CN113231580B - 一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，包括以下步骤：步骤S1、制备平面的钢筋网片；步骤S2、将平面的钢筋网片弯弧成型，形成半圆弧的钢筋网片，将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片；步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品。本发明通过机械生产钢筋平面网片，然后通过专用弯弧设备将网片弯曲成弧，最后将将网片拼接成环并穿插拉钩筋最终形成部品，可以减少钢筋绑扎的人力投入，提升钢筋绑扎质量，提升桥塔施工效率。

Description

一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺

技术领域

本发明涉及钢筋部品成型工艺领域。更具体地说，本发明涉及一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺。

背景技术

混凝土桥塔在大跨径斜拉桥、悬索桥中应用广泛，从横亘伶仃洋的港珠澳大桥、跨域高山的贵州平塘特大桥到横亘长江的武汉二七长江大桥，桥塔建造过程中，钢筋绑扎是极其重要的一环。传统钢筋绑扎施工，多采用塔上人工绑扎，目前钢筋绑扎也渐渐转向后场，将钢筋制作成网片单元件，吊装到塔上，进行网片拼接。即便如此，钢筋加工依旧属于劳动密集型作业，且耗时耗力。钢筋部品化施工是未来桥梁领域建设的方向之一，在后场通过机械化制作钢筋网片单元，在胎架内将网片单元拼装成节段部品，最后整体吊装上塔对接，最终实现桥塔钢筋部品化施工。可以提高钢筋绑扎质量、缩短工期、有效缓解用工荒等行业发展问题。

机械化制作钢筋网片，是桥塔建设部品化的基础，一般分为两步，首先制作超大的平面网片，然后将平面网片进行弯折形成空间结构。然而对于不同的桥塔，塔柱截面形状不同，弯折机构不相同，对于圆形索塔且有多层主筋，首先需要将平面网片弯折成为弧形，同时拼接成环。然后将环形网片放入胎架内，环环嵌套并穿插拉钩筋形成节段部品。由于平面网片面积大、质量重、自身有较大的柔性，网片的制作、弯弧是重点难题。

发明内容

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明的一优选实施方案提供了一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，包括以下步骤：

步骤S1、制备平面的钢筋网片；

步骤S2、将平面的钢筋网片弯弧成型，形成半圆弧的钢筋网片，将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片；

步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、经过闪光对焊将箍筋连接成通长钢筋，将通长钢筋切制成规定的长度后，继续输送到箍筋备料台上；

S12、箍筋备料台上的通长箍筋牵引至平面弯折机构，平面弯折机构上具有多组可横向移动的箍筋卡槽，所述箍筋卡槽驱动箍筋移动完成平面弯折；

S13、将主筋布置在箍筋上，并进行焊接，待所有主筋完成焊接后，即完成单张平面的钢筋网片的制作；

S14、平面的钢筋网片制作完成后，将固形工装固定在网片上，防止网片转运存放过程中发生变形；

S15、重复S11～S14直至所有平面的钢筋网片制作完成。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S2中，利用弯弧装置将平面的钢筋网片弯弧成型，所述弯弧装置包括台座以及若干个弯弧机构，所述台座为半圆弧型，所述弯弧机构沿着所述台座的弧面间隔分布；

所述弯弧机构包括钢筋抓取机构、网片撑杆以及动力机构，所述钢筋抓取机构连接于所述网片撑杆上，用于抓取待弯弧的钢筋网片，所述钢筋抓取机构连接于所述动力机构，在所述动力机构的驱动下可实现伸缩，以对钢筋网片进行弯折变形。

本发明的另一优选实施方案，所述网片撑杆一端连接所述钢筋抓取机构，另一端可转动铰接于转盘，所述网片撑杆可沿着所述转盘和所述网片撑杆之间的铰接点为轴进行转动，通过转动所述网片撑杆，以调节其角度。

