一种节段梁双生产线及节段梁快速预制工艺的制作方法

1.本发明涉及桥梁节段预制施工的领域，尤其是涉及一种节段梁双生产线。


背景技术：

2.预应力混凝土桥梁预制拼装施工方法及其技术的应用，极大地促进了我国桥梁建没事业的发展，预制拼装法一般是将桥梁的主梁沿顺标柄向划分为若干个节段，通过将预制成形的梁节段吊装至相应的位置，然后张拉预应力使各个梁节段连接成一个可以承载的桥梁结构，节段梁预制生产设备在梁段预制生产中应用广泛。
3.相关技术中，节段梁多为单线生产，即通过在施工地面上进行模板的现场搭建，待节段梁浇筑成型后再进行脱模，并将成型的节段梁运至存放区，方便后续的桥梁施工。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：单线生产效率低，从而在预制环节中便拖慢了桥梁施工的进度，因此仍有改进空间。


技术实现要素：

5.为了提高预制梁的生产效率，本发明提供一种节段梁双生产线及节段梁快速预制工艺。
6.本发明提供的一种节段梁双生产线及节段梁快速预制工艺采用如下的技术方案：一种节段梁双生产线，包括两个生产设备以及设置在施工地面的轨道系统；生产设备包括固定端模、两个侧模、底模台车、中箱内模台车、两个边箱内模台车，两个所述侧模位于所述固定端模两侧，所述固定端模与两个侧模围成端部开口的浇筑位，两个所述浇筑位开口相互正对；所述轨道系统包括相互连通的横向轨道和纵向轨道，两个所述浇筑位均位于横向轨道的延伸路径中，所述纵向轨道位于两个浇筑位之间；所述底模台车均在所述轨道系统上滑动；所述固定端模水平贯穿有中槽和两个侧槽，所述中箱内模台车穿过所述中槽并插入浇筑位内，所述边箱内模台车穿过所述侧槽并插入浇筑位内，所述浇筑位的端部开口通过端模板封堵；在任意一个所述生产设备中，所述固定端模、两个侧模、底模台车、中箱内台车以及两个边箱内模台车在浇筑位内形成浇筑腔。
7.通过采用上述技术方案，在节段梁浇筑完成后，可先将端模板拆除，然后再通过台车移动实现边箱内模以及中箱内模的整体脱模，同时通过底模台车的移动实现节段梁的搬运，并且，浇筑完成的节段梁可在后续浇筑工作中可作为端模板以封堵浇筑位的端部开口，进一步减少了拆模步骤所耗时间，另外，两个生产设备的浇筑位端部开口相互正对，以便底模台车沿横向轨道滑到中部的纵向轨道处，然后沿纵向轨道方向将预制梁移至存放区，并通过设计轨道系统的走向，两个生产设备不断且有序地交替移出节段梁，有利于提高生产效率。
8.优选的，所述边箱内模台车包括侧部小车、设置在所述侧部小车上端的水平架以及四块边箱模板单元，所述水平架长度方向与侧部小车的滑动方向一致；四块所述边箱模板单元以水平架的长度方向为轴线周向分布在水平架周侧，所述水平架设置有驱使四块变
箱模板单元向内聚拢或向外撑开的边箱驱动件，当四块所述边箱模板单元向外撑开时，四块边箱模板单元相互拼接形成边箱内模。
9.通过采用上述技术方案，四块边箱模板单元在边箱驱动件的驱动下实现回缩，从而可在节段梁内部提前完成内模的脱模操作，便于边箱内模的抽离，另外，在边箱内模在浇筑位就位时，四块边箱模板单元的回缩，减少了边箱内模的空间占用率，便边箱内模穿过侧槽，避免在就位过程中与端模发生碰撞。
10.优选的，所述中箱内模台车包括中部小车、设置在所述中部小车上端的支撑架、移动中箱内模组件以及中箱固定内模组件；所述中箱移动内模组件与中箱固定内模组件之间在浇筑位处存在间隙，所述间隙用于节段梁浇筑时在节段梁中箱室内侧形成加强肋。
