CN109514718A - 一种可搬迁式盾构管片蒸养窑及其蒸养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可搬迁式盾构管片蒸养窑及其蒸养方法，解决了现有技术中管片蒸养设备不可搬运、不可重复利用等问题。本发明包括箱式分块窑体，箱式分块窑体内依次分为升温区、恒温区和降温区，升温区与恒温区之间设有第一隔离闸门，恒温区与降温区之间设有第二隔离闸门，箱式分块窑体两端分别设有进口闸门和出口闸门，进口闸门与升温区相对应，出口闸门与降温区相对应；升温区内设有升温机构，恒温区内设有恒温机构，降温区内设有降温机构，升温区、恒温区和降温区内均设有运行轨道和集水排水槽。本发明采用可分体式箱式分块窑体，实现快速安拆、可搬迁、重复使用、工效高、费用低的目的。
Description
技术领域
本发明涉及盾构管片生成技术领域，特别是指一种可搬迁式盾构管片蒸养窑及其蒸养方法。
背景技术
目前，我国采用盾构（TBM）法施工地铁、交通隧道及水利水电隧洞等工程时，与之配套使用的管片均采用在管片厂事先预制的方式，而用于管片预制蒸养（蒸汽养护）工艺中的蒸养窑，多采用钢筋混凝土现浇成窑，该结构具有强度高、整体性好、使用年限长等特点。
对于盾构（TBM）法施工的城际铁路、省际高铁、高速公路、水利水电程等山岭隧道（隧洞）工程而言，相对地铁具有工期短，施工流动性大，用地紧张、环保要求高等特点，工程结束后管片厂要整体搬迁，恢复厂区地貌及植被，而管片厂的钢筋混凝土现浇蒸养窑，工程结束后，不可搬迁、不能重复使用，拆除困难、对环境负面影响较大。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种可搬迁式盾构管片蒸养窑及其蒸养方法，解决了现有技术中管片蒸养设备不可搬运、不可重复利用等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种可搬迁式盾构管片蒸养窑，包括箱式分块窑体，箱式分块窑体内依次分为升温区、恒温区和降温区，升温区与恒温区之间设有第一隔离闸门，恒温区与降温区之间设有第二隔离闸门，箱式分块窑体两端分别设有进口闸门和出口闸门，进口闸门与升温区相对应，出口闸门与降温区相对应；升温区内设有升温机构和喷淋装置，恒温区内设有恒温机构和喷淋装置，降温区内设有降温机构和喷淋装置，升温区、恒温区和降温区内均设有运行轨道和集水排水槽。
所述升温机构包括升温蒸汽管道、第一通风管道，升温蒸汽管道均匀设置在升温区的内壁上，升温蒸汽管道与外部蒸汽供热站相连接，升温蒸汽管道上设有若干通孔，第一通风管道设置在升温区的内壁上，第一通风管道与外部鼓风机相连接，喷淋装置设置在升温区内部的顶壁上，喷淋装置与外部高压水管相连接，升温区的内壁上设有湿度传感器和温度传感器。
所述恒温机构包括恒温蒸汽管道、第二通风管道，恒温蒸汽管道均匀设置在恒温区的内壁上，恒温蒸汽管道与外部蒸汽供热站相连接，恒温蒸汽管道上设有若干通孔，第二通风管道设置在恒温区的内壁上，第二通风管道与外部鼓风机相连接，喷淋装置设置在恒温区内部的顶壁上，喷淋装置与外部高压水管相连接，恒温区的内壁上设有湿度传感器和温度传感器。
所述降温机构包括降温蒸汽管道、第三通风管道，降温蒸汽管道均匀设置在降温区的内壁上，降温蒸汽管道与外部蒸汽供热站相连接，降温蒸汽管道上设有若干通孔，第三通风管道设置在降温区的内壁上，第三通风管道与外部鼓风机相连接，喷淋装置设置在降温区内部的顶壁上，喷淋装置与外部高压水管相连接，降温区的内壁上设有湿度传感器和温度传感器。
所述箱式分块窑体包括若干个窑体分段，相邻窑体分段之间通过连接板密封连接。
所述连接板上设有椭圆通孔，相对应的两个连接板通过穿过椭圆通孔的紧固螺栓相连接，两个连接板之间设有密封件。
所述窑体分段包括双层钢结构，双层钢结构之间从内向外依次设有密封内防腐层、中间保温层和密封外防水层，运行轨道设置在窑体分段的底面上。
