一种高强度混凝土构件的智能振捣方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，通过PLC控制系统设置端榫振捣棒的数量和位置分布、以及合理控制边榫振捣部分的升降启停实现在振捣混凝土构件的同时对端榫和边榫的精确定位振捣；PLC控制系统可以实时检测处于不同振捣位时各振捣棒的振动功率，如果振捣棒工作不正常，则停止该振捣棒，记录该振捣棒的位置和已振动的时间，在车架向前平移至下一振捣位后，PLC控制系统驱动小车移动至该没有振捣到部位的上方，并启动该部位正上方的补振棒进行补振。整个设备只需在初凝时间内自动沿行走方向从混凝土构件一端走到另一端即可使混凝土构件的各个部位被均匀和密实振捣，由于各个部位均在初凝之前皆被振捣完成、大大提升了整体的振捣质量。

An Intelligent Vibration Method for High Strength Concrete Components

The invention discloses an intelligent tamping method for high strength concrete components, which realizes accurate positioning of tamping rods at the same time of tamping concrete components by setting the number and position distribution of tamping rods at the end and controlling the starting and stopping of tamping parts reasonably through the PLC control system; the PLC control system can real-time detect the vibration of each tamping rod at different tamping positions. Dynamic power, if the tamping rod is not working properly, stop the tamping rod, record the position of the tamping rod and the time of vibration. After the frame moves forward to the next tamping position, the PLC control system drives the car to move to the top of the non-tamping position, and starts the tamping rod directly above the position for vibration compensation. The whole equipment only needs to move from one end of the concrete component to the other end automatically in the initial setting time, so that all parts of the concrete component can be vibrated evenly and compactly. Because all parts are vibrated before the initial setting, the overall vibration quality is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度混凝土构件的智能振捣方法
本专利技术涉及一种振捣方法，具体是一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，属于混凝土施工领域。
技术介绍
在高强度混凝土构件的生产过程中，在混凝土布料后需要对其进行密实振捣，高强度混凝土构件采用的混凝土材料以高搞压、高搞拉、高弹性模量、受拉应变硬化为主要特征，其含有大量的钢纤维，为了保证钢纤维的自分布性，技术要求钢纤维不得沉底，因而不能采用现有的构件震动平台进行混凝土振捣，只能采用人工振捣；然而该混凝土材料的流动性极差，初凝时间极短(30分钟开始初凝)，人工振捣无法保证在如此短的时间内振捣完所布的混凝土，因此可以考虑采用机械式振捣棒振捣。在实际振捣过程中，每种规格的高强度混凝土构件的结构形式皆不相同，特别是对于一些预制拼接式桥面板来说，由于多块桥面板需要通过对接的燕尾榫配合拼接在一起，因而在预制的桥面板四周皆设有燕尾榫，由于其形状特殊、无法在振捣桥面板的同时对其准确定位振捣，因而必须单独对该部位实施振捣、增加了操作难度和延长了操作时间，需要人工控制，操作过程不够智能；且在振捣过程中偶尔会出现有些部位被遗漏振捣的现象，该部位在凝固及后期的使用过程中很容易出现内部缺陷，继而引发安全问题，即使在一次振捣工序完成后再补充振捣也会由于错过最佳时间、混凝土开始初凝无法达到预期的振捣质量。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，可以实现自动运行、定位准确，且在振捣时可以同步对边缘的边榫和端榫精确定位振捣，且能够对因意外没有振捣到的部位在第一时间实施补振，整体各处振捣均匀、整体振捣质量好。