本发明的另一优选实施方案，所述转盘上安装有固定支架，可伸缩杆一端连接于所述网片撑杆，另一端连接于所述固定支架，通过调节所述可伸缩杆的长度，从而控制所述网片撑杆转动角度；所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架，和所述钢筋抓取机构分别位于所述网片撑杆的两侧。

本发明的另一优选实施方案，所述转盘设置在滑台上，所述滑台可沿着轨道滑动，所述滑台位于所述网片撑杆的一侧，且与所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架同侧。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S2，具体为：

S21、将钢筋网片临时固定，若干个所述弯弧机构围着所述台座的弧面间隔分布，且所述弯弧机构中的所述钢筋抓取机构位于所述网片撑杆远离所述台座的一侧，机械设备对钢筋网片进行牵拉，使其发生初步变形；

S22、利用所述钢筋抓取机构抓取钢筋网片，启动所述动力机构带动所述钢筋抓取机构回缩，带动钢筋网片往两侧移动，使得钢筋网片逐步变形；

S23、随着所述钢筋抓取机构的逐步回缩，使得钢筋网片逐步靠近所述网片撑杆，并紧贴于所述网片撑杆紧紧贴在撑杆上，贴紧后，将钢筋网片上的钢筋抱紧；

S24、根据钢筋网片涉及的弯折参数，通过调节所述可伸缩杆的长度来调整所述网片撑杆的倾斜交底，从而使得钢筋网片弯折之后实现顶口、底扣尺寸不同；

步骤S25、根据设计的钢筋网片的圆弧尺寸，在液压油缸的驱动下，所有弯弧机构中的滑台向一个方向移动。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S2还包括：

步骤S26、当钢筋网片的圆弧达到设计的尺寸时，卸下弯弧机构后，使钢筋网片的尺寸符合设计要求，形成弧形的钢筋网片；

步骤S27、将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S2中，利用弯弧装置将平面的钢筋网片弯弧成型，在所述步骤S21之前还需进行以下操作：

S20、将网片的中部临时固定在网片支架上，所述网片支架包括一端铰接设置的两块对板，以及设置在二者之间的液压杆，所述液压杆的固定端连接于其中一块对板，伸缩端连接于另一块对板，此时所述网片支架为折叠状态，且连接于所述液压杆的固定端的所述对板搁置在地面；

利用所述液压杆伸长，以使得连接于所述液压杆的伸缩端的所述对板沿着另一对板转动，直至连接于所述液压杆的伸缩端的所述对板垂直于地面。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品，具体为：

S31、先安装位于内侧的环形网片，将另外的环形网片起吊放置指定位置，调整确定好位置后，进行下一环的环形的放置，直至同节段所有的环形网片全部放入；

S34、网片全部成环后，穿插拉钩筋，构建完整的钢筋部品。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过机械生产钢筋平面网片，然后通过专用弯弧设备将网片弯曲成弧，最后将将网片拼接成环并穿插拉钩筋最终形成部品，可以减少钢筋绑扎的人力投入，提升钢筋绑扎质量，提升桥塔施工效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中单个弯弧机构的结构示意图。

图2为本发明中弯弧装置的结构示意图。

图3为本发明中网片支架的结构示意图；

图4为本发明中两个弧形的钢筋网片的拼接安装结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1-4所示，本发明的一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，包括以下步骤：

步骤S1、制备平面的钢筋网片；

步骤S2、将平面的钢筋网片弯弧成型，形成半圆弧的钢筋网片，将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片；

步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品。

其中，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、经过闪光对焊将箍筋连接成通长钢筋，将通长钢筋切制成规定的长度后，继续输送到箍筋备料台上；

S12、箍筋备料台上的通长箍筋牵引至平面弯折机构，平面弯折机构上具有多组可横向移动的箍筋卡槽，所述箍筋卡槽驱动箍筋移动完成平面弯折；

S13、将主筋布置在箍筋上，并进行焊接，待所有主筋完成焊接后，即完成单张平面的钢筋网片的制作；

S14、平面的钢筋网片制作完成后，将固形工装固定在网片上，防止网片转运存放过程中发生变形；

S15、重复S11～S14直至所有平面的钢筋网片制作完成。

另一优选实施方案，所述步骤S2中，利用弯弧装置将平面的钢筋网片弯弧成型，所述弯弧装置包括台座以及若干个弯弧机构13，所述台座13为半圆弧型，所述弯弧机构沿着所述台座13的弧面间隔分布；

