经过系列工艺的管片模具能够以较近的距离放入两侧均开设有蒸养门的独立窑中，节省了转运时间；通过在蒸养区的两侧分别设置静停区，从而使得蒸养区的两侧均能够停放管片模具，相比于静停区放置在距离独立窑和生产浇筑线较远的位置或者单侧设置，能够有效减少管片模具转运的距离，从而提高转运效率；相比于不设置静停区，将静停工序放置在独立窑内的生产线，能够节省更多设备成本，因为管片模具静停通常需要两个小时以上，管片蒸养通常在四个小时以上，因此静停将占用独立窑大量时间，从而导致生产效率低下；
3)通过在蒸养区和两侧静停区上方设置钢筋笼加工区，从而节省原本用于钢筋笼制造加工的厂房占地面积，并且由于钢筋笼制造处距离向模具中放置钢筋笼的置笼区较近，因此缩短了钢筋笼的搬运距离，提高了钢筋笼的安置效率；
4)通过将浇筑振捣区设置为上下分层式的结构，其中下层设置为静音振捣房，上层设置为供砼区，从而实现下层振捣、上层直接生产和产出混凝土至下层的模具中，相比于移动式混凝土浇筑的漏料情况，这种固定式供给混凝土的方式提高了混凝土供给的速度，并且减少了混凝土移动输送过程掉落的混凝土，从而更加干净环保；
5)通过设置PLC主系统对模具行走系统、混凝土浇注系统、保温门系统和窑温控制系统进行分级控制，从而对整个管片柔性成产线上的设备进行精确高效的控制；
6)通过在蒸养区一侧或两侧加设至少一条生产浇筑线，从而提高了管片生产浇筑的效率，在需要提高产能的情况下特别适用，并且由于混凝土浇筑和钢筋笼制备均放置在二层，从而使得混生产浇筑线在向两侧进行加设没有太多阻碍，对于后期产线升级改造较为有利；
7)通过设置行星立轴强制式混凝土搅拌机，使得搅拌效率和质量均能够得到较好的保障，从而产出较高质量的混凝土；通过设置电驱动强制同步变频变幅振动台，从而更加有利于进行不同幅度的振动工作，初振时以60Hz左右振动，便于混凝土快速流动充模，快浇筑满时，转为75Hz高频小幅振动，便于排气密实，高频小幅振动不容易使混凝土发生离析；
8)通过将蒸养门设置为电动闸门，从而方便闸门的开启和关闭，而通过在蒸养门和独立窑墙体间设置密封条，则能够保障独立窑内的热量不会轻易外泄，一方面保障了管片蒸养质量，一方面也使得工人工作温度不会太高。
附图说明
图1是本发明中实施例1的一层结构示意图；
图2是本发明中实施例1的结构示意图；
图3是本发明中的控制原理图；
图4是本发明中实施例2的一层结构示意图。
附图标记的含义：1、生产浇筑线；2、脱模区；3、清理刷油区；4、置笼区；5、浇筑振捣区；6、静音振捣房；7、振动机；8、供砼区；9、搅拌机；10、收面区；11、蒸养区；12、独立窑；14、窑位；15、静停区；16、静停位；17、钢筋笼加工区；20、模具行走装置；21、轨道；22、搬运小车；23、PLC主系统；24、模具行走系统；25、混凝土浇注系统；26、保温门系统；27、窑温控制系统；28、加热装置；29、蒸养门。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：一种管片柔性生产线，构成如图1至图3所示，一种管片柔性生产线，包括生产浇筑线1、蒸养区11、静停区15、模具行走装置20和钢筋笼加工区17，所述蒸养区11的两侧均分别由近及远设置有静停区15和生产浇筑线1，所述模具行走装置20包括轨道21和搬运小车22，所述轨道21联通生产浇筑线1、蒸养区11和静停区15，所述搬运小车22设置于轨道21上，所述蒸养区11和两侧的静停区15上方整体设置有钢筋笼加工区17，所述钢筋笼加工区17不仅可以加工制造钢筋笼，还设置有用于吊装钢筋笼的吊具；通过在蒸养区11的两侧分别设置生产浇筑线1，从而使得生产浇筑线1经过系列工艺的管片模具能够以较近的距离放入两侧均开设有蒸养门29的独立窑12中，节省了转运时间；通过在蒸养区11的两侧分别设置静停区15，从而使得蒸养区11的两侧均能够停放管片模具，相比于静停区15放置在距离独立窑12和生产浇筑线1较远的位置或者单侧设置，能够有效减少管片模具转运的距离，从而提高转运效率；相比于不设置静停区15，将静停工序放置在独立窑12内的生产线，能够节省更多设备成本，因为管片模具静停通常需要两个小时以上，管片蒸养通常在四个小时以上，因此静停将占用独立窑12大量时间，从而导致生产效率低下。