所述湿度传感器和温度传感器均与后台控制器相连接，升温蒸汽管道、恒温蒸汽管道和降温蒸汽管道上均设有控制阀，控制阀与后台控制器相连接。
一种可搬迁式盾构管片蒸养窑的蒸养方法，步骤如下：S1：将窑体分段吊运至指定位置，然后将窑体分段通过螺栓组装在一起，形成箱式分块窑体；
S2：在步骤S1中的箱式分块窑体内安装第一隔离闸门和第二隔离闸门，将箱式分块窑体内部依次分为升温区、恒温区和降温区，在升温区内安装升温机构、温度传感器和湿度传感器，在恒温区安装恒温机构、温度传感器和湿度传感器，降温区安装降温机构、温度传感器和湿度传感器；
S3：将步骤S2中的升温机构、恒温机构、降温机构分别与外部蒸汽供热站相连接；
S4：打开箱式分块窑体的进口闸门，将载有管片的管片小车沿运行轨道进入升温区，打开升温机构对管片进行加热处理，在升温区静置一段时间；
S5：然后打开第一隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入恒温区，然后关闭第一隔离闸门，恒温区在恒温机构的作用下温度不超过60°，在升温区静置一段时间；
S6：然后打开第二隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入降温区，然后关闭第二隔离闸门，打开降温机构对管片进行降温处理，在降温区静置一段时间；
S7：然后打开出口闸门，步骤S6中的载有管片的管片小车沿运行轨道出箱式分块窑体，完成对管片的蒸养；
S8：需要移动箱式分块窑***置时，将箱式分块窑体拆分成窑体分块，吊运至下一个指定位置即可。
在步骤S4 ~S6中，根据温度传感器和湿度传感器传输的信号分别对升温区、恒温区和降温区进行温度和湿度的控制，并分别通过第一通风管道、第二通风管道、第三通风管道向升温区、恒温区和降温区通风；通过喷淋装置向升温区、恒温区和降温区进行水雾喷淋，实现湿度调节。
本发明具有以下有益效果：（1）本发明采用可分体式箱式分块窑体，每个箱式分块窑体用若干个窑体分段组装而成，每一段窑体分段上部及左、右侧均设置有窑体连接板，窑体连接板上设置有若干椭圆形连接孔，采用高强螺栓连接，实现快速安拆、可搬迁、重复使用、工效高、费用低的目的。（2）本发明窑体分段的双层结构从里到外依次采用密封内防腐层、中间保温层和密封外防水层构成，实现蒸养窑本体防腐、保温及防水的目的。（3）本发明箱式分块窑体内设有第一隔离闸门、第二隔离闸门，将箱式分块窑体内部分隔为升温区、恒温区、降温区三个温区，每个温区均设置有独立的往复式蒸汽管道、温度传感器、湿度传感器、通风管路、喷淋装置等，实现对蒸养窑的温区分隔及远程温湿度控制及调节，且以上所有装置采用节点连接或螺栓固定，实现快速安拆、可搬迁及重复利用的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体三维示意图。
图2为本发明内部纵截面示意图。
图3为窑体分段横断面结构示意图。
图4为窑体分段横断面局部放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，实施例1，一种可搬迁式盾构管片蒸养窑，包括箱式分块窑体1，箱式分块窑体1采用多段分窑体组装而成，可拆分。箱式分块窑体1内依次分为升温区2、恒温区3和降温区4，载有管片的管片小车依次经过升温区2、恒温区3和降温区4，进项蒸汽养护（即蒸养）。升温区2与恒温区3之间设有第一隔离闸门5，恒温区3与降温区4之间设有第二隔离闸门6，第一隔离闸门5和第二隔离闸门6均采用自动开关闸门，实现自动开关，同时使温度不同的区域之间能够有效的实现温度隔离的同时，能够保证钢模在各蒸养区域之间无阻碍的运输。箱式分块窑体1两端分别设有进口闸门7和出口闸门8，进口闸门7与升温区2相对应，出口闸门8与降温区4相对应，进口闸门7和出口闸门8也采用自动开关闸门，起到隔热和自动开关的作用。升温区2内设有升温机构，升温机构用于对管片进行升温蒸养，恒温区3内设有恒温机构和喷淋装置13，在恒温机构的作用下恒温区保持恒温，对管片进行恒温蒸养，降温区4内设有降温机构和喷淋装置13，降温机构对管片进行降温蒸养和喷淋装置13，升温区2、恒温区3和降温区4内均设有运行轨道9和集水排水槽17，运行轨道9便于管片在三个温区进行运行，集水排水槽17用于收集废水，并将其排出箱式分块窑体。