11.通过采用上述技术方案，由于中箱内模腔室空间大，在大面积桥段预制中，对中箱室结构加强尤为关键，通过将中箱内模分为移动中箱内模组件和中箱固定内模组件，在浇筑时，混凝土在两者的间隙中形成加强肋，便于针对性提高预制梁结构强度。
12.优选的，所述中箱移动内模组件包括凹型的内板、顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板，所述内板卡接滑动于支撑架，内板设置有中箱驱动件，所述中箱驱动件用于驱使所述顶部内模板、所述底部内模板以及两块所述侧部内模板向内回缩或向外撑开，当所述顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板均向外撑开时，所述顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板相互拼接形成中箱内模。
13.通过采用上述技术方案，将中箱模板分为顶部内模板、底部内模板以及两块侧部内模板，四块模板在中箱驱动件的驱动下实现回缩和外撑，从而可与边箱内模同时间进行脱模操作，便于后续抽离，提高脱模效率。
14.优选的，所述内板内底壁安装有滑轮组件，所述滑轮组件沿支撑架延伸方向滑动。
15.通过采用上述技术方案，在内板底部安装滑轮组件，在滑轮组件与支撑架的配合下，以支撑架作为导轨辅助中箱移动内模组件就位，有利于提高中箱内模的安装效率。
16.优选的，施工地面开设有凹槽，所述凹槽位于浇筑位外部，所述凹槽内设置有升降平台，所述升降平台驱使中箱移动内模组件升至与支撑架同一高度；当所述支撑架完成穿过中槽时，所述支撑架前端移动至凹槽正上方，且支撑架前端与内板滑动卡接。
17.通过采用上述技术方案，借助升降平台实现中箱移动内模组件从下到上的位置移动，从而极大程度地缩短了中箱移动内模组件的移动路径，且在运送过程中更加省力以及更加平稳，只需要事先在升降平台标记中箱移动内模组件的存放位置，并结合中箱移动内模组件的竖向移动和支撑架的水平移动，便可实现支撑架与中箱移动内模组件的精准对接，有利于提高中箱移动内模组件的安装效率。
18.优选的，所述滑轮组件共有四个，所述滑轮组件包括铰接于内板内侧的连接杆、安装在连接杆活动端的万向轮以及铰接于内板内侧的斜撑气缸，斜撑气缸的活塞杆铰接于连接杆，所述斜撑气缸用于驱使连接杆向内收纳或向外撑开，当所述连接杆处在外撑状态时，四根所述连接杆将中箱移动内模组件撑离施工地面。
19.通过采用上述技术方案，由于中箱移动内模组件体积大，存在移动不便的问题，通过采用上述技术方案，使得滑轮在收纳状态和外撑状态均能起到便于中箱移动内模组件移动的效果，可滑动于支撑架，也可以在施工地面进行移动，有利于提高中箱移动内模组件的适应性。
20.优选的，所述轨道系统覆盖于升降平台表面，当所述升降平台表面移动至与施工地面齐平时，所述升降平台的轨道系统与施工地面的轨道系统衔接。
21.通过采用上述技术方案，实现了地面与升降平台的结合，轨道系统起到了导向作用，有利于中箱移动内模组件在升降平台就位。
22.一种节段梁双生产线的节段梁快速预制工艺，包括以下步骤：s1：轨道系统、侧模以及固定端模安装：将所述轨道系统锚固在施工地面以及升降平台表面，所述横向轨道与纵向轨道交错设置并相互衔接，然后将固定端模固定在横向轨道的延伸路径上，两个所述侧模与固定端模形成浇筑位；s2：底模台车就位以及钢筋笼吊放：所述底模台车沿轨道系统延伸方向移动至浇筑位，并将预制好的钢筋笼吊放至底模板上端面；s3：中箱内模台车以及边箱内模台车就位；s4：封闭浇筑位端部开口以及节段梁浇筑：每个生产设备在浇筑首个节段梁时，均用另一个生产设备的固定端模作为浇筑位端部开口的端模板，在后续浇筑节段梁时，均采用前一个浇筑成型的节段梁作为端模板，以形成周侧封闭的浇筑腔；s5：节段梁脱模；s6：移出节段梁：在节段梁浇筑完成后，两个所述生产设备先后通过底模台车将浇筑成型的节段梁沿横向轨道移出浇筑位，并沿所述纵向轨道移动至存放区。