通过在蒸养区11和两侧静停区15上方设置钢筋笼加工区17，从而节省原本用于钢筋笼制造加工的厂房占地面积，并且由于钢筋笼制造处距离向模具中放置钢筋笼的置笼区4较近，因此缩短了钢筋笼的搬运距离，提高了钢筋笼的安置效率；通过将浇筑振捣区5设置为上下分层式的结构，其中下层设置为静音振捣房6，上层设置为供砼区8，从而实现下层振捣、上层直接生产和产出混凝土至下层的模具中，相比于移动式混凝土浇筑的漏料情况，这种固定式供给混凝土的方式提高了混凝土供给的速度，并且减少了混凝土移动输送过程掉落的混凝土，从而更加干净环保。
所述的管片柔性生产线，所述蒸养区11并排设置有若干个独立窑12，每个独立窑12朝向静停区15的两侧均设置有蒸养门29，所述独立窑12内设置有若干个窑位14，所述静停区15在每个独立窑12两侧设置有若干个与窑位14对应的静停位16；单个独立窑12长12米，宽6米，高度3.5米，主要生产管片，同时可以兼顾生产PC板等其他预制构件，用途较为灵活，使用柔性流水线的独立窑12形式，可实现升温、恒温、降温的温度曲线精准控制，对于缩短脱模时间，减少管片裂缝具有重大的意义。独立窑12窑门在蒸养期间时刻保持关闭状态，减少了蒸汽的散逸和浪费，降低了管片的蒸养成本。
所述的管片柔性生产线，所述生产浇筑线1包括顺次设置的脱模区2、清理刷油区3、置笼区4、浇筑振捣区5和收面区10，所述浇筑振捣区5为上下分层式设计，所述下层为静音振捣房6，所述上层为供砼区8，所述供砼区8和钢筋笼加工区17联通，所述静音振捣房6内设置有振动机7，所述供砼区8设置有搅拌机9，所述搅拌机9的出料口连接至静音振捣房6内，所述收面区10对模具内的管片进行收面处理。
所述的管片柔性生产线，详见图3，还包括PLC主系统23、模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27，所述PLC主系统23分别与模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27电连接，所述模具行走系统24与搬运小车22电连接，所述混凝土浇注系统25分别与振动机7和搅拌机9连接，所述保温门系统26和蒸养门29电连接，所述独立窑12内设置有加热装置28，所述窑温控制系统27和加热装置28电连接；通过设置PLC主系统23对模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27进行分级控制，从而对整个管片柔性成产线上的设备进行精确高效的控制。
所述的管片柔性生产线，还设置有控制室，所述PLC主系统23设置于控制室内，所述PLC主系统23内配套设置有PLC控制器、控制面板、控制按钮、显示器、信号指示灯等用于控制的一系列完整元器件。
所述的管片柔性生产线，所述搅拌机9为行星立轴强制式混凝土搅拌机；通过设置行星立轴强制式混凝土搅拌机，使得搅拌效率和质量均能够得到较好的保障，从而产出较高质量的混凝土。
所述的管片柔性生产线，所述振动机7为电驱动强制同步变频变幅振动台；通过设置电驱动强制同步变频变幅振动台，从而更加有利于进行不同幅度的振动工作，初振时以60Hz左右振动，便于混凝土快速流动充模，快浇筑满时，转为75Hz高频小幅振动，便于排气密实，高频小幅振动不容易使混凝土发生离析。
