制备混凝土预制桩的两跨系统的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，尤其是制备混凝土预制桩的两跨系统。

背景技术：

混凝土预制桩行业从上世纪80年代起步发展，已经有30多年的时间。全国的预制桩厂家从沿海地区往内陆地区发展，现约有600多间预制桩工厂，预制桩用量从2000年的1300万米到2011年的3亿多米，我国是世界上预制桩用量最大的国家。

对于预制桩工厂而言，设备是工厂进行生产的基本单元，合理的设备布局对均衡设备能力、保持物流平衡、降低生产成本起着至关重要的作用。但是预制桩工厂的生产线的规划和设计方面仍较为滞后，国内还没有形成系统的科学的预制桩生产线设计规范性文件，30年来，预制桩工艺流程设计并没有太大的改进，工艺流程及布局设计有优劣，均未能达到理想的投入与产出的效益比例，甚至有的预制桩厂因规划设计不合理，造成投资浪费，工艺“瓶颈”、安全隐患、生产成本高等因素已严重制约了预制桩行业的发展。

近年来，随着部分新设备的改进应用，工艺流程也有所改良，本申请人申请的公开号为cn105599128b的中国专利提出一种能实现自动脱模的全自动管桩生产线，针对混凝土预制桩生产线的设备做出大量改进，但是缺少对车间内混凝土预制桩生产线系统进行优化的整体布局，从而制约了生产效率的提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备混凝土预制桩的两跨系统，以优化混凝土预制桩生产线系统在车间内的布局，进而提高混凝土预制桩的生产效率。

为解决以上技术问题，本发明提供一种制备混凝土预制桩的两跨系统，包括：

装笼区，用于将钢筋笼、固定端板和张拉组件运送并安装在下模具的预定位置上；

合模区，用于将上模具运送至下模具上方，并使上模具固定连接在下模具上；

张拉区，用于将钢筋笼上的主筋张拉至预定长度；

送料区，用于将混凝土运送至上模具内壁与下模具内壁围成的模腔内；

离心区，用于使混凝土在离心力的作用下密实成型为混凝土预制桩；

蒸养区，用于蒸养密实成型后的混凝土预制桩；

拆模倒桩区，用于在上模具从下模具上拆下后翻转下模具，以使混凝土预制桩与下模具分离；

清理区，用于清理上模具的内壁以及下模具的内壁，并且将脱模剂涂刷在清理后的上模具内壁以及下模具内壁上；

装笼区、合模区、张拉区、送料区、离心区、蒸养区、拆模倒桩区和清理区形成一条混凝土预制桩生产线，装笼区纵向布置形成第一纵向输送线，拆模倒桩区、张拉区、送料区、离心区和蒸养区纵向分布形成第二纵向输送线，清理区设置在拆模倒桩区与装笼区之间形成第一横向输送线，合模区设置在装笼区与张拉区之间形成第二横向输送线。

进一步的，装笼区与合模区之间的输送线为地面输送线，合模区与张拉区之间的输送线为地面输送线，张拉区与送料区之间的输送线为地面输送线，拆模倒桩区与清理区之间的输送线为地面输送线，清理区与装笼区之间的输送线为地面输送线，送料区与离心区之间的输送线为空中输送线，离心区与蒸养区之间的输送线为空中输送线，蒸养区与拆模倒桩区之间的输送线为空中输送线。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统包括拆模倒桩设备、第一轴向输送机和第一模具输送机，所述第一轴向输送机设置在所述拆模倒桩设备与所述第一模具输送机之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第二轴向输送机和第二模具输送机，所述第二轴向输送机设置在所述第一模具输送机与所述第二模具输送机之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括合模螺栓锁紧机构，所述合模螺栓锁紧机构设置在所述第二轴向输送机的输送路径上且位于装笼区和张拉区之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第三轴向输送机和第一移动顶升机构，所述第一移动顶升机构设置在所述第二模具输送机与所述第三轴向输送机之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括清理机，所述清理机设置在所述第一轴向输送机的输送路径上且位于拆模倒桩区和装笼区之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第二移动顶升机构，所述第二移动顶升机构设置在所述拆模倒桩设备与所述第一轴向输送机之间。

