CN107053454A - 一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具，该模具是一个由弧板状上母模、弧板状下母模、卯模条及榫模条四部分组成的、具有多边形内腔的两端开口的中空状管形钢制模具；上母模拼接面、下母模拼接面上均设有与模具轴心平行的卯模凹槽及榫模凹槽；卯模凹槽内设置有卯模条，榫模凹槽内设置有榫模条；卯模条设置于上、下母模一侧拼接面的靠内腔缘，其外露于模具内腔面的部分呈半圆柱形或等腰梯形；榫模条分上榫模条、下榫模条，分别设置于上、下母模另一侧拼接面的靠内腔缘，上榫模条、下榫模条拼接后形成一个半圆形槽或等腰梯形槽。本发明有效降低工人操作难度，提高生产效率，降低成本。

Description

一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具

技术领域

本发明属于混凝土桩技术领域，尤其涉及一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具。

背景技术

预应力混凝土空心支护桩是一种新型高性能混凝土预制构件，能广泛应用于水利建设工程、河道航道整治工程、市政排水工程、交通路基支护、城市地下基坑支护、滩涂围垦及海洋消浪工程等，随着的市场应用成熟度进一步提高，产品前景极为乐观。

预应力混凝土空心支护桩的制作是通过模具来完成的。专利号为ZL201620510862.3、名称为“一种离心法混凝土空心支护桩的制作模具”公开了一种制作模具，该模具的技术方案为：采用上榫下卯设计方案，将榫头部设置于上模的顶部，对应的，将卯槽部设置于下模的底部，产品的两个用于抵抗正截面受力的平行平面分别位于上、下模的合模口两侧部位。这种制作模具是将产品成型的榫头模设于上模顶部，卯槽模设于下模底部，这样的设置使得成品桩的两个用于抵抗正截面受力的平行平面位于上、下模的合模口，此外，由于此两个受力面太大太长，生产时在产品脱模环节经常出现卡模现象，必须通过机械锁固的方式将底模固定于特设工装上，用起重机钩吊桩体两端的端孔，强行拨出桩体。因此，这种制作模具存在的弊端具体表现为：

(1)费时费力，操作极为不便，劳动强度大，生产成本高，生产效率低下；

(2)由于卡模的问题，导致桩体经常出现卡痕、环裂、磕损等质量问题，严重影响了产品外观与内在性能；

(3)模具反复多次使用后，模具损伤严重，普遍出现变形现象，使用寿命短，修复成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具，旨在解决上述现有技术的不足。

本发明是这样实现的，一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具，该模具是一个由弧板状上母模、弧板状下母模、卯模条及榫模条四部分组成的、具有多边形内腔的两端开口的中空状管形钢制模具；

所述上母模拼接面、下母模拼接面上均设有与模具轴心平行的卯模凹槽及榫模凹槽；卯模凹槽内设置有卯模条，榫模凹槽内设置有榫模条；

所述卯模条设置于上、下母模一侧拼接面的靠内腔缘，其外露于模具内腔面的部分呈半圆柱形或等腰梯形；所述榫模条分上榫模条、下榫模条，分别设置于上、下母模另一侧拼接面的靠内腔缘，上榫模条、下榫模条拼接后形成一个半圆形槽或等腰梯形槽。

优选地，所述上母模、下母模为具有相同结构的半圆柱槽状体，且所述上母模、下母模拼接而成的模具内部空腔为多边柱体；所述上母模内腔顶面与所述下母模内腔底面为两个对称平行面，此两个平行面与各自相邻两个斜面的夹角为120°。

优选地，所述母模包括共轴心的半圆柱状外模和设于外模内的半圆柱状内模；其中，所述外模包括位于远离内模方向侧的间隔设置的外模跑轮，以及靠近内模方向侧的外模瓦板，所述跑轮与瓦板之间通过若干外模横筋板、外模纵筋板连接。

优选地，所述内模包括远离外模方向侧的U形成型板，以及若干内模横筋板、内模纵筋板；

所述内模成型板与外模瓦板之间通过内模横筋板、内模纵筋板连接；所述内模横筋板上设有与内模共轴心的横筋板通孔。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明无须采用任何特殊工装设施，即可轻松实现桩体脱模，有效降低工人操作难度，提高生产效率，降低成本；

