CN103878869B - 易脱模的预制混凝土方桩模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种易脱模的预制混凝土方桩模具，包括平置的底模板和相向立置的侧模板，其至少一侧的侧模板是塑形板，塑形板的外侧设有与底模板固定连接的支撑模框；生产一定规格方桩时，塑形板下部与底模板的交接位置固定；塑形板上端与支撑模框之间的距离可以调节，塑形板和支撑模框之间设有塑形板定位装置，所述的塑形板定位装置可以是设置在所述的支撑模框上部的定位螺栓、凸轮或者楔块。本发明克服了技术偏见，将现有技术中均由侧模板来实现的两个方面的功能做了分拆和分配，分别由支撑模框和塑形板来实现。解决了钢制预制混凝土方桩模具长期以来未能解决的脱模困难问题，在保证产品质量、降低成本和污染、保护工人健康几方面均有明显的效果。

Description

易脱模的预制混凝土方桩模具

技术领域

本发明涉及一种建筑构件的模具，尤其是涉及一种预制混凝土方桩模具。

背景技术

自2011年《建筑业“十二五”发展规划》发布以来，建筑工业化作为实现绿色建筑发展的重要手段之一，得到了政府的大力支持，建筑工业化基地也在全国范围内迅速扎根发展。建筑工业化是工厂化生产预制部件、配套式组装住宅建筑的一种现代化建设模式，是建设节能、环保、绿色建筑的必然趋势。由于建筑工业化有着技术先进、质量可控、生产周期短、绿色环保等优点而被越发的重视。混凝土方桩的工厂化预制，不仅能够保证构件外部尺寸、力学性能以及与服役环境相适应的耐久性要求，降低不可再生原材料的消耗，还能提高建筑工程施工速度，降低施工成本，减小建材生产和建筑施工中的环境负荷。

预制混凝土方桩的工厂化流水线生产，需要专用的钢制模具。混凝土密度通常在2400kg/m³左右，钢材密度为7850kg/m³，钢筋混凝土制品本身的自重很大。而在工厂化流水线生产中，装载着半成品桩在各工序间输送、吊运的钢制模具，其质量更是高达十几吨，尤其是，在生产预应力混凝土方桩时，还需要使用张拉机，在模具的两端施加高达百吨的压力，更要求模具刚度大、不变形，在多次使用后仍能保证产品外部尺寸，对模具的承载力和刚度有较高的要求。同时，为提高生产效率，降低生产成本，还要求模具组装便捷、脱模容易，以加快模具周转速度。但是，现有技术中的预制混凝土方桩模具不能同时满足以上两方面的要求。

脱模困难，是流水线生产中使用的钢制预制混凝土方桩模具长期以来未能解决的问题，它直接带来两方面的危害：第一，反复地起吊脱模，容易使混凝土方桩出现裂纹，严重影响产品质量。第二，重达数吨的钢模，起吊后脱模坠落地面，既损坏模具自身，又损坏厂房地面；同时，钢模坠落形成的严重飞尘和噪声污染，损害工作人员的健康。

发明内容

技术问题：为克服现有技术的缺陷，提供一种适用于工厂化流水线生产的，刚度大、不易变形，而且脱模容易、组装便捷的预制混凝土方桩模具。

技术方案：本发明提供的一种易脱模的预制混凝土方桩模具，包括平置的底模板和相向立置的侧模板，其至少一侧的侧模板是塑形板，所述塑形板的外侧设有与底模板固定连接的支撑模框；在生产一定规格的混凝土方桩时，所述塑形板下部与底模板的交接位置固定；所述塑形板上端与支撑模框之间的距离可以调节，塑形板和支撑模框之间设有调节塑形板位置的塑形板定位装置。

背景技术部分所述的对模具的两个方面的要求，对于现有技术中的预制混凝土方桩模具来说，是互相矛盾、无法兼顾的。囿于“模具的模板只能是单一结构”这一技术偏见，本领域的技术人员在设计预制混凝土方桩模具时，为满足模具的刚度要求和产品质量要求，必然要采用厚重结实的材料来提高模具的强度，这样就不可避免地增加了模具的脱模难度。本发明克服了技术偏见，用塑形板和支撑模框这两个独立而又互相配合的构件来取代至少一侧的侧模板，将现有技术中均由侧模板来实现的两个方面的功能做了分拆分配，分别由支撑模框和塑形板来实现。由材质厚重、强度高的支撑模框来实现对模具的承载力和刚度的要求，而仅具有塑形功能的塑形板只承受混凝土泥浆横向的较小的压力，可以采用材质较薄材料制造，因而，易于调节和组装。

