CN110385774B - 一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法，用于生产预制抗震空心墙板，包括芯管平台、模具平台和辅助设备；所述模具平台包括成型模具和工作台，所述芯管平台对称设在模具平台两侧，包括芯管架、芯管轨道和抽芯油缸，所述抽芯油缸拉动芯管架在芯管轨道上运动，所述芯管架包括固定芯管组、活动芯管组和运动架，所述固定芯管组固定连接在运动架上，所述活动芯管组活动连接在运动架上。本发明采用双向抽芯工艺，降低抽芯行程，并降低抽芯时混凝土附着力，保证空心孔的成孔质量；抽芯时固定芯管组和活动芯管组相对运动保证成孔质量，防止抽芯时孔壁坍塌；具有机械化、自动化程度高，生产效率高的优点。

Description

一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法

技术领域

本发明涉及装配式墙板生产技术领域，具体涉及一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法。

背景技术

目前国内装配式建筑构件多为楼板、外墙板、楼梯、阳台、空调板等，而承重墙部分包括剪力墙和承重外墙部分多为现浇，个别建筑有采用实心预制剪力墙技术。这种基于传统现浇混凝土结构思维设计的装配式建筑造成建筑整体装配率不高，随着施工技术的进步和对施工进度的要求，施工时越来越多的使用预制混凝土墙板作为建筑构件，在施工时直接进行装配，能够有效的提升施工效率，但是现有的装配式墙板在通过生产线进行生产时，存在各种不足。

现有技术一：预制单向成孔的空心板，采用圆形芯管，芯管从墙板一端抽出，生产的墙板一般用于建筑楼板，无法用于承重墙板，并且单向抽芯长度较长，抽芯时间长，且圆形芯管制成的墙板自重大、空心率较低。

现有技术二：预制双向成孔的空心板，使用生产线进行生产时需要人工放置双向芯模进行支模，绑扎好龙骨钢筋后，由人工辅助进行浇筑及振捣混凝土后进行后续养护、拆模和吊装运输等工序。生产过程中存在生产工艺复杂，机械化程度低，基本依靠手工作业，效率低，养护时能源消耗高，并在该空心板仅是作为剪力墙的模板，在实际使用时，需要向芯孔内浇灌混凝土，既没有节省混凝土用量，也并未提高效率

现有技术三：在生产线上加工出中空墙板，即两侧为预制混凝土薄板中间用钢筋骨架连接，安装就位后再用混凝土将中空部分灌实，实际也相当一种实心现浇板；该方案自动化程度较高，但是中空墙板运输成本高，损坏率高，并且仍然需要在现场进行浇灌混凝土，仅仅提升了一定的装配效率，没有解决施工效率和物料的浪费的问题。

现有技术四：长线挤压生产预应力空心板，此技术为国内外成熟且大量使用，但是该生产线只能放置纵向预应力筋，无法添加配置承受剪力的钢筋网，更不能使板四周伸出拉锚钢筋，无法形成坚强的装配整体式建筑，难以抵御地震水平作用力，确保建筑抗震安全，因此只能用于楼板或维护墙板。

在建筑施工过程中，为了加快施工效率，降低物料消耗和降低劳动强度，需要一种预制混凝土空心抗震墙板应用于装配式施工，并且克服上述现有墙板的缺点，本发明提供了一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法，用于生产预制空心抗震墙。

发明内容

本发明提供一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置及施工方法，用于生产正背两面均配置有抗震钢筋网以及四侧面伸出拉锚钢筋的承重且抗震空心墙板，采用双向抽芯工艺，具有抽芯行程短，生产效率高的特点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，用于生产预制抗震空心墙板，所述预制抗震空心墙板为上下两面配置钢筋网，四个侧面伸出拉锚钢筋的空心墙板，包括芯管平台、模具平台和辅助设备；所述模具平台包括成型模具和工作台，所述成型模具设在工作台上；所述芯管平台对称设在模具平台两侧，共两套，所述芯管平台包括芯管架、芯管轨道和抽芯油缸，所述芯管轨道设在工作台两侧，所述芯管架设在芯管轨道上，所述抽芯油缸固定在芯管轨道上，其活动端与芯管架连接；

