CN110757629B - 一种质量可控的装配式楼梯模具及楼梯制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种质量可控的装配式楼梯模具及楼梯制造方法，其中，下部模板固定在多个振动平台上，底模板上安装有多个监测混凝土浇筑密实度的超声波探测器，梯级模板顶部水平段设置灌注口，并且，梯级模板上沿着其长度方向还均匀开设有多个溢浆孔。龙门架跨在下部模板上，并可沿静压导轨移动。龙门架的横梁与梯级模板通过液压伸缩杆相连，横梁上、位于灌注口上方位置设置有吊料斗通过的缺口，整个装配式楼梯模具通过PLC控制。本发明的装配式楼梯模具自动化程度高，可实现自动合模、脱模，生产效率高，同时降低了工人的劳动强度。通过超声波探测器配合振动平台，能够保证浇筑件各位置的密实度，从而保证成品率，降低生产成本。

Description

一种质量可控的装配式楼梯模具及楼梯制造方法

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种质量可控的装配式楼梯模具及楼梯制造方法。

背景技术

装配式混凝土楼梯模具是住宅工业化的应生产物，通过工厂预制、现场装配，缩短工期，降低成本。传统的装配式模具包括两相对的侧模板、沿纵向相对间隔设置在侧模板两侧的底模板和梯级模板、以及设置在底模板、梯级模板纵向两相对端的两封头板，各模板共同形成成型楼梯的模腔。生产时，底模板平放，并在其上安放钢筋笼，然后合上梯级模板，通过吊具将整个模具立起。模具组装完成后，再行浇筑混凝土。拆模时，再通过吊具将模具翻转至水平，吊起梯级模板，露出成型的楼梯，完成脱模。模具的自动化程度低，整个生产过程操作繁琐，工人工作量大，生产效率低。

中国专利CN205935678U公开了一种装配式楼梯模具拆装装置，生产时，底模板在第二伸缩机构驱动下翻转至竖直，第一伸缩机构推动梯级模板向底模板移动。脱模时，第一伸缩机构回缩，第二伸缩机构带动底模板和成型的楼梯翻转至水平，由龙门吊吊出。该拆装装置虽然在一定程度上提高了工作效率，减轻了工人的劳动强度，但立式浇筑不利于混凝土的密实度。此外，现有的装配式楼梯模具还普遍存在浇筑成型过程中，缺乏有效的质量控制，一旦吊运出的成品楼梯检测出质量不合格，只能报废处理，造成时间成本、经济成本的损失。

发明内容

本发明提出一种自动化程度高、质量可控的装配式楼梯模具。本发明还提出通过该装配式楼梯模具制造楼梯的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种质量可控的装配式楼梯模具，包括底座、龙门架、下部模板、梯级模板和两静压导轨；所述下部模板为一体结构，主要由底模板、前侧模板、后侧模板和两封头板构成；所述下部模板两头水平设置，所述底座上、位于所述下部模板下方位置，沿着所述下部模板长度方向间隔均匀地垂直固定有多个高度依次增大的支座，每一支座顶部均固定安装有微型振动平台，所述下部模板固定在多个微型振动平台上；

所述底模板上均匀开设若干第一通孔，每一第一通孔内安装用于监测混凝土浇筑密实度的超声波探测器；所述梯级模板顶部水平段设置灌注口，并且，所述梯级模板上沿着其长度方向还均匀开设有多个溢浆孔，每一溢浆孔上均安装有第一电动调节阀；

所述两静压导轨平行相对设置，并固定在所述底座上端面上；所述下部模板位于所述两静压导轨之间，并垂直于所述两静压导轨；所述龙门架包括一体连接的横梁和两门型立柱，所述两门型立柱分别一一对应地垂直安装在所述两静压导轨上，所述两静压导轨均由配套的直线电机驱动；所述龙门架跨在所述下部模板上，并可沿静压导轨移动；所述横梁与所述梯级模板间通过若干液压伸缩杆相连接，所述横梁上、位于所述灌注口上方位置设置有供混凝土浇筑用的桁车吊料斗通过的缺口；所述横梁底部还安装有用于远程监控的摄像头；所述装配式楼梯模具通过PLC控制。

