专利名称：混凝土管桩制造设备和方法
技术领域：
本发明涉及混凝土管桩制造领域，特别是涉及一种预应力高强度混凝土管桩制造设备和方法。
背景技术：
在制造管桩特别是制造预应力高强度混凝土管桩(简称PHC管桩)的过程中，一般包括以下步骤将端头板、钢筋骨架以及拉张装置安装在管桩模的下模体内；将该下模体放置于活动工作台上，其中，该活动工作台可定向往返运动且保证有部分工作台始终位于搅拌站的正下方；向该下模体布料，当混凝土料布满该下模体后，合上上模体(即合模)，其中，该下模体和该上模体形成管桩模；经过离心成型后拆掉管桩模，制成PHC管桩。其中，在布料的步骤中，由于布料的不均勻或布料时的惯性，混凝土料会洒落到下模体与上模体贴合的地方。因此在合模前，需要4 6个人清理这些洒落的混凝土料，这个过程劳动强度大而且效率偏低，严重制约了生产效率，而且还增加了人工成本。而且这种采用手工的清理方法，存在清理不到位的情况，导致合模后的管桩模密封不严，增加了成品的质量风险。为了解决上述技术问题，现有技术中，采用先合模，再通过相对地面往返移动的布料机架和输送管道往固定的管桩模一端的浇注通口输送混凝土料以进行布料的方式，此时，混凝土输送装置和输送管道设置在可沿布料机轨道运动的布料机架上。这在一定程度上解决了混凝土料不规则洒落而导致生产效率偏低和成品质量风险的技术问题。但是，PHC管桩的长度一般为7 30米，搅拌站相对地面固定设置，此时，如果布料机架和输送管道作往返移动，那么，搅拌站往布料机架上混凝土输送装置输送混凝土料的料斗开口需沿着布料机架的移动方向的轴线上延伸，换句话说，就是需要设置7 30米长的料斗开口。这个方案带来的问题是，需要设置一个料斗开口 7 30的混凝土输送装置， 或者设置7 30米长的搅拌站，显然，这是不切合实际的。另外一种方案就是，料斗开口与布料机架之间再通过转换机构进行输送混凝土料。这个方案需要进行二次输送，即混凝土料先通过转换机构输送到布料机架上，再通过布料机架上的输送管道输送进浇注通口，以在管桩模里面布料。显然，涉及的零部件增多，多次输送也将产生不可预测性的问题，譬如布料的重量无法精确控制，导致布料后混凝土料分布不均勻，制造的混凝土管桩密度不均勻等问题。如何解决由于布料时无法精确控制而导致布料后混凝土料分布不均勻，制造的混凝土管桩密度不均勻的技术问题，是本技术领域亟需解决的问题
发明内容
本发明主要解决由于布料时无法精确控制而导致布料后混凝土料分布不均勻，制造的混凝土管桩密度不均勻的技术问题，提供了一种混凝土管桩制造设备和方法。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种混凝土管桩制造方法，包括利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料；实时测量布料时该管桩模的动态重量Gx;根据该动态重量&控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退移动；确认布料完成，停止布料并驱动该管桩模在输送管道的延伸线退出。其中，该根据该动态重量&控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤包括判断该动态重量和预设重量阈值Gi的大小，以及判断步长变量i是否小于预定最大步数η。如果动态重量&大于或等于预设重量阈值Gi,且步长变量i小于预定最大步数n，则继续进行该根据该动态重量&控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤，同时步长变量i加1 ；如果动态重量小于预设重量阈值Gi, 则继续进行利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料的步骤；如果动态重量等于预设重量阈值Gi,且步长变量i不小于预定最大步数n，则进入确认布料完成，停止布料并驱动该管桩模在输送管道的延伸线退出的步骤。其中，当该混凝土管桩沿纵身方向重量均勻分布时，该预设重量阈值Gi的计算式为
广广G
_6] G1 =Gm+-
η这里，Gm*该管桩模的初始总重量，动态重量&为该管桩模和增加的混凝土料的重量，G为该管桩模所需填充的混凝土料的总重量，步长变量i为1至η的自然数，预定最大步数η为自然数。其中，当该混凝土管桩沿纵身方向重量均勻分布时，该预设重量阈值Gi的计算式为
广广G
_9] G1 =Gm+-
η这里，Gm为该管桩模和驱动装置的初始总重量，该动态重量为该管桩模、增加的混凝土料以及该驱动装置的的总重量，G为该管桩模所需填充的混凝土料的总重量，步长变量i为1至η的自然数，预定最大步数η为自然数。其中，根据该动态重量&控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤包括根据该动态重量控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退预定步长。其中，在该利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料的步骤之前包括 驱动该管桩模往该混凝土输送装置作靠近的前进移动，直到该输送管道的出料端进入到该管桩模内腔的末端。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种混凝土管桩制造设备，用于将混凝土料输送至管桩模内进行混凝土管桩制造，包括输送管道、驱动装置、 称重装置和控制装置。该输送管道用于将混凝土料输送到该管桩模；该驱动装置用于驱动该管桩模在该输送管道的延伸线上作往返运动；该称重装置用于实时测量布料时该管桩模的动态重量该控制装置用于根据该动态重量及该管桩模的预设重量阈值Gi控制该管桩模的往返运动状态。其中，该称重装置设于该驱动装置和管桩模之间，用于测量该管桩模和增加的混凝土料的动态重量Gx0其中，该称重装置设于该驱动装置的底部，用于测量管桩模、增加的混凝土料以及驱动装置的动态重量(ix，其中，Gm为该管桩模和驱动装置的初始总重量。其中，该控制装置包括初始化单元、判断单元和处理单元。该初始化单元，用于初始设置预定最大步数η、该管桩模的初始总重量Gm以及该管桩模所需填充的混凝土料的总重量G ；该判断单元，用于判断该动态重量&和该预设重量阈值Gi的大小，以及判断该步长变量i是否小于预定最大步数η;该处理单元，用于当该动态重量(^大于或等于该重量阈值 Gi,且步长变量i小于预定最大步数η时，控制该驱动装置驱动该管桩模移动预定步长，当该动态重量大于或等于该预设重量阈值Gi,且步长变量i不小于预定最大步数η时，控制该驱动装置驱动该管桩模退出布料；其中，第i次移动预定步长时该预设重量阈值Gi的计算式为