进一步，所述升温机构包括升温蒸汽管道11、第一通风管道12，升温蒸汽管道11往复蛇形均匀设置在升温区2的内壁上，升温蒸汽管道11上设有通量控制阀，通过对升温蒸汽管道内蒸汽量和蒸汽温度的控制，实现对管片的升温蒸养，管片在升温区升温速度速度不宜超过15℃/h。升温蒸汽管道11通过管路与外部蒸汽供热站相连接。升温蒸汽管道11上设有若干通孔，用于蒸汽进入升温区。第一通风管道12设置在升温区2的内壁上，第一通风管道12与外部鼓风机相连接，用于向升温区通风。淋装置13设置在升温区2内部的顶壁上，喷淋装置13与外部高压水管相连接，用于向升温区喷淋水雾，调节湿度，升温区2的内壁上设有湿度传感器14和温度传感器15，用于控制升温区内的温度和湿度。
恒温机构包括恒温蒸汽管道21、第二通风管道22和喷淋装置13，恒温蒸汽管道21往复蛇形均匀设置在恒温区3的内壁上，恒温蒸汽管道21与外部蒸汽供热站相连接。恒温蒸汽管道21上设有通量控制阀，通过对恒温蒸汽管道内蒸汽量和蒸汽温度的控制，实现对管片的恒温蒸养，管片在蒸养窑恒温区恒温最高温度不超过60℃，管片在恒温区相对湿度不小于90%。恒温蒸汽管道21上设有若干通孔，便于蒸汽进入恒温区。第二通风管道22设置在恒温区3的内壁上，第二通风管道22与外部鼓风机相连接，用于向恒温区通风。喷淋装置13设置在恒温区3内部的顶壁上，喷淋装置13与外部高压水管相连接，用于向恒温区喷淋水雾，调节湿度。恒温区3的内壁上设有湿度传感器14和温度传感器15，用于控制升温区内的温度和湿度。
降温机构包括降温蒸汽管道31、第三通风管道32和喷淋装置13，降温蒸汽管道31往复蛇形均匀设置在降温区4的内壁上，降温蒸汽管道31与外部蒸汽供热站相连接。降温蒸汽管道上设有通量控制阀，通过对降温蒸汽管道内蒸汽量和蒸汽温度的控制，实现对管片的降温蒸养，管片在降温区的降温速度不超过20℃/h。降温蒸汽管道31上设有若干通孔，便于蒸汽进入降温区。第三通风管道32设置在降温区4的内壁上，第三通风管道32与外部鼓风机相连接，用于向降温区通风。喷淋装置13设置在降温区4内部的顶壁上，喷淋装置13与外部高压水管相连接，用于向恒温区喷淋水雾，调节湿度。降温区4的内壁上设有湿度传感器14和温度传感器15，用于控制升温区内的温度和湿度
如图3-4所示，实施例2，一种可搬迁式盾构管片蒸养窑，所述箱式分块窑体1包括若干个窑体分段101，窑体分段101的连接端设有连接板，相邻窑体分段之间通过连接板10密封连接。所述连接板10上设有椭圆通孔16，便于相连接的两个连接板的定位，相对应的两个连接板通过穿过椭圆通孔16的紧固螺栓相连接，实现快速拆装，两个连接板10之间设有密封件，防止蒸汽外溢，减少内外热量交换，提高蒸养效率。
进一步，所述窑体分段101包括双层钢结构，双层钢结构之间从内向外依次设有密封内防腐层1-1、中间保温层1-2和密封外防水层1-3，起到内部防腐保温、外部防水的效果。运行轨道9设置在窑体分段101的底面上，用于管片小车的运行。所述湿度传感器14和温度传感器15均与后台控制器相连接，实现对箱式分块窑体内部温度和湿度的检测和控制。升温蒸汽管道11、恒温蒸汽管道21和降温蒸汽管道31上均设有控制阀，控制阀与后台控制器相连接，实现其流量大小的调节，升温蒸汽管道11、恒温蒸汽管道21和降温蒸汽管道31的折弯处或连接处可采用可伸缩管路接头连接。
其他结构与实施例1相同。
实施例3，一种可搬迁式盾构管片蒸养窑的蒸养方法，步骤如下：S1：将窑体分段吊运至指定位置，然后将窑体分段通过螺栓组装在一起，形成箱式分块窑体。