进一步地，所述底模板和上封头板上分别均匀地开设若干第二通孔，每一第二通孔内安装一蒸汽喷嘴，蒸汽由主蒸汽管引自厂用蒸汽总管，经蒸汽减压装置减压后，通过多路分支蒸汽管一一接至各蒸汽喷嘴，所述主蒸汽管上安装有第二电动调节阀；所述底模板底部固定有电加热器，并且，所述底模板上还开孔并安装有温度传感器和湿度传感器；通过PLC控制，实现混凝土浇筑件的恒温恒湿养护。

进一步地，所述蒸汽减压装置为减温减压阀。

进一步地，所述上封头板上开设有第三通孔，第三通孔内安装压缩空气喷嘴，所述底座上端面固定有空气压缩机，所述压缩空气喷嘴与所述空气压缩机通过压缩空气管道相连；所述底模板底部水平段开设有废料出口，所述废料出口上安装有电动插板阀，通过PLC控制，实现模具内空气吹扫。

进一步地，所述底模板和所述两封头板上分别均匀开设若干第四通孔，每一第四通孔内安装一第一脱模剂喷嘴，每一第一脱模剂喷嘴连接一第一分支脱模剂管，多个第一分支脱模剂管连至第一脱模剂总管，所述第一脱模剂总管与第一脱模剂泵相连，所述第一脱模剂泵通过第二脱模剂总管连至脱模剂储箱，所述第一脱模剂泵固定在所述底座上端面上；

所述梯级模板上均匀开设有若干第五通孔，每一第五通孔内安装一第二脱模剂喷嘴，每一第二脱模剂喷嘴连接一第二分支脱模剂管，所述横梁底部固定一分路箱，所述分路箱上设有与第二分支脱模剂管数量相等且一一对应匹配的接口，多个第二分支脱模剂管连接至所述分路箱上；所述分路箱通过第三脱模剂总管连接至第二脱模剂泵，所述第二脱模剂泵通过第四脱模剂总管连至所述脱模剂储箱，所述第二脱模剂泵固定在所述底座上端面上；所述第三脱模剂总管和各第二分支脱模剂管均为软管，所述横梁底部固定设置若干管钩，多根第二分支脱模剂管通过管钩挂住；通过PLC控制，实现模具内表面自动脱模剂喷涂。

进一步地，所述第一脱模剂泵和所述第二脱模剂泵均选用油泵。

进一步地，所述灌注口包括喇叭口和与所述喇叭口相连的直管段，所述直管段与所述梯级模板相连。

一种楼梯制造方法，包括如下步骤：

步骤1)、吹扫模具，并通过摄像头远程监控模具内是否吹扫干净；如不干净，则人工控制，再次进行吹扫；

步骤2)、模板内表面脱模剂喷涂，持续时间2～3分钟；

步骤3)、将预制的钢筋笼吊置于底模板上；

步骤4)、移动龙门架，并伸长液压伸缩杆，使梯级模板和下部模板合模；

步骤5)、从灌注口注入混凝土，同时，启动各微型振动平台，过程中，通过摄像头监控各溢浆孔是否溢浆，若溢浆孔溢出水泥浆，则关闭对应的溢浆孔；自下而上依次关闭各溢浆孔后，完成混凝土浇筑；

步骤6)、超声波探测浇筑的混凝土密实度，至符合要求时，关闭各微型振动平台；

步骤7)、通过蒸汽和电加热器，对浇筑件进行12小时恒温恒湿养护；

步骤8)、通过液压伸缩杆升起梯级模板，将脱模的楼梯预制构件通过龙门吊吊至存放位置。

进一步地，步骤7)中，温度为20℃±2℃，相对湿度为95％。

本发明的有益效果在于：

本发明的装配式楼梯模具自动化程度高，可实现自动合模、脱模，生产效率高，同时降低了工人的劳动强度。该模具水平设置，可实现水平浇筑、水平吊运，避免了脱模后的翻转过程。此外，通过在梯级模板上设置溢浆孔，并通过摄像头观察，解决了混凝土自动注浆充盈密实的问题。而通过超声波探测器配合微型振动平台更是能够保证混凝土浇筑件各位置的紧实度，从而保证成品率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的装配式楼梯模具的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为图1的俯视图；

