預(yù)制地鐵混凝土管片澆筑鋼模整體蓋板的研究

唐興濱　陳際洲　劉海濱

摘 要：該整體蓋板只在下料澆筑區(qū)進(jìn)行安裝操作，通過電動(dòng)葫蘆操作蓋板的升降，同時(shí)可以隨著料斗在軌道上平行移動(dòng)，一個(gè)蓋板可在多條生產(chǎn)線上同時(shí)應(yīng)用，節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用，澆筑區(qū)只需要1-2人操作即可，提高了工作效率，節(jié)省了人工費(fèi)。

關(guān)鍵詞：整體蓋板;地鐵混凝土管片;管片澆筑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.043

0 引言

目前，預(yù)制地鐵混凝土管片澆筑鋼模通常采用的都是小蓋板，即每套模具上分別附有一套蓋板，蓋板支座焊接在模具踏板上，蓋板使用多個(gè)螺栓與模具緊固在一起，每經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，小蓋板就要經(jīng)過一次合模、拆模，在合模工位還需要安排1-2名工人進(jìn)行小蓋板的合模、拆模，且每套管片模具都需要清理，工作量大，過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響流水線生產(chǎn)效率，增加施工成本。由于管片生產(chǎn)采用的是封閉式蒸養(yǎng)窯，模具在養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)運(yùn)行時(shí)，模具相互推動(dòng)，偶爾會(huì)因碰撞造成小蓋板螺栓發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致小蓋板彈開，因窯內(nèi)頂部空間的限制，小蓋板會(huì)與蒸養(yǎng)窯頂部發(fā)生碰撞，影響模具運(yùn)行，造成小蓋板變形，模具脫軌，甚至損壞模具和窯頂。為了提高流水線生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保證模具的使用壽命，在下料澆筑處設(shè)計(jì)整體蓋板（見圖1），使用氣動(dòng)夾具夾緊模具，省去了緊固大量螺栓的工序，只需要設(shè)置1人在澆搗工位進(jìn)行操作即可，在窯內(nèi)不會(huì)發(fā)生蓋板彈出的現(xiàn)象，整體蓋板使管片外弧面成型更好，減少了漏漿，操作方便快捷，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

1 產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）澆筑前不需要在每個(gè)模具上緊固大量螺栓，只需在澆搗工位將氣動(dòng)夾子進(jìn)放氣開關(guān)打開即可，工作壓力為8kg，符合震動(dòng)力緊固要求，蓋板不會(huì)因震動(dòng)而松動(dòng)，只需要安排1個(gè)操作工人在澆搗工位進(jìn)行操作即可，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，節(jié)省了人工費(fèi)用。

（2）不需要對(duì)每個(gè)模具小蓋板的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，只需要檢查澆筑區(qū)整體蓋板的安裝質(zhì)量，質(zhì)檢效率提高，整體蓋板使管片外弧面成型更好，減少了漏漿，因蓋板安裝導(dǎo)致的管片質(zhì)量問題大大減少。

（3）該整體蓋板與模具緊固采用的是氣動(dòng)夾緊方式，壓縮空氣進(jìn)入氣囊后頂起橫梁，橫梁上的夾子自動(dòng)夾緊模具，操作簡(jiǎn)單，緊固效果好。

（4）該整體蓋板可實(shí)現(xiàn)上、下、左、右四個(gè)方向的自由移動(dòng)，隨時(shí)調(diào)節(jié)與鋼膜的貼合位置。

（5）蓋板與模具間有定位孔，通過定位銷連接，提高蓋板安裝的準(zhǔn)確率和效率。

（6）蓋板上安裝有多道密封條，適用于不同的模具，防止振搗時(shí)漏漿。

（7）蓋板分段由鉸接裝置連接，能夠靈活調(diào)節(jié)弧度。

2 適用范圍

該設(shè)備適用于預(yù)制地鐵混凝土襯砌管片的生產(chǎn)?？筛鶕?jù)混凝土管片的不同的設(shè)計(jì)尺寸，對(duì)應(yīng)加工采用相同工藝的整體蓋板，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)構(gòu)組成

該設(shè)備由壓縮空氣總成，弧形蓋板、氣囊、夾緊裝置、橫梁、進(jìn)放氣開關(guān)、擋板、定位銷、下料口、電動(dòng)葫蘆等組成（見圖2）。壓縮空氣總成主要由空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、干燥機(jī)、減壓閥等組成;弧形蓋板使用模具鋼鍛造加工，耐磨不變形;氣囊共有6個(gè)，每個(gè)氣囊下部使用多個(gè)螺栓緊固在蓋板頂端，上部通過螺栓與橫梁連接，通過氣囊的頂升、降落控制夾緊裝置的松緊狀態(tài)。橫梁兩端各設(shè)有一個(gè)夾緊裝置，橫梁與夾緊裝置之間通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接，夾緊裝置頂端設(shè)耐磨鋼板，需要定期檢查磨損狀態(tài)及時(shí)更換;擋板位于蓋板下料口兩側(cè)，防止下料時(shí)混凝土外濺;定位銷使用圓鋼，主要起固定蓋板位置的作用;電動(dòng)葫蘆懸掛在低料斗上方的橫梁上隨低料斗來回移動(dòng)，蓋板兩端各有一個(gè)，鏈條必須與蓋板垂直連接，需要定期檢查電動(dòng)葫蘆的磨損情況，必須使用同一型號(hào)的電動(dòng)葫蘆，確保兩個(gè)電動(dòng)葫蘆同步，蓋板不會(huì)發(fā)生傾斜。