进一步的，所述制备混凝土预制桩的两跨系统还包括编笼区，编笼区位于合模区上方。

进一步的，所述编笼区与所述装笼区通过悬挂式输送机衔接。

与现有技术相比，本发明提供的制备混凝土预制桩的两跨系统，装笼区、合模区、张拉区、送料区、离心区、蒸养区、拆模倒桩区和清理区形成一条混凝土预制桩生产线。如此根据厂房空间和工艺步骤设计排布各工作区，制备混凝土预制桩的两跨系统将形成一条自动化生产混凝土预制桩的生产线，从而大幅提高了混凝土预制桩的生产效率。

本发明提供的制备混凝土预制桩的两跨系统，清理区设置在拆模倒桩区与装笼区之间形成第一横向输送线，当清理区设置在拆模倒桩区与装笼区之间形成第一横向输送线时，清理机设置在清理区的预定位置上以将清洗剂喷涂在上模具的内壁以及下模具的内壁上。如此设计，清理机在工作过程中无需沿模具内壁轴向运动。

本发明提供的制备混凝土预制桩的两跨系统，合模区设置在装笼区与张拉区之间形成第二横向输送线，合模螺栓锁紧机构设置在第二横向输送线预定的位置上，合模螺栓锁紧机构驱动合模螺栓工作，以实现上模具与下模具通过合模螺栓固定后连为一体。如此设计，合模螺栓锁紧机构在工作过程中无需沿模具轴向运动。

本发明提供的制备混凝土预制桩的两跨系统，拆模倒桩区与装笼区之间的输送线为地面输送线，装笼区与合模区之间的输送线为地面输送线，因此，第一纵向输送线为地面输送线。如此设计，操作工人在第一纵向输送线进行作业时无需躲避空中输送线上的吊运机构，降低或消除了空中坠物致害的安全隐患。

附图说明

图1为本发明中制备混凝土预制桩的两跨系统的结构示意图；

图2为本发明中拆模倒桩区和清理区的局部放大图；

图3为本发明中装笼区、合模区、张拉区和送料区的局部放大图；

图4为本发明中制备混凝土预制桩的两跨系统的线框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

参见图1和图4，制备混凝土预制桩的两跨系统，包括装笼区1、合模区2、张拉区3、送料区4、离心区5、蒸养区6、拆模倒桩区7和清理区8。具体的，装笼区1、合模区2、张拉区3、送料区4、离心区5、蒸养区6、拆模倒桩区7和清理区8形成一条混凝土预制桩生产线，装笼区1纵向布置形成第一纵向输送线，拆模倒桩区7、张拉区3、送料区4、离心区5和蒸养区6依次纵向分布形成第二纵向输送线，清理区8设置在拆模倒桩区7与装笼区1之间形成第一横向输送线，合模区2设置在装笼区1与张拉区3之间形成第二横向输送线。当模具在制备混凝土预制桩的过程中由第一纵向输送线以及第二纵向输送线运送时，将制备混凝土预制桩的系统称为制备混凝土预制桩的两跨系统。

在本发明的其他实施例中，拆模倒桩区、蒸养区、离心区、送料区和张拉区纵向分布形成第二纵向输送线。

本实施例中，装笼区1与合模区2之间的输送线为地面输送线，合模区2与张拉区3之间的输送线为地面输送线，张拉区3与送料区4之间的输送线为地面输送线，拆模倒桩区7与清理区8之间的输送线为地面输送线，清理区8与装笼区1之间的输送线为地面输送线，送料区4与离心区5之间的输送线为空中输送线，离心区5与蒸养区6之间的输送线为空中输送线，蒸养区6与拆模倒桩区7之间的输送线为空中输送线。

