节段梁预制方法

摘要

本发明涉及节段梁预制方法技术领域，具体地指一种节段梁预制方法。按照以下步骤进行：S1、在预制工位浇筑节段梁，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿，在节段梁凹键齿一侧构建平面；S2、节段梁预制完成后，转移到蒸养工位进行养护；S3、在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人；S4、利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削，构建出凹键齿，完成节段梁的预制。本发明的节段梁预制方法简单，对于凹键齿的加工效率极高，适用范围极为广泛，可以应用到各种不同规格的节段梁预制作业中，具有极大的推广价值。

权利要求

1.一种节段梁预制方法，其特征在于：按照以下步骤进行：

S1、在预制工位浇筑节段梁，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿，在节段梁凹键齿一侧构建平面；

S2、节段梁预制完成后，转移到蒸养工位进行养护；

S3、在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人；

S4、利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削，构建出凹键齿，完成节段梁的预制。

2.如权利要求1所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述步骤S1中，在节段梁凹键齿一侧构建平面的方法包括：在节段梁凹键齿对应的端部布置可活动的平面端模模板，利用平面端模模板在节段梁凹键齿对应的端部浇筑出平面。

3.如权利要求2所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述步骤S1中，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿的方法包括：在节段梁凸键齿对应的端部布置带有凹槽的固定式凸键齿端模，利用凸键齿端模在节段梁对应凸键齿的端部浇筑出凸键齿。

4.如权利要求1所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述步骤S3中，在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人的方法包括：在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节段梁横向方向的滑轨，在滑轨上安装可沿滑轨移动的雕刻机器人。

5.如权利要求4所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节段梁横向方向的滑轨的方法包括：在相邻两个蒸养工位之间布置一条沿节段梁横向方向的滑轨，使滑轨上的雕刻机器人可以对两个蒸养工位上的节段梁进行铣削作业。

6.如权利要求4所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述步骤S4中，利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削的方法包括：在节段梁于蒸养工位内强度达到设定强度时，利用雕刻机器人对节段梁对应凹键齿的一端进行铣削加工。

7.如权利要求6所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述设定强度为养护完成强度的40％～50％。

8.如权利要求3所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述步骤S2中，转移到蒸养工位进行养护的方法包括：在预制工位与蒸养工位之间铺设沿节段梁纵向方向布置的导轨，在预制工位上节段梁预制完成后，将节段梁连同端模一起沿导轨转移到蒸养工位。

9.如权利要求8所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述利用平面端模模板在节段梁凹键齿对应的端部浇筑出平面的方法包括：在导轨上搭建台车，将平面端模模板固定在台车上，利用台车上的纵向千斤顶驱动平面端模模板进行节段梁凹键齿对应的平面端部的浇筑。

10.如权利要求6所述的一种节段梁预制方法，其特征在于：所述利用雕刻机器人对节段梁对应凹键齿的一端进行铣削加工的方法包括：根据节段梁凹键齿结构要求在雕刻机器人内预设走刀路径，雕刻机器人根据预设的走刀路径自动对节段梁平面端部进行铣削加工。

说明书

节段梁预制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及节段梁预制方法技术领域，具体地指一种节段梁预制方法。

背景技术

[0002] 节段梁为了拼接，其两面分别存在凹陷的剪力键与凸起的剪力键，拼接过程中相邻的节段梁的凹面键齿与凸面键齿相互咬合，在键齿接缝间注入结构胶连接成一个整体以
传递剪力。短线法进行节段梁预制时，首节段在梁段的两端设置模板以形成凹凸键齿，后续
节段梁则以已成梁段的凹面作为凸面模板，并采用固定端模作为凹面模板进行浇筑预制。
匹配预制尽管可以确保接缝的拼接精度，但存在以下几点问题：

[0003] 1)匹配梁的存在使地基处理成本、蒸养成本升高，并使生产组织繁琐；

[0004] 2)超精密模板成本高、精准调位难、固定难；

[0005] 3)智能化、信息化程度不高。

[0006] 为解决上述技术问题，有专利号为“CN215511563U”的名为“一种基于无匹配梁的节段梁预制模板系统”的中国实用新型专利介绍了一种节段梁预制模板系统，本实用新型
公开了一种基于无匹配梁的节