所述的塑形板定位装置可以是设置在所述的塑形板和支撑模框之间的撑顶装置。

撑顶装置可以是水平设置在所述的支撑模框上部的定位螺栓；支撑模框上设有定位螺孔，定位螺栓的螺杆前部穿过所述的定位螺孔进入塑形板和支撑模框之间。

在采用定位螺栓作为撑顶装置时，所述的定位螺栓的前端可以不与塑形板连接，定位螺栓只能向内推撑塑形板，而不能向外引拉塑形板。也可以在所述的塑形板上设置推拉栓座，使定位螺栓的螺杆前端与推拉栓座活动连接，这样，所述的定位螺栓就不光能向内推撑塑形板，而且还能向外引拉塑形板，使塑形板离开成型的混凝土桩身侧面，更便于脱模。

为操作方便，所述的撑顶装置可以为设置在支撑模框上的凸轮。凸轮的类型，可以采用盘形凸轮、圆柱凸轮或者移动凸轮的任意一种，或者其组合。

当采用盘形凸轮时，凸轮的转轴要平行于底模板和塑形板，或垂直于底模板。盘形凸轮沿模具的横断面或沿水平面沿旋转时，其凸缘推撑或离开塑形板。

当采用圆柱凸轮时，凸轮的转轴要垂直于竖直状态时的塑形板，同时，所述的塑形板的外侧要设有与所述的圆柱凸轮匹配的凸出的顶撑座。在圆柱凸轮旋转时，用其凸面推撑或放松塑形板。

当采用的凸轮是可以在垂直于塑形板的平面里作上下移动的移动凸轮时，要同时在所述的塑形板的外侧设置与所述的移动凸轮匹配的凸出的顶撑座。当移动凸轮在垂直于塑形板的平面里，也就是在模具的横断平面里上下移动时，移动凸轮的凸缘会推撑或放松塑形板。

为简化结构，所述的撑顶装置可以是设置在所述的塑形板上端外侧的楔块。脱模时，只需将所述的楔块从塑形板和支撑模框之间取出即可。

本发明也可以在所述的塑形板上端设置向外的折边，所述向外的折边和支撑模框上分别设有对应的定位孔，由所述对应的定位孔和穿入其中的销钉或螺栓构成塑形板定位装置。

优选的，所述的塑形板的横断面为“L”形，其直立部分为塑形板面，水平折弯部为安装折面；在所述安装折面和底模板上设置有对应的安装孔，螺栓穿过所述对应的安装孔，将安装折面固定安装在底模板上。

进一步的，塑形板面和安装折面之间最好形成84至87度的锐角，这样的形状可以使塑形板面在前述的塑形板定位装置放松时，回复外倾角度，自动脱离成型后的混凝土方桩的桩身侧面，便于混凝土方桩的整体脱模。

将塑形板安装在底模板上的最简单的方案是：在塑形板的下端设置插脚，在底模板上设置与所述插脚相匹配的插入座，所述的插入脚插入插入座中将塑形板下端定位在底模板上。所述的插入座可以是安装孔、安装槽或者安装缝。

还可以在塑形板的下端与底模板之间设置铰接装置，使塑形板铰接在底模板上。

有益效果：本发明克服了技术偏见，解决了钢制预制混凝土方桩模具长期以来未能解决的脱模困难问题。本发明用塑形板和支撑模框这两个独立而又互相配合的构件来取代现有模具的至少一侧的侧模板，将现有技术中均由侧模板来实现的两个方面的功能做了分拆和分配，分别由支撑模框和塑形板来实现。由材质厚重、强度高的支撑模框来实现对模具的承载力和刚度的要求，而材质较薄材料制造的塑形板仅承担塑形功能，在满足了对模具的承载力和刚度的要求的同时，又满足了容易脱模和组装便捷的要求。本发明在解决脱模困难这一问题的同时，带来了三个方面的效果：第一，能够避免模具的摔坠撞击，防止模具变形和因摔撞造成的混凝土方桩裂纹，保证产品质量；第二，可以加快模具周转速度，以提高生产效率、降低生产成本；第三，极大地降低了飞尘和噪声污染，保护工人健康。

附图说明：

图1为实施例1的剖视图。

图2为图1的塑形板定位装置的A部放大图。

图3为实施例4的塑形板定位装置剖视图。

图4为实施例5的塑形板定位装置剖视图。

图5为实施例6的塑形板结构示意图。

图6为实施例6的塑形板定位装置剖视图。

图7为实施例1装上拉杆和吊耳后的剖视图。

图中：底模板1、塑形板2、支撑模框3、可调侧模板4、加强钢板5、定位螺栓50、推拉栓座51、顶撑座60、圆柱凸轮61、拉杆7、吊耳8、螺栓9、楔块10。

具体实施方案：

下面结合实施例和说明书附图对本发明进行进一步的说明。

实施例1：

参见图1，本实施例的易脱模的预制混凝土方桩模具，是由现有的可调式预制混凝土方桩模具改造而成的，包括底模板1，和竖直安装在底模板1上的支撑模框3和可调侧模板4。支撑模框3就是现有模具的固定侧模板，其形状、结构均与可调侧模板4相同，但是，其在本实施例中，只起到加强模具刚度以及支撑塑形板2的作用，不接触混凝土泥浆，不起一般模板的塑形作用。