参见图2和图3，本实施例的制备混凝土预制桩的两跨系统包括拆模倒桩设备、第一轴向输送机和第一模具输送机101，第一轴向输送机设置在拆模倒桩设备与第一模具输送机101之间，其中，拆模倒桩设备设置在拆模倒桩区7，第一轴向输送机设置在清理区8，第一模具输送机101部分设置在装笼区1，第一模具输送机101剩余部分设置在合模区2。拆模倒桩设备包括倒桩机721和设置在倒桩机721一侧的拆大螺母机722，第一轴向输送机包括上模轴向输送机824和下模轴向输送机823。如此设计，方便模具在第一轴向输送机与第一模具输送机101上停留不同的时间。

参见图4，本实施例的制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第二模具输送机321和第二轴向输送机221，第二轴向输送机221设置在第一模具输送机101与第二模具输送机321之间，第一模具输送机101上的模具经第二轴向输送机221运送至第二模具输送机321上。第二轴向输送机221位于合模区2，第二模具输送机321部分位于合模区2，第二模具输送机321剩余部分位于张拉区3。如此设计，方便模具在第一模具输送机101、第二轴向输送机221以及第二模具输送机321上停留不同的时间。

优选的，制备混凝土预制桩的两跨系统还包括合模螺栓锁紧机构223，合模螺栓锁紧机构223设置在第二轴向输送机221的输送路径上且位于装笼区1和张拉区3之间。

参见图4，制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第三轴向输送机421和第一移动顶升机构14，第三轴向输送机421位于送料区4，第一移动顶升机构14设置在第二模具输送机321与第三轴向输送机421之间，第二模具输送机321上的模具经第一移动顶升机构14运送至第三轴向输送机421上。如此设计，方便模具在第三轴向输送机421与第二模具输送机321上停留不同的时间。

参见图2和图3，本实施例的制备混凝土预制桩的两跨系统还包括位于清理区8的清理机，清理机包括下模清理机821和上模清理机822，下模清理机821设置在下模轴向输送机823的输送路径上，上模清理机822设置在上模轴向输送机824的输送路径上，下模清理机821和上模清理机822位于拆模倒桩区7和装笼区1之间。

参见图2和图3，本实施例的制备混凝土预制桩的两跨系统还包括第二移动顶升机构，第二移动顶升机构设置在拆模倒桩设备与第一轴向输送机之间，拆模倒桩设备上的模具经第二移动顶升机构运送至第一轴向输送机上。第二移动顶升机构还包括下模移动顶升机构724和上模移动顶升机构725，倒桩机721上的下模具经下模移动顶升机构724运送至下模轴向输送机823上，倒桩机721上的上模具经过上模翻转机构或上模吊运机构运送至上模移动顶升机构725，上模移动顶升机构725上的上模具运送至上模轴向输送机824上。

参见图1，本实施例的制备混凝土预制桩的两跨系统还包括编笼区9，编笼区9位于合模区2上方。

优选的，编笼区9与装笼区1通过悬挂式输送机衔接，编笼区9上的钢筋笼不用吊运就能运送至装笼区1。

本实施中，制备混凝土预制桩的两跨系统的工作原理：

步骤一，在装笼区1将钢筋笼(钢筋笼包括主筋和焊接在主筋上的螺旋筋)、固定端板(固定端板有两块，一块是头板，头板设置在模具位于张拉组件的一端，另一块是尾板，尾板设置在模具远离张拉组件的一端)和张拉组件(张拉组件包括一块张拉板、一块张拉固定板、一个张拉定位套、一根张拉丝杆和一个张拉大螺母)安装在下模具上；首先，将至少部分固定端板(头板)以卡接、螺接、焊接等任意一种或多种安装方式安装在下模具的内壁上，其次，将钢筋笼、固定端板(尾板)、张拉固定板运送至位于装笼区1的下模具内壁上，再次，将至少部分固定端板(尾板)以卡接、螺接、焊接等任意一种或多种安装方式安装在下模具的内壁上，最后，钢筋笼通过张拉固定板、张拉板、张拉定位套、张拉丝杆和张拉大螺母设置在固定端板(头板)上；

