CN102581939B - 内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板及其立模成型设备 - Google Patents
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Abstract
Description
内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板及其立模成型设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种建筑用模板及其成型设备，具体涉及一种建筑用内设纵横双向交叉孔的钢筋混凝土空心模板以及用于制作该空心模板的立模成型设备。
背景技术
[0002] 现有的建筑施工中多先安装模板，然后在模板间现场浇注混凝土形成墙体，待墙体达到一定的强度要求后再拆除上述模板。该施工方法工序多、工期长、现场拼装和拆除模板工作量巨大，且拆除后的模板有相当一部分不能多次重复利用，导致材料浪费。
[0003] 现有的预制板加工设备通常采用水平模具，所加工出的板处于水平位置，一次只能加工一块板，且通常为人工手动施工，生产效率低、质量不稳定，特别是位于上面的大面表面粗糖，平整度差，影响广品质量。
发明内容
[0004] 本发明提供一种内有交叉孔的预制钢筋混凝土空心模板及用于制备该空心模板的立模成型设备，采用该模板构建墙体，施工后无需拆除，采用相应的立模成型设备生产出的空心模板的两个大面平整、无需打磨等后续处理，一次可加工出多块模板，且采用自动化
生产,生产率高、质量好。
[0005] 本发明所采用的技术方案有:一种内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板，其内沿长度方向设有若干平行排列的纵向通孔，沿宽度方向设有若干平行排列的横向通孔，所述纵向通孔和横向通孔相互贯穿，其两个大面为由立模成型的平整面。
[0006] 所述纵向通孔的当量直径优选小于所述横向通孔的当量直径。
[0007] 所述纵向通孔的横截面优选为圆形，所述横向通孔的横截面优选为矩形，更优选的为方形。
[0008] 所述内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板内设有预先焊接为一体的立体钢筋网架，所述纵向通孔和横向通孔分别均匀设于所述钢筋网架中的空隙内。
[0009] 一种用于制作上述任意一种所述的内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板的立模成型设备，其浇注模具为立式，设有一个或多个模腔，所述模腔由前面板、后面板、左侧板、右侧板和下侧板围成，所述左、右两个侧板上设有相互对称的用于安装水平芯管的若干水平孔洞，所述下侧板上设有或不设有用于安装竖直芯管的若干竖直孔洞，所述左、右侧板上的用于安装水平芯管的各水平孔洞的轴线与所述下侧板上的用于安装竖直芯管的各竖直孔洞的轴线相互垂直相交，所述前、后两个面板上不设用于安装芯管的孔洞，所述多个模腔前后分布，在任意相邻的两模腔中，位于前面的模腔的后面板构成位于后面的模腔的前面板。
[0010] 所述左、右侧板为长侧板而所述下侧板为短侧板，或者所述左、右侧板为短侧板而所述下侧板为长侧板，所述长侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞为矩形孔，优选方孔，其当量直径大于所述短侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞的当量直径，所述短侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞为圆孔。[0011] 所述立模成型设备还可以设有振动底座，所述振动底座上设有可使其振动的振动装置。
[0012] 对于上述任意一种所述的立模成型设备，所述模腔的底部通常可以设有一个或多个通气孔，所述通气孔可以设置在所述下侧板上、所述下侧板与所述左、右侧板和/或所述前、后面板的连接处或者所述左、右侧板和/或所述前、后面板的邻近所述下侧板的部位，也可以由所述下板上的竖直孔洞与插装在该竖直孔洞上的竖直芯管之间的间隙构成。
