CN1016880B - 模壳制造方法及该方法所用的构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内壁及外壁全部高度上其水平截面为多边形的一种模壳的制造方法，该方法采用由像(6-9)构件之类的标准元件(1、2、2a、3、4、5)及梁所组成的组合胎膜，从而得以做成一系列不同尺寸的胎模。将壁板(12、13)可卸地贴附在胎模上的办法及将上述壁板进行无缝连结的方法可以在上述胎模上进行模壳的制造。

内膜壳及外模壳可以分别在单独分开的胎模上制造。可以采用一系列标准构件。

Description

本发明首先涉及一种具有由平面组成内、外壁面的双壁空心模壳的制造方法，它用于作为像桥墩、栈桥、水库堤坝等海港土木工程作业中的模壳，上述模壳的内、外壁由预先裁切成预定尺寸及形状的壁板所做成，使模壳在每个水平截面上成为向内或向外的多边形并至少在模壳的下部具有向外又向下的斜度的相应内外壁，此内外壁构成一尖锐的底边。

目前建造海港工程建筑物的方法是首先用钢板制造双壁空心模壳，所述钢板是预先切割成一定的尺寸和形状的，并且用焊接的方式相互连接以形成内壁以及距内壁一定距离的外壁，内外壁钢板是分别相互连接的以使得模壳的每一水平断面由内、外壁的多边形所确定。至少在模壳的下部，模壳的内、外壁向下朝外倾斜而相互形成一个尖锐的底边。然后模壳被移到建筑目标地点，在至少模壳的内外壁之间的空间中以诸如水泥的凝固物予以充填，在建筑物的使用期限内模壳是留在所述目标地点的。

所述的这种建造海港工程建筑物的方法中的模壳制造方法可以由提供公开审查的国际专利申请No.8703026中得到。在该申请中描述为建造例如桥墩或栈桥之类所用的一种模壳。该模壳是双壁空心型的模壳。该模壳包含内壁及外壁，在各水平截面上此二者均具有多边形的形状，此时其外壁至少在下部区域向下朝外扩展并和同样有着向下朝外扩张部分的内壁组成一尖锐的底边。该模壳由钢板在其板边叠焊并在内壁及外壁板间使用贯穿连结件而制成。该空心的钢模壳能配以加强杆并在建造诸如桥墩等工程的适 当时刻被灌充混凝土以形成一刚性柱桩。

而且，这种模壳的制造有待改进以加快其生产，尤当模壳用来建造既在垂直方向又在水平方向尺寸均较大的柱桩或其它元件时更是如此。在大尺寸的情况下，在制造过程中刚度及支撑是必要的，因为尚未完工的模壳不具备固有的稳定性。此外，这种现有型式的双壁空心模壳是用钢板将其相互焊接而成，它们是以人工操作而没有更多的特殊的辅助装置。钢板通常被做成梯形并以人工将其边沿相互抵靠再作焊接，往往需要三个人才能完成，这种制造空心模壳的方法相当原始。同时对于大型尺寸的钢板没有完成固定时是难以稳定的，另部件可能太大而难以握持。

因此，本发明的目的是采用标准构件组合而成的组合胎模，将模壳壁的壁板可拆卸地暂时附着在该组合胎模上，再将壁板焊接成模壳的壁。

这样，不仅可由标准构件随意组合成所需模壳壁的形态和/或尺寸，而且焊接壁板也很方便。此外，胎模本身是使用了标准构件而组成的，这些构件就可以在其它某处或在某预定截面尺寸的现场上进行预制以使预制工作成本低廉并可使用不熟练工人。

实现本发明的目标是在于至少内壁是应用了组合胎模来制造成的，该胎模是用在垂直平面内互相平行或成一夹角，以有间距的方式放置着的一批标准构件互相连结组成，这些构件由竖向和水平杆件以及下部外侧区域具有向下朝外倾斜的杆件所组成，这些构件的朝外翻的侧面上用一些预定长度的水平杆件以任何密度互相连结，模壳的内壁板就是可卸式地贴附在这些水平杆件上并以无缝的方式互相连结。

将上述构件竖向放置，然后再用标准的杆件藉焊接或螺栓之类的东西使之实现互相连结。上述构件可以组合成较大的分组件，同时标准构件也可以在平行的平面内间隔地放置或互成夹角的平面内放置。上述后种方式在模壳的转角处有时会有此必要。