步骤二，合模区2将上模具与下模具固定为整体的模具；首先，将步骤一中的下模具以及设置在该下模具上的钢筋笼、固定端板、张拉组件通过第一模具输送机101从装笼区1运送至合模区2处，其次，利用装上模机构212将上模具扣合在下模具上方，再次，第一模具输送机101上的下模具和扣合在该下模具上的上模具经第一模具输送机101运送至第二轴向输送机221上，最后，利用合模螺栓锁紧机构223将合模螺栓锁紧以使上模具与下模具紧密的固定为整体的模具；

步骤三，在张拉区3对钢筋笼进行张拉；首先，将步骤二中的模具依次经第二轴向输送机221和第二模具输送机321运送至张拉区3，其次，张拉机构322通过张拉组件将钢筋笼张拉至其自身强度的70％左右，再次，装大螺母机将驱动张拉大螺母相对张拉组件上的张拉丝杆旋转，直至张拉大螺母以直接或间接的方式抵靠在固定端板(头板)的端面上；

步骤四，在送料区4泵送混凝土；首先，将步骤三中位于第二模具输送机321上的模具通过第一移动顶升机构14运送至第三轴向输送机421处，其次，泵送机将混凝土泵送至上模具内壁与下模具内壁围成的模腔内；

步骤五，在离心区5使混凝土密实成型为混凝土预制桩；首先，将步骤四中位于第三轴向输送机421上的模具通过吊运机构运送至离心机上，其次，离心机根据预设的旋转速度工作10min-18min以使混凝土密实成型为混凝土预制桩，再次，在离心机停止工作后，吊运机构提高模具位于张拉组件一端的高度，以使模具尾端倾倒该模具在离心过程中产生的废浆水；

步骤六，在蒸养区6使混凝土预制桩的强度达到40mpa以上；首先，将步骤五中位于离心机上的模具通过吊运机构运送至蒸养区6的蒸养池内，并使模具在蒸养池内静停1h至2h，其次，模具在蒸养池内静停1h至2h后，将蒸汽通入蒸养池内并使蒸养池内温度缓慢升至90℃至100℃，再次，模具在温度为90℃至100℃、气压为0.1mpa的蒸养池内养护3h-8h，以使混凝土预制桩的强度达到40mpa以上；

步骤七，在拆模倒桩区7将上模具从下模具上拆下，以使混凝土预制桩与下模具分离；首先，将步骤六中位于蒸养池内的模具通过吊运机构运送至倒桩机721上，接着，拆大螺母机722驱动张拉大螺母相对张拉丝杆旋转，以使张拉大螺母与固定端板(头板)分离，再次，上模翻转机构将上模具从倒桩机721运送至上模移动顶升机构725，并通过上模移动顶升机构725将上模具运送至上模轴向输送机824上，最后，倒桩机721驱动下模具旋转预定角度以使混凝土预制桩在自身重力作用下与该下模具分离，倒桩机721上完成倾倒混凝土预制桩工序的下模具通过下模移动顶升机构724运送至下模轴向输送机823上；

步骤八，在清理区8清理上模具的内壁以及下模具的内壁；首先，将步骤七中的上模具通过上模轴向输送机824运送至上模清理机822上，将步骤七中的下模具通过下模轴向输送机823运送至下模清理机821处，其次，上模清理机822使用刷子和/或清洗剂清除附着上模具内壁上的混凝土颗粒，下模清理机821使用刷子和/或清洗剂清除附着下模具内壁上的混凝土颗粒，再次，上模清理机822将脱模剂涂刷在上模具的内壁上，下模清理机821将脱模剂涂刷在下模具的内壁上，最后，上模轴向输送机824将上模具运送至第一模具输送机101上，下模轴向输送机823将下模具运送至第一模具输送机101上。

根据以上八个步骤，制备混凝土预制桩的两跨系统一次能够生产一根混凝土预制桩，循环以上八个步骤，制备混凝土预制桩的两跨系统能够实现自动化生产混凝土预制桩。

本实施例中，半块固定端板(头板)焊接在上模具上，剩余半块固定端板(头板)焊接在下模具上，当上模具与下模具通过合模螺栓紧密的固定为整体模具时，固定端板(尾板)与模具卡接。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。