一种盾构管片的预制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管片预制技术，具体涉及盾构管片的预制方法。
【背景技术】
[0002]盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。
[0003]盾构管片的生产通常采用高强抗渗混凝土，以确保可靠的承载性和防水性能，生产主要利用成品管片模具在密封浇灌混凝土后即可成型。
[0004]随着隧道及轨道交通的大力发展，需要亟需大量的盾构管片。但是现有的盾构管片预制方法，整个生产过程基本由人工完成，工序繁琐，需要大量的劳动力且劳动强度大，生产成本高和效率低下；由于整个预制过程人工参与较多，大大影响产品的质量，成品率低。
【发明内容】
[0005]针对现有盾构管片预制生产所存在的自动化程度低、生产效率低等问题，本发明的目的在于提供一种实现盾构管片流水化、自动化的预制方法，以此来提高盾构管片的生产效率和降低生产成本。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0007]一种盾构管片的预制方法，所述预制方法基于至少一条浇筑线和一条养护线实施，该方法利用摆渡车将浇筑线上完成浇筑的模具推进养护线进行蒸养，与此同时将养护线上蒸养完毕的模具推进浇筑线进行脱模和再次浇筑，实现盾构管片周而复始的循环预制
[0008]在该预制方法的优选实例中，在浇筑线上，依次实现拆模、管片起吊；模具清理、涂刷脱模剂；合模、吊钢筋骨架；装设预埋件；隐蔽验收；混凝土浇筑；抹面；静养工序。
[0009]进一步的，在浇筑线上通过模具的移动推进来完成工位的交替，并将完成静养工序的模具推入至摆渡车；与此同时将蒸养完毕的模具由摆渡车推进浇筑线。
[0010]进一步的，所述静养工序的时间不小于80min。
[0011]进一步的，在养护线上依次进行预蒸养、蒸养升温、蒸养恒温、蒸养降温四个养护过程。
[0012]进一步的，在养护线上整体推进模具进行相应的养护，并将完成蒸养降温的模具推入至摆渡车；与此同时将完成浇筑和静养的模具由摆渡车推进养护线进行预蒸养。
[0013]进一步的，所述整个蒸养时间不少于264min。
[0014]进一步的，在蒸养时，蒸养升温的速度不超过15°C /h，蒸养降温的速度不超过200C /h，蒸养恒温时最高温度不超过55°C。
[0015]本发明提供的方案大幅度提高了管片预制生产效率和模具的周转使用率，能够有力的促进了管片预制工艺的发展。
[0016]同时，本方案可基于自动化设备，实现管片智能化的流水预制，能够大大降低劳动力的需求量以及工人劳动强度，不仅提高管片的预制效率，有效提高管片的成品率。
【附图说明】
[0017]以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0018]图1为本发明进行盾构管片预制的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0020]轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点，轨道交通被发展为骨干的城市公共交通系统。
[0021]轨道交通在建设过程中需要使用到数量庞大的盾构管片，例如，厦门轨道交通I号线，作为厦门市规划线网中最为重要的一条中心放射骨干线，由本岛向北辐射形成跨海快速连接通道，线路长度为32.865km，本岛15.7km，岛外17.165km。其中盾构施工区间长度约25km，盾构管片约2万环。且紧接着2号线也即将开工建设，因此盾构管片的数量巨大，预制任务非常的紧迫。
[0022]为此，本实例提供一种实现盾构管片流水化、自动化的预制方法，以此来提高盾构管片的生产效率和降低生产成本。
[0023]预制方法基于智能流水生产线实施，该生产线采用四线制，即I条浇筑线和3条养护线，其中I条浇筑线和3条养护线并列设置，且生产线布置13座模具，养护线布置16座模具，可分别容纳5、7、10套管片模具在流水线上运行，前期只考虑使用5套模具进行流水生产。
[0024]在此基础上，该智能流水生产线上还设置有PLC自动控制系统、模具推进系统、钢筋骨架运输系统、混凝土上料系统、混凝土浇注系统、横移摆渡系统、智能蒸养控制系统。
[0025]其中，模具推进系统分别设置在浇注生产线和养护生产线上，分别推动浇注生产线和养护生产线上的管片模具移动；
[0026]横移摆渡系统与浇注生产线和养护生产线相配合，将模具从浇注生产线运送到养护生产线或从养护生产线运送到浇注生产线；
[0027]混凝土上料系统与混凝土浇注系统相配合，将混凝土输送至混凝土浇注系统；
[0028]混凝土浇注系统设置在浇注生产线上，对浇注生产线上的管片模具进行浇注，完成管片浇筑成型；
[0029]智能蒸养控制系统配合设置在养护生产线上，对养护生产线上管片进行蒸养控制;
[0030]PLC自动控制系统分别控制连接模具推进系统、混凝土上料系统、混凝土浇注系统、横移摆渡系统、智能蒸养控制系统，并协调各系统之间相互配合，实现盾构管片预制的自动化。
[0031]由此，在浇筑线上通过模具的依次移动推进来完成工位的交替。沿浇筑线的运行方向依次进行拆模、管片起吊；模具清理、涂刷脱模剂；合模、吊钢筋骨架；装设预埋件；隐蔽验收；混凝土浇筑；抹面；静养工序。