[0013] 所述模腔的规格优选为2700mmX1200mmX200mm。
[0014] 本发明的有益效果是:1、由于所述空心模板是在工厂预先加工完成的，不仅质量容易控制、生产效率高，运输和吊装方便，还因其内设有纵横相互贯通的孔道，因此在建筑施工现场只需进行少量的板间拼接和浇注即可构建出符合要求的一体的墙体，且施工后无需拆卸，极大地简化了施工流程、显著缩短了工期，节省了大量模板，且所获得的墙体的收缩值显著降低、强度显著提高。[0015] 2、由于采用矩形(优选为方形)横截面的横向通孔，相比圆形通孔而言，在线性尺寸(指圆的直径和矩形的边长)相同的情况下，便于板间横向拼接时在其中穿设钢筋的作业，有利于改善所穿设的钢筋的分布，同时现场浇注所形成柱形浇注体不仅自身的截面积大，强度高，而且与预制的空心模板上的通孔孔壁的接触面积也大，有利于提高结合强度，另外这种特定的结构还有利于提高整个墙体的抗剪切能力。
[0016] 3、由于该空心模板内设置了立体钢筋网架，可通过该网架以及对该网架的结构改进提闻和进一步提闻空心|旲板的强度，特别是有利于空心|旲板的各项性能的满足和提闻。
[0017] 4、由于钢筋网架所含钢筋在墙体全部钢筋中的占比合理，可以更好地兼顾预制的空心模板与墙体现场浇注部分之间的强度，合理分配和承担墙体的受力，在合理钢材用量的同时避免因局部结构薄弱而影响整个墙体的强度，还可以极大地减少现场绑扎钢筋作业的工作量，提高施工效率。
[0018] 5、由于本发明的成型设备设有上面敞口的六面体模腔，使得由其加工出的墙板的至少五个面特别是位于竖直平面内的两个大面为平整的表面，极大地减少了后续打磨等处
理的工作量、生产率高、质量好。
[0019] 6、由于所述成型设备上同时设置了多个模腔，可一次成型多块承重墙板，生产率闻。
[0020] 7、由于设置振动装置，有利于浇注混凝土过程中气泡的排出和混凝土的捣实，提高了所预制的承重墙板的品质。
[0021] 8、由于在模腔的底部设有通气孔，由此在混凝土浇注的过程，可以通过所述通气孔将憋在模腔底部的空气排出来，在无需振动/振捣的情况下就可以避免在产品上出现空洞，也无需混凝土的压力注入或有利于降低注入压力，由此不仅有利于提高产品质量，而且还有利于简化预制板的生产设备，降低工艺要求，从而降低生产成本并方便作业，特别是预制过程中，由于模腔中分布有若干用于成型相应通孔的芯管，极易出现死角，同时还由于钢筋网架和芯管的设置妨碍着浇注管或振捣设备的深入，因此这种通气孔的设置是用一种非常简单的方式解决了实践中非常麻烦的问题。
附图说明[0022] 图1为本发明的内有交叉孔的预制钢筋砼承重墙板的外形结构示意图；
[0023] 图2为本发明的内有交叉孔的预制钢筋砼承重墙板的钢筋骨架的结构示意图；
[0024] 图3为本发明的立模成型设备的立模的一种实施例的俯视结构示意图；
[0025] 图4为本发明的立模成型设备的立模的一种实施例的左视结构示意图。
具体实施方式
[0026] 参见图1，本发明提供了一种内有交叉孔的预制钢筋砼空心模板，其两个大面为由立模成型的平整面，其内沿长度方向设有若干平行排列的纵向通孔1，沿宽度方向设有若干平行排列的横向通孔2，一个方向上的通孔用于相邻的所述空心模板之间通过向其中穿插钢筋绑扎连接，所述纵向通孔和横向通孔相互贯穿，当向其中现场浇注混凝土时即可方便地将连接在一起的各个所述空心模板牢固的成型为一体，从而构成墙体。
[0027] 所述纵向通孔的当量直径优选小于所述横向通孔的当量直径。所谓通孔的当量直径是指:如果该通孔为圆形，其当量直径等于该圆形的直径，如果该通孔为非圆形，则其当量直径等于与该通孔截面积相等的圆的直径，下同。