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：混凝土构件布料完毕后将车架整体移动至混凝土构件短边一侧，使门架体长度方向与混凝土构件短边平行，并使端榫振捣器靠近短边，将混凝土构件的平面位置信息以及各振捣棒的工作参数输入PLC控制系统中；步骤二：控制车架整体沿混凝土构件长边向前平移，当端榫振捣器移动至刚好位于第一端榫振捣位的上方时，PLC控制系统根据混凝土构件的短边边缘该振捣位上端榫的分布位置信息确定需要用到的端榫振捣棒的数量和位置分布，使位于短边边缘未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动、不需要对其启动振捣；PLC控制系统启动其余需要用到的端榫振捣棒，当端榫振捣棒的振动频率达到预设的频率时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，端榫振捣棒脱离混凝土后回至原高度，第一端榫振捣位振捣完毕；步骤三：控制车架继续向前平移一个振捣位到达第二端榫振捣位，依照上述步骤二将该振捣位未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动，启动需要用到的端榫振捣棒并按步骤二的振捣方法对第二端榫振捣位的混凝土进行振捣；振捣完毕后向前平移至下一端榫振捣位，直至将混凝土构件一侧短边的端榫振捣完毕；步骤四：车架前移至中部振捣位起振点，当混凝土构件长边上有边榫时，PLC控制系统启动中部振捣棒组，包括两端的边榫振捣部分，当中部振捣棒的振动频率达到预设值时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，中部振捣棒脱离混凝土后回至原高度，该振捣位完成后继续控制车架整体前移至下一中部振捣位继续振捣；当该振捣位的混凝土构件长边上没有边榫时，PLC控制系统控制中部振捣器两端的边榫振捣部分在对应的驱动机构Ⅱ驱动下向上移动，其余的中部振捣棒组对混凝土构件中部相应的位置进行振捣；步骤五：按照上述步骤依次将所有中部振捣位振捣完毕后，车架前移至另一侧短边的端榫振捣位，依照上述步骤二将该振捣位未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动，启动需要用到的端榫振捣棒并按步骤二的振捣方法对该端榫振捣位的混凝土进行振捣；振捣完毕后向前平移至下一端榫振捣位，直至将混凝土构件另一侧短边的端榫振捣完毕；步骤六：在上述振捣过程中PLC控制系统实时检测处于不同振捣位时各振捣棒的振动功率，如果振动功率偏离正常设定数值，则停止该振捣棒的运行，同时记录该振捣棒的位置和已振动的时间，在车架向前平移至下一振捣位后，PLC控制系统驱动小车沿门架体长度方向移动至该没有振捣到部位的上方，并启动该部位正上方的补振棒，当补振棒的振动频率达到预设频率时，将其向下插入混凝土中，停顿后拔出，补振棒脱离混凝土后控制其回至原高度即完成补振。优选的，步骤一中，根据混凝土构件中钢筋网的铺设密度在PLC控制系统中预设需要用到的中部振捣棒的数量和分布间隔，使不需要的中部振捣棒在驱动机构Ⅱ的驱动下向上移动，通过调整各中部振捣棒的分布间隔避免了触碰到钢筋网。为了保证控制质量和稳定性，所述PLC控制系统为西门子S7-1515-2PN型PLC控制器。为了达到最好的振捣效果，所述各振捣棒的振动频率为200Hz，插入混凝土后停顿8s拔出，拔出时间12s。采用上述参数振捣后，能够保证振捣混凝土的密实性和均匀性，且缓慢匀速拔出过程使得混凝土内部的气泡能够被顺利排出，避免了由于气孔夹杂造成局部缺陷。相对于现有技术，本专利技术具有如下优势：(1)本专利技术定位准确，通过设置端榫振捣棒的数量和位置分布、以及合理控制边榫振捣部分的升降启停实现在振捣混凝土构件的同时对端榫和边榫的精确定位振捣，不需要对边缘的榫位单独实施振捣，降低了操作难度和缩短了振捣时间；PLC控制系统可以实时检测处于不同振捣位时各振捣棒的振动功率，如果振捣棒工作不正常，则停止该振捣棒的运行，同时记录该振捣棒的位置和已振动的时间，在车架向前平移至下一振捣位后，PLC控制系统驱动小车移动至该没有振捣到部位的上方，并启动该部位正上方的补振棒进行补振。(2)整个设备只需在初凝时间内自动沿行走方向从混凝土构件一端走到另一端即可使混凝土构件的各个部位被均匀和密实振捣，由于各个部位均在初凝之前皆被振捣完成、大大提升了整体的振捣质量。(3)本专利技术可实现自动控制，振捣参数可调节，振捣时可以在不同的振捣位上根据端榫和边榫的部位设置端榫振捣棒的数量和位置分布、以及智能自动控制边榫振捣部分的升降启停，从而可以适应振捣各种不同规格的混凝土构件。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图；图2是本专利技术的主视图；图3是图2中A处的放大图；图4是图2的右视图；图5是本专利技术的俯视图；图6是对混凝土构件的振捣过程的示意图；图中，1、车架，10、门架体，11、行走梁，12、行走轮，13、行走台，14、上下楼梯，20、端榫振捣器，21、端榫振捣棒，22、端榫升降架，30、中部振捣器，31、中部振捣棒组，311、边榫振捣部分，31a、中部振捣棒，32、中部升降架，40、补振器，41、补振棒，42、补振升降架，50、小车，51、滚轮，52、轨道，53、电动机，61、齿轮，62、齿条，2、混凝土构件，211、第一端榫振捣位，212、第二端榫振捣位，220、中部振捣位。