S2：在步骤S1中的箱式分块窑体内安装第一隔离闸门和第二隔离闸门，将箱式分块窑体内部依次分为升温区、恒温区和降温区，在升温区内安装升温机构、温度传感器和湿度传感器，在恒温区安装恒温机构、温度传感器和湿度传感器，降温区安装降温机构、温度传感器和湿度传感器。
S3：将步骤S2中的升温机构、恒温机构、降温机构分别与外部蒸汽供热站相连接；对管片蒸养提供蒸汽源。
S4：打开箱式分块窑体的进口闸门，将载有管片的管片小车沿运行轨道进入升温区，打开升温机构对管片进行加热处理，在升温区静置一段时间；管片在升温区升温速度速度不宜超过15℃/h。
S5：然后打开第一隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入恒温区，然后关闭第一隔离闸门，恒温区在恒温机构的作用下温度不超过60°，在升温区静置一段时间；管片在恒温区相对湿度不小于90%。
S6：然后打开第二隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入降温区，然后关闭第二隔离闸门，打开降温机构对管片进行降温处理，在降温区静置一段时间；管片在降温区的降温速度不超过20℃/h。
S7：然后打开出口闸门，步骤S6中的载有管片的管片小车沿运行轨道出箱式分块窑体，完成对管片的蒸养；
S8：需要移动箱式分块窑***置时，将箱式分块窑体拆分成窑体分块，吊运至下一个指定位置即可。
在步骤S4 ~S6中，根据温度传感器和湿度传感器传输的信号分别对升温区、恒温区和降温区进行温度和湿度的控制，并分别通过第一通风管道、第二通风管道、第三通风管道向升温区、恒温区和降温区通风；通过喷淋装置向升温区、恒温区和降温区进行水雾喷淋，实现湿度调节。
其他结构与实施例2相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
Claims (10)
1.一种可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：包括箱式分块窑体（1），箱式分块窑体（1）内依次分为升温区（2）、恒温区（3）和降温区（4），升温区（2）与恒温区（3）之间设有第一隔离闸门（5），恒温区（3）与降温区（4）之间设有第二隔离闸门（6），箱式分块窑体（1）两端分别设有进口闸门（7）和出口闸门（8），进口闸门（7）与升温区（2）相对应，出口闸门（8）与降温区（4）相对应；升温区（2）内设有升温机构和喷淋装置（13），恒温区（3）内设有恒温机构和喷淋装置（13），降温区（4）内设有降温机构和喷淋装置（13），升温区（2）、恒温区（3）和降温区（4）底部均设有运行轨道（9）和集水排水槽（17）。
2.根据权利要求1所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述升温机构包括升温蒸汽管道（11）和第一通风管道（12），升温蒸汽管道（11）均匀设置在升温区（2）的内壁上，升温蒸汽管道（11）与外部蒸汽供热站相连接，升温蒸汽管道（11）上设有若干通孔，第一通风管道（12）设置在升温区（2）的内壁上，第一通风管道（12）与外部鼓风机相连接，所述喷淋装置（13）设置在升温区（2）内部的顶壁上，喷淋装置（13）与外部高压水管相连接，升温区（2）的内壁上设有湿度传感器（14）和温度传感器（15）。
3.根据权利要求1或2所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述恒温机构包括恒温蒸汽管道（21）和第二通风管道（22），恒温蒸汽管道（21）均匀设置在恒温区（3）的内壁上，恒温蒸汽管道（21）与外部蒸汽供热站相连接，恒温蒸汽管道（21）上设有若干通孔，第二通风管道（22）设置在恒温区（3）的内壁上，第二通风管道（22）与外部鼓风机相连接，喷淋装置（13）设置在恒温区（3）内部的顶壁上，喷淋装置（13）与外部高压水管相连接，恒温区（3）的内壁上设有湿度传感器（14）和温度传感器（15）。