[0007] 段梁预制模板系统，该节段梁预制模板系统包括固定端模、活动端模、内模、底侧模，固定端模固定设置，活动端模在移动调节设备的带动下可实现空间位置的调整。该模板
系统体积小，自重轻，所以节省占地、调位更便捷，制作完成的节段梁随即可以转入存梁区，
而不用充当下一个节段梁的预制模板。

[0008] 但这个模板系统也存在一些缺陷，模板系统为固定式结构，只能针对单一的结构进行布置，无法针对特殊结构进行适应性的调整，其构建凹面键齿的过程与传统方式是一
样的，都是通过固定设备作为模具进行构造的，受限较多，难以进行大范围的推广使用。

发明内容

[0009] 本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种节段梁预制方法。

[0010] 本发明的技术方案为：一种节段梁预制方法，按照以下步骤进行：

[0011] S1、在预制工位浇筑节段梁，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿，在节段梁凹键齿一侧构建平面；

[0012] S2、节段梁预制完成后，转移到蒸养工位进行养护；

[0013] S3、在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人；

[0014] S4、利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削，构建出凹键齿，完成节段梁的预制。

[0015] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述步骤S1中，在节段梁凹键齿一侧构建平面的方法包括：在节段梁凹键齿对应的端部布置可活动的平面端模模板，利用平面端
模模板在节段梁凹键齿对应的端部浇筑出平面。

[0016] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述步骤S1中，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿的方法包括：在节段梁凸键齿对应的端部布置带有凹槽的固定式凸键齿端模，利
用凸键齿端模在节段梁对应凸键齿的端部浇筑出凸键齿。

[0017] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述步骤S3中，在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人的方法包括：在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节
段梁横向方向的滑轨，在滑轨上安装可沿滑轨移动的雕刻机器人。

[0018] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节段梁横向方向的滑轨的方法包括：在相邻两个蒸养工位之间布置一条沿节段梁
横向方向的滑轨，使滑轨上的雕刻机器人可以对两个蒸养工位上的节段梁进行铣削作业。

[0019] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述步骤S4中，利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削的方法包括：在节段梁于蒸养工位内强度达到设定强度时，
利用雕刻机器人对节段梁对应凹键齿的一端进行铣削加工。

[0020] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述设定强度为养护完成强度的40％～50％。

[0021] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述步骤S2中，转移到蒸养工位进行养护的方法包括：在预制工位与蒸养工位之间铺设沿节段梁纵向方向布置的导轨，在预制工
位上节段梁预制完成后，将节段梁连同端模一起沿导轨转移到蒸养工位。

[0022] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述利用平面端模模板在节段梁凹键齿对应的端部浇筑出平面的方法包括：在导轨上搭建台车，将平面端模模板固定在台车上，利
用台车上的纵向千斤顶驱动平面端模模板进行节段梁凹键齿对应的平面端部的浇筑。

[0023] 根据本发明提供的一种节段梁预制方法，所述利用雕刻机器人对节段梁对应凹键齿的一端进行铣削加工的方法包括：根据节段梁凹键齿结构要求在雕刻机器人内预设走刀
路径，雕刻机器人根据预设的走刀路径自动对节段梁平面端部进行铣削加工。

[0024] 本发明的优点有：1、本发明的节段梁在浇筑初期并不需要在节段梁对应凹键齿的端部构建凹键齿，无需使用针对凹键齿的端模进行浇筑，只需要在节段梁端部构建出平面
端部即可，后续在蒸养过程中，利用雕刻机器人对节段梁的端部进行铣削加工构建出凹键
齿即可，整个节段梁的加工方法极为简单，不会因重量大的匹配梁段的存在增加地基处理
费用，另外使用雕刻机器人进行铣削加工，可以针对节段梁的需求进行随时的调整，适应性
更好，本申请的方法可以应用各种不同规格的节段梁预制工序，操作简单，施工效率高，具
有极大的推广价值；

[0025] 2、本发明在节段梁对应凹键齿的一端是用平面端模进行构建的，平面端模造型简单，可在不同项目上重复使用，使用成本和建造成本极为低廉，平面端模模板对于节段梁的
浇筑也能起到极大的促进作用，降低了节段梁预制的难度，提高了节段梁预制的效率；