[0028] 所述纵向通孔的横截面优选为圆形，所述横向通孔的横截面优选为矩形，更优选为方形，在该种优选方案下，所述纵向通孔的横截面的直径最好不大于所述横向通孔的横截面的任一边的边长。用该空心模板构建墙体时，通常应使所述横向通孔处于水平方向，通过向横向通孔中穿设钢筋并现场浇注混凝土，实现相邻两块空心模板的水平连接。与现有技术下的圆形横向通孔相比，由于通孔尺寸(圆孔直径或者方孔边长)受到模板厚度限制，对于相同厚度的模板，圆形通孔的截面积相对较小，使用时穿设钢筋操作的难度较大，更为重要的是，由于横向通孔中的横向钢筋会自然地向下垂，落入圆形截面的最低处，对于根据工艺要求需要水平穿设两根钢筋才能达到应有的连接强度的情况，要想将两根钢筋分开并均匀地分布在通孔中操作起来非常困难，严重影响作业效率且不能保证最终效果，因此现有技术下的圆形通孔不宜穿设两根或更多根的钢筋，由此制约模板的使用范围，只能适应于强度要求相对较低的多层楼以下，不适于高层楼房。而本发明采用矩形截面的横向通孔，极大地方便了使用:当需要穿设两根钢筋时，可以在所述矩形的靠下的两个角上各放置一根钢筋，即使需要穿设多根钢筋，也可以在矩形的下面的边上自由排布，因此不仅作业难度显著降低、效率显著提高，还很好地实现了钢筋的均匀分布，由于提高模板间的连接强度和所形成墙体的强度，可以满足在高层楼房上的使用要求。
[0029] 所述空心模板内还可以设有预先焊接为一体的立体钢筋网架3 (参见图2)，所述纵向通孔和横向通孔分别均匀设于所述钢筋网架中的空隙内，以便于所述空心模板成型工艺中的插管操作，还使得所述钢筋网架的任何部分均不会暴露于所述纵向通孔和横向通孔中，因此可以延长钢筋的使用寿命。
[0030] 所述钢筋网架可以包括若干纵向钢筋31、若干用于横向围拢所述纵向钢筋的横向箍筋32和若干连接钢筋33，所述连接钢筋可用于加强钢筋网架厚度方向上的强度，提高钢筋网架的整体刚性。所述连接钢筋的两端可设有垂直折弯，形成U型，其两折弯处分别与厚度方向相对的两个纵向钢筋与横向箍筋的交叉点固定连接在一起，通常是所述纵向钢筋、横向箍筋和竖向短筋在该交叉点部位相互焊接在一起或者相互捆扎在一起，对纵向钢筋与横向箍筋施加指向所述钢筋网架内部的一定大小的牵引力。通常所述纵向钢筋较粗。[0031] 所述钢筋网架的长、宽、高同所述空心模板的长、宽、高一一对应，且所述钢筋网架所占的空间体积小于但基本接近于所述空心模板的体积，现场施工时只需绑扎少量钢筋来拼接所述空心模板，并经现场浇注部分混凝土即可完成整个墙体特别是承重墙墙体的施工，从而在保证承重墙各项技术指标的前提下极大地提高了建筑施工效率。
[0032] 对于上述的各技术方案，优选地，构成所述钢筋网架的钢筋占相同体积的墙体特别是承重墙墙体按技术要求规定应含受力钢筋的50-60%，由此不仅可大大降低现场绑扎钢筋的量，显著缩短工期，还可以在相同钢筋消耗下，实现墙体各部分的强度均衡，明显提高墙体的总体强度。
[0033] 所述空心模板所采用的混凝土优选为细石混凝土，流动性好，有利于浇注。
[0034] 所述空心模板可以依据建筑墙体尺寸采用多种规格，本实施例中的优选规格为2700mm (长)X1200mm (宽)X200mm (厚)，此时所述纵向通孔的横截面优选为直径为104mm的圆孔，所述横向通孔的横截面优选为边长为118_的正方形，根据申请人的经验，该种规格的空心模板的强度更好。
[0035] 施工时优选以空心模板的长度充当承重墙体的高度，采用上述规格的空心模板时，空心模板之间只需横向(水平方向)拼接即可完成一层建筑的承重墙体施工。
[0036] 如图3、4所示，为了加工出上述任一种所述空心模板，本发明提供了一种立模成型设备，其浇注模具为立式，设有一个或多个模腔10，所述模腔由前面板、后面板、左侧板、右侧板和下侧板围成，所述左、右两个侧板上设有相互对称的用于安装水平芯管的若干水平孔洞71，所述下侧板上设有或不设有用于安装竖直芯管的若干竖直孔洞，所述左、右侧板上的用于安装水平芯管的各水平孔洞的轴线与所述下侧板上的用于安装竖直芯管的各竖直孔洞的轴线相互垂直相交，所述前、后两个面板上不设用于安装芯管的孔洞，多设有多个模腔时，所述多个模腔前后分布，在任意相邻的两模腔中，位于前面的模腔的后面板构成位于后面的模腔的前面板。
[0037] 所述左、右侧板为长侧板而所述下侧板为短侧板，或者所述左、右侧板为短侧板而所述下侧板为长侧板。对于前一种情况，所成型的空心模板的短侧面在下，两个长侧面均为模具上的模板成型的平整表面，因此将长侧面接触以拼接承重墙体时可以提高结合度；对于后一种情况，所成型的空心模板的长侧面在下，好处是模腔的高度较前一种情况低，浇注时模腔更容易被充满，进行竖直芯管的插拔管操作时需要的空间更小，对相应设备的作业高度要求更低，拔管阻力更小。所述长侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞为矩形孔，优选方孔，其当量直径大于所述短侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞的当量直径，所述短侧板上的用于安装相应芯管的相应孔洞为圆孔。作为进一步的优选方案，所述圆孔的直径不大于所述矩形孔的任一边的边长。
