[发明专利]一种用于盾构管片混凝土振捣的附着式振捣器控制系统

说明书

本发明提供一种用于盾构管片混凝土振捣的附着式振捣器控制系统，包括配电柜、PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、通讯模块、上位机、控制按钮、传感器、信号指示灯和气动回路，输入模块将传感器信号和按钮信号提供给中央处理单元，输出模块执行中央处理单元的输出信号驱动气动回路的各系统，上位机采用PROFINET协议经通讯模块与中央处理单元交互。本发明附着式振捣器控制系统，能实时监测和控制振捣频率、振捣时间、振幅和气动压力等参数，对附着式振捣器进行程序化控制，降低了劳动强度，振捣过程可控，有效避免了过振、欠振现象，消除了盾构管片气泡、空洞、蜂窝、麻面等混凝土质量问题，确保了盾构管片混凝土施工质量。

技术领域

本发明涉及一种附着式振捣器控制系统，尤其是一种用于盾构管片混凝土振捣，属于盾构管片混凝土施工领域。

背景技术

近年来，国内地铁建设项目高速发展，而盾构法施工中地铁隧道的主要部件包括地铁隧道用钢筋混凝土衬砌管片，即盾构管片；地铁盾构管片的质量直接关乎地铁隧道实体质量。在盾构管片生产施工中，混凝土振捣工序是盾构管片生产施工中最为关键的环节，直接关系到盾构管片的密实度、平整度、气泡现象等实体和外观质量。因而控制盾构管片混凝土振捣质量至关重要。在管片施工领域，大多数盾构管片混凝土浇捣工艺采用附着式振捣器进行振捣。混凝土附着式振捣方式是指附着式振捣器布置在管片模具底板下，振捣器通过气动回路驱动后振捣，振捣力通过模具结构底板直接传递给混凝土，以实现模具内混凝土振捣密实和混凝土气泡的排除，确保混凝土浇捣质量。

为确保盾构管片的密实度、平整度等成型外观质量，避免振捣过振、欠振引起的管片表面气泡、空洞、蜂窝、麻面等质量问题，一般盾构管片混凝土附着式振捣工序施工过程中，根据施工实践经验，可将气动压力控制在0.7～0.8MPa，振捣时间控制在5分钟～6分钟内，振捣频率控制在65Hz～75Hz范围内；同时对振捣过程中的振幅进行检测，降低振幅，可提高模具使用寿命；对振捣过程进行实时控制，可使达到弱振排混凝土气泡，强振促混凝土密实的作用。

而目前，传统的附着式振捣方式多采用气动回路直接驱动附着式振捣器实现混凝土振捣，该方式施工粗放，劳动强度高，振捣频率、振捣时间、气动压力、振幅等参数无法监测，混凝土振捣过程不可控，易产生过振、欠振现象并引起管片表面气泡、空洞、蜂窝、麻面等质量问题，工人的熟练程度和责任心直接影响混凝土振捣质量，难以保证盾构管片混凝土施工质量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于盾构管片混凝土振捣的附着式振捣器控制系统，本发明控制系统架构简单、自动化程度高、可靠性好，能实时监测和控制振捣频率、振捣时间、振幅和气动压力等参数，对附着式振捣器进行程序化控制，降低了劳动强度，振捣过程可控，有效避免了过振、欠振现象，消除了盾构管片气泡、空洞、蜂窝、麻面等混凝土质量问题，确保了盾构管片混凝土施工质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于盾构管片混凝土振捣的附着式振捣器控制系统，本发明附着式振捣器控制系统通过调节气压调节阀精确控制气动压力，通过调节电磁阀开度大小精确控制振捣频率，通过PLC中央处理单元精确控制振捣时间。

所述附着式振捣器控制系统包括配电柜、PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、通讯模块、上位机、控制按钮、传感器、信号指示灯、气动回路。

其中：所述输入模块将传感器检测的模拟量信号和按钮传递的数字量信号转换为低电压输入信号，供PLC中央处理单元处理；所述输出模块执行PLC中央处理单元的输出信号，以驱动气压调解阀、电磁阀、信号指示灯等设备；所述上位机采用PROFINET协议经通讯模块实现与PLC中央处理单元的数据交互；所述气动回路作为动力源，实现附着式振捣器的振捣。

所述配电柜主要为PLC中央处理单元、输入模块、输出模块、上位机、传感器、控制按钮、信号指示灯等实现供电。