所述的管片柔性生产线，所述蒸养门29为电动闸门，所述电动闸门与独立窑12墙体间设置有密封条；通过将蒸养门29设置为电动闸门，从而方便闸门的开启和关闭，而通过在蒸养门29和独立窑12墙体间设置密封条，则能够保障独立窑12内的热量不会轻易外泄，一方面保障了管片蒸养质量，一方面也使得工人工作温度不会太高。
实施例2：一种管片柔性生产线，构成如图2至图4所示，一种管片柔性生产线，包括生产浇筑线1、蒸养区11、静停区15、模具行走装置20和钢筋笼加工区17，所述蒸养区11的两侧均分别由近及远设置有静停区15和生产浇筑线1，所述模具行走装置20包括轨道21和搬运小车22，所述轨道21联通生产浇筑线1、蒸养区11和静停区15，所述搬运小车22设置于轨道21上，所述蒸养区11和两侧的静停区15上方整体设置有钢筋笼加工区17，所述钢筋笼加工区17不仅可以加工制造钢筋笼，还设置有用于吊装钢筋笼的吊具；通过在蒸养区11的两侧分别设置生产浇筑线1，从而使得生产浇筑线1经过系列工艺的管片模具能够以较近的距离放入两侧均开设有蒸养门29的独立窑12中，节省了转运时间；通过在蒸养区11的两侧分别设置静停区15，从而使得蒸养区11的两侧均能够停放管片模具，相比于静停区15放置在距离独立窑12和生产浇筑线1较远的位置或者单侧设置，能够有效减少管片模具转运的距离，从而提高转运效率；相比于不设置静停区15，将静停工序放置在独立窑12内的生产线，能够节省更多设备成本，因为管片模具静停通常需要两个小时以上，管片蒸养通常在四个小时以上，因此静停将占用独立窑12大量时间，从而导致生产效率低下。
通过在蒸养区11和两侧静停区15上方设置钢筋笼加工区17，从而节省原本用于钢筋笼制造加工的厂房占地面积，并且由于钢筋笼制造处距离向模具中放置钢筋笼的置笼区4较近，因此缩短了钢筋笼的搬运距离，提高了钢筋笼的安置效率；通过将浇筑振捣区5设置为上下分层式的结构，其中下层设置为静音振捣房6，上层设置为供砼区8，从而实现下层振捣、上层直接生产和产出混凝土至下层的模具中，相比于移动式混凝土浇筑的漏料情况，这种固定式供给混凝土的方式提高了混凝土供给的速度，并且减少了混凝土移动输送过程掉落的混凝土，从而更加干净环保。
所述的管片柔性生产线，所述蒸养区11并排设置有若干个独立窑12，每个独立窑12朝向静停区15的两侧均设置有蒸养门29，所述独立窑12内设置有若干个窑位14，所述静停区15在每个独立窑12两侧设置有若干个与窑位14对应的静停位16；单个独立窑12长12米，宽6米，高度3.5米，主要生产管片，同时可以兼顾生产PC板等其他预制构件，用途较为灵活，使用柔性流水线的独立窑12形式，可实现升温、恒温、降温的温度曲线精准控制，对于缩短脱模时间，减少管片裂缝具有重大的意义。独立窑12窑门在蒸养期间时刻保持关闭状态，减少了蒸汽的散逸和浪费，降低了管片的蒸养成本。
所述的管片柔性生产线，所述生产浇筑线1包括顺次设置的脱模区2、清理刷油区3、置笼区4、浇筑振捣区5和收面区10，所述浇筑振捣区5为上下分层式设计，所述下层为静音振捣房6，所述上层为供砼区8，所述供砼区8和钢筋笼加工区17联通，所述静音振捣房6内设置有振动机7，所述供砼区8设置有搅拌机9，所述搅拌机9的出料口连接至静音振捣房6内，所述收面区10对模具内的管片进行收面处理。
