一种隧道管片成型系统及其工艺的制作方法

1.本发明涉及盾构管片技术领域，具体涉及一种隧道管片成型系统及其工艺。


背景技术：

2.近年来，随着城市轨道交通系统的快速发展，兴建的大量城市地铁隧道面临着复杂地质条件的挑战，需要更加重视队隧道结构相关的研究，保证地铁后期运营安全。地铁盾构隧道由于风险小、工期短和成本低等特点，得到了广泛应用。
3.作为盾构隧道重要组成的一部分——盾构管片，通常是通过在其他地方预制成型后运往现场，再通过运输机将盾构管片由盾尾运至盾构机前端进行安装，在运输盾构管片的过程中难免会发生碰撞等事件导致预制成型的盾构管片收到变形、损坏等情况，或是因为现场复杂地形，需要临时制造出不同型号的盾构管片，都会影响整个工程的进度。
4.对于上述情况目前暂时还没有一种有效可靠的方案来解决。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种隧道管片成型系统及其工艺，其目的在于：通过本发明的隧道管片成型系统及其工艺来达到现场快速浇筑成型出所需型号的盾构管片来提高工作效率，无需提前预制盾构管片，避免了盾构管片在运输过程中受到变形、损坏等情况，控制了风险，降低了成本。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种隧道管片成型系统，包括浇筑装置，其特征在于，还包括：基座、输送装置、工位调整组件、连接臂、成型组件、控制系统，所述基座安装在盾构机的内部，所述工位调整组件与基座转动连接，所述连接臂一端与工位调整组件连接，所述成型组件与连接臂的另一端连接，所述浇筑装置与成型组件连通，所述输送装置安装在基座上，所述输送装置的头端位于成型组件的下方，输送装置的尾端与盾构机的管片安装机连接，所述输送装置的上表面设置有缓冲机构，所述浇筑装置、基座、输送装置工位调整组件、成型组件均与控制系统电连接。
8.优选的，所述成型组件为闭合腔体结构，所述腔体形状与盾构管片形状相对应。
9.进一步地，所述成型组件包括：加热器、温度监测器、内侧弧壁、外侧弧壁、连接壁，所述内侧弧壁与外侧弧壁通过连接壁连接形成弧形闭合腔体，所述加热器和温度监测器安装在内侧弧壁、外侧弧壁、连接壁的内部，所述弧形闭合腔体上设有连接孔，所述连接孔与浇筑装置可拆卸连接，所述加热器、温度监测器、内侧弧壁、外侧弧壁均与控制系统电连接。
10.进一步地，所述内侧弧壁、外侧弧壁为伸缩结构。
11.进一步地，所述外侧弧壁可完全收缩至一侧使成型组件的内部腔体完全暴露。
12.进一步地，所述连接孔处设置有流量监测器，所述流量监测器分别与浇筑装置、控制系统电连接。
13.优选的，所述基座包括：下基座、下基座臂、上基座臂、上基座，所述下基座的底部
与盾构机连接，所述输送装置安装在下基座上，所述下基座臂安装在下基座的上部，所述下基座臂位于输送装置的头端一侧，所述上基座的顶部与盾构机连接，所述上基座臂安装在上基座的下部，所述上基座臂靠近输送装置的尾端一侧，所述工位调整组件的两端分别与所述下基座臂、上基座臂转动连接。
14.优选的，所述工位调整组件包括：电机、转动轴，所述电机与转动轴连接，转动轴与连接臂连接，所述电机与控制组件电连接。
15.优选的，所述浇筑装置为混凝土浇筑机。
16.一种隧道管片成型工艺，其特征在于，包括步骤：
17.s1：安装调试，根据实际工作情况安装好隧道管片成型系统，并根据需要调整成型组件的规格型号；
18.s2:通过控制系统控制工位调整组件使成型组件转动至浇筑工位，此时成型组件位于最高点；
19.s3：使成型组件与浇筑装置接通，导入盾构管片所需原材料至成型组件的腔体内，通过连接孔处的流量监测器控制导入的原材料的量，待成型组件内部腔体填充满后停止导入原材料并启动加热器使盾构管片快速成型；
20.s4：经设定的加热时间加热后，控制系统自动控制工位调整组件使成型组件转动至脱离工位，此时成型组件位于最低点；
21.s5：成型组件的外侧弧壁完全收缩至一侧，成型后的盾构管片受重力向下运动至输送装置，经输送装置将盾构管片输送至盾构机的管片安装机。
22.本发明可根据实际工作情况快速浇筑成型所需规格型号的盾构管片，提高了工作效率，无需提前预制盾构管片，避免了盾构管片在运输过程中受到变形、损坏等情况，控制了风险，降低了成本。
附图说明
23.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
