专利名称：预应力管桩及其生产方法
技术领域：
本发明涉及混凝土建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种预应力管桩及其生产方法。
背景技术：
传统的预应力管桩生产工艺流程是混凝土浆料搅拌一底模开式人工布料一人工抹浆一管模企口压草绳一合盖模一人工钩管模边螺丝一人工移动式打风炮锁边螺丝一丝杆式内张拉一吊离心一蒸养一出池一头端放张一拆边丝一揭盖模一拆头尾板一翻模倒桩—吊桩入釜蒸压养护一清盖模、底模一装笼筋一装头尾板、挡板一吊台前布料。传统的操作方法中存在以下几个问题(I)先布料后合模，合模时有少量骨料散落到管模企口边缘，导致合模不严，易造 成离心漏浆、管桩成型椭圆。(2)人工布料速度低、劳动强度大、管模企口边散落的废料多，浪费大。(3)管桩脱模采用两端挂钩起吊，易造成桩身环裂。(3)采用丝杆内张拉易造成管桩端面倾斜。(4)吊机在操作人员密集的区域运行，安全隐患大。在本申请人的申请号为201110156171. X的专利申请文件中，记载了先装笼、合
模，再泵送混凝土入模，然后张拉笼筋，随后离心、常压蒸养、脱模及二次高压蒸养的工艺流程。然而在实际生产中发现，这样的工艺流程存在着很大的缺陷泵送管插入管模的尾孔后实际上是从笼筋上滑过，由于没有张拉，笼筋没有张力，很容易导致散笼。
发明内容
本发明旨在提供一种预应力管桩及其生产方法，以至少克服现有技术的工艺流程中混凝土泵送管插入管模的尾孔后容易导致散笼的技术问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种预应力管桩生产方法，包括装笼、合模、张拉笼筋、泵送混凝土入模、离心、常压蒸养、脱模及高压蒸养步骤，其中，张拉笼筋的步骤在泵送混凝土入模步骤之前实施。进一步地，采用管桩自动化生产线实施预应力管桩生产方法，实现自动化的预应力管桩生产方法。进一步地，自动化的预应力管桩生产方法包括S1，将端板和笼筋装配到底模中；S2，将盖模输送至底模的上方，盖模和底模合模；S3，对合模后的模具中的笼筋进行张拉；S4,将模具输送至布料工位，将混凝土泵送入模具；S5，将承载有混凝土的模具输送至离心工位，进行离心；S6，将离心后的模具输送至常压蒸养工位，进行常压蒸养；S7，将蒸养后的模具输送至脱模工位，进行脱模；以及S8，将脱模后的管桩进行高压蒸养。进一步地，在步骤SI和步骤S2之间进一步包括将底模输送至合模工位的步骤。进一步地，张拉笼筋步骤采用张拉环式外张拉方式，包括以下步骤将张拉机放置到模具的端部；以及张拉机与模具的端部扣合，启动液压千斤顶对笼筋进行张拉。进一步地，泵送混凝土入模步骤包括将混凝土泵送入模具；以及称重系统及传动系统根据泵入模具中的混凝土的重量，控制混凝土泵送量及模具的位移速率。进一步地，步骤S7包括将蒸养后的模具输送至揭盖模工位，采用固定式单臂吊机自动抓取盖模；以及将揭去盖模的模具输送至吊桩工位，采用吸盘式吊桩器进行吊桩。进一步地,在步骤S7和步骤S8之间进一步包括清理模具的步骤。根据本发明的另一个方面，提供了一种预应力管桩，采用上述的预应力管桩生产方法制备得到。根据本发明的技术方案，预应力管桩生产方法包括装笼、合模、张拉笼筋、泵送混 凝土入模、离心、常压蒸养、脱模及二次高压蒸养步骤，其中，张拉笼筋的步骤在泵送混凝土入模步骤之前实施。通过采用先张拉笼筋、再将混凝土泵送入模的工艺流程，可以使得笼筋在混凝土泵送入模之前就获得预应力，具有预应力的笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，实现稳定的泵送布料。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了根据本发明的具体实施方式
的预应力管桩生产方法工艺流程图。
具体实施例方式根据本发明一种典型的实施方式，预应力管桩生产方法包括装笼、合模、张拉笼筋、泵送混凝土入模、离心、常压蒸养、脱模及高压蒸养步骤。其中，张拉笼筋的步骤在泵送混凝土入模步骤之前实施。通过采用先张拉笼筋、再将混凝土泵送入模的工艺流程，可以使得笼筋在混凝土泵送入模之前就获得预应力，具有预应力的笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，实现稳定的泵送布料。现有制备方法中，通常采用先布料再张拉的生产工艺。本申请的发明人在生产实践中发现现有的生产工艺很容易发生散笼现象，从而导致制成的预应力管桩质量等级降低，甚至会导致制成的预应力管桩成为废品。