所述的管片柔性生产线，详见图3，还包括PLC主系统23、模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27，所述PLC主系统23分别与模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27电连接，所述模具行走系统24与搬运小车22电连接，所述混凝土浇注系统25分别与振动机7和搅拌机9连接，所述保温门系统26和蒸养门29电连接，所述独立窑12内设置有加热装置28，所述窑温控制系统27和加热装置28电连接；通过设置PLC主系统23对模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27进行分级控制，从而对整个管片柔性成产线上的设备进行精确高效的控制。
所述的管片柔性生产线，还设置有控制室，所述PLC主系统23设置于控制室内，所述PLC主系统23内配套设置有PLC控制器、控制面板、控制按钮、显示器、信号指示灯等用于控制的一系列完整元器件。
所述的管片柔性生产线，所述远离蒸养区11的一侧或两侧至少设置有两条生产浇筑线1；通过在蒸养区11一侧或两侧加设至少一条生产浇筑线1，从而提高了管片生产浇筑的效率，在需要提高产能的情况下特别适用，并且由于混凝土浇筑和钢筋笼制备均放置在二层，从而使得混生产浇筑线1在向两侧进行加设没有太多阻碍，对于后期产线升级改造较为有利。
所述的管片柔性生产线，所述搅拌机9为行星立轴强制式混凝土搅拌机；通过设置行星立轴强制式混凝土搅拌机，使得搅拌效率和质量均能够得到较好的保障，从而产出较高质量的混凝土。
所述的管片柔性生产线，所述振动机7为电驱动强制同步变频变幅振动台；通过设置电驱动强制同步变频变幅振动台，从而更加有利于进行不同幅度的振动工作，初振时以60Hz左右振动，便于混凝土快速流动充模，快浇筑满时，转为75Hz高频小幅振动，便于排气密实，高频小幅振动不容易使混凝土发生离析。
所述的管片柔性生产线，所述蒸养门29为电动闸门，所述电动闸门与独立窑12墙体间设置有密封条；通过将蒸养门29设置为电动闸门，从而方便闸门的开启和关闭，而通过在蒸养门29和独立窑12墙体间设置密封条，则能够保障独立窑12内的热量不会轻易外泄，一方面保障了管片蒸养质量，一方面也使得工人工作温度不会太高。
本发明的工作原理：
本发明是通过将生产浇筑线1、蒸养区11、静停区15、模具行走装置20和钢筋笼加工区17等有机布置成一种管片柔性生产线，生产线的配套设施齐全，占地面积更小，使得产线集中程度更高，从而改善生产工艺，提高生产效率。本发明配套设施齐全，占地面积更小，使得产线集中程度更高，从而改善生产工艺，提高生产效率。通过在蒸养区11的两侧分别设置生产浇筑线1，从而使得生产浇筑线1经过系列工艺的管片模具能够以较近的距离放入两侧均开设有蒸养门29的独立窑12中，节省了转运时间；通过在蒸养区11的两侧分别设置静停区15，从而使得蒸养区11的两侧均能够停放管片模具，相比于静停区15放置在距离独立窑12和生产浇筑线1较远的位置或者单侧设置，能够有效减少管片模具转运的距离，从而提高转运效率；相比于不设置静停区15，将静停工序放置在独立窑12内的生产线，能够节省更多设备成本，因为管片模具静停通常需要两个小时以上，管片蒸养通常在四个小时以上，因此静停将占用独立窑12大量时间，从而导致生产效率低下；通过在蒸养区11和两侧静停区15上方设置钢筋笼加工区17，从而节省原本用于钢筋笼制造加工的厂房占地面积，并且由于钢筋笼制造处距离向模具中放置钢筋笼的置笼区4较近，因此缩短了钢筋笼的搬运距离，提高了钢筋笼的安置效率；通过将浇筑振捣区5设置为上下分层式的结构，其中下层设置为静音振捣房6，上层设置为供砼区8，从而实现下层振捣、上层直接生产和产出混凝土至下层的模具中，相比于移动式混凝土浇筑的漏料情况，这种固定式供给混凝土的方式提高了混凝土供给的速度，并且减少了混凝土移动输送过程掉落的混凝土，从而更加干净环保；通过设置PLC主系统23对模具行走系统24、混凝土浇注系统25、保温门系