所述芯管架包括固定芯管组、活动芯管组和运动架，所述运动架设在芯管轨道上，所述固定芯管组固定连接在运动架上，所述活动芯管组活动连接在运动架上。

进一步地，所述固定芯管组和活动芯管组均包括芯管和芯管振动装置，所述芯管振动装置包括偏心电机、传动装置和振动棒芯，所述振动棒芯一端通过传动装置与偏心电机连接，另一端***芯管内部。

进一步地，所述芯管为椭圆形空心管，其内端设有子母口，左右两侧相对应芯管的子母口相匹配。

进一步地，所述活动芯管组的芯管与固定芯管组的芯管交错设置。

进一步地，所述芯管的内端外径比根部外径小2mm，且外径尺寸逐步减小。

进一步地，所述抽芯油缸采用液压站为动力源，所述液压站设置一个，两个抽芯油缸均连接在液压站上，所述液压站包括油箱、油泵、电机、控制***和油管。

进一步地，所述成型模具包括端模、侧模和底模，所述端模和侧模各设置两块，相邻的端模与侧模之间采用键槽连接。

进一步地，所述端模上设有芯管的让位槽，以及拉锚钢筋的让位孔，所述侧模上设有拉锚钢筋的让位孔。

进一步地，所述辅助设备包括布料机、平板振动机、搓平机、叉车、行车、料斗和运板车。

一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置的施工方法，包括以下步骤：

S1，生产准备：清理工作台，铺设底模及墙板钢筋龙骨，端模、侧模就位并固定牢固，绑扎钢筋龙骨并将其端部伸出模具形成拉锚钢筋；

S2，芯管就位：驱动液压站带动抽芯油缸伸出，推动芯管架向内运动，直至两侧的芯管对接到位；

S3，一次布料：叉车将料斗中的混凝土运至布料机中，布料机开始布料，布料机布料至成型模具一半高度时，开启芯管振动装置，布料机继续布料至混凝土略高于成型模具边缘时停止布料及振动；

S4，二次布料：移出布料机，平板振动机就位，振动板覆盖混凝土表面并振动20秒后抬起振动板，人工补料，再次覆盖并振动10秒，移出平板振动机；

S5，表面搓平：搓平机就位，由成型模具一端向另一端匀速运动并搓平混凝土表面，往复两次后结束；

S6，墙板抽芯：驱动液压站带动芯管架向外运动，抽芯过程中，固定芯管组随运动架向外抽出，活动芯管组与运动架相对运动并随后抽出；

S7，后续生产：按照步骤S1- S6进行墙板的后续生产；

S8，墙板转运：叉车将浇筑完成的墙板及成型模具运至养护区统一进行养护；

S9，墙板养护及运储：养护完成后对墙板进行拆模后进行统一存储。

本发明有益效果如下：

在端模和侧模上设有用于拉锚钢筋让位孔，用于设置拉锚钢筋，能够生产四侧面伸出拉锚钢筋的预制墙板；

设置芯管，并在芯管上下两侧设置钢筋网片，使得预制墙板正背两面均配置有抗震钢筋网；

采用双向抽芯工艺，降低抽芯行程，并降低抽芯时混凝土附着力，保证空心孔的成孔质量；

固定芯管组和活动芯管组相对运动保证成孔质量，并有效防止抽芯时孔壁坍塌；

固定芯管组和活动芯管组的芯管交错设置，在抽芯时次序抽出，避免同时抽出导致预制墙体孔壁坍塌，并且在芯管的接***错设置在不同平面上，保证成孔质量和墙体结构强度；

本发明机械化、自动化程度高，生产效率高，有效降低人工和设备成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构俯视图；

图3为本发明的固定芯管组与活动芯管组位置示意图；

图4为本发明的固定芯管组与活动芯管组运动位置示意图；

图5为本发明的芯管对接就位示意图。

附图标记：1-芯管架，11-固定芯管组，111-芯管，112-芯管振动装置，12-活动芯管组，13-运动架，2-芯管轨道，3-抽芯油缸，4-成型模具，5-工作台，6-液压站。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，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做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。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。