不仅模壳的内壁，而且对外壁也一样，均可在用标准构件互相连结而成的各自的胎模总成上制成，加工完的外壁可以从其胎模总成上取出，吊起并往下放在模壳的内壁的另一侧，该模壳可以仍靠在内部的胎模以使支撑，也可以不靠，此后内、外二层壁互相连结，如此所得的模壳就可从里面的胎模上吊开。里面的胎模的拆卸当然同样是可以办得到的。

当在胎模总成上制造模壳内壁过程中或者之后，最好在内壁上装有用诸如螺栓等连接件做成的放射形撑子，这就有可能将内壁及外壁用上述撑子直接互相连结，但是如果不使用外壁胎模，同样也能将模壳外壁预切好的钢板逐一贴附在撑子上并以无缝的方式互相连结之。

在上述二种情况下，这样做可能是有利的：在外壁板与撑子的距离及位置相对应的距离及位置上开一些孔，上述撑子的长度应允许它们穿过这些孔并且有适合壁板的孔边支承座肩，还具有联接件能将外壁或壁板连结在撑子上的。此种撑子也许是一简单的螺栓，用螺纹或焊接的办法固定在内壁上，可具有带螺纹及下面带垫圈的外端用以支撑外壁板，该壁板随后被拧在带螺纹的螺栓伸出端上的螺帽所贴紧。

在外壁或外壁钢板贴附以前，如果要求的话，混凝土内所需的钢筋能藉上述内壁与上述钢筋间的撑子附靠在模 壳内壁的外表面上，此种撑子在混凝土制品生产技术上是有介绍说明的。

为了在本发明原理的基础上能获得制造不同尺寸及形状的模壳的可能性，为了简化和加速生产的目的，本发明同时也提出了组成胎模的构件的几种结构可能的方案。

这样，按照本发明的第一个创议，使用本发明的方法后的构件具有的特征为：每一标准构件本身是由一批矩形标准子构件以及一个三角形子构件所组成。藉助于上述的一批矩形子构件以及上述一个三角形子构件可组装成尺寸与所需生产的胎模的总高相当的一个标准构件。

最好是此种构件的所有矩形子构件在所见到的构件平面内具有同样的宽度，而其高度则由一系列标准高度选出。上述标准高度可以举例来说互比为1∶2∶3∶4，以便用不同高度几个构件的组合得到较大范围内胎模的高度值。

为使胎模的组合更加方便，某一标准高度的子构件可藉助于水平杆件互相连结成一个三维的矩形平行块。这样就可得到能相邻叠加放置，并且例如用螺栓等以简单的方式互相连结的箱形开口的构件，并且由于它们自身是稳定的，在专给内外模壳贴附用的水平横杆件被用来互相连结上述构件时，毋需专门使之保持垂直。

在底部区域也可按同理来完成，它在于至少用二个三角形构件藉水平杆件形成一个三维的构件，上述水平杆件的长度相当于垂直标准构件边杆间的距离。上述三角形构件间相应地具有三维矩形构件的同样宽度并相应地与矩形构件相邻放置再藉助于螺栓穿过相对设置的孔或互相抵靠的竖向杆件来互相连结。

在多边形的折角处也可以将二个垂直构件或子构件做 成构件，用它们的面互相成一夹角并用水平杆件将上述构件连起来使在平面视图中它们具有三角形或等边梯形。此种构件可在组装胎模时作为单独的构件形式，例如八边形的模壳可以由八个此类构件所做成。

根据本发明也可不用构件来做多边形的各边，可以使用一种作为标准元件的构件，该构件将至少包含有二条外竖向杆件，每条作为待建模壳内壁上对置着的端边之一，竖向杆件至少在上部及下部末端用跨度为胎模宽度的水平杆件来交叉连结，上述的外竖向杆件在下部末端处具有一向外向下倾斜并朝向跨度等于胎模宽度的水平底杆件的延伸部分。