[0026] 3、本发明在节段梁对应凸键齿的一端构建凸键齿的方法极为简单，通过具有凹槽的固定凸键齿端模进行节段梁的预制，预制方法简单，实际上本发明可以同样采用凹键齿
构建方法进行凸键齿的构建，但考虑到铣削工作量的问题，因此本发明采用了凸键齿端模
进行凸键齿的构建，方法简单，施工效率高；

[0027] 4、本发明在蒸养工位对应节段梁凹键齿端部的位置设置沿节段梁横向方向的滑轨，在滑轨上布置雕刻机器人，利用雕刻机器人在平面端部进行铣削作业，以此获得凹键
齿，整个方法简单，利用滑轨结构，可以方便的调节雕刻机器人的横向位置，可适应不同规
格的节段梁预制，加工的效率极高；

[0028] 5、本发明的滑轨处于两个邻接的蒸养工位之间，即一个铣削工位可以实现两个蒸养工位上的节段梁的铣削作业，加工成本得到了减少，加工难度得到了降低；

[0029] 6、本发明是在节段梁还在预制过程中就对节段梁进行铣削加工，此时节段梁的强度没有达到养护完成的强度，强度较低，适合铣削加工，雕刻机器人能够很轻易在平面端部
铣削处凹键齿，加工效率极高，加工难度极低；

[0030] 7、本发明的设定强度为养护完成强度的40％～50％，这个强度刚好是方便雕刻机器人铣削加工的强度，而且这个强度设计也不至于出现节段梁强度过低雕刻机器人铣削作
业破坏掉节段梁的问题，在最大程度确保加工效率的前提下，维持了节段梁的稳定性；

[0031] 8、本发明在预制工位和蒸养工位之间布置导轨，利用导轨来转移节段梁，节段梁预制完成后，即可通过导轨很轻松的转移到蒸养工位进行养护，整个节段梁的预制形成流
水线作业，施工效率极高；

[0032] 9、本发明在导轨上安装台车，将平面端部模板安装到台车上，并利用台车上的千斤顶进行模板的调节，操作方法简单，适应性好，适用范围广泛；

[0033] 10、本发明可以根据节段梁凹键齿的要求在雕刻机器人内进行走刀路径预设，雕刻机器人可以进行完全自动化和智能化的铣削加工，加工的效率极高，人力成本的投入很
少。

[0034] 本发明的节段梁预制方法简单，对于凹键齿的加工效率极高，适用范围极为广泛，可以应用到各种不同规格的节段梁预制作业中，具有极大的推广价值。

附图说明

[0035] 图1：本发明的节段梁预制示意图；

[0036] 图2：本发明的节段梁铣削加工示意图；

[0037] 图3：本发明的节段梁流水线生产示意图；

[0038] 其中：1—节段梁；2—雕刻机器人；3—凸键齿端模；4—平面端模模板；5—滑轨；6—台车；7—导轨；8—隔门。

具体实施方式

[0039] 下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在
用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0040] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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发明和简化描述，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
能理解为对本发明的限制。

[0041] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0042] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0043] 本申请涉及到一种节段梁预制方法，主要用于节段梁的阈值，本申请的预制方法无需留存匹配梁进行现场匹配，通过对节段梁的端部进行铣削加工，无需构建针对凹键齿
的特殊端模模板，整个节段梁的加工方法极为简单，加工效率极高，可在大幅度缩减节段梁
的预制成本的情况下，降低节段梁预制的难度。

[0044] 具体的，可以按照按照以下步骤进行：

[0045] S1、在预制工位浇筑节段梁，在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿，在节段梁凹键齿一侧构建平面；

[0046] 这一步是为了在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿，在凹键齿一侧构建平面端部。

[0047] S2、节段梁预制完成后，转移到蒸养工位进行养护；

[0048] S3、在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人；

[0049] S4、利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削，构建出凹键齿，完成节段梁的预制。

[0050] 本申请是在节段梁预制时，在对应凸键齿的一端构建凸键齿，在对应凹键齿的一端构建平面端部，然后在整体转移到蒸养工位进行养护，在养护过程中通过雕刻机器人对
平面端部进行铣削加工，在平面端部加工出凹键齿。整个节段梁的加工方法极为简单，不会
侵占大量的土地，另外使用雕刻机器人进行铣削加工，可以针对节段梁的需求进行随时的
调整，适应性更好，本申请的方法可以应用各种不同规格的节段梁预制工序，操作简单，施
工效率高。