(2)本发明可以通过合理的设计使模具结构刚度大，使用寿命长；

(3)本发明能有效保证支护桩桩体的完整性，避免桩身受影响。

附图说明

图1是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具主视状态下的结构示意图；

图2是图1的内部剖面结构示意图；

图3是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具侧视状态下的结构示意图；

图4是图3所示模具完成对支护桩加工并拆装状态下的结构示意图；

图5是本发明模具中卯模条与卯模凹槽一实施例配合结构示意图；

图6是本发明模具中卯模条与卯模凹槽又一实施例配合结构示意图；

图7是本发明模具中卯模条与卯模凹槽另一实施例配合结构示意图；

图8是本发明模具中卯模条与卯模凹槽再一实施例配合结构示意图；

图9是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具中内膜与外模拆分状态下的结构示意图；

图10是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具又一变形形式下的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～4所示，其中，图1是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具主视状态下的结构示意图；图2是图1的内部剖面结构示意图；图3是本发明生产预应力混凝土空心支护桩的模具侧视状态下的结构示意图；图4是图3所示模具完成对支护桩加工并拆装状态下的结构示意图。

一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具，该模具是一个由弧板状上母模、弧板状下母模1、卯模条2及榫模条3四部分组成的、具有多边形内腔的两端开口的中空状管形钢制模具；

所述上母模拼接面、下母模1拼接面上均设有与模具轴心平行的卯模凹槽及榫模凹槽；卯模凹槽内设置有卯模条2，榫模凹槽内设置有榫模条3；

所述卯模条2设置于上、下母模1一侧拼接面的靠内腔缘，其外露于模具内腔面的部分呈半圆柱形或等腰梯形；所述榫模条3分上榫模条、下榫模条，分别设置于上、下母模1另一侧拼接面的靠内腔缘，上榫模条、下榫模条拼接后形成一个半圆形槽或等腰梯形槽。

在本发明实施例中，根据支护桩4的结构，所述上母模、下母模1为具有相同结构的半圆柱槽状体，且所述上母模、下母模1拼接而成的模具内部空腔为多边柱体；所述上母模内腔顶面与所述下母模1内腔底面为两个对称平行面，此两个平行面与各自相邻两个斜面的夹角为120°。上母模与下母模1结构一致，形状对称，上母模与下母模1装配后，形成一个多边形内腔的管状钢模，该内腔截面形状的左右与上下均呈对称设置。

在本发明实施例中，为确保上母模和下母模1的稳定连接和准确定位，在上母模与下母模1相同拼接面上的合模条5通过齿合方式拼接。更明确的，上母模的合模条5上设有三角形状的凸条，下母模1的合模条5上设有与上述凸条适配的倒三角形状的凹条，凸条嵌合在凹条内。

在本发明的实际应用中，将钢筋骨架置于下母模1中，装满混凝土，在一卯模凹槽内置入卯模条2，盖上上母模，将上母模和下母模1拼接配合紧模螺栓6固定成模柱，以模柱轴心为中心举行离心旋转成型并混凝土凝固后，将上母模拆开，取出卯模条2，再将成型的预应力混凝土空心支护桩4取出。

本发明采用榫卯模条2左右设置的方式，使模具企口处与支护桩4桩体的纵向(模具开启方向)接触面降至最小，能最大限度减少脱模时钢模与桩体的摩阻力，进而消除卡模现象。此外，本发明的卯模条2设置在模具一侧卯模凹槽内，卯模条2为低韧性高强度的高分子聚合材料，整体呈实心圆条状或空心圆管状，也可以是实心或空心钢件。在支护桩4脱模操作时，卯模条2跟随桩体一同脱离下母模1，最后再取下卯模条2。这种可分离式卯模条2的设计形式，让榫模条3、卯模条2左右设置的设计方案变成现实，并且能够有效保证空心支护桩4桩体卯槽部位成型后完整无裂损，起至了保全产品质量与提高生产效率的双重效果。

作为一种变形形式，在本发明实施例中，卯模条2的截面结构，如图5～8所示，图5是本发明模具中卯模条与卯模凹槽一实施例配合结构示意图；图6是本发明模具中卯模条与卯模凹槽又一实施例配合结构示意图；图7是本发明模具中卯模条与卯模凹槽另一实施例配合结构示意图；图8是本发明模具中卯模条与卯模凹槽再一实施例配合结构示意图。