[0032]同时，在养护线上整体推进模具，对模具进行蒸养。整个蒸养过程分预蒸养(与静停同时进行)、蒸养升温、蒸养恒温、蒸养降温四个过程。
[0033]其中，蒸养升温的速度不超过15°C /h，蒸养降温不超过20°C /h，蒸养恒温时的最高温度不超过55°C，同时相邻过程之间的温度差不超过20°C。
[0034]由此在进行盾构管片流水化预制时，采用逆时针的循环方式，由摆渡系统中的摆渡车将模具从浇筑线横移转运到养护线或从养护线横移转运到浇筑线。每条线的模具在动作之前摆渡车都要在这条线的两端。因为一座模具在其中的一个摆渡车上向前推出，另一个摆渡车就必须在这条线的另一端接住线上的模具。摆渡车把等待养护的管片运送到养护线养护，把养护好的管片运送到浇注线脱模，这样就形成了循环。
[0035]具体的，当两侧摆渡车同时运行到养护线的两端时(作为举例，此处定义养护线和浇筑线水平并列设置，且在水平方向上，浇筑线位于养护线的下方)，若左侧摆渡车为空车待模，则右侧摆渡车载有一座模具(已浇注，并完成静养)；右侧摆渡车上的推进器将该模具推进养护线，并将蒸养完毕的模具推上左侧摆渡车；
[0036]接着，两侧摆渡车同时运行到浇注线，此时正相反，右侧摆渡车为空车待模，左侧摆渡车载有一座模具(已养护)；利用左侧摆渡车上的推进器将模具送入浇筑线进行脱模，同时浇筑线将其上所有的模具依次推进至下一工序，并将静养完成后的模具推入到右侧的摆渡车上；
[0037]再者，两侧摆渡车再运行到下一条养护线(3条养护线轮流交替)；
[0038]通过以上的方式完成模具的周而复始的循环操作，继而实现盾构管片的流水化生产。
[0039]在上述的管片循环制作过程中，有三个时间是必须保证的，一是管片浇筑后的静养时间不小于80min ;二是管片的蒸养时间不少于264min,三是混凝土搅拌时间每盘最快也要4min，另混凝土的水平运输控制在3min，即总的时间为7min。这样就确定了生产节拍，按Smin计算，也就是说流水线在正常生产的时候每Smin就要浇筑一个模具、就有一座模具进入蒸养房、就有一片管片脱模起吊。60座模具(即10套)在8h内可以完成一次循环，那么在环境温度(15摄氏度以上)允许的情况下可完成每天3翻的生产要求。
[0040]由上可见，本预制方案能够实现盾构管片流水化、自动化的生产，从而提高盾构管片的生产效率和降低生产成本。
[0041]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种盾构管片的预制方法，所述预制方法基于至少一条浇筑线和一条养护线实施，其特征在于，所述预制方法利用摆渡车将浇筑线上完成浇筑的模具推进养护线进行蒸养，与此同时将养护线上蒸养完毕的模具推进浇筑线进行脱模和再次浇筑，实现盾构管片周而复始的循环预制。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，在浇筑线上，依次实现拆模、管片起吊；模具清理、涂刷脱模剂；合模、吊钢筋骨架；装设预埋件；隐蔽验收；混凝土浇筑；抹面；静养工序。
3.根据权利要求2所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，在浇筑线上通过模具的移动推进来完成工位的交替，并将完成静养工序的模具推入至摆渡车；与此同时将蒸养完毕的模具由摆渡车推进浇筑线。
4.根据权利要求3所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，所述静养工序的时间不小于80min。
5.根据权利要求1所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，在养护线上依次进行预蒸养、蒸养升温、蒸养恒温、蒸养降温四个养护过程。
6.根据权利要求1或5所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，在养护线上整体推进模具进行相应的养护，并将完成蒸养降温的模具推入至摆渡车；与此同时将完成浇筑和静养的模具由摆渡车推进养护线进行预蒸养。
7.根据权利要求1或5所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，所述整个蒸养时间不少于264min。
8.根据权利要求5所述的一种盾构管片的预制方法，其特征在于，在蒸养时，蒸养升温的速度不超过15°C /h，蒸养降温的速度不超过20°C /h，蒸养恒温时最高温度不超过55°C。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构管片的预制方法，该预制方法基于至少一条浇筑线和一条养护线实施，其利用摆渡车将浇筑线上完成浇筑的模具推进养护线进行蒸养，与此同时将养护线上蒸养完毕的模具推进浇筑线进行脱模和再次浇筑，实现盾构管片周而复始的循环预制。该方案能够实现盾构管片流水化、自动化生产，从而有效提高盾构管片的生产效率和降低生产成本。
【IPC分类】B28B11-24, B28B15-00
【公开号】CN104708708
【申请号】CN201510067744
【发明人】唐建明, 陈加庆, 蔡清程, 廖玉珍, 刘晓燕
【申请人】中交第三航务工程局有限公司, 中交第三航务工程局有限公司厦门分公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月9日