因此本申请的申请人为了解决这一问题，提出了先张拉后布料的技术方案。对笼筋先进行张拉使得笼筋具有一定的预应力后，可使得泵送管在笼筋的内圆面上滑动，避免了泵送管的滑动导致散笼的问题，从而达到了稳定泵送布料的效果。在本发明一种优选的实施方式中，采用自行设计的管桩自动化生产线(专利号201110237097. 4，该专利的所有内容引用至此以供参考)实施预应力管桩生产方法，从而实现自动化的预应力管桩生产方法。具体地，该管桩自动化生产线包括用于制作笼筋，并将头板、尾板、笼筋组装到一起的笼筋制作区；设置在笼筋制作区一侧上，用于将制作好的笼筋装配到底模上的装笼区，笼筋制作区与装笼区之间设有管模输送机组；设置在装笼区一侧上，对揭盖模后的盖模进行清理和输送盖模的盖模区；设置在装笼区与笼筋制作区之间，对盖模后的模具进行合模的合模区，盖模区与合模区之间设有管模输送机组；设置在笼筋制作区另一侧上，对合模后的模具布料的台前布料区；设置在台前布料区一侧上的离心成型区；设置在离心成型区一侧上的蒸养区；设置在蒸养区一侧上的拆模区，所述的拆模区设置在所述的盖模区一侧上；设置在拆模区另一侧上的蒸压区。因为该自动化生产线的具体实施方式
已经在在先的申请文件中详细介绍了，在这里申请人就不再赘述。本申请在提出先张拉后布料的技术方案基础上，通过使用管桩自动化生产线进一步实现了管桩生产的自动化，降低了工人的劳动强度，减少了安全隐患，提高了生产效率和产品质量。优选地，本发明提供的具体实施方式
中，自动化预应力管桩生产方法包括S1，将端板和笼筋装配到底模中；S2，将盖模输送至底模的上方，盖模和底模合模；S3，对合模后的模具中的笼筋进行张拉；S4，将模具输送至布料工位(即管桩自动化生产线的台前布料区)，将混凝土泵送入模具；S5，将承载有混凝土的模具输送至离心工位(即管桩自动化生产线的离心成型区)，进行离心；S6，将离心后的模具输送至常压蒸养工位(即管桩自动化生产线的蒸养区)，进行常压蒸养；S7，将蒸养后的模具输送至脱模工位(即管桩自动化生产线的拆模区)，进行脱模；以及S8，将脱模后的管桩进行高压蒸养。其中，先合模后布料，闭式布料避免了因先布料后合模导致的上下模合缝不严造成的桩身质量问题，从而使得管 桩离心时间短、内壁成型光滑、强度高；先张拉后布料，使得笼筋在混凝土泵送入模之前就获得预应力，具有预应力的笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，实现稳定的泵送布料。优选地，在步骤SI和步骤S2之间进一步包括将底模输送至合模工位(即管桩自动化生产线的合模区)的步骤。合模步骤是在笼筋入底模之后将盖模和底模合模并打锁边螺丝，由于是空模合模，打锁边螺丝进行顺利，所需的扭力小，使用的风炮规格小，降低了生产成本。进一步优选地，此外，在具体的实施方式中，底模和盖模中均预先喷涂有脱模剂，这样可以使得随后的脱模步骤更加容易进行。优选地，张拉笼筋步骤采用张拉环式外张拉方式，包括以下步骤将张拉机放置到模具的端部；以及张拉机与模具的端部扣合，启动液压千斤顶对笼筋进行张拉。该方式的张拉行程短，所需的千斤顶行程短，千斤顶小、重量轻。具体地，本发明所采用的张拉机可以是本领域常规的张拉机，优选地，采用本申请人自行研制的张拉组合件(专利号201110215313. 5，该专利的所有内容引用至此以供参考)，使用该张拉组合件的有益效果是千斤顶与张拉组合件脱装快速、工作效率高，杜绝了传统张拉导致的管桩端面倾斜问题。此张拉组合件的具体结构及实施方式已经在在先的申请文件中详细描述了，申请人不再赘述。优选地，泵送混凝土入模步骤包括将混凝土泵送入模具；以及称重系统及传动系统根据泵入模具中的混凝土的重量，控制混凝土泵送量及模具的位移速率。具体地，本发明可以采用常规的自动计量设备，优选地，采用自行研制的自动计量设备(专利号201120135514. X，该专利的所有内容引用至此以供参考)，以实现混凝土料按正确的布料工艺均匀布料。此自动计量设备的具体结构及实施方式已经在在先的申请文件中详细描述了，申请人不再赘述。优选地，步骤S7(即脱模步骤)包括将蒸养后的模具输送至脱模工位(即管桩自动化生产线的拆模区)，采用固定式单臂吊机自动抓取盖模；以及将揭去盖模的模具输送至吊桩工位(与拆模区相邻)，采用吸盘式吊桩器进行吊桩。优选地，本发明可以使用自行研制的吸盘式吊桩器(专利号201120041001. 2，该专利的所有内容引用至此以供参考)，对管桩实行多点吸附式起吊，有效地解决了管桩因挂钩起吊引起的桩身环裂问题。