[0051] 实际上，本申请也可以对节段梁的两端都进行铣削加工，即开始预制时，在节段梁的两端都构建平面端部，然后在养护过程中，利用雕刻机器人在节段梁的一侧端部铣削出
凸键齿，另一端铣削出凹键齿。考虑到铣削凸键齿的施工量有些大(因为铣削去掉的部分比
较多)，以及成本问题，本申请对于凸键齿的构建是在预制过程中构建，不采用铣削加工的
方式获得。但本申请实际上是可以通过铣削加工的，节段梁两侧均使用铣削加工的方式构
建凸键齿和凹键齿也处在本申请的保护范围之内。

[0052] 在本申请的一些实施例中，本实施例对与上述的步骤S1中在节段梁凹键齿一侧构建平面的方法进行了优化，具体的在节段梁的预制时，在节段梁1凹键齿对应的端部布置可
活动的平面端模模板4，利用平面端模模板4在节段梁1凹键齿对应的端部浇筑出平面。

[0053] 平面端模模板4造型简单，在施工场所内价廉易得，使用成本和建造成本极为低廉，平面端模模板4对于节段梁1的浇筑也能起到极大的促进作用，降低了节段梁预制的难
度，提高了节段梁预制的效率。

[0054] 在本申请的另外一些实施例中，本实施例对上述步骤S1中在节段梁凸键齿一侧构建凸键齿的方法进行了优化，具体的在节段梁预制过程中，在节段梁凸键齿对应的端部布
置带有凹槽的固定式凸键齿端模3，利用凸键齿端模3在节段梁1对应凸键齿的端部浇筑出
凸键齿。

[0055] 利用固定式的凸键齿端模3在节段梁的凸键齿端部进行凸键齿的构建，方法简单，施工成本低廉，操作方便。

[0056] 在本申请的另外一些实施例中，本实施例对上述的步骤S3中在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置雕刻机器人的方法进行了优化，具体的，如图1所示，本实施例在蒸养
工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节段梁横向方向的滑轨5，在滑轨5上安装可沿滑轨移
动的雕刻机器人2。

[0057] 即雕刻机器人2可以沿节段梁1的横向方向移动，如图2所示，在铣削加工凹键齿的过程中，雕刻机器人2可以根据加工的位置进行横向位置的调节，可以很方便的对节段梁1
的平面端部各个位置进行加工，对于不同规格的节段梁1，本申请的雕刻机器人2可以很好
的适应。

[0058] 在本申请的进一步实施例中，本实施例对上文的在蒸养工位对应节段梁凹键齿的一端布置沿节段梁横向方向的滑轨5的方法进行了优化，具体的如图3所示，本实施例在相
邻两个蒸养工位之间布置一条沿节段梁横向方向的滑轨5，使滑轨5上的雕刻机器人2可以
对两个蒸养工位上的节段梁1进行铣削作业。加工时，打开蒸养工位的养护窑的隔门8即可。

[0059] 本实施例的滑轨5处于两个邻接的蒸养工位之间，即一个铣削工位可以实现两个蒸养工位上的节段梁的铣削作业，加工成本得到了减少，加工难度得到了降低。

[0060] 在本申请的优选实施例中，本实施例对上述步骤S4中利用雕刻机器人对节段梁凹键齿一端的平面进行铣削的方法进行了优化，具体的在节段梁于蒸养工位内强度达到设定
强度时，利用雕刻机器人2对节段梁1对应凹键齿的一端进行铣削加工。

[0061] 本实施例对于加工时的节段梁强度进行了设定，因为如果待节段梁的养护强度完全达到了养护完成的强度，那雕刻机器人加工的难度就会增加，不方便雕刻机器人的加工；
如果节段梁的强度太低，比如一开始进入到蒸养工位就进行铣削加工，那可能会出现因为
混凝土强度不够，导致铣削加工破坏整个节段梁端部结构的问题。因此本实施例通过设定
一个合适的设定强度进行铣削加工，避免了上述问题的发生。