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图所示，本专利技术用到的混凝土振捣设备包括车架1，所述车架1包括门架体10和安装在门架体10上的车架行走机构，车架上设有PLC控制系统；所述门架体10中在沿其宽度方向上并列设有端榫振捣器20、中部振捣器30和补振器40；所述端榫振捣器20包括沿门架体10长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：混凝土构件(2)布料完毕后将车架(1)整体移动至混凝土构件(2)短边一侧，使门架体(10)长度方向与混凝土构件(2)短边平行，并使端榫振捣器(20)靠近短边，将混凝土构件(2)的平面位置信息以及各振捣棒的工作参数输入PLC控制系统中；步骤二：控制车架(1)整体沿混凝土构件(2)长边向前平移，当端榫振捣器(20)移动至刚好位于第一端榫振捣位(211)的上方时，PLC控制系统根据混凝土构件(2)的短边边缘该振捣位上端榫的分布位置信息确定需要用到的端榫振捣棒(20)的数量和位置分布，使位于短边边缘未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒(21)在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动、不需要对其启动振捣；PLC控制系统启动其余需要用到的端榫振捣棒(21)，当端榫振捣棒(21)的振动频率达到预设的频率时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，端榫振捣棒(21)脱离混凝土后回至原高度，第一端榫振捣位(211)振捣完毕；步骤三：控制车架(1)继续向前平移一个振捣位到达第二端榫振捣位(212)，依照上述步骤二将该振捣位未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒(21)在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动，启动需要用到的端榫振捣棒(21)并按步骤二的振捣方法对第二端榫振捣位(212)的混凝土进行振捣；振捣完毕后向前平移至下一端榫振捣位，直至将混凝土构件(2)一侧短边的端榫振捣完毕；步骤四：车架(1)前移至中部振捣位(220)起振点，当混凝土构件(2)长边上有边榫时，PLC控制系统启动中部振捣棒组(31)，包括两端的边榫振捣部分(311)，当中部振捣棒(31a)的振动频率达到预设值时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，中部振捣棒(31a)脱离混凝土后回至原高度，该振捣位完成后继续控制车架(1)整体前移至下一中部振捣位继续振捣；当该振捣位的混凝土构件(2)长边上没有边榫时，PLC控制系统控制中部振捣器(30)两端的边榫振捣部分(311)在对应的驱动机构Ⅱ驱动下向上移动，其余的中部振捣棒组(31)对混凝土构件(2)中部相应的位置进行振捣；步骤五：按照上述步骤依次将所有中部振捣位(220)振捣完毕后，车架(1)前移至另一侧短边的端榫振捣位，依照上述步骤二将该振捣位未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒(21)在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动，启动需要用到的端榫振捣棒(21)并按步骤二的振捣方法对该端榫振捣位的混凝土进行振捣；振捣完毕后向前平移至下一端榫振捣位，直至将混凝土构件(2)另一侧短边的端榫振捣完毕；步骤六：在上述振捣过程中PLC控制系统实时检测处于不同振捣位时各振捣棒的振动功率，如果振动功率偏离正常设定数值，则停止该振捣棒的运行，同时记录该振捣棒的位置和已振动的时间，在车架(1)向前平移至下一振捣位后，PLC控制系统驱动小车(50)沿门架体(10)长度方向移动至该没有振捣到部位的上方，并启动该部位正上方的补振棒(41)，当补振棒(41)的振动频率达到预设频率时，将其向下插入混凝土中，停顿后拔出，补振棒(41)脱离混凝土后控制其回至原高度即完成补振。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度混凝土构件的智能振捣方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：混凝土构件(2)布料完毕后将车架(1)整体移动至混凝土构件(2)短边一侧，使门架体(10)长度方向与混凝土构件(2)短边平行，并使端榫振捣器(20)靠近短边，将混凝土构件(2)的平面位置信息以及各振捣棒的工作参数输入PLC控制系统中；步骤二：控制车架(1)整体沿混凝土构件(2)长边向前平移，当端榫振捣器(20)移动至刚好位于第一端榫振捣位(211)的上方时，PLC控制系统根据混凝土构件(2)的短边边缘该振捣位上端榫的分布位置信息确定需要用到的端榫振捣棒(20)的数量和位置分布，使位于短边边缘未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒(21)在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动、不需要对其启动振捣；PLC控制系统启动其余需要用到的端榫振捣棒(21)，当端榫振捣棒(21)的振动频率达到预设的频率时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，端榫振捣棒(21)脱离混凝土后回至原高度，第一端榫振捣位(211)振捣完毕；步骤三：控制车架(1)继续向前平移一个振捣位到达第二端榫振捣位(212)，依照上述步骤二将该振捣位未设置端榫部位正上方的端榫振捣棒(21)在驱动机构Ⅰ的驱动下向上移动，启动需要用到的端榫振捣棒(21)并按步骤二的振捣方法对第二端榫振捣位(212)的混凝土进行振捣；振捣完毕后向前平移至下一端榫振捣位，直至将混凝土构件(2)一侧短边的端榫振捣完毕；步骤四：车架(1)前移至中部振捣位(220)起振点，当混凝土构件(2)长边上有边榫时，PLC控制系统启动中部振捣棒组(31)，包括两端的边榫振捣部分(311)，当中部振捣棒(31a)的振动频率达到预设值时，将其快速向下插入混凝土中，停顿后拔出，中部振捣棒(31a)脱离混凝土后回至原高度，该振捣位完成后继续控制车架(1)整体前移至下一中部振捣位继...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓正有，申继平，何文君，
申请(专利权)人：上海电气研砼徐州重工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32