附图标记：1-底座，2-静压导轨，3-龙门架，4-下部模板，5-梯级模板，6-支座，7-液压伸缩杆，8-灌注口，9-空气压缩机，10-第一脱模剂泵，11-蒸汽减压装置，12-分路箱，13-电加热器，14-蒸汽喷嘴，15-压缩空气喷嘴，16-第一脱模剂喷嘴，17-管钩，18-微型振动平台，19-超声波探测器，20-摄像头，21-废料出口，22-溢浆孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的装配式楼梯模具及楼梯制造方法作进一步地详细说明。

如图1至3所示的装配式楼梯模具，包括底座1、龙门架3、下部模板4、梯级模板5和两静压导轨2。下部模板4为一体结构，主要由底模板、前侧模板、后侧模板和两封头板构成。下部模板4两头水平设置，底座1上、位于下部模板4下方位置，沿着下部模板4长度方向间隔均匀地垂直固定有多个高度依次增大的支座6，每一支座6顶部均固定安装有微型振动平台18，下部模板4固定在多个微型振动平台18上。

底模板上均匀开设若干第一通孔，每一第一通孔内安装用于监测混凝土浇筑密实度的超声波探测器19。梯级模板5顶部水平段设置灌注口8，灌注口8包括喇叭口和与喇叭口相连的直管段，直管段与梯级模板5相连。梯级模板5上沿着其长度方向还均匀开设有多个溢浆孔22，每一溢浆孔22上均安装有第一电动调节阀。

两静压导轨2平行相对设置，并固定在底座1上端面上。下部模板4位于两静压导轨2之间，并垂直于两静压导轨2。龙门架3包括一体连接的横梁和两门型立柱，两门型立柱分别一一对应地垂直安装在两静压导轨2上，两静压导轨2均由配套的直线电机驱动。龙门架3跨在下部模板4上，并可沿静压导轨2移动。横梁与梯级模板5间通过若干液压伸缩杆7相连接，横梁上、位于灌注口8上方位置设置有供混凝土浇筑用的桁车吊料斗通过的缺口。横梁底部还安装有用于远程监控的摄像头20，装配式楼梯模具通过PLC控制，监控图像同步显示于控制室显示屏上。

作为上述方案的改进，底模板和上封头板上分别均匀地开设若干第二通孔，每一第二通孔内安装一蒸汽喷嘴14，蒸汽由主蒸汽管引自厂用蒸汽总管，经蒸汽减压装置11减压后，通过多路分支蒸汽管一一接至各蒸汽喷嘴14，主蒸汽管上安装有第二电动调节阀。底模板底部固定有电加热器13，并且，底模板上还开孔并安装有温度传感器和湿度传感器。本实施例中，蒸汽减压装置11为减温减压阀。通过PLC控制，实现混凝土浇筑件的恒温恒湿养护，可提高早期强度，并实现提前拆模，进一步提高生产效率。

上封头板上开设有第三通孔，第三通孔内安装压缩空气喷嘴15，底座1上端面固定有空气压缩机9，压缩空气喷嘴15与空气压缩机9通过压缩空气管道相连。底模板底部水平段开设有废料出口21，废料出口21上安装有电动插板阀(硬密封)。通过PLC控制，实现模具内空气吹扫，模具内的碎料、杂质由废料出口21排出，吹扫完成后，废料出口21通过电动插板阀关上，保证废料出口21不漏浆。

底模板和两封头板上分别均匀开设若干第四通孔，每一第四通孔内安装一第一脱模剂喷嘴16，每一第一脱模剂喷嘴16连接一第一分支脱模剂管，多个第一分支脱模剂管连至第一脱模剂总管，第一脱模剂总管与第一脱模剂泵10相连，第一脱模剂泵10通过第二脱模剂总管连至脱模剂储箱，第一脱模剂泵10固定在底座1上端面上。