[0038] 所述多个模腔的所述前面板、后面板、左侧板、右侧板和下侧板可以采用下列任意一种分布方式:
[0039] ( I)所述各模腔的各下侧板构成一个整体的底板，所述各模腔的各左侧板和各右侧板分别构成一个整体的左板和一个整体的右板，所述底板位于所述各面板、所述左板和所述右板的下面，所述各面板均位于所述左板和所述右板之间，由此可以通过调节所述各面板之间的间距调节所制备的预制空心模板的厚度。
[0040] (2)所述各模腔的各下侧板构成一个整体的底板，所述各模腔的各左侧板和各右侧板分别构成一个整体的左板和一个整体的右板，所述底板位于所述各面板、所述左板和所述右板的下面，所述左板和所述右板位于最前和最后两块所述面板之间，其余面板均位于所述左板和右板之间，由此可以通过调节所述左、右板之间的间距以及更换位于所述左、右板之间的面板调节所制备的预制空心模板的长度或宽度。
[0041] (3)所述各模腔的各下侧板均为长侧板，所述各下侧板构成一个整体的底板，所述各模腔的各左侧板和所述各右侧板相互对立，所述底板位于所述各面板、所述各左侧板和所述各右侧板的下面，所述各左侧板和所述各侧板分别位于各自模腔的所述前、后面板之间，由此可以通过调节所述左、右侧板之间的间距调节所制备的预制空心模板的长度。
[0042] (4)所述各模腔的各下侧板均为短侧板，所述各下侧板构成一个整体的底板，所述各模腔的各左侧板和所述各右侧板相互对立，所述底板位于所述各面板、所述各左侧板和所述各右侧板的下面，所述各左侧板和所述各侧板分别位于各自模腔的所述前、后面板之间，由此可以通过调节所述左、右侧板之间的间距调节所制备的预制空心模板的宽度。
[0043] 本发明优选采用分布方式2，底板4位于所述各面板、所述左板7和所述右板8的下面，最前的面板5和最后面的面板6分别竖向固定设置于处于水平的所述底板上面的前、后边缘，所述左板和所述右板一左一右设置于最前的面板5和最后面的面板6之间，且所述左板和/或右板采用位置可调的方式与底板固定连接，其余面板均平行设于所述左板和右板之间，为了与面板5和6区别，将其统称为隔板9。
[0044] 所述模腔的上部/上方设有或者不设有能够固定所述竖直芯管的芯管架或上侧板，当所述模腔有多个且设有芯管架或上侧板时，各个所述芯管架或上侧板优选构成一个整体的芯管架或顶板11。所述芯管架或顶板上可设有一个或多个浇注口 111和一个或多个排气口 112以及若干呈矩形阵列排列的用于穿入所述竖直芯管的竖直孔洞113，由前到后的每一行竖直孔洞对应于一个所述模腔，一个所述模腔至少对应一个所述浇注口和一个所述排气口。所述浇注口用于向模腔内浇注混凝土，排气口用于排出因混凝土占据模腔内空间而被排挤出的气体。
[0045] 当所述浇注口和排气口的数量均为一个时，优选分别位于所述芯管架或顶板上相对的左、右端；当所述浇注口和排气口的数量为多个时，作为优选方案，同一个所述模腔对应的所述浇注口和排气口中，至少有一个所述浇注口位于所述芯管架或顶板的最左端或最右端，至少有一个所述排气口位于所述芯管架或顶板的最右端或最左端。
[0046]为了简化表达，将围成敞口的或封闭的所述模腔的各个板的整体称为立模，各板可以根据需要采用平板状的钢条或槽型钢，当采用槽型钢时，将槽型钢的外侧底面用作浇注模腔的内表面。
[0047] 所述模腔的底部可设有一个或多个通气孔，所述通气孔可以设置在所述下侧板上、所述下侧板与所述左、右侧板和/或所述前、后面板的连接处或者所述左、右侧板和/或所述前、后面板的邻近所述下侧板的部位，也可以由所述下板上的竖直孔洞与插装在该竖直孔洞上的竖直芯管之间的间隙构成。所述通气孔有利于气体的溢出，可有效降低预制的所述空心模板内气孔缺陷的发生几率。
[0048] 所述模腔的规格优选为2700mmX 1200mmX 200mm, 一个立模中优选设有12个所述模腔。
[0049] 下面仍以采用上述分布方式(2)的所述立模成型设备为例，说明其中的多个部分可同时或不同时优选采用如下设置:
[0050] I)所述左、右板中的一个与所述底板之间采用滑动连接，使其可在所述最前和最后两块所述面板5、6之间平移，以便于调节所述左、右板间的距离，该距离对应成型后的所述空心模板的长度；
[0051] 2)所述左、右板中的另一个与所述最前和最后两块所述面板5、6之间采用滑动连接，通过液压缸驱动其上下滑动，向上滑动时开启侧模，以为达到出模要求的所述空心模板留出足够的出模通道；
[0052] 3)所述立模成型设备上还设有用于将所述芯管架或顶板顶起并向侧面偏移一定距离的顶起机构，所述顶起机构优选采用液压缸驱动的四连杆机构；
[0053] 4)所述隔板与所述底板之间可以通过在相接触的面上设置凸凹结构进行限位，I)中描述的可在所述最前和最后两块所述面板5、6之间平移的左板或右板与所述底板之间也可以采用相同的结构，并且，该左板或右板与隔板共用所述底板上的凹结构或凸结构；进一步优选地，在底板上隔板设置位置处对应设置左右方向延伸的凹槽，将隔板的底部设置成可与该凹槽匹配的凸棱，在该左板或右板的底部设置若干个与该凹槽匹配的凸棱用于移动时的导向，其数量可以等于或少于所述凹槽的数量。
[0054] 所述立模成型设备还可以设有底座，所述底座可以是振动底座或不振动的底座，所述底板安装在振动底座上或者安装在不振动的底座上，所述振动底座设有可使其振动的振动装置，该装置有利于浇注混凝土过程中气泡的排出和混凝土的捣实，提高了所加工的空心|吴板的品质。
[0055] 所述立模成型设备可与其他用于插拔芯管、混凝土浇注、成型后空心模板出模等的设备组成自动流水线。当用于流水线加工时，所述立模成型设备可以不设置振动装置，而将振动装置设置在浇注工位的基础或基础结构件上，浇注时，将所述立模成型设备运送至浇注工位的基础或基础结构件上，振动装置将其振动传递给所述立模。
[0056] 下面仍以前文中的具体实施例为例，说明采用该种所述立模成型设备加工所述空心模板的过程如下:1、加工前根据要加工的空心模板的规格，通过调整左、右板间的距离和更换合适水平长度的隔板，调整好所述模腔的规格尺寸到2700mmX 1200mmX 200mm，对于设有芯管架或顶板的情况，还要更换合适水平长度的芯管架或顶板，连接、固定好构成所述浇注模腔单元的各个板，形成整个立模备用。
[0057] 2、在各个所述模腔中放入规格匹配的预制的所述钢筋网架。放入所述钢筋网架之前可以先在所述模腔的模腔内壁上刷涂脱模剂，以利于空心模板的脱模。
[0058] 3、将多根外边长为118_的方管从芯管架或顶板的竖直孔洞垂直穿入，穿过相应的所述钢筋网架中的钢筋之间的空隙，使方管的下端面顶在底板的上表面上或穿过底板(当底板上设置了相应的孔洞时)。该方管的一对侧面上设有若干直径为104mm的圆孔，插入方管时使圆孔所在的一对侧面分别朝向左、右方向，圆孔间距和数量应与左、右侧模板上的一列水平孔洞相对应。
[0059] 4、将多根外径为104mm的圆管从左板或右板上的水平孔洞穿入，穿过相应的所述钢筋网架中的钢筋之间的空隙以及各方管上水平对应的各圆孔后再从右板或左板上的水平孔洞穿出。
[0060] 5、将搅拌好的混凝土从芯管架或顶板上的浇注口泵入各个模腔中，浇注同时开启所述振动装置，对进入模腔中的混凝土进行振动捣实，排出气泡，当观察到各个排气口均有混凝土排出时，停止混凝土浇注。
[0061] 6、进行立模养护，在混凝土没有全部硬化之前，先水平抽出全部的圆管，再垂直抽出全部的方管。
[0062] 7、立模再次进入养护状态，直至达到出模条件，先打开芯管架或顶板，再打开左板或右板，将成型后的空心模板从左或右侧推出。
[0063] 本发明所称面板为对应于所述空心模板任一大面的板,所称侧板为对应于所述空心模板任一侧面的板，包括长度方向的侧面和宽度方向的侧面，所称长侧板为对应于所述空心模板的长度方向的任一侧面的板，所称短侧板为对应于所述空心模板的宽度方向的任一侧面的板，所称侧板上的用于安装相应芯管的水平孔洞和竖直孔洞的轴线是指穿过该孔洞中心且垂直于该侧板的水平直线或者竖直直线，通常该轴线与安装在该孔洞上的芯管的水平中心线或者竖直中心线基本重叠，所称水平孔洞是指可用于插装水平芯管的孔洞，所称竖直孔洞是指可用于插装竖直芯管的孔洞。
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