换言之，所用的构件是从一侧边延伸向另一侧边，上述构件需要有内部的加强筋，它最好用一些杆件来构成，例如在构件外侧竖向杆件的内部采用三角形的格栅构架。

上述一大批构件可以互相连结形成一个三维构架作为胎模的一部分。

某上形式的构件及子构件已作了描述。它们的制造及组装均很容易。它们可以用任何方便的形式以及根据需要在环境所决定的工作场所进行组合。

为内、外壁而预先裁切下来的板材在大多数情况下为矩形板。在倾斜壁部，尤其在折角处，可能使用梯形板较为有利。

在某些情况下，外壁板的可折卸性可能是有益的，一俟浇灌的混凝土足够凝固，移去连接件后上述外壁板可移开或整体板壁被吊走。

本发明提出的制造模壳的方法的特征是：具有由平面组成内、外表面的双壁空心模壳的制造方法，它用于像桥墩， 予栈桥，水库堤坝等海港土木工程作业中作为模壳，上述模壳做成具有钢板的内、外壁，这些壁板事先按尺寸及外形裁切，模壳做成在每个水平截面内为向内或向外的多边形，并且至少在模壳的相应内壁及外壁的下部具有向下向外的斜度并形成一尖锐的底边，该方法的特征在于，至少内壁是应用了一组合胎模来制成的，该胎模本身是由一批标准构件互相连结而成，这些构件在平行的垂直平面内间隔地放置或互相成夹角的平面内放置，并且这些构件包含有竖向杆件，水平杆件以及在下部外侧区具有向下朝外倾斜的杆件，这些构件在朝外翻的侧面上借助于预定长度的一些水平杆件以任何密度交叉连结，在这些水平杆件上可卸式地贴靠着模壳的内壁并以无缝的方式互相连结。

当模壳内壁在组合胎膜上制造过程中或制造之后，上述内壁配置有向外放射状布置并带有螺栓之类连结件的撑子。

模壳外壁的预先裁切好的壁板贴附在撑子上，并以无缝的方式互相连结。

外壁是在由标准构件相互连结而成的单独的组合胎模上做成的，制成后的外壁从组合胎模上卸下，吊走并放下置于模壳的内壁的一侧再与该内壁相连结。

外壁板上有孔，其位置及距离与撑子的位置与距离相对应，上述撑子的长度应允许它们能通过那些孔，并具有适合壁板孔边的支承座肩，还设有连结件将外壁或臂板连结在撑子上。

在外壁或壁板贴附上去以前，混凝土用的钢筋藉上述内壁及上述钢筋之间的隔撑元件而搭附在模壳内壁的外侧面上。

本发明提出的制造模壳的方法所用的构件的特征是：每一标准构件本身是由一批矩形标准子构件及一个三角形子构件所组成。构件的所有矩形子构件从构件的平面中看具有相同的宽度，而其高度则由一系列标准高度中选出。某特定标准高度的子构件藉水平杆件之互相连结形成一个三维的矩形平行块。至少有二个藉水平杆件互相连结的三角形构件形成一个三维构件，上述水平杆件的长度相当于竖向标准构件边杆间的距离。所述构件是由其平面互成一夹角并为水平杆件所交叉连结的二个竖向构件或子构件所组成，使在平面上它们具有三角形或等边梯形的外形。可用上述构件组成胎模总成。

并可用以上所述构件，与下述构件结合组成胎模总成，下述构件特征为每一标准件包含两个外竖向杆件，每个作为待建膜壳内壁上对置着的端边之一，竖向杆件至少在上部及下部末端用跨度为胎模宽度的水平杆件来相互连结，上述的外竖向杆件在下部末端处具有一向下朝外倾斜、并接着跨度等于胎模宽度的水平底杆件的延伸部分。在构件的外侧梁间有一三角形的格栅构架。至少有上述构件中的二个被互相连结以形成一个三维的构件作为胎模的一部分。

现在参考附图对本发明进行说明。

图1是按本发明的一个实施例所示的某胎模的示意的顶视图;

图2是添加上内、外壁板后沿图1的Ⅱ-Ⅱ线所作的剖面图;

图3所示是图1及图2实施例中胎模的透视图;

图4顶视简图，该图表示一些标准构件能以图1所示不同的方式来布置及相互连结的方案;

图5、6及7为直立的侧视图，该图表示由子构件组成标准构件时几种可能的组成方法;

图8及9为透视图，该图表示由三维的子构件做成构件时几种可能的组成方法;