本发明生产的墙板为预制混凝土空心抗震墙板，所述墙板包括钢筋网，所述钢筋网分别设在墙板的上下部，共两片，上下部的钢筋网通过垂直于钢筋网的拉筋连接，形成墙板的钢筋龙骨；所述钢筋网的前后左右四个侧面上伸出墙板外，作为拉锚钢筋。所述墙板的墙体中设有长度方向上空心孔，所述空心孔通过芯管111成型，所述空心孔平行于钢筋网在宽度方向间隔设置。所述墙板通过在钢筋龙骨内放置芯管111，在四周设置端模和侧模，并浇筑混凝土，待混凝土初凝后抽出芯管111，统一养护后拆除端模和侧模制成墙板。

进一步地，所述钢筋网距离墙板的上下表面距离为20mm，长度方向上的拉锚钢筋距离墙板左右侧面500mm，宽度方向上拉锚钢筋距离墙板前后侧面300mm。

进一步地，所述钢筋网之间的拉筋和空心孔交错设置；所述拉筋沿长度及宽度方向上间隔设置，优选的，所述拉筋沿长度方向上间隔450mm设置，宽度方向与空心孔一一对应设置。

进一步地，所述墙板长度不大于3000mm，宽度600-2400mm，厚度为200或240mm。

所述墙板通过配置两层钢筋网具有较强的抗震能力；钢筋网四周伸出的拉锚钢筋在墙板安装时能够与基础或相邻墙板拉锚成连接稳定的整体，具有较强的抗震能力，能够应用于地震烈度为7或8度的地区的装配式建筑；墙板的设置的空心孔使得墙板的空心率不小于27%，相较实心墙板的平面内侧向刚度小，并且具有自重轻，减轻了墙体自身及建筑基础的负担，节约了资源。

如图1、2所示，一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，用于生产预制抗震空心墙板，所述预制抗震空心墙板为上下两面配置钢筋网，四个侧面伸出拉锚钢筋的空心墙板，包括芯管平台、模具平台和辅助设备；所述模具平台包括成型模具4和工作台5，所述成型模具4设在工作台5上；所述芯管平台对称设在模具平台两侧，共两套，包括芯管架1、芯管轨道2和抽芯油缸3，所述芯管轨道2设在工作台5两侧，所述芯管架1设在芯管轨道2上，所述抽芯油缸3固定在芯管轨道2上，其活动端与芯管架1连接；所述芯管架1相对设在工作台5两侧，用于双向向外进行抽芯动作。

如图1、3、4所示，所述芯管架1包括固定芯管组11、活动芯管组12和运动架13，所述运动架13设在芯管轨道2上，所述固定芯管组11固定连接在运动架13上，所述活动芯管组12活动连接在运动架13上。优选的，所述活动芯管组12设在固定芯管组11内侧，在进行抽芯时，固定芯管组11随运动架13同步向外运动，活动芯管组12与固定芯管组11相对运动，延后且抽出速度较慢。优选的，所述固定芯管组11向外抽出时，活动芯管组12延后一定时间再进行抽出动作，并且抽出速度小于固定芯管组11抽出速度。

进一步地，所述活动芯管组12与固定芯管组11的运动均由液压站6作为动力源，采用液压缸作为内外运动装置。两套芯管平台共用一套液压站6作为动力源，便于进行同步控制，保证抽芯动作的同步，保证抽芯质量。

如图3、4所示，进一步地，所述固定芯管组11和活动芯管组12均包括芯管111和芯管振动装置112，所述芯管振动装置112包括偏心电机、传动装置和振动棒芯，所述振动棒芯一端通过传动装置与偏心电机连接，另一端***芯管111内部。所述偏心电机产生振动并由传动装置传递给振动棒芯，所述振动棒芯***芯管111空心中进行震动，在进行一次布料时，通过振动使得混凝土下落到成型模具4下层，并使得墙体内部的混凝土分布的均匀。