此吸盘式吊桩器的具体结构及实施方式已经在在先的申请文件中详细描述了，申请人不再赘述。优选地，在步骤S7和步骤S8之间进一步包括清理模具的步骤。在底模和盖模进入下一轮工艺步骤循环之前，将底模和盖模中残余的混凝土料以及其他废料清理干净，可以增加模具的循环使用寿命，并且提高下一轮工艺步骤循环所生产的预应力管桩的产品质量。根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种预应力管桩，该预应力管桩采用上述的预应力管桩生产方法制备得到。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。实施例I需要说明的是，本申请实施例I中采用的设备为管桩自动化生产线(专利号201110237097. 4，该专利的所有内容引用至此以供参考)如图I所示，实施例I的预应力管桩生产方法的工艺流程具体包括以下步骤模具的准备将0 500*100*12米管桩模具吊上第一组横向链条输送机，然后经顶升平移输送机将管模转运到第一组纵向链条输送机，在管模纵向输送的同时由工人站在两侧拆除管模边螺丝。管模拆完边螺丝继续移动到揭盖模工位，专用揭盖模设备自动抓取管模跑轮上提将盖模揭开，然后在空中平移到指定工位，再下放管模到第二组横向链条输送机并继续输送到下一工位，在此输送过程中完成喷脱模剂。一种专用输送盖模的小车携带自动抓手抓取管模跑轮将管模输送到合模工位等待合模。揭开盖模后底模在第一组纵向链条输送机上继续向前输送到指定工位，经第二组顶升平移将底模转运到第三组横向链条输送机，第三组横向链条输送机上设置清理底模、自动喷脱模剂和装笼筋工序，完成理清底模、自动喷脱模剂和装笼筋工序后底模被输送到合模工位与盖模完成合模。合模后经第三组顶升平移转运到第二组纵向链条输送机，在管模纵向输送过程中完成打锁边螺丝。管模打完锁边螺丝后经第四组顶升平移转运到第四组横向链条输送机，在第四组横向链条输送机的适当位置完成主筋的张拉环式外张拉，所采用的张拉部件为再将管模输送到台前等待布料。在本实施中，采用本申请人自行研制的张拉组合件(专利号201110215313. 5，该专利的所有内容引用至此以供参考)对笼筋进行张拉。张拉机放置到模具的端部，推动张拉机的手轮使得张拉机与模具的端部扣合，启动电机对笼筋进行张拉，待张拉机的压力表显示达到规定值时可停止张拉。混凝土料的制备将容重2500Kg/m3的水泥480Kg、磨细砂240Kg、水250Kg、减水剂12Kg、砂1260Kg、碎石1550Kg经拌和机完成搅拌工序，制得混凝土料，放入下料斗。泵送布料使用固定式单臂吊机将完成主筋张拉后的管模吊运到自动计量平车上，通过电气控制使自动计量平车向前行进，使混凝土料输送管从管模尾孔插入管模一直到接近管模头端为止。点动下料斗的控制阀，使混凝土料落入混凝土输送泵机料斗，启动泵机，混凝土料首先从泵机料斗被吸入泵机混凝土缸，然后在液压缸压力的控制下，混凝土料 进入混凝土料输送管，在自动计量平车的行走速度和混凝土料泵送速度的相互协调配合下完成对管模的精准布料。
在整个泵送布料的过程中，由于生产工艺中先进行了张拉笼筋的步骤，所以笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，泵送布料的过程没有发现笼筋散笼的现象，布料过程非常平稳。离心在泵送布料工序完成后，混凝土随管模通过固定式单臂吊机被吊放到离心机开始离心，低速阶段管模转速80转/分，时间I. 5分钟；低中速阶段管模转速160转/分，时间I. 5分钟；中速阶段管模转速300转/分，时间2分钟；中高速阶段管模转速370转/分，时间I. 5分钟；高速阶段管模转速420转/分，时间3. 5分钟。常压蒸汽养护升温阶段30分钟均匀升温至58+2°C;l小时均匀升温至75±2°C;I. 5小时均匀升温至85 90°C;恒温阶段4.0小时(保持在85 90°C);降温阶段开盖降温。出池解桩(脱模)在常压蒸汽养护结束后，管桩被吊放到第一组横向链条输送机上，在设定的放张工位拆尾板放张，尾板流入笼筋装配工位进入下一次循环，管桩经由 第一组顶升平移、第一组纵向链条输送机到达揭盖模工位，盖模被揭开放到第二组横向链条输送机上进入下一循环，底模随管桩继续行进到吊桩工位，吸盘式吊桩器(专利号201120041001. 2提供的吸盘式吊桩器，该专利的所有内容引用至此以供参考)吸吊管桩放置到拆头板工位，底模通过第二组顶升平移进入下一次循环。在拆头板工位拆除头板，使头板进入到下一次循环。