4 使用操作

當(dāng)模具運(yùn)行到振搗臺(tái)設(shè)定位置后，移動(dòng)低料斗使蓋板橫向?qū)?zhǔn)模具，操作電動(dòng)葫蘆使蓋板下降，下落時(shí)同時(shí)輕微移動(dòng)低料斗，使模具和蓋板上的定位孔對(duì)準(zhǔn)，蓋板與模具貼合后安裝定位銷。操作人員打開進(jìn)放氣開關(guān)，壓縮空氣通過氣管進(jìn)入氣囊，氣囊將橫梁頂起，橫梁帶動(dòng)夾緊裝置抬升，夾緊裝置的底部緊緊卡住模具。之后進(jìn)行放料和振搗，擋板在下料過程中將飛濺的混凝土擋住，防止混凝土飛濺到蓋板外或附在氣囊上。振搗完成后，關(guān)閉進(jìn)放氣開關(guān)進(jìn)行放氣，氣囊內(nèi)的壓縮氣體通過氣管和進(jìn)放氣開關(guān)排出，氣囊下降，橫梁在自重作用下降，夾緊裝置通過橫梁帶動(dòng)，同步下降，實(shí)現(xiàn)夾緊裝置與模具的松開。確保夾緊裝置與模具之間無干涉后操作電動(dòng)葫蘆上升，蓋板由弧度放置變?yōu)樗椒胖?，留出下部空間供模具推動(dòng)行走，最后操縱低料斗使蓋板提前運(yùn)行到下一條工作線上，重復(fù)以上工序即可。

5 質(zhì)量控制

（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?！稒C(jī)械密封通用規(guī)范》（GB/T 33509-2017）;《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》（GB50017-2017）;《預(yù)制混凝土襯砌管片》（GB/T22082-2008）;《盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范》（GB50446-2017）;《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）。

（2）蓋板主體結(jié)構(gòu)應(yīng)使用數(shù)控鋼板折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行加工，控制下料和折彎精度，對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行噴砂處理，保障內(nèi)面的粗糙度符合要求，尺寸嚴(yán)格按照模具廠家提供的技術(shù)圖紙對(duì)應(yīng)進(jìn)行弧面折彎。蓋板外側(cè)使用筋板將蓋板弧面固定，保障弧面在使用過程中不因震動(dòng)變形的強(qiáng)度。加工制造完成后將蓋板蓋到模具上使用塞尺通過多次檢驗(yàn)，每邊取至少三個(gè)點(diǎn)測(cè)量，縫隙最大不能超過3mm（見圖3）。

（3）蓋板每次使用時(shí)，注意清理混凝土殘?jiān)?，再次使用前與模具的接觸面一定要清理到能夠看到模具內(nèi)面為合格。

6 安全措施

（1）蓋板使用前必須進(jìn)行安全技術(shù)交底，操作工人要熟練學(xué)掌握蓋板操作的安全規(guī)范。

（2）蓋板隨低料斗行走時(shí)，操作人員必須遠(yuǎn)離蓋板行駛路線。應(yīng)佩戴好安全帽、手套等勞動(dòng)保護(hù)用品。

（3）在工作臺(tái)上行走時(shí)注意腳下雜物。

（4）嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行操作，操作時(shí)注意力要集中，并觀察從工作臺(tái)上來回行走的其他人員，必要時(shí)及時(shí)提醒躲避危險(xiǎn)源。

7 保養(yǎng)與檢修

（1）蓋板長(zhǎng)時(shí)間不用，要將內(nèi)弧面的混凝土殘?jiān)謇砀蓛舨⑼磕C(jī)油保存，清理時(shí)整個(gè)內(nèi)面的混凝土必須清理到能夠看到鋼面。

（2）蓋板使用應(yīng)建立自檢制度，使用時(shí)每班檢查蓋板氣囊有無裂紋、夾緊裝置的磨損情況、蓋板與模具貼合縫隙情況、電動(dòng)葫蘆運(yùn)行情況等。

（3）注意檢查電動(dòng)葫蘆鏈條的磨損情況，定期進(jìn)行潤(rùn)滑。

（4）制定專業(yè)檢修計(jì)劃，每月由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)蓋板整體結(jié)構(gòu)、易損部位進(jìn)行檢查、維修。

8 效益分析

（1）使用該整體蓋板，解決了小蓋板緊固螺栓數(shù)量過多、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，每條生產(chǎn)線可節(jié)約勞動(dòng)力1-2人。

（2）因不再緊固螺栓降低了螺栓對(duì)模具損壞的概率，提高了模具的使用壽命。

（3）工序減少，降低了出現(xiàn)質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）與傳統(tǒng)小蓋板相比使用數(shù)量少，磨損低，因此加工成本較少，為公司節(jié)省了生產(chǎn)成本。

9 結(jié)語

該整體蓋板技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家專利（《一種地鐵管片模具整體蓋板》專利號(hào)：201820853724.4），專用于地鐵混凝土管片制造，能夠明顯提高管片流水線生產(chǎn)運(yùn)行效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，相信是未來地鐵混凝土管片生產(chǎn)的必備技術(shù)之一，公司也會(huì)在生產(chǎn)過程中進(jìn)一步對(duì)該設(shè)備進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，提高該設(shè)備的耐用、使用精度和便捷性。

作者簡(jiǎn)介：唐興濱（1977-），男，山東青島人，本科，工程師，黨支部書記兼董事長(zhǎng)，研究方向：市政工程機(jī)械。