23.通过采用上述技术方案，两个生产设备先后完成节段梁浇筑步骤，并先后完成节段梁的移出步骤，使得节段梁不断且有序地交替移出，有利于提高生产效率，另外，在浇筑首个节段梁时，两个节段梁相互借用彼此的固定端模，在随后的节段梁的浇筑步骤中，则以浇筑完成的节段梁作为端模板，从而无需另外生产端模板，且相邻节段梁之间的匹配性更高，有利于提高桥梁的施工质量。
附图说明
24.图1是本技术实施例一种节段梁双生产线的整体结构示意图。
25.图2是本技术实施例一种节段梁双生产线的中箱内模台车和中箱移动内模组件就位前的状态示意图。
26.图3是本技术实施例一种节段梁双生产线中隐去升降平台和底模台车后的状态示意图。
27.图4是本技术实施例一种节段梁双生产线待浇筑时的状态示意图。
28.图5是本技术实施例一种节段梁双生产线的中箱移动内模组件的结构示意图。
29.附图标记说明：1、固定端模；11、侧槽；12、中槽；13、桁架；14、节段梁；141、加强肋；15、升降平台；16、龙门吊；17、施工地面；2、中箱内模台车；21、中部小车；22、支撑架；23、中箱固定内模组件；24、中箱移动内模组件；241、顶部内模板；242、内板；2421、顶部气缸；2422、侧部气缸；2423、底部气缸；243、底部内模板；244、侧部内模板；245、滑轮组件；246、斜撑气缸；247、连接杆；248、万向轮；3、边箱内模台车；31、侧部小车；32、水平架；33、对角气缸；34、边箱模板单元；4、侧模；41、安装架；42、底座；43、侧模板；5、浇筑位；6、钢筋笼；7、凹槽；8、钢模板；9、底模台车；91、钢骨架；92、底模板；921、竖向千斤顶；10、轨道系统；101、横向轨道；102、纵向轨道；103、临时轨道。
具体实施方式
30.以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。
31.本发明实施例公开一种节段梁双生产线。参照图1，一种节段梁双生产线包括两个生产设备以及轨道系统10；生产设备包括固定端模1、两个侧模4、底模台车9、中箱内模台车2以及两个边箱内模台车3。
32.轨道系统10包括相互连通的横向轨道101和纵向轨道102，轨道系统10通过预埋件锚固于施工现场的施工地面17。
33.两个浇筑位5均位于横向轨道101的延伸路径中，纵向轨道102位于两个浇筑位5之间，两个生产设备均位于横向轨道101的延伸路径，纵向轨道102末端朝向节段梁14的存放区。中箱内模台车2以及两个边箱内模台车3均在固定端模1背面的横向轨道101上滑动，底模台车9在两个生产设备之间的横向轨道101上滑动，纵向轨道102与横向轨道101交汇处作为中转点，使得浇筑成型的节段梁14沿横向轨道101滑出生产设备，并在中转点处转至横向轨道101，以便节段梁14往存放区方向移动。
34.参照图2和图3，固定端模1利用桁架13锚固在地面，两个侧模4均位于固定端模1正面，且两个侧模4分置于端模两侧。侧模4包括固定于地面的底座42、安装架41以及侧模4板，侧模4板安装于安装架41一侧，两块侧模4板相互正对。安装架41与底座42之间通过气缸连接，以实现底模的升降功能，安装架41与气缸之间、底座42与气缸之间均为铰接关系，另外，相邻的两组气缸之间设置一组斜向气缸，斜向气缸两端分别铰接于固定架和底座42，以实现侧模4的左右调节功能。固定端模1与两块侧模4板围成浇筑位5，节段梁14的浇筑工作在浇筑位5中进行。