图10表示为模壳内壁内的胎模的垂直剖面简图;

图11用图10中同样方式表示为制造模壳外壁用的胎模的垂直剖面图;

图12表示构件的另一实施例的简图;

图13和图14表示为做成图12中所示型式之构件而用的格栅件简图。

图1、2及3中所示的胎模总成由位于竖向平面的标准构件1及与之相交叉连结的一批水平横杆件2所组成。这批水平横杆件2位于内侧，同时在外侧有一批水平横杆件2a，可将模壳的内板贴附其上。上述横杆件可采用图2及3中所示Ⅰ字型之类的适当的断面形状。上述竖向的标准构件1是靠长的水平横杆件2、2a相交叉连结而形成大的侧向构件。上述构件分别于顶视图及正视图中所看到的形状实际上为矩形。后背面由自顶延伸至底的竖向杆件3所构成。标准构件1的前杆件4自顶部延伸到向外并朝下倾斜的杆件5。

如不用图1及3中所示作为胎模长边墙所用的宽构件，可以用图1所示诸如构件6及7或8及9之类的宽度较小的构件。

像构件8及9那样的较小构件，在其外侧可以用水平构件10和端边构件11一起形成梯形。

长构件也可用一批较小构件组合而成。

所有构件的截面可以使用不同形状的横截面像U-型， I-型，L-型截面及如此类的截面。

在图2所示的剖面图上可看到模壳内壁的外侧平板12及13贴附于横杆件2a的外翼板上。

上述壁板可以用焊接方法相连接，例如14处所示。可以用焊接或其它方法把螺栓15固定在上述壁板上。

在图2中作为模壳外壁的外壁板用18标出。它们靠螺帽19紧贴在螺栓15的有螺纹的那一端上。分别用12及18表示的内、外壁板间的距离是靠套在螺栓15上的衬套20来保持的。

也可以用垫圈20′来代替衬套。

当模壳制造完毕后，可解开横杆件2a及内壁板12间的连结以使它能从胎模上卸下。

图4所示为稍有不同的另一实施例。

构件1同样是用像2及2a之类的水平横杆件来交叉连结。

同样在边上采用较小的构件6。区别在于在其间可以使用三角形构件21。该构件21是以二个互成锐角放置的标准构件1，或者使用独立的标准构件1′与小构件7的主构件1相平行，用一虚线22所示的附加杆件来保持其位置。

在交叉连接而成的构件之间还表示出一种加强用的结构，它是由横贯件22及23所做成，这些横贯件可能是连续的，也可能如在24所示是由短件所做成。

图5表示由一批子构件所形成的标准构件总成。子构件25及26具有相同的高度。构件27的高度相应地为构件25及26高度的一半并且构件28约为构件26的1/3。用三角形构件29使此组件成为完整的总成。

在图6中由沿全部高度伸展而成的子构件30并结合三 角形子构件29而组成标准构件。

在图7中有二个子构件25及26和具有构件28高度的二个构件相结合。还使用了二个方形元件以及二个小的三角形构件32。

所有的矩形子构件在视图平面内的宽度都是相同的。

图8表示高度不同但其它尺寸相同的三维的矩形子构件33，34及35。此标准构件和一个三角形构件36相结合，该三角形构件的垂直杆37及38间的距离和垂直杆39及40的距离相等。

图9表明一个由41所标示出的水平截面为三角形的子构件和一个三角形构件36相结合。子构件41的边宽应和构件36垂直矩形的边宽相等。

图10表示为制造内壁43所用的胎模42的垂直截面。

图11表示相同比例尺下为制造外壁45所用的胎模44。

在图10中，上述外壁45放在内壁的上面以形成模壳。内、外壁间的连结方法并未示出，但可以用图2中所示的方法。

图12所示为一具有外侧杆件46、47的三维构件，它具有一向下、向外伸展的分别为48、49的下部并用跨度为整个胎模宽度的水平梁50及51来交叉连接。上述构件46，47，48，49，50，51可以用像52那样的水平梁来组合成三维的构件。

为达到上述构件的稳定性存在着几种可行的方法。

图13表示出一种可行方法亦即在竖向杆件46及47之间放上一个三角形的格栅架，在竖向与水平的纵横方向，使它充满整个内部空间。图14表示所述的一种格栅架。

Claims (12)