其中所述弯弧机构包括钢筋抓取机构10、网片撑杆6以及动力机构7，所述钢筋抓取机构10连接于所述网片撑杆6上，用于抓取待弯弧的钢筋网片，所述钢筋抓取机构10连接于所述动力机构7，在所述动力机构7的驱动下可实现伸缩，以对钢筋网片进行弯折变形。

上述实施方案中，所有所述弯弧机构位于钢筋网片和所述台座13之间，利用所述钢筋抓取机构10连接所述网片撑杆6，再控制所述钢筋抓取机构10回缩，从而将钢筋网片往回拉，实现对钢筋网片的弯折变形，通过控制所述钢筋抓取机构10的回缩程度，可以控制钢筋网片的弯折程度。

所述钢筋抓取机构10具体结构不受限制，只要可以抓取连接钢筋网片即可，为了施工方便，可以是抓钩。

由于桥塔截面尺寸随着标高的增加而变化，因此弯折后的网片圆弧半径、主筋斜率也变化，为了更好实现钢筋网片弧度的弯折，对所述网片撑杆6进行改进，使得其角度可变，再结合上述钢筋抓取机构10在所述动力机构7的驱动下可实现伸缩，从而对钢筋网片进行弧度、内径可变的弯折变形，具体为，所述网片撑杆6一端连接所述钢筋抓取机构10，另一端可转动铰接于转盘3，所述网片撑杆6可沿着所述转盘3和所述网片撑杆6之间的铰接点为轴进行转动，通过转动所述网片撑杆6，以调节其角度。

其中所述网片撑杆6的倾斜角度可以是人工调，也可以是利用设备进行带动，下面提供了一种所述网片撑杆6实现转动，倾斜角度可调的一种具体实施方式，所述转盘3上安装有固定支架4，可伸缩杆5一端连接于所述网片撑杆6，另一端连接于所述固定支架4，通过调节所述可伸缩杆5的长度，从而控制所述网片撑杆6转动角度。

为了考虑到实现整个弯折过程的平衡和便于施工，进行了以下设定，所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架，和所述钢筋抓取机构分别位于所述网片撑杆的两侧。

本发明的另一优选实施方案，所述转盘设置在滑台上，所述滑台可沿着轨道滑动，所述滑台位于所述网片撑杆的一侧，且与所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架同侧。

所述钢筋抓取机构10通过钢丝绳9连接于所述动力机构7，所述钢丝绳一端连接于所述钢筋抓取机构10，另一端穿过所述网片撑杆6之后，再连接于所述动力机构，且所述钢丝绳9可沿着所述网片撑杆6的厚度方向前后穿梭。所述动力机构7为电动绞车，其转动即可以方便快捷的对钢丝绳进行进收缩牵扯。所述钢筋抓取机构10位于所述网片撑杆6远离所述台座13的一侧。

考虑到如果直接利用所述网片撑杆6角度倾斜和所述电动绞车转动拉动所述钢筋抓取机构10对钢筋网片的刚性牵扯，会造成钢筋网片局部受力不均匀，造成局部变形不均匀，针对该种现象，本申请进行了以下改进，所述转盘3可绕着滑台2在一定角度范围内转动，且二者可实现无阻力滑动转动，这样在利用所述网片撑杆6角度倾斜和所述电动绞车转动拉动所述钢筋抓取机构10对钢筋网片进行弯折牵扯时，如果受力不均匀，那么自然会带动所述转盘3绕着滑台2，直至受力均匀，使网片受力均匀、弯曲成弧，而不产生局部不均匀变形。