35.固定端模1水平贯穿有位于中部的中槽12以及两个分置于固定端模1两侧的侧槽11。中箱内模台车2和两组边箱内模台车3位于固定端模1的背面，中箱内模台车2沿横向轨道101延伸方向穿过中槽12并伸至浇筑位5，边箱内模台车3沿横向轨道101延伸方向穿过对应的侧槽11并伸至浇筑位5。
36.底模台车9包括底部小车以及放置在底部小车上端面的底模板92，底部小车包括两块层叠设置的钢骨架91，底模板92固定在上层钢骨架91上端面，两块钢骨架91可相对滑动，两块钢骨架91之间安装有横向气缸和纵向气缸，使得位于上层的钢骨架91可进行横向调节和纵向调节，进而实现底模板92的水平调节功能，另外，底模板92下端面安装有若干竖向千斤顶921，以实现底模板92的升降调节功能。
37.浇筑节段梁14时，底模台车9朝固定端模1的正面滑入浇筑位5，然后将钢筋笼6吊放至底模上端面，接着两组边箱内模台车3和中箱台内模车2均朝固定端模1背面插入浇筑位5，然后在通过钢模板8作为端模板封堵于浇筑位5的端口，以便节段梁14浇筑成型。
38.为了方便在浇筑完成后进行脱模操作，本技术对中箱内模台车2和边箱内模台车3进行进一步改进。
39.参照图1和图2，边箱内模台车3包括侧部小车31、固定在侧部小车31上端的水平架32以及四块边箱模板单元34，水平架32长度方向与侧部小车31的滑动方向一致。四块边箱模板单元34以水平架32的长度方向为轴线周向分布在水平架32周侧。四块边箱模板单元34拼成周侧封闭的边箱内模。水平架32设置有四组对角气缸33，四组对角气缸33作为边箱驱动件，以实现四块边箱模板单元34向内聚拢或向外撑开功能。四组对角气缸33分别朝边箱
内模的四个角伸缩，四个对角气缸33与四块边箱模板单元34一一对应，气缸的活塞杆固定在对应的边箱模板单元34的拐角部。脱模时，四块边箱模板单元34在对角气缸33的收缩驱动下往水平架32聚拢，有利于模板与节段梁14表面分离，便于脱模。
40.另外，边箱模板单元34的拼接部均设置斜切面，以提高拼接效果，边箱内模聚拢时，先将其中一组位于对角处的两个边箱模板单元34进行同步聚拢，然后将另一组位于对角处的两个边箱模板单元34进行同步聚拢，有利于提高边箱内模的收纳效果。
41.参照图3和图4，中箱内模台车2包括中部小车21、固定在中部小车21上端的支撑架22、中箱移动内模组件24以及中箱固定内模组件23。支撑架22水平设置，中箱固定内模组件23固定于支撑架22，跟随支撑架22从固定端模1背面插至浇筑位5。中箱移动内模组件24在支撑架22进入浇筑位5后，从固定端模1正面放置在支撑架22上，浇筑节段梁14时，移动中箱内模台车2与固定中箱内模台车2之间存在间隙，以使浇筑成型的节段梁14的中箱室内壁形成回型的加强肋141，有利于提高节段梁14的结构强度。
42.需要强调的是，中箱移动内模组件24与中箱固定内模组件23结构一致，均能实现内缩和外撑的功能，以下对中箱移动内模组件24进行说明，不再对中箱固定内模组件23结构进行赘述。
43.参照图2和图4，中箱移动内模组件24包括凹型的内板242、顶部内模板241、底部内模板243以及两块侧部内模板244，支撑架22完全穿过中槽12时，支撑架22穿出浇筑位5，内板242作为中箱移动内模组件2的基座，且内板242卡接滑动于支撑架22，内板242可沿支撑架22延伸方向送入浇筑位5，支撑架22作为导轨辅助中箱移动内模组件24就位。