支撑模框3的下端与底模板1固定焊接，可调侧模板4的下端和底模板1上设有对应的安装孔，其中，底模板1上的安装孔有多组，在生产一定规格的混凝土方桩时，可调侧模板4可以根据需要，用螺栓安装在底模板1上相应的一组安装孔中。

塑形板2采用3mm厚度的Q345B钢板制成，其横断面为“L”形，其直立部分为塑形板面，水平折弯的底面为安装折面，所述的安装折面与底模板1固定焊接。在塑形板2的外侧面上距离底模板1超过50mm以上的部分，焊接有轻质的角钢作为加强筋，以防止其板面变形。

参见图2，本实施例中的塑形板定位装置，是水平设置在所述的支撑模框3上部的定位螺栓50。支撑模框3上设有定位螺孔，定位螺栓50的螺杆前部穿过所述的定位螺孔进入塑形板2和支撑模框3之间，塑形板2上设有由水平焊接在其外侧的角钢做成的推拉栓座51，推拉栓座51上开有定位螺杆的穿入孔，定位螺栓50的螺杆前端穿入推拉栓座51后用垫圈和销钉卡接。浇注时，通过改变定位螺栓50旋入定位孔中的长度，将塑形板2定位在浇注位置；脱模时，将定位螺栓50向外旋出就可以将塑形板2拉离成型后的方桩桩身侧面，将混凝土方桩吊出模具。

参见图7，为在生产大规格的混凝土方桩时使用，以及为防止在模具上施加压力以生产预应力混凝土方桩时模具出现变形，本实施例在底模板1下侧面设置加强钢板5，在可调侧模板4和支撑模框3的上边沿之间设置拉杆7；为方便模具起吊移动，本实施例在模具两侧，设置与底模板连接的吊耳8。

在生产非预应力混凝土方桩时，可以在本实施例的两端安装端头板。

在生产预应力混凝土方桩时，本实施例的两端不安装固定的端头板，而是根据所要生产的方桩的不同规格在模具内设置相应规格的挡板或者桩尖，在模具的两端设置张拉板或张拉卡板。

为使塑形板在调整位置时易于形成轻微的摆动变形，减小塑形板定位装置的推顶力量，可以在本实施例的塑形板上，靠近下端处设置一个易于弯折的易折带。例如，在塑形板2的外侧面上距离折弯处50mm以内的部分，设置一个沿塑形板纵向的、与底模板1平行的、高度为20～40mm、钢板厚度加工为2.5mm的易折带，该易折带可以通过在平面的钢板折弯成横断面为“L”形之前，将该处的钢板铣、磨变薄而形成。当然，也可以用热处理方式对塑形板进行局部加工、调质，形成所述的易折带。

实施例2：本实施例与实施例1的区别在于，将实施例1中的可调侧模板4也改造成实施例1中的设有塑形板定位装置的可调支撑模框，在该可调支撑模框的里侧也增加一个和实施例1中的塑型板2形状、材料相同的塑型板，在该塑形板的安装折面上设有和可调支撑模框的安装孔相同的安装孔，并将该塑形板与可调支撑模框用螺栓一并安装在底模板1上。这样，可调支撑模框，也就是改造后原可调侧模板4，在本实施例中，也和支撑模框3一样，只起到加强模具刚度以及支撑塑形板的作用，不接触混凝土泥浆，不起一般模板的塑形作用。在生产不同规格的方桩时，根据需要可以使该塑形板与可调支撑模框一起在底模板1上调整位置。使用本实施例的模具，成型后混凝土桩的桩身两侧的塑形板均可向外脱离，完成脱模，使起吊与脱模两个工序完全分开，彻底地解决了现有技术存在的问题和危害。

实施例3：本实施例与实施例2的区别仅仅在于支撑模框的结构的改变，本实施例不采用现有模具的可调侧模板或固定侧模板作为支撑模框，而是分别采用两条与底模板1等长的，上下平行设置的槽钢作为两侧的支撑模框，每侧的上下槽钢之间间隔地焊接有加强钢板。由槽钢组成的支撑模框不仅制造方便、强度高，而且由于槽钢之间留有空隙，也便于模具的操作和调节。