需要说明的是，所述钢筋抓取机构10可以是一个多钟多个，具体数量不被显示，优选的是多个，多个钢筋抓取机构10分别沿所述网片撑杆6的高度方向分布，这样可以大范围对钢筋网片进行抓取，对于钢筋网片来说，受力更为均匀，弯折更为均匀，进行后续的弯折，如果只是一个，则会导致弯折拉动过程中受力不均匀。

本发明的另一优选实施方案中，所述步骤S2，将平面的钢筋网片弯弧成型，形成半圆弧的钢筋网片，将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片，具体为：

S20、将网片的中部临时固定在网片支架11上，所述网片支架11包括一端铰接设置的两块对板111，以及设置在二者之间的液压杆112，所述液压杆112的固定端连接于其中一块对板111，伸缩端连接于另一块对板111，此时所述网片支架11为折叠状态，且连接于所述液压杆112的固定端的所述对板111搁置在地面；

利用所述液压杆112伸长，以使得连接于所述液压杆112的伸缩端的所述对板111沿着另一对板111转动，直至连接于所述液压杆112的伸缩端的所述对板111垂直于地面。

S21、将钢筋网片12临时固定，若干个所述弯弧机构围着所述台座13的弧面间隔分布，且所述弯弧机构中的所述钢筋抓取机构10位于所述网片撑杆6远离所述台座13的一侧，机械设备对钢筋网片12进行牵拉，使其发生初步变形；

S22、利用所述钢筋抓取机构10抓取钢筋网片，启动所述动力机构7带动所述钢筋抓取机构10回缩，带动钢筋网片12往两侧移动，使得钢筋网片12逐步变形；所述动力机构7为电动轿车。

电动绞车牵拉时，所述网片撑杆6可以随着所述转盘3转动，使钢筋网片受力均匀、弯曲成弧，而不产生局部不均匀变形。

S23、随着所述钢筋抓取机构10的逐步回缩，使得钢筋网片12逐步靠近所述网片撑杆6，并紧贴于所述网片撑杆6紧紧贴在撑杆6上，贴紧后，所述网片撑杆6上设置有抱夹机构8，将钢筋网片12上的钢筋抱紧；

S24、根据钢筋网片12涉及的弯折参数，通过调节所述可伸缩杆5的长度来调整所述网片撑杆6的倾斜交底，从而使得钢筋网片12弯折之后实现顶口、底扣尺寸不同。

步骤S25、根据设计的钢筋网片12的圆弧尺寸，在液压油缸的驱动下，多个弯弧机构中的滑台向一个方向以不同的速度移动，中间的弯弧机构的滑台速度小，越往两侧，滑台速度越大。

步骤S26、当钢筋网片12的圆弧达到设计的尺寸时，此时中间滑台不动，两侧滑台继续移动微小距离，形成过弯，使网片卸下弯弧机构后，钢筋网片12回弹使得其尺寸符合设计要求，形成弧形的钢筋网片；

步骤S27、将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片。

本发明的另一优选实施方案，所述步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品，具体为：

S31、先安装位于内侧的环形网片，将另外的环形网片起吊放置指定位置，调整确定好位置后，进行下一环的环形的放置，直至同节段所有的环形网片全部放入；

S34、网片全部成环后，穿插拉钩筋，构建完整的钢筋部品。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、制备平面的钢筋网片；

步骤S2、将平面的钢筋网片弯弧成型，形成半圆弧的钢筋网片，将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片；

步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品；

所述步骤S2中，利用弯弧装置将平面的钢筋网片弯弧成型，所述弯弧装置包括台座以及若干个弯弧机构，所述台座为半圆弧型，所述弯弧机构沿着所述台座的弧面间隔分布；

所述弯弧机构包括钢筋抓取机构、网片撑杆以及动力机构，所述钢筋抓取机构连接于所述网片撑杆上，用于抓取待弯弧的钢筋网片，所述钢筋抓取机构连接于所述动力机构，在所述动力机构的驱动下可实现伸缩，以对钢筋网片进行弯折变形；