44.内板242上端面固定有顶部气缸2421，顶部气缸2421的活塞杆端与顶部内模板241底部固定，通过顶部气缸2421的驱动，可实现顶部内模板241升降调节功能。
45.内板242两侧均铰接有两个侧部气缸2422，位于同侧的两个侧部气缸2422上下分布，位于同侧的两个侧部气缸2422远离内板242的一端均铰接于位于同侧的侧部内模板244内侧。位于同侧的两个侧部气缸2422的延长线存在交点，使得两个侧部气缸2422不平行，通过同侧的两个侧部气缸2422同时驱动，可实现侧部内模板244的左右调节功能。
46.支撑架22下端固定有若干底部气缸2423，底部气缸2423的活塞杆与底部内模板243顶部固定连接，通过底部气缸2423的驱动，可实现底部内模板243的升降调节功能。
47.综上，顶部气缸2421、侧部气缸2422以及底部气缸2423组成中箱驱动件，在中箱驱动件的驱动下，顶部内模板241、侧部内模板244以及底部内模板243分步地往支撑架22方向聚拢，有利于节段梁14浇筑完成后进行脱模操作。
48.与中箱固定内模组件23不同的是，中箱移动内模组件24安装有滑轮组件245，以提高中箱移动内模组件24的安装效率。
49.参照图2和图4，在本实施例中，滑轮组件245共有四个，滑轮组件245包括铰接于内板242内侧的连接杆247、安装在连接杆247活动端的万向轮248以及铰接于内板242内侧的斜撑气缸246，斜撑气缸246的活塞杆铰接于连接杆247。斜撑气缸246作为驱动件，用于驱使连接杆247向内收纳或向外撑开。当连接杆247处于收纳状态时，连接杆247、斜撑气缸246以及内板242底壁三者围成钝角三角形，四个万向轮248靠近内板242底壁，万向轮248减小了内板242与支撑架22的摩擦，便于将中箱移动内模组件24送入浇筑位5。同侧相邻的两个滑轮组件245收纳时，两根连接杆247往相互靠近的方向摆动，使得同侧的两根连接杆247交叉
设置，在达到便于中箱移动内模组件24就位目的的同时，也减少滑轮组件245占用空间。
50.另外，连接杆247长度大于中箱固定内模组件23的高度，通过斜撑气缸246的伸长驱使连接杆247下摆，使连接杆247处在外撑状态，连接杆247将中箱移动内模组件24撑离施工地面，此时，连接杆247、斜撑气缸246以及内板242底壁形成锐角三角形，有利于中箱移动内模组件24的稳定移动。
51.为了提高中箱移动内模组件24的安装效率，施工地面开设有凹槽7，凹槽7位于浇筑位5外部，当支撑架22完全插入中槽12时，支撑架22位于凹槽7上方。凹槽7内安装有升降平台15，升降平台15可竖直升降，升降平台15用于驱使中箱移动内模组件24升降。以便将中箱移动内模组件24升至与支撑架22同一高度，便于将中箱移动内模组件24送入浇筑位5。另外，轨道系统10覆盖于升降平台15表面，当升降平台15表面移动至与施工地面齐平时，升降平台15的轨道系统10与施工地面的轨道系统10衔接，升降平台15作为过渡平台，以便在浇筑过程中底模台车9和中箱移动内模组件24的移动。
52.另外，轨道系统10还包括临时轨道103，临时轨道103与纵向轨道102平行，临时轨道103与升降平台15上的轨道系统10衔接，以便中箱移动内模组件24移动至临时轨道103存放。
53.本发明实施例一种节段梁全自动预制生产设备的实施步骤为：s1：轨道系统10以及固定端模1安装。
54.通过预埋件将轨道系统10锚固在施工地面以及升降平台15，轨道系统10根据中箱内模台车2、边箱内模台车3以及底模台车9的移动轨迹进行设计，横向轨道和纵向导轨交错设置并相互衔接，然后用桁架13将固定端模1固定在横向轨道101的延伸路径上。