吸盘式吊桩器再次吸吊管桩放到桩车上随桩车进入压蒸养护工序。高压蒸汽养护升压阶段1. 5小时，由常压升至I. OOMPa ;恒压阶段4. 0小时，恒压压力保持I. 00+0. 05MPa ;降压阶段2. 5小时，压力由I. OOMPa降至常压；降温阶段通风降温后拉桩出釜。至此，一根0 500*100*12米预应力管桩成品生产完成。由上述实施例可见，本发明提供的预应力管桩生产方法，具有以下有益的技术效果(I)简化了工序步骤；(2)张拉笼筋在混凝土泵送入模之前，具有预应力的笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，避免了泵送管的滑动导致散笼的问题，从而实现稳定的泵送布料。(3)先合模后布料，闭式布料避免了因先布料后合模导致的上下模合缝不严造成的桩身质量问题，从而使得管桩离心时间短、内壁成型光滑、强度高。(4)采用张拉环式外张拉，解决了管桩端面倾斜问题；(5)采用吸盘式吊桩器，解决了管桩环裂问题；(6)消除了手工布料引起的劳动强度大、原材料浪费大、使用草绳等缺点；(7)与其配套的设备布置工艺自动化程度高、安全系数高、劳动强度小、用工数量少。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种预应力管桩生产方法，包括装笼、合模、张拉笼筋、泵送混凝土入模、离心、常压蒸养、脱模及高压蒸养步骤，其特征在于，所述张拉笼筋的步骤在所述泵送混凝土入模步骤之前实施。
2.根据权利要求I所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，采用管桩自动化生产线实施所述预应力管桩生产方法，实现自动化的预应力管桩生产方法。
3.根据权利要求2所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，所述自动化的预应力管桩生产方法包括 SI，将端板和笼筋装配到底模中； S2，将盖模输送至所述底模的上方，所述盖模和所述底模合模； S3，对合模后的模具中的所述笼筋进行张拉； S4，将模具输送至布料工位，将混凝土泵送入模具； S5，将承载有混凝土的模具输送至离心工位，进行离心； S6，将离心后的模具输送至常压蒸养工位，进行常压蒸养； S7，将蒸养后的模具输送至脱模工位，进行脱模；以及 S8，将脱模后的管桩进行高压蒸养。
4.根据权利要求3所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，在所述步骤SI和所述步骤S2之间进一步包括将所述底模输送至合模工位的步骤。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，所述张拉笼筋步骤采用张拉环式外张拉方式，包括以下步骤 将张拉机放置到所述模具的端部；以及 所述张拉机与所述模具的端部扣合，启动液压千斤顶对所述笼筋进行张拉。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，所述泵送混凝土入模步骤包括 将混凝土泵送入所述模具；以及 称重系统及传动系统根据泵入所述模具中的混凝土的重量，控制混凝土泵送量及所述模具的位移速率。
7.根据权利要求3所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，所述步骤S7包括 将所述蒸养后的模具输送至揭盖模工位，采用固定式单臂吊机自动抓取所述盖模；以及 将揭去所述盖模的模具输送至吊桩工位，采用吸盘式吊桩器进行吊桩。
8.根据权利要求3所述的预应力管桩生产方法，其特征在于，在所述步骤S7和所述步骤S8之间进一步包括清理模具的步骤。
9.一种预应力管桩，其特征在于，采用权利要求I至8中任一项所述的预应力管桩生产方法制备得到。
全文摘要
本发明提供了一种预应力管桩及其生产方法。该预应力管桩生产方法包括装笼、合模、张拉笼筋、泵送混凝土入模、离心、常压蒸养、脱模及高压蒸养步骤，其中，张拉笼筋的步骤在泵送混凝土入模步骤之前实施。通过采用先张拉笼筋、再将混凝土泵送入模的工艺流程，可以使得笼筋在混凝土泵送入模之前就获得预应力，具有预应力的笼筋能够支撑泵送管在笼筋的内圆面上滑动先走，实现了稳定的泵送布料。
文档编号B28B21/66GK102699996SQ20121022045
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者张柏林 申请人:江苏建华管桩有限公司