所述网片撑杆一端连接所述钢筋抓取机构，另一端可转动铰接于转盘，所述网片撑杆可沿着所述转盘和所述网片撑杆之间的铰接点为轴进行转动，通过转动所述网片撑杆，以调节其角度；

所述转盘上安装有固定支架，可伸缩杆一端连接于所述网片撑杆，另一端连接于所述固定支架，通过调节所述可伸缩杆的长度，从而控制所述网片撑杆转动角度；所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架，和所述钢筋抓取机构分别位于所述网片撑杆的两侧。

2.根据权利要求1所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

S11、经过闪光对焊将箍筋连接成通长钢筋，将通长钢筋切制成规定的长度后，继续输送到箍筋备料台上；

S12、箍筋备料台上的通长箍筋牵引至平面弯折机构，平面弯折机构上具有多组可横向移动的箍筋卡槽，所述箍筋卡槽驱动箍筋移动完成平面弯折；

S13、将主筋布置在箍筋上，并进行焊接，待所有主筋完成焊接后，即完成单张平面的钢筋网片的制作；

S14、平面的钢筋网片制作完成后，将固形工装固定在网片上，防止网片转运存放过程中发生变形；

S15、重复S11～S14直至所有平面的钢筋网片制作完成。

3.根据权利要求1所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述转盘设置在滑台上，所述滑台可沿着轨道滑动，所述滑台位于所述网片撑杆的一侧，且与所述可伸缩杆、所述转盘以及所述固定支架同侧。

4.根据权利要求1所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述步骤S2，具体为：

S21、将钢筋网片临时固定，若干个所述弯弧机构围着所述台座的弧面间隔分布，且所述弯弧机构中的所述钢筋抓取机构位于所述网片撑杆远离所述台座的一侧，机械设备对钢筋网片进行牵拉，使其发生初步变形；

S22、利用所述钢筋抓取机构抓取钢筋网片，启动所述动力机构带动所述钢筋抓取机构回缩，带动钢筋网片往两侧移动，使得钢筋网片逐步变形；

S23、随着所述钢筋抓取机构的逐步回缩，使得钢筋网片逐步靠近所述网片撑杆，并紧贴于所述网片撑杆紧紧贴在撑杆上，贴紧后，将钢筋网片上的钢筋抱紧；

S24、根据钢筋网片涉及的弯折参数，通过调节所述可伸缩杆的长度来调整所述网片撑杆的倾斜交底，从而使得钢筋网片弯折之后实现顶口、底扣尺寸不同；

步骤S25、根据设计的钢筋网片的圆弧尺寸，在液压油缸的驱动下，所有弯弧机构中的滑台向一个方向移动。

5.根据权利要求4所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述步骤S2还包括：

步骤S26、当钢筋网片的圆弧达到设计的尺寸时，卸下弯弧机构后，使钢筋网片的尺寸符合设计要求，形成弧形的钢筋网片；

步骤S27、将两个弧形的钢筋网片对接固定形成环形网片。

6.根据权利要求4所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述步骤S2中，利用弯弧装置将平面的钢筋网片弯弧成型，在所述步骤S21之前还需进行以下操作：

S20、将钢筋网片的中部临时固定在网片支架上，所述网片支架包括一端铰接设置的两块对板，以及设置在二者之间的液压杆，所述液压杆的固定端连接于其中一块对板，伸缩端连接于另一块对板，此时所述网片支架为折叠状态，且连接于所述液压杆的固定端的所述对板搁置在地面；

利用所述液压杆伸长，以使得连接于所述液压杆的伸缩端的所述对板沿着另一对板转动，直至连接于所述液压杆的伸缩端的所述对板垂直于地面。

7.根据权利要求1所述的超大直径环形钢筋网片部品成型工艺，其特征在于，所述步骤S3、再将多个环形网片对接固定制成环形部品，具体为：

S31、先安装位于内侧的环形网片，将另外的环形网片起吊放置指定位置，调整确定好位置后，进行下一环的环形的放置，直至同节段所有的环形网片全部放入；

S34、网片全部成环后，穿插拉钩筋，构建完整的钢筋部品。

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