55.s2：底模台车9就位以及钢筋笼6吊放。
56.预制节段梁14时，底模台车9沿横向轨道101延伸方向移动至浇筑位5，使底模板92与固定端模1正面密封抵接，然后通过龙门吊16将预制好的钢筋笼6吊放至底模板92上端面，然后通过横向气缸、纵向气缸以及竖向千斤顶921调节底模板92和钢筋笼6位置。
57.s3：边中内模台车以及边箱内模台车3就位。
58.将中箱移动内模组件24沿轨道系统10移动至升降平台15上，滑轮组件245由外撑状态缓慢切换为收纳状态，升降平台15上升，从而将中箱移动内模组件24上升至与支撑架22同一高度。
59.接着，将边箱内模台车3和中箱内模台车2沿轨道系统10移动，边箱内模台车3穿过固定端模1的侧槽11并插入浇筑位5，中箱内模台车2穿过固定内模的中槽12并插入浇筑位5，当支撑架22完全穿过中槽12时，固定中箱内模组件跟随支撑架22进入浇筑位5，支撑架22前端移动至中箱移动内模组件24下方，然后升降平台15缓慢下降，使得中箱移动内模组件24的内板242卡于支撑架22，滑轮组件245的万向轮248落至支撑架22上表面，紧接着将中箱移动内模组件24滑至浇筑位5，完成中箱内模台车2安装操作。
60.然后，边箱内模台车3的四块边箱模板单元34在对角气缸33的驱动下撑开并拼成边箱内模，接着中箱固定内模组件23以及以及中箱移动内模组件24进行外撑操作，顶部内模板241在顶部气缸2421的驱动下上移，紧接着，侧部内模板244在侧部气缸2422的驱动下侧移，再接着，底部内模板243在底部气缸2423的驱动下下移，与顶部内模板241、侧部内模板244拼成中箱内模，随后用钢模板8在中箱固定内模组件23和中箱移动内模组件24的间隙
固定钢模板8，以防止混凝土进入中箱移动内模组件24和中箱固定内模组件23内。
61.s4：封闭浇筑位5端口以及节段梁14浇筑。
62.每个生产设备在浇筑首个节段梁14时，均用另一个生产设备的固定端模1作为浇筑位5端部开口的端模板，在后续浇筑节段梁14时，均采用前一个浇筑成型的节段梁14作为端模板，以形成周侧封闭的浇筑腔，接着往浇筑腔内浇筑混凝土，等待混凝土成型。
63.s5：节段梁14脱模。
64.先拆除浇筑位5端口的端模板或者移通过将底模台车9将作为端模的节段梁14移出；然后边箱内模台车3的四块边箱模板单元34在对角气缸33的驱动下往水平架32方向回缩聚拢；中箱内模台车2的底部内模板243、侧部内模板244、顶部内模板241在气缸驱动下依次往支撑架22方向回缩聚拢，紧接着将中箱移动内模组件24滑至支撑架22前端，接着升降平台15上升，将中箱移动内模组件24撑离支撑架22；接着将中箱内模台车2和边箱内模台车3移出浇筑位5，完成脱模工作。
65.s6：移出节段梁14。
66.在节段梁浇筑完成后，两个生产设备先后通过底模台车将浇筑成型的节段梁沿横向轨道移出浇筑位，节段梁移出浇筑位的具体步骤为：升降平台15下降，直至升降平台15表面的轨道系统10与施工地面轨道系统10衔接，中箱移动内模组件24的滑轮组件245由外撑状态缓慢切换为收纳状态，然后将中箱移动内模组件24沿轨道系统10移动至临时轨道103，等待下次使用，通过移动小车将浇筑成型的节段梁14移出浇筑位5，然后在中转点拐至纵向轨道102，并往存放区运送，两个生产设备先后完成节段梁14浇筑步骤，并先后完成节段梁14的移出步骤，使得节段梁14不断且有序地交替移出，有利于提高生产效率。
67.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。