1、双壁空心模壳的制造方法，该模壳的制造方法是指在建造海港工程建筑物的方法中使用的双壁空心模壳的制造方法，该模壳制造方法是用钢板制造双壁空心模壳的，所述钢板预先切割成一定的尺寸和形状并用焊接的方式相互连接以形成内壁和距内壁一定距离的外壁，所述内、外壁的钢板是分别相互连接以使得模壳的每一水平断面由内、外壁的多边形确定，至少在模壳的下部，模壳的内、外壁向下朝外倾斜而相互形成一个尖锐的底边，然后模壳被移到建筑物的目标地点，其特征是，至少是模壳的内壁是将所述内壁可拆卸地结合到可移动的组合胎模上而制成的；在壁板与组合胎模暂时结合之前，组合胎模由多个标准构件相互连接而被组装；每个标准构件以间隔方式在竖直平面中安置成相互平行或相互成一角度；每一构件包含竖向杆件和水平杆件以及在下部区域的向下朝外倾斜的杆件；构件在相互合适的位置上，在构件朝外翻的一侧上以水平杆件将其相互连接；模壳壁的壁板可拆卸地结合在水平杆件上；接着以无缝方式相互连接壁板；然后组合胎模被拆除之前或之后内壁与外壁被相连接。

2、如权利要求1所述模壳制造方法，其特征是，组合胎模上的模壳内壁在制造过程中或者制造之后，在所述内壁上备置向外凸伸的具有诸螺栓的连接装置的撑子。

3、如权利要求2所述模壳制造方法，其特征是，模壳外壁的每一预先切割的钢板被连接到撑子上并以无缝方式将其相互连接。

4、如权利要求1或2所述模壳制造方法，其特征是，模壳外壁也是在独立的由标准构件相互连接而成的组合胎模上制成;外壁被制成之后被从它的组合胎模上拆下，并被吊起再放下到模壳内壁的另一侧上;用所述撑子的连接装置将其与内壁连接。

5、如权利要求3所述模壳制造方法，其特征是，外壁板上具有孔，该孔的位置和距离与撑子的位置和距离相对应;所述撑子具有能延伸穿过孔的长度，并具有适合壁孔边的支承台肩，还具有将外壁或壁板连接到撑子上的连接装置。

6、如权利要求4所述模壳制造方法，其特征是，外壁板上具有孔，该孔的位置和距离与撑子的位置和距离相对应;所述撑子具有能延伸穿过孔的长度，并具有适合壁孔边的支承台肩，还具有将外壁或壁板连接到撑子上的连接装置。

7、如权利要求3或5所述模壳制造方法，其特征是，在外壁或壁板贴附上去之前，混凝土用的钢筋用所述壁和所述钢筋之间的隔撑元件而搭附在模壳内壁的外侧上。

8、如权利要求4所述模壳制造方法，其特征是，在外壁或壁板贴附上去之前，混凝土用的钢筋用所述壁和所述钢筋之间的隔撑元件而搭附在模壳内壁的外侧上。

9、一种建造海洋工程建筑物的方法中所采用的双壁空心模壳制造方法用的组合胎模，其特征是，所述组合胎模由标准构件组合而成，每一标准构件包含多个矩形标准子构件和至少一个三角形子构件;从构件的平面上看，所有矩形子构件具有相同的宽度，而高度则由一系列标准高度中选出;特定标准高度的子构件用水平杆件相互连接而形成一三维的矩形平行体。

10、如权利要求9所述胎模，其特征是，在两个相邻但相隔开的三维矩形平行体之间安置三维构件，该三维构件具有三角形或梯形的基框，以二个标准构件相互安置成一角度，并用水平杆件将其相互连接而成。

11、如权利要求9或10所述胎模，其特征是，每一标准构件包含二根竖向杆件，该二根竖向杆件是作为模壳的内壁相对着的二端边制造用的，至少在竖向杆件的顶部和下端以跨越胎模宽度的水平杆件将其相互连接;所述外竖向杆件在其下端具有向下朝外倾斜的，朝着跨越模宽度的水平杆件延伸的部份。

12、如权利要求11所述胎模，其特征是，在构件的外侧杆件之间具有三角形格栅构件。

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