实施例4：参见图3，本实施例与实施例1的区别在两个方面：一方面，本实施例的塑形板定位装置是转轴固定在支撑模框3上部的圆柱凸轮61，其转轴垂直于竖直状态时的塑形板2，塑形板2外侧设有与圆柱凸轮61匹配的凸出的顶撑座60；另一方面，本实施例的塑形板2的安装折面与塑型板面成86度左右外倾的锐角，这样的形状可以使塑形板2在塑形板定位装置放松时，恢复外倾角度，自动脱离成型后的桩身侧面，便于方桩的整体脱模。浇注时，用手柄将圆柱凸轮61旋转到其凸面高端和顶撑座60接触，将塑形板2定位在浇注位置；脱模时，旋转手柄使圆柱凸轮61旋转到其凸面高端离开顶撑座60，则塑形板2处于放松后的复位状态，此时，混凝土方桩可以方便吊出。

实施例5：参见图4，本实施例与实施例1的区别在于，不采用另行设置的塑形板定位装置，而是在所述的塑形板2上端也设置向外的折边，塑形板2的横断面为半工字形，在所述向外的折边和支撑模框3上分别设有对应的定位孔，所述的塑形板定位装置是穿入所述对应的定位孔中的螺栓9。

实施例6：本实施例与实施例1的区别在于两点：一、参见图5，本实施例的塑形板2的下端设置插脚，在底模板上设置与所述插脚相匹配的插入缝，所述的插脚插入所述的插入缝中，将塑形板2的下端定位在底模板上。二、参见图6，本实施例的塑形板定位装置不是设置在支撑模框3上部的定位螺栓，而是设置在所述的塑形板2上端外侧的楔块10。使用时，只要将楔块10置于塑形板2和支撑模框3之间，即可进行浇注，在混凝土泥浆的向外推动下，塑形板2直立在浇注位置。脱模时，取出楔块10，则塑形板2处于放松状态，混凝土方桩可以脱模吊出。本实施例结构简单，尤其适用于现有模具的改造。只要在现有模具的底模板上开设若干插入缝，装上如图5所示塑形板和和若干如图6所示的楔块10即可。

Claims (14)

1.一种易脱模的预制混凝土方桩模具，包括平置的底模板和相向立置的侧模板，其特征在于至少一侧的侧模板是塑形板，所述塑形板的外侧设有与底模板固定连接的支撑模框；在生产一定规格的混凝土方桩时，所述塑形板下部与底模板的交接位置固定；所述塑形板上端与支撑模框之间的距离可以调节，塑形板和支撑模框之间设有调节塑形板位置的塑形板定位装置。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于所述的塑形板定位装置是设置在所述的塑形板和支撑模框之间的撑顶装置。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于所述的撑顶装置是水平设置在所述的支撑模框上部的定位螺栓；支撑模框上设有定位螺孔，定位螺栓的螺杆前部穿过所述的定位螺孔进入塑形板和支撑模框之间。

4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于所述的塑形板上设有推拉栓座，定位螺栓的螺杆前端与推拉栓座活动连接。

5.根据权利要求2所述的模具，其特征在于所述的撑顶装置是设置在支撑模框上的凸轮。

6.根据权利要求5所述的模具，其特征在于所述的凸轮是盘形凸轮，其转轴平行于底模板和塑形板或垂直于底模板。

7.根据权利要求5所述的模具，其特征在于所述的凸轮是转轴垂直于竖直状态时的塑形板的圆柱凸轮，所述的塑形板外侧设有与所述的圆柱凸轮匹配的凸出的顶撑座。

8.根据权利要求5所述的模具，其特征在于所述的凸轮是可以在垂直于塑形板的平面里作上下移动的移动凸轮，所述的塑形板外侧设置与所述的移动凸轮匹配的凸出的顶撑座。

9.根据权利要求2所述的模具，其特征在于所述的撑顶装置是设置在所述塑形板上端外侧的楔块。

10.根据权利要求1所述的模具，其特征在于所述塑形板上端设置向外的折边，所述向外的折边和支撑模框上分别设有对应的定位孔，由所述对应的定位孔和穿入其中的销钉或螺栓构成所述的塑形板定位装置。

11.根据权利要求1所述的模具，其特征在于所述的塑形板的横断面为“L”形，其直立部分为塑形板面，水平折弯部分为安装折面，在所述安装折面和底模板上设置有对应的安装孔，螺栓穿过所述对应的安装孔，将安装折面固定安装在底模板上。

12.根据权利要求11所述的模具，其特征在于所述的塑形板面和安装折面之间形成84至87度的锐角。

13.根据权利要求1所述的模具，其特征在于所述塑形板的下端设置插脚，在底模板上设置与所述插脚相匹配的插入座，所述的插入脚插入插入座中将塑形板下端定位在底模板上。

14.根据权利要求1所述的模具，其特征在于所述塑形板的下端与底模板之间设置铰接装置，塑形板铰接在底模板上。