权利要求
1.一种混凝土管桩制造方法，其特征在于，包括利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料；实时测量布料时所述管桩模的动态重量；根据所述动态重量控制驱动装置驱动所述管桩模在输送管道的延伸线作后退移动；确认布料完成，停止布料并驱动所述管桩模在输送管道的延伸线退出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态重量控制驱动装置驱动所述管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤包括判断所述动态重量和预设重量阈值Gi的大小，以及判断步长变量i是否小于预定最大步数η;如果动态重量大于或等于预设重量阈值Gi,且步长变量i小于预定最大步数n，则继续进行所述根据所述动态重量控制驱动装置驱动所述管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤，同时步长变量i加1 ；如果动态重量小于预设重量阈值Gi，则继续进行利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料的步骤；如果动态重量等于预设重量阈值Gi,且步长变量i不小于预定最大步数n，则进入确认布料完成，停止布料并驱动所述管桩模在输送管道的延伸线退出的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述混凝土管桩沿纵身方向重量均勻分布时，所述预设重量阈值Gi的计算式为
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述混凝土管桩沿纵身方向重量均勻分布时，所述预设重量阈值Gi的计算式为
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态重量&控制驱动装置驱动所述管桩模在输送管道的延伸线作后退移动的步骤包括根据所述动态重量Gx控制驱动装置驱动所述管桩模在输送管道的延伸线作后退预定步长。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料的步骤之前包括驱动所述管桩模往混凝土输送装置作靠近的前进移动，直到所述输送管道的出料端进入到所述管桩模内腔的末端。
7.—种混凝土管桩制造设备，用于将混凝土料输送至管桩模内进行混凝土管桩制造， 其特征在于，包括输送管道，用于将混凝土料输送到所述管桩模；驱动装置，用于驱动所述管桩模在所述输送管道的延伸线上作往返运动；称重装置，用于实时测量布料时所述管桩模的动态重量；控制装置，用于根据所述动态重量及所述管桩模的预设重量阈值Gi控制所述管桩模的往返运动状态。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述称重装置设于所述驱动装置和管桩模之间，用于测量所述管桩模和增加的混凝土料的动态重量Gx。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述称重装置设于所述驱动装置的底部， 用于测量管桩模、增加的混凝土料以及驱动装置的动态重量(ix。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制装置包括初始化单元，用于初始设置预定最大步数η、所述管桩模的初始总重量Gm以及所述管桩模所需填充的混凝土料的总重量G ；判断单元，用于判断所述动态重量和所述预设重量阈值Gi的大小，以及判断所述步长变量i是否小于预定最大步数η ；处理单元，用于当所述动态重量大于或等于所述重量阈值Gi,且步长变量i小于预定最大步数η时， 控制所述驱动装置驱动所述管桩模移动预定步长；当所述动态重量大于或等于所述预设重量阈值Gi,且步长变量i不小于预定最大步数η时，控制所述驱动装置驱动所述管桩模退出布料；其中，第i次移动预定步长时所述预设重量阈值Gi的计算式为
11.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述混凝土管桩制造设备还包括混凝土输送装置，所述混凝土输送装置与所述输送管道相连接，用于将混凝土料输送入所述输送管道，所述混凝土输送装置和所述输送管道均相对于地面固定设置。
12.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述混凝土管桩制造设备包括输送管道支撑架，所述输送管道支撑架用于固定并支撑所述输送管道。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述输送管道支撑架离所述输送管道的出料端的距离大于所述管桩模布料时的最大运动行程。
全文摘要
本发明公开了一种混凝土管桩制造设备和方法，该混凝土管桩制造设备方法包括步骤利用输送管道将混凝土料输送到管桩模内进行布料；实时测量布料时该管桩模的动态重量Gx；根据该动态重量Gx控制驱动装置驱动该管桩模在输送管道的延伸线作后退移动；确认布料完成，停止布料并驱动该管桩模在输送管道的延伸线退出。本发明混凝土管桩制造设备和方法通过实时测量布料时所述管桩模的动态重量Gx，并根据该动态重量Gx及该管桩模的预设重量阈值Gi控制该管桩模的往返运动状态，对混凝土料的重量进行精确的监测和控制，使布料后的混凝土料均匀分布，且制造的混凝土管桩密度均匀。
文档编号B28B21/32GK102431084SQ201110407079
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者徐建华 申请人:中联重科股份有限公司