梯级模板5上均匀开设有若干第五通孔，每一第五通孔内安装一第二脱模剂喷嘴，每一第二脱模剂喷嘴连接一第二分支脱模剂管，横梁底部固定一分路箱12，分路箱12上设有与第二分支脱模剂管数量相等且一一对应匹配的接口，多个第二分支脱模剂管连接至分路箱12上。分路箱12通过第三脱模剂总管连接至第二脱模剂泵，第二脱模剂泵通过第四脱模剂总管连至脱模剂储箱，第二脱模剂泵固定在底座1上端面上。第三脱模剂总管和各第二分支脱模剂管均为软管，横梁底部固定设置若干管钩17，多根第二分支脱模剂管通过管钩17挂住。本实施例中，第一脱模剂泵10和第二脱模剂泵均选用油泵。通过PLC控制，实现模具内表面自动脱模剂喷涂，解决了人工刷脱模剂不均匀的问题，从而解决了预制楼梯表面的外观缺陷问题。

一种楼梯的制造方法，包括如下步骤：

步骤1)、启动空气压缩机9吹扫模具，并通过摄像头20远程监控模具内是否吹扫干净。如不干净，则人工控制，再次进行吹扫。

步骤2)、启动第一脱模剂泵10和第二脱模剂泵进行模板内表面脱模剂喷涂，持续时间2～3分钟。

步骤3)、将预制的钢筋笼通过桁车吊置于底模板上，通过摄像头20远程监控模具内钢筋笼的安放及保护层垫块设置情况。

步骤4)、移动龙门架3，并伸长液压伸缩杆7，使梯级模板5和下部模板4合模。

步骤5)、从灌注口8注入混凝土，同时，启动各微型振动平台18，过程中，通过摄像头20监控各溢浆孔22是否溢浆，若溢浆孔22溢出水泥浆，则关闭对应的第一电动调节阀，从而关闭对应的溢浆孔22。自下而上依次关闭各溢浆孔22后，完成混凝土浇筑。

步骤6)、超声波探测浇筑的混凝土密实度，至符合要求时，关闭各微型振动平台18。

步骤7)、通过蒸汽和电加热器13，对浇筑件进行12小时恒温恒湿养护，温度为20℃±2℃，相对湿度为95％(温度传感器与电加热器13连锁，湿度传感器与第二电动调节阀连锁)。

步骤8)、通过液压伸缩杆7升起梯级模板5，将脱模的楼梯预制构件通过桁车吊至存放位置(浇筑好的混凝土构件上有用于吊运的吊钉)。

需要指出，本实施例中，静压导轨2、液压伸缩杆7和微型振动平台18均是现有的。静压导轨2通过液体静压丝杠螺母副传动带动导轨直线高精度运动，从而能够实现梯级模板5和下部模板4间的精准对接。

本实施例中，下部模板4是一体式结构，当然，也可以仿照现有的混凝土模具，将下部模板4做成分体式结构，即底模板、前侧模板、后侧模板和两封头板间通过螺栓进行连接。另外，还可以是前侧模板、后侧模板和两封头板分别与底模板铰接的结构形式，在此不赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术方法范围内，可轻易想到的替换或变换方法，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，包括底座(1)、龙门架(3)、下部模板(4)、梯级模板(5)和两静压导轨(2)；下部模板(4)为一体结构，主要由底模板、前侧模板、后侧模板和两封头板构成；下部模板(4)两头水平设置，底座(1)上、位于下部模板(4)下方位置，沿着下部模板(4)长度方向间隔均匀地垂直固定有多个高度依次增大的支座(6)，每一支座(6)顶部均固定安装有微型振动平台(18)，下部模板(4)固定在多个微型振动平台(18)上；

所述底模板上均匀开设若干第一通孔，每一第一通孔内安装用于监测混凝土浇筑密实度的超声波探测器(19)；梯级模板(5)顶部水平段设置灌注口(8)，并且，梯级模板(5)上沿着其长度方向还均匀开设有多个溢浆孔(22)，每一溢浆孔(22)上均安装有第一电动调节阀；

所述两静压导轨(2)平行相对设置，并固定在底座(1)上端面上；下部模板(4)位于所述两静压导轨(2)之间，并垂直于所述两静压导轨(2)；龙门架(3)包括一体连接的横梁和两门型立柱，所述两门型立柱分别一一对应地垂直安装在所述两静压导轨(2)上，所述两静压导轨(2)均由配套的直线电机驱动；龙门架(3)跨在下部模板(4)上，并可沿静压导轨(2)移动；所述横梁与梯级模板(5)间通过若干液压伸缩杆(7)相连接，所述横梁上、位于灌注口(8)上方位置设置有供混凝土浇筑用的桁车吊料斗通过的缺口；所述横梁底部还安装有用于远程监控的摄像头(20)；所述装配式楼梯模具通过PLC控制。