如图3、4、5所示，进一步地，所述芯管111为椭圆形空心管，其内端设有子母口，左右两侧相对应芯管111的子母口相匹配。所述芯管111就位，两侧的芯管111的端部通过子母口对接，并通过芯管111根部架设在端模上，保证芯管111整体的稳定性。椭圆形芯管111形成的空心孔相较圆形孔的墙板，在相同外形尺寸下，具有空心率更大，自重更轻的优点。

如图4所示，进一步地，所述活动芯管组12的芯管111与固定芯管组11的芯管111交错设置。交错设置芯管111，并且通过活动芯管组12与固定芯管组11相对运动，间隔并次序进行抽芯保证未凝固混凝土整体结构的稳定，既避免了因同时抽芯时混凝土附着力较大，抽芯困难容易吸附带动混凝土，破坏空心孔内腔质量的问题，又通过交错设置芯管111，次序抽出来实现对混凝土进行支撑，防止孔壁坍塌，保证墙板质量。

如图5所示，进一步地，所述固定芯管组11的芯管111与活动芯管组12的芯管111内端错开设置，避免因芯管111接头位于同一平面导致抽芯时对同一平面位置多次施加外力而造成墙体内部未凝固混凝土整体结构的损坏，影响墙体质量。

进一步地，所述芯管111的内端外径比根部外径小2mm，且外径尺寸逐步减小。将芯管111设置为内小外大的结构，更加容易抽芯，并且外径渐变较小，在保证了较好的抽出效果的同时不影响墙体的空心率。

如图1所示，进一步地，所述抽芯油缸3采用液压站为动力源，所述液压站设置一个，两个抽芯油缸3均连接在液压站6上，所述液压站6包括油箱、油泵、电机、控制***和油管。所述液压站6为抽芯油缸3提供动力并控制其运动；所述固定芯管组11和活动芯管组12的动力及控制均由液压站6提供。

如图1、3、4所示，进一步地，所述抽芯油缸3为液压油缸，固定在芯管轨道2上，平行于芯管架1的运动方向，通过液压站6作为动力源作用于芯管架1上，使其往复运动。所述抽芯油缸3推动运动架13在芯管轨道2上的齿轮轨道上往复运动，并依靠液压站6的控制***实现活动芯管组12与固定芯管组11的次序抽出。

进一步地，所述成型模具4包括端模、侧模和底模，所述端模和侧模各设置两块，相邻的端模与侧模之间采用键槽连接。

进一步地，所述端模上设有芯管111的让位槽，以及拉锚钢筋的让位孔，所述侧模上设有拉锚钢筋的让位孔。

进一步地，所述辅助设备包括布料机、平板振动机、搓平机、叉车、行车、料斗和运板车。

进一步地，采用芯管振动装置112和平板振动机的振动密实方式，使得墙板内部混凝土均匀密实，并且外形表面质量好，制成的墙板结构强度高，稳定性好，成型质量好。

一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置的施工方法，包括以下步骤：

S1，生产准备：清理工作台，铺设底模及墙板钢筋龙骨，端模、侧模就位并固定牢固，绑扎钢筋龙骨并将其端部伸出模具形成拉锚钢筋；

S2，芯管111就位：驱动液压站带动抽芯油缸3伸出，推动芯管架1向内运动，直至两侧的芯管111对接到位；芯管111对接前，活动芯管组12与固定芯管组11恢复至初始位置，然后进行对接；

S3，一次布料：叉车将料斗中的混凝土运至布料机中，布料机开始布料，布料机布料至成型模具4一半高度时，开启芯管振动装置112，布料机继续布料至混凝土略高于成型模具4边缘时停止布料及振动；