统26和窑温控制系统27进行分级控制，从而对整个管片柔性成产线上的设备进行精确高效的控制；通过在蒸养区11一侧或两侧加设至少一条生产浇筑线1，从而提高了管片生产浇筑的效率，在需要提高产能的情况下特别适用，并且由于混凝土浇筑和钢筋笼制备均放置在二层，从而使得混生产浇筑线1在向两侧进行加设没有太多阻碍，对于后期产线升级改造较为有利；通过设置行星立轴强制式混凝土搅拌机，使得搅拌效率和质量均能够得到较好的保障，从而产出较高质量的混凝土；通过设置电驱动强制同步变频变幅振动台，从而更加有利于进行不同幅度的振动工作，初振时以60Hz左右振动，便于混凝土快速流动充模，快浇筑满时，转为75Hz高频小幅振动，便于排气密实，高频小幅振动不容易使混凝土发生离析；通过将蒸养门29设置为电动闸门，从而方便闸门的开启和关闭，而通过在蒸养门29和独立窑12墙体间设置密封条，则能够保障独立窑12内的热量不会轻易外泄，一方面保障了管片蒸养质量，一方面也使得工人工作温度不会太高。
Claims (8)
1.一种管片柔性生产线，其特征在于，包括生产浇筑线（1）、蒸养区（11）、静停区（15）、模具行走装置（20）和钢筋笼加工区（17），所述蒸养区（11）的两侧均分别由近及远设置有静停区（15）和生产浇筑线（1），所述模具行走装置（20）包括轨道（21）和搬运小车（22），所述轨道（21）联通生产浇筑线（1）、蒸养区（11）和静停区（15），所述搬运小车（22）设置于轨道（21）上，所述蒸养区（11）和两侧的静停区（15）上方整体设置有钢筋笼加工区（17），所述蒸养区（11）并排设置有若干个独立窑（12），每个独立窑（12）朝向静停区（15）的两侧均设置有蒸养门（29），所述独立窑（12）内设置有若干个窑位（14），所述静停区（15）在每个独立窑（12）两侧设置有若干个与窑位（14）对应的静停位（16）。
2.根据权利要求1所述的管片柔性生产线，其特征在于，所述生产浇筑线（1）包括顺次设置的脱模区（2）、清理刷油区（3）、置笼区（4）、浇筑振捣区（5）和收面区（10），所述浇筑振捣区（5）为上下分层式设计，下层为静音振捣房（6），上层为供砼区（8），所述供砼区（8）和钢筋笼加工区（17）联通，所述静音振捣房（6）内设置有振动机（7），所述供砼区（8）设置有搅拌机（9），所述搅拌机（9）的出料口连接至静音振捣房（6）内。
3.根据权利要求2所述的管片柔性生产线，其特征在于，还包括PLC主系统（23）、模具行走系统（24）、混凝土浇注系统（25）、保温门系统（26）和窑温控制系统（27），所述PLC主系统（23）分别与模具行走系统（24）、混凝土浇注系统（25）、保温门系统（26）和窑温控制系统（27）电连接，所述模具行走系统（24）与搬运小车（22）电连接，所述混凝土浇注系统（25）分别与振动机（7）和搅拌机（9）连接，所述保温门系统（26）和蒸养门（29）电连接，所述独立窑（12）内设置有加热装置（28），所述窑温控制系统（27）和加热装置（28）电连接。
4.根据权利要求3所述的管片柔性生产线，其特征在于，远离蒸养区（11）的一侧或两侧至少设置有两条生产浇筑线（1）。
5.根据权利要求3或4所述的管片柔性生产线，其特征在于，所述搅拌机（9）为行星立轴强制式混凝土搅拌机。
6.根据权利要求5所述的管片柔性生产线，其特征在于，所述振动机（7）为电驱动强制同步变频变幅振动台。
7.根据权利要求6所述的管片柔性生产线，其特征在于，所述蒸养门（29）为电动闸门。
8.根据权利要求7所述的管片柔性生产线，其特征在于，所述电动闸门与独立窑（12）墙体间设置有密封条。
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