2.根据权利要求1所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，所述底模板和上封头板上分别均匀地开设若干第二通孔，每一第二通孔内安装一蒸汽喷嘴(14)，蒸汽由主蒸汽管引自厂用蒸汽总管，经蒸汽减压装置(11)减压后，通过多路分支蒸汽管一一接至各蒸汽喷嘴(14)，所述主蒸汽管上安装有第二电动调节阀；所述底模板底部固定有电加热器(13)，并且，所述底模板上还开孔并安装有温度传感器和湿度传感器；通过PLC控制，实现混凝土浇筑件的恒温恒湿养护。

3.根据权利要求2所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，蒸汽减压装置(11)为减温减压阀。

4.根据权利要求1所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，所述上封头板上，开设有第三通孔，第三通孔内安装压缩空气喷嘴(15)，底座(1)上端面固定有空气压缩机(9)，压缩空气喷嘴(15)与空气压缩机(9)通过压缩空气管道相连；所述底模板底部水平段开设有废料出口(21)，废料出口(21)上安装有电动插板阀，通过PLC控制，实现模具内空气吹扫。

5.根据权利要求1所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，所述底模板和所述两封头板上分别均匀开设若干第四通孔，每一第四通孔内安装一第一脱模剂喷嘴(16)，每一第一脱模剂喷嘴(16)连接一第一分支脱模剂管，多个第一分支脱模剂管连至第一脱模剂总管，所述第一脱模剂总管与第一脱模剂泵(10)相连，第一脱模剂泵(10)通过第二脱模剂总管连至脱模剂储箱，第一脱模剂泵(10)固定在底座(1)上端面上；

梯级模板(5)上均匀开设有若干第五通孔，每一第五通孔内安装一第二脱模剂喷嘴，每一第二脱模剂喷嘴连接一第二分支脱模剂管，所述横梁底部固定一分路箱(12)，分路箱(12)上设有与第二分支脱模剂管数量相等且一一对应匹配的接口，多个第二分支脱模剂管连接至分路箱(12)上；分路箱(12)通过第三脱模剂总管连接至第二脱模剂泵，所述第二脱模剂泵通过第四脱模剂总管连至所述脱模剂储箱，所述第二脱模剂泵固定在底座(1)上端面上；所述第三脱模剂总管和各第二分支脱模剂管均为软管，所述横梁底部固定设置若干管钩(17)，多根第二分支脱模剂管通过管钩(17)挂住；通过PLC控制，实现模具内表面自动脱模剂喷涂。

6.根据权利要求5所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，第一脱模剂泵(10)和所述第二脱模剂泵均选用油泵。

7.根据权利要求1所述的质量可控的装配式楼梯模具，其特征在于，灌注口(8)包括喇叭口和与所述喇叭口相连的直管段，所述直管段与梯级模板(5)相连。

8.一种楼梯制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)、吹扫模具，并通过摄像头(20)远程监控模具内是否吹扫干净；如不干净，则人工控制，再次进行吹扫；

步骤2)、模板内表面脱模剂喷涂，持续时间2～3分钟；

步骤3)、将预制的钢筋笼吊置于底模板上；

步骤4)、移动龙门架(3)，并伸长液压伸缩杆(7)，使梯级模板(5)和下部模板(4)合模；

步骤5)、从灌注口(8)注入混凝土，同时，启动各微型振动平台(18)，过程中，通过摄像头(20)监控各溢浆孔(22)是否溢浆，若溢浆孔(22)溢出水泥浆，则关闭对应的溢浆孔(22)；自下而上依次关闭各溢浆孔(22)后，完成混凝土浇筑；

步骤6)、超声波探测浇筑的混凝土密实度，至符合要求时，关闭各微型振动平台(18)；

步骤7)、通过蒸汽和电加热器(13)，对浇筑件进行12小时恒温恒湿养护；

步骤8)、通过液压伸缩杆(7)升起梯级模板(5)，将脱模的楼梯预制构件吊至存放位置。

9.根据权利要求8所述的楼梯制造方法，其特征在于，步骤7)中，温度为20℃±2℃，相对湿度为95％。

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