24.图1为本发明实施例的浇筑工位主视结构示意图；
25.图2为本发明实施例的浇筑工位右视结构示意图；
26.图3为本发明实施例的脱离工位主视结构示意图；
27.图4为本发明实施例的脱离工位右视结构示意图；
28.图5为本发明实施例的成型组件结构示意图；
29.图6为本发明实施例的盾构管片脱离时的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所
有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.下面结合图1-图5对本发明作详细说明。
33.整个一种隧道管片成型工艺流程，基本包括以下步骤：
34.s1：安装调试，根据实际工作情况安装好隧道管片成型系统，并根据需要调整成型组件6的规格型号；
35.s2:通过控制系统控制工位调整组件4使成型组件6转动至浇筑工位，此时成型组件6位于最高点；
36.s3：使成型组件6与浇筑装置接通，导入盾构管片所需原材料至成型组件6的腔体内，通过连接孔603处的流量监测器控制导入的原材料的量，待成型组件6内部腔体填充满后停止导入原材料并启动加热器使盾构管片快速成型；
37.s4：经设定的加热时间加热后，控制系统自动控制工位调整组件4使成型组件6转动至脱离工位，此时成型组件6位于最低点；
38.s5：成型组件6的外侧弧壁602完全收缩至一侧，成型后的盾构管片受重力向下运动至输送装置2，经输送装置2将盾构管片输送至盾构机的管片安装机。
39.一种隧道管片成型系统，包括浇筑装置，其特征在于，还包括：基座、输送装置2、工位调整组件4、连接臂5、成型组件6、控制系统，所述基座安装在盾构机的内部，所述工位调整组件4与基座转动连接，所述连接臂5一端与工位调整组件4连接，所述成型组件6与连接臂5的另一端连接，所述浇筑装置与成型组件6连通，所述输送装置2安装在基座上，所述输送装置2的头端位于成型组件6的下方，输送装置2的尾端与盾构机的管片安装机连接，所述输送装置2的上表面设置有缓冲机构201，输送装置2可以为常用的盾构管片输送机或是其他相匹配的输送机，缓冲机构201为具有缓冲作用的相关机构，可以是橡胶垫、弹簧、软质材料等具有缓冲作用的机构，所述浇筑装置、基座、输送装置2工位调整组件4、成型组件6均与控制系统电连接，控制系统可以为常用的plc等控制系统。成型组件6为闭合腔体结构，所述腔体形状与盾构管片形状相对应。
40.成型组件6包括：加热器、温度监测器、内侧弧壁601、外侧弧壁602、连接壁，所述内侧弧壁601与外侧弧壁602通过连接壁连接形成弧形闭合腔体，所述加热器和温度监测器安装在内侧弧壁601、外侧弧壁602、连接壁的内部，所述弧形闭合腔体上设有连接孔603，所述连接孔603与浇筑装置可拆卸连接，所述加热器、温度监测器、内侧弧壁601、外侧弧壁602均与控制系统电连接，通过加热器对腔体内部浇筑的盾构管片成型材料进行加热，使其能够快速成型，缩短工期，提高生产效率，温度监测器用于监测腔体内部温度，控制加热温度。
41.内侧弧壁601、外侧弧壁602为伸缩结构，通过内侧弧壁601、外侧弧壁602的伸缩来调整成型组件6的形状，由此来满足所需要的规格型号的盾构管片。
42.外侧弧壁602可完全收缩至一侧使成型组件6的内部腔体完全暴露，便于成型后的
盾构管片从成型组件6中脱离运动至输送装置2上。
43.连接孔603处设置有流量监测器，所述流量监测器分别与浇筑装置、控制系统电连接，流量监测器监测导入至成型组件6内的盾构管片原材料的量，精准控制原材料，安全可靠。
44.基座包括：下基座1、下基座臂3、上基座臂7、上基座8，所述下基座1的底部与盾构机连接，所述输送装置2安装在下基座上，所述下基座臂3安装在下基座1的上部，所述下基座臂3位于输送装置2的头端一侧，所述上基座8的顶部与盾构机连接，所述上基座臂7安装在上基座8的下部，所述上基座臂7靠近输送装置2的尾端一侧，所述工位调整组件4的两端分别与所述下基座臂3、上基座臂7转动连接。
45.工位调整组件4包括：电机、转动轴，所述电机与转动轴连接，转动轴与连接臂5连接，所述电机与控制组件电连接。浇筑装置为混凝土浇筑机，或是其他具有输送盾构管片原材料的管道机构。
46.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。