进一步的，为使模具具有最佳的抗变形能力等，如图9所示，在本发明实施例中，所述母模1包括共轴心的半圆柱状外模1A和设于外模1A内的半圆柱状内模1B；其中，所述外模1A包括位于远离内模1B方向侧的间隔设置的外模跑轮1A-1，以及靠近内模1B方向侧的外模瓦板1A-2，所述跑轮1A-1与瓦板1A-2之间通过若干外模横筋板1A-3、外模纵筋板1A-4连接。

为进一步提高支护桩4产品成型的外观精度，在本发明实施例中，所述内模1B包括远离外模1A方向侧的U形成型板1B-1，以及若干内模横筋板1B-2、内模纵筋板1B-3；所述内模成型板1B-1与外模瓦板1A-2之间通过内模横筋板1B-2、内模纵筋板1B-3连接；所述内模横筋板1B-2上设有与内模共轴心的横筋板通孔1B-4。

横筋板通孔1B-4的作用在于，通过此通孔，饱合水蒸汽在定向循环时可以进入内模1B与外模1A钢瓦间的空腔，有利于更好地养护模内桩体。

在本发明的实际应用过程中，上母模及下母模1均各由一个外模1A及一个内模1B组成，内模1B设置于外模1A内；外模1A呈半圆形管槽状，由半圆环形外模瓦板1A-2、半圆环形跑轮1A-1、合模板及若干外模纵筋板1A-4、外模横筋板1A-3组成，纵筋板、外模横筋板1A-3用于加固结构。从结构功能上看，外模1A相当于模具的主要受力结构，用于抵抗空心支护桩4大吨位的预应力张拉力，这种外模1A加内模1B的方式，使模具具有极佳的抗变形能力，有效增强了模具的整体结构刚度，使用年限得以延长，降低了模具成本，而内模1B的功能是保证产品成型后的外观精度。

作为一种变形形式，如图10所示，在本发明实施例中，所述母模仅由半圆柱状内模1B构成；其中，内模1B包括U形成型板1B-1，以及若干内模横筋板1B-2、内模纵筋板1B-3，所述内模成型板1B-1与瓦板1A-2之间通过内模横筋板1B-2、内模纵筋板1B-3连接；所述内模横筋板1B-2上设有与内模共轴心的横筋板通孔1B-4，内模1B外侧设有外模跑轮1A-1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生产预应力混凝土空心支护桩的模具，其特征在于，该模具是一个由弧板状上母模、弧板状下母模、卯模条及榫模条四部分组成的、具有多边形内腔的两端开口的中空状管形钢制模具；

所述上母模拼接面、下母模拼接面上均设有与模具轴心平行的卯模凹槽及榫模凹槽；卯模凹槽内设置有卯模条，榫模凹槽内设置有榫模条；

所述卯模条设置于上、下母模一侧拼接面的靠内腔缘，其外露于模具内腔面的部分呈半圆柱形或等腰梯形；所述榫模条分上榫模条、下榫模条，分别设置于上、下母模另一侧拼接面的靠内腔缘，上榫模条、下榫模条拼接后形成一个半圆形槽或等腰梯形槽。

2.如权利要求1所述的生产预应力混凝土空心支护桩的模具，其特征在于，所述上母模、下母模为具有相同结构的半圆柱槽状体，且所述上母模、下母模拼接而成的模具内部空腔为多边柱体；所述上母模内腔顶面与所述下母模内腔底面为两个对称平行面，此两个平行面与各自相邻两个斜面的夹角为120°。

3.如权利要求2所述的生产预应力混凝土空心支护桩的模具，其特征在于，所述母模包括共轴心的半圆柱状外模和设于外模内的半圆柱状内模；其中，所述外模包括位于远离内模方向侧的间隔设置的外模跑轮，以及靠近内模方向侧的外模瓦板，所述跑轮与瓦板之间通过若干外模横筋板、外模纵筋板连接。

4.如权利要求3所述的生产预应力混凝土空心支护桩的模具，其特征在于，所述内模包括远离外模方向侧的U形成型板，以及若干内模横筋板、内模纵筋板；

所述内模成型板与外模瓦板之间通过内模横筋板、内模纵筋板连接；所述内模横筋板上设有与内模共轴心的横筋板通孔。