S4，二次布料：移出布料机，平板振动机就位，振动板覆盖混凝土表面并振动20秒后抬起振动板，人工补料，再次覆盖并振动10秒，移出平板振动机；

S5，表面搓平：搓平机就位，由成型模具4一端向另一端匀速运动并搓平混凝土表面，往复两次后结束；

S6，墙板抽芯：驱动液压站6带动芯管架1向外运动，抽芯过程中，固定芯管组11随运动架13向外抽出，活动芯管组12与运动架13相对运动并随后抽出；

S7，后续生产：按照步骤S1- S6进行墙板的后续生产；

S8，墙板转运：叉车将浇筑完成的墙板及成型模具4运至养护区统一进行养护；

S9，墙板养护及运储：养护完成后对墙板进行拆模后进行统一存储。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，用于生产预制抗震空心墙板，所述预制抗震空心墙板为上下两面配置钢筋网，四个侧面伸出拉锚钢筋的空心墙板，其特征是，包括芯管平台、模具平台和辅助设备；所述模具平台包括成型模具（4）和工作台（5），所述成型模具（4）设在工作台（5）上；所述芯管平台对称设在模具平台两侧，共两套，包括芯管架（1）、芯管轨道（2）和抽芯油缸（3），所述芯管轨道（2）设在工作台（5）两侧，所述芯管架（1）设在芯管轨道（2）上，所述抽芯油缸（3）固定在芯管轨道（2）上，其活动端与芯管架（1）连接；

所述芯管架（1）包括固定芯管组（11）、活动芯管组（12）和运动架（13），所述运动架（13）设在芯管轨道（2）上，所述固定芯管组（11）固定连接在运动架（13）上，所述活动芯管组（12）活动连接在运动架（13）上；

所述固定芯管组（11）和活动芯管组（12）均包括芯管（111）和芯管振动装置（112），所述芯管振动装置（112）包括偏心电机、传动装置和振动棒芯，所述振动棒芯一端通过传动装置与偏心电机连接，另一端***芯管（111）内部；

所述芯管（111）为椭圆形空心管，其内端设有子母口，左右两侧相对应芯管（111）的子母口相匹配；

所述活动芯管组（12）的芯管（111）与固定芯管组（11）的芯管（111）交错设置；

所述芯管（111）的内端外径比根部外径小2mm，且外径尺寸逐步减小。

2.根据权利要求1所述的一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，其特征是：所述抽芯油缸（3）采用液压站（6）为动力源，所述液压站（6）设置一个，两个抽芯油缸（3）均连接在液压站（6）上，所述液压站（6）包括油箱、油泵、电机、控制***和油管。

3.根据权利要求1所述的一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，其特征是：所述成型模具（4）包括端模、侧模和底模，所述端模和侧模各设置两块，相邻的端模与侧模之间采用键槽连接。

4.根据权利要求3所述的一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，其特征是：所述端模上设有芯管（111）的让位槽，以及拉锚钢筋的让位孔，所述侧模上设有拉锚钢筋的让位孔。

5.根据权利要求1所述的一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置，其特征是：所述辅助设备包括布料机、平板振动机、搓平机、叉车、行车、料斗和运板车。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种双向抽芯预制空心抗震墙板的生产装置的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

S1，生产准备：清理工作台，铺设底模及墙板钢筋龙骨，端模、侧模就位并固定牢固，绑扎钢筋龙骨并将其端部伸出模具形成拉锚钢筋；

S2，芯管（111）就位：驱动液压站带动抽芯油缸（3）伸出，推动芯管架（1）向内运动，直至两侧的芯管（111）对接到位；

S3，一次布料：叉车将料斗中的混凝土运至布料机中，布料机开始布料，布料机布料至成型模具（4）一半高度时，开启芯管振动装置（112），布料机继续布料至混凝土略高于成型模具（4）边缘时停止布料及振动；

S4，二次布料：移出布料机，平板振动机就位，振动板覆盖混凝土表面并振动20秒后抬起振动板，人工补料，再次覆盖并振动10秒，移出平板振动机；

S5，表面搓平：搓平机就位，由成型模具（4）一端向另一端匀速运动并搓平混凝土表面，往复两次后结束；

S6，墙板抽芯：驱动液压站（6）带动芯管架（1）向外运动，抽芯过程中，固定芯管组（11）随运动架（13）向外抽出，活动芯管组（12）与运动架（13）相对运动并随后抽出；

S7，后续生产：按照步骤S1- S6进行墙板的后续生产；

S8，墙板转运：叉车将浇筑完成的墙板及成型模具（4）运至养护区统一进行养护；

S9，墙板养护及运储：养护完成后对墙板进行拆模后进行统一存储。