盾构管片生产流水线技术方案

技术部分

十一、中铁一局集团天津建设工程有限责任公司

盾构管片流水线设计总体说明

目录

为了便于详细介绍中铁一局集团天津建设工程有限责任公司盾构管片流水线我公司的设计方案及该流水线的特点，将按以下目录进行介绍：

(一)、盾构管片流水线设备主要的技术参数说明

(二)、盾构管片流水线设计方案及各子系统配置及详细说明

(三)、各主要组成的详细说明及产地、性能、参数

(四)、各种保护装置的详细说明

(五)、各种随机配件的清单及说明

(六)、国产件与国外件的配置情况说明

(七)、原装及组装说明

(八)、设备特点及优缺点

(九)、设备的质量标准、验收标准和办法

(十)、其他需要说明的事项

(十一)、盾构管片流水线整体布局及关键设备的图纸及照片说明

(一)、盾构管片流水线设备主要的技术参数说明

1.设备名称及型号规格：名称“盾构管片生产流水线”，型号ZXYL-60主要技术参数：适用于地铁管片，管片宽度1.5m，流水线轨距1.1m，浇注线模具中心距5m；

总体布置：本设计空间布置合理，充分照顾了钢筋笼、混凝土浇筑和管片运出时的空间分配，不会发生相互干扰。在各模具之间留有足够的清理作业空间，使清扫和维护工作容易。采用1条浇注线4条蒸养线，其中浇注线布置12座模具，蒸养线布置15座模具，可容纳12套管片模具在流水线上运行，如前期只使用10套模具可使用工位小车进行补位。

2．流水线的产能指标：夏季生产采用6分钟为1个节拍，可保证每天完成3翻生产；冬季生产采用8分钟为1个节拍，可保证每天完成2.5翻生产；另外，可根据掌握流水线生产的熟练程度、生产环境及产能要求对生产节拍进行调节，

运行方式：本生产线全自动运行，全系统计算机监控。流水线整体运行可采用半自动人手操作，全自动PLC程序控制，及计算机全系统控制管理。混凝土周转系统采用指示灯状态下的半自动运转。

3.混凝土浇注振捣：采用附着式振捣方式，在混凝土浇注工位设置有与模具振动器快速连接气路接头，附着式振捣的振捣效果优于振动台振捣；在浇注工位设置一部液压控制开合的混凝土料斗，下部设置气囊顶升

的托举装置；混凝土采用周转小车将搅拌站混凝土运送到浇注料斗，周转小车配置液压站、振动器。

4．混凝土管片养护方式、养护时间及温度控制：采用蒸养窑蒸汽养护，蒸养窑内设置3个温区：升温区、保温区、降温区。利用隔板及温度传感器、电磁阀控制蒸汽量将各温区的温度分别控制在40-45℃、50-55℃、40-45℃。

5．管片生产流水线需具备稳定性、可靠性、易维护性、安全性等要求：首先盾构施工对于管片质量要求非常高，包括混凝土构件的外观质量、内部质量、尺寸精度、生产效率、成本控制。流水线应相关设备具备性能稳定、可靠性好、易于维护、安全性能好，同时还应具备自动化程度高、生产效率高等方面的要求。

6.环境因素及职业健康安全参数：盾构管片流水线不存在对环境污染情况，在保证产能的前提下，合理匹配动力单元、污水循序处理使用，做到节能减排。

针对管片生产主要影响到职业健康的因素-振捣过程中的噪音污染，该流水线采用封闭式浇注室，通过一系列的降噪措施可保证噪音控制在80分贝以下。

(二)、盾构管片流水线设计原理介绍及各子系统配置及详细说明

1、盾构管片流水线设计原理介绍

自动化生产线是是模具在生产线上有规律的按着一定节拍行走, 操作工人站在固定的工位上完成本工序的操作。完成一个等待下一个。混凝土的浇注及振捣固定在生产线的某个位置上。浇注室的上方是混凝土料斗, 搅拌好的混凝土直接输送至料斗中, 等待浇注。抹面后进入养护窑蒸养。

不管是固定式生产还是流水线生成都需要相同的工序,各生产工序流程图如下：

由于在管片制作过程中, 有三个时间是必须保证的, 一是管片浇注后的静停时间根据实际经验要1￣2 h, 二是蒸养时间一般不少于4 h, 三是混凝土搅拌时间每盘最快也要5min。这样就确定了生产节拍是5 min, 也就是说生产线在正常生产的时候要每5 min 就要浇注一个模具。也就是说浇注线必需保证在5-6min内完成一座模具的入窑准备，60座模具在6个小时内完成一次循环、在环境温度允许的情况下完成每天3翻的生产要求。

2.流水线的运行过程

流水线可采用的顺时针或逆时针的循环方式，两侧摆渡车同时运行到蒸养线，两侧蒸养窑门开启后，左侧摆渡车推进器将一座静养后的模具推入蒸养窑并将蒸养完毕的模具推出；摆渡车运行到浇注线，利用右侧摆渡的推进器将模具送入浇注线的同时，将静养完成后的模具推入到左侧的摆

渡车上；摆渡车再交替运行到三条或四条蒸养线将模具推入蒸养窑；通过以上的方式完成模具的周而复始的循环。

浇注线的运行过程：通过推进器和平移小车的传递完成工位的交替，在浇注线从左到右需完成管片脱模、模具清理、放钢筋笼、放置预埋件、混凝土浇注、混凝土静养等工序。

流水线平面布置图

3.盾构管片流水线的各子系统配置及详细说明

自动化生产线上主要由控制系统、生产线、养护线、推进系统、摆渡小车、混凝土的浇注振捣系统、养护系统和混凝土周转系统组成。

3.1控制系统(包括PLC自动控制系统、监控系统、温度控制系统、模具类型智能识别系统)自动化生产线的控制系统非常关键, 它是整条线的大脑, 生产线上的所有动作指令都是由控制系统发出的。并且, 它要使生产线的每个动作都要协调一致。控制系统是由电脑软件通过PLC 控制各个驱动电机, 由驱动电机来完成相应的动作, 其中包括: 摆渡车前后行走、模具移动、养护窑门的升降、振动台顶升和下降、模具夹紧和松开等一系列动作。当各个动作到位后都有相应的传感器或接近开关把动作情况反馈给PLC, PLC 做出判断后就会做出下一个动作。

PLC自动控制系统：系统由S7-200CN和KTP178micro触摸屏组成,通过USS协议控制2台西门子M440变频器(2.2kw)对摆渡车横向移动交流电机的速度进行控制。该系统还需控制两部摆渡车的在各条线的运行位