[0062] 在本申请的进一步实施中，本申请对上述的设定强度进行了限定，本实施例的设定强度为养护完成强度的40％～50％。这个强度刚好是方便雕刻机器人铣削加工的强度，
而且这个强度设计也不至于出现节段梁强度过低雕刻机器人铣削作业破坏掉节段梁的问
题，在最大程度确保加工效率的前提下，维持了节段梁的稳定性。

[0063] 在本申请的一些实施例中，本实施例对上述步骤S2中转移到蒸养工位进行养护的方法进行了优化，具体的如图1所示，本实施例在预制工位与蒸养工位之间铺设沿节段梁纵
向方向布置的导轨7，在预制工位上节段梁预制完成后，将节段梁1连同端模一起沿导轨7转
移到蒸养工位。

[0064] 本实施例通过导轨来转移节段梁，节段梁预制完成后，即可通过导轨很轻松的转移到蒸养工位进行养护，整个节段梁的预制形成流水线作业，极大程度的提高了施工效率。

[0065] 在本申请的另外一些实施例中，本实施例对于上述的利用平面端模模板在节段梁凹键齿对应的端部浇筑出平面的方法进行了优化，具体的如图1所示，本实施例搭建有台车
6，将平面端模模板4固定在台车6上，利用台车6上的纵向千斤顶驱动平面端模模板4进行节
段梁凹键齿对应的平面端部的浇筑。

[0066] 平面端模模板构造简单，利用千斤顶对平面端模模板进行位置调节，操作简单，极大程度方便了在预制过程中，节段梁混凝土的浇筑施工。

[0067] 在本申请的一些实施例中，本实施例对于上述的利用雕刻机器人对节段梁对应凹键齿的一端进行铣削加工的方法进行而来优化，具体的本实施例的雕刻机器人为智能机器
人，可以根据节段梁凹键齿结构要求在雕刻机器人内预设走刀路径，雕刻机器人根据预设
的走刀路径自动对节段梁平面端部进行铣削加工。

[0068] 本实施例可以根据节段梁凹键齿的要求在雕刻机器人内进行走刀路径预设，雕刻机器人可以进行完全自动化和智能化的铣削加工，加工的效率极高，人力成本的投入很少。

[0069] 具体的，本申请的节段梁预制方法按照以下步骤进行：

[0070] 1、节段梁在预制前，根据预制需求调整凸键齿端模的形状，然后通过扫描仪器记录凸键齿端模表面信息，这一步的目的是提前根据凸键齿端模的形状获取凹键齿的加工形
态，后续雕刻机器人进行铣削时，可以直接根据扫描仪器获得的信息进行加工；

[0071] 2、在预制工位浇筑节段梁，在节段梁凸键齿一侧利用凸键齿端模构建凸键齿，在节段梁凹键齿一侧移动台车，利用台车上的千斤顶调节平面端模模板，在平面端模模板和
凸键齿端模之间浇筑节段梁，浇筑完成的节段梁一端为凸键齿，一端为平面端部；

[0072] 3、节段梁预制完成后，通过预制工位与蒸养工位之间的导轨，将预制完成的节段梁以及两端的平面端模模板和凸键齿端模运输到蒸养工位，在蒸养工位进行蒸养养护；

[0073] 4、待节段梁强度达到养护完成强度的40％～50％时，拆除平面端模模板，根据节段梁凹键齿结构向雕刻机器人内预设走刀路径，实际上就是将扫描仪器获取的凸键齿端模
的表面信息传输到雕刻机器人内，雕刻机器人进行计算获得走刀路径，雕刻机器人根据预
设的走刀路径开始对节段梁平面端部进行铣削加工，雕刻机器人沿滑轨横向移动调节横向
位置，直至节段梁的平面端部加工为凹键齿，待一侧的节段梁加工完成后，雕刻机器人旋转
方向开始对另外一侧的节段梁进行铣削加工，直至另外一侧的节段梁的平面端部加工为凹
键齿；

[0074] 5、继续对节段梁进行养护，直至节段梁达到养护完成强度，拆除节段梁上的凸键齿端模应用于下一节段的节段梁预制。

[0075] 本申请的横向指节段梁的横桥向方向，如图1所示垂直纸面的方向，本申请的纵向指节段梁的顺桥向方向，如图1所示的左右方向。

[0076] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等同物界定。