4.根据权利要求1或2所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述降温机构包括降温蒸汽管道（31）和第三通风管道（32），降温蒸汽管道（31）均匀设置在降温区（4）的内壁上，降温蒸汽管道（31）与外部蒸汽供热站相连接，降温蒸汽管道（31）上设有若干通孔，第三通风管道（32）设置在降温区（4）的内壁上，第三通风管道（32）与外部鼓风机相连接，喷淋装置（13）设置在降温区（4）内部的顶壁上，喷淋装置（13）与外部高压水管相连接，降温区（4）的内壁上设有湿度传感器（14）和温度传感器（15）。
5.根据权利要求4所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述箱式分块窑体（1）包括若干个窑体分段（101），相邻窑体分段之间通过连接板（10）密封连接。
6.根据权利要求5所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述连接板（10）上设有椭圆通孔（16），相对应的两个连接板通过穿过椭圆通孔（16）的紧固螺栓相连接，两个连接板（10）之间设有密封件。
7.根据权利要求5或6所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述窑体分段（101）包括双层钢结构，双层钢结构之间从内向外依次设有密封内防腐层（1-1）、中间保温层（1-2）和密封外防水层（1-3），运行轨道（9）设置在窑体分段（101）的底面上。
8.根据权利要求7所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑，其特征在于：所述湿度传感器（14）和温度传感器（15）均与后台控制器相连接，升温蒸汽管道（11）、恒温蒸汽管道（21）和降温蒸汽管道（31）上均设有控制阀，控制阀与后台控制器相连接。
9.一种如权利要求1所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑的蒸养方法，其特征在于：步骤如下：S1：将窑体分段吊运至指定位置，然后将窑体分段通过螺栓组装在一起，形成箱式分块窑体；
S2：在步骤S1中的箱式分块窑体内安装第一隔离闸门和第二隔离闸门，将箱式分块窑体内部依次分为升温区、恒温区和降温区，在升温区内安装升温机构、温度传感器和湿度传感器，在恒温区安装恒温机构、温度传感器和湿度传感器，降温区安装降温机构、温度传感器和湿度传感器；
S3：将步骤S2中的升温机构、恒温机构、降温机构分别与外部蒸汽供热站相连接；
S4：打开箱式分块窑体的进口闸门，将载有管片的管片小车沿运行轨道进入升温区，打开升温机构对管片进行加热处理，在升温区静置一段时间；
S5：然后打开第一隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入恒温区，然后关闭第一隔离闸门，恒温区在恒温机构的作用下温度不超过60°，在升温区静置一段时间；
S6：然后打开第二隔离闸门，载有管片的管片小车沿运行轨道进入降温区，然后关闭第二隔离闸门，打开降温机构对管片进行降温处理，在降温区静置一段时间；
S7：然后打开出口闸门，步骤S6中的载有管片的管片小车沿运行轨道出箱式分块窑体，完成对管片的蒸养；
S8：需要移动箱式分块窑***置时，将箱式分块窑体拆分成窑体分块，吊运至下一个指定位置即可。
10.根据权利要求9所述的可搬迁式盾构管片蒸养窑的蒸养方法，其特征在于：在步骤S4 ~S6中，根据温度传感器和湿度传感器传输的信号分别对升温区、恒温区和降温区进行温度和湿度的控制，并分别通过第一通风管道、第二通风管道、第三通风管道向升温区、恒温区和降温区通风；通过喷淋装置向升温区、恒温区和降温区进行水雾喷淋，实现湿度调节。
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