CN104647571A - 一种促淤堤透空块的成型模具及成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于围海促淤技术领域，尤其涉及一种促淤堤透空块的成型模具及成型方法。包括位于中心的、具有矩形横截面的竖直芯模(6)和位于竖直芯模(6)四周的第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)，四个侧板围成具有矩形横截面的框架，相邻两个侧板在对接的边缘处固定连接；在第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)四者的中心均开设有矩形的抽屉孔(3)；还包括四个由各侧板的抽屉孔(3)横向插入框架内腔的具有矩形截面的抽屉式芯模(4)，完全插入后，各抽屉式芯模(4)的内端面分别顶紧在竖直芯模(6)各外壁的中部。本发明还涉及一种采用上述成型模具进行透空块成型的方法。

Description

一种促淤堤透空块的成型模具及成型方法
技术领域
本发明属于围海促淤技术领域，尤其涉及一种促淤堤透空块的成型模具及成型方法。
背景技术
围海造地是解决沿海地区土地资源短缺矛盾的有效途径，随着高滩资源的日益减少和工程经验的日益丰富，围海造地工程逐渐由滩涂区域向浅海区域发展。在浅海区域的造地施工前一般先进行促淤工程，通过促淤工程可以加速泥沙的淤积效果，促淤堤工程能够降低工程投资和降低工程风险，因此促淤堤工程已经成为了围海造地工程的关键之一。
现有促淤工程一般是沿促淤施工线路抛投块石形成促淤堤，促淤堤降低海浪的冲刷功能，使夹带的泥沙加速沉降。上述促淤工程存在较为明显的缺陷：工程施工中需要大量的块石，抛投量巨大，这样在块石供应紧张的地区就会出现因施工材料难以获得而带来的施工成本升高问题；块石抛投后，其形成的促淤堤自身孔隙率较低、自重较大，这样在软土地基促淤施工中，由于块石促淤堤对地基存在潜在的压迫破坏作用，故施工前需要对软土地基进行较高要求的预处理，导致工程投资增加；块石的单体体积和重量都较小、形状不规则，在抛投形成促淤堤后堤体的稳定性较差、其承受海浪冲刷的面需要设置护面风浪防护结构，避免长期的风浪冲刷带来的堤体破坏，这无疑增大了施工的复杂程度和工程成本。因此，研发设计一种新结构的、用以替代传统块石的抛投单体显得尤为关键。
通过总结实际施工经验，我公司研究开发了如附图3中所示的透空块用于替代现有抛投块石。结构上包括混凝土一体浇筑成型的、矩形体形状的块体和开设在块体各端面中心的、向内部中心凹陷延伸的镂孔，各镂孔的内端在中心处连接贯通。上述透空块能够很好地解决块石缺乏问题、对软土地基产生破坏的问题、软土地基进行复杂预处理带来的工艺繁琐和成本上升问题以及形成的促淤堤结构强度低带来的加装护面风浪防护结构问题，可以代表促淤堤施工的发展方向。
附图3中展示的透空块结构非常规结构，现有技术中还不存在上述结构的成型模具以及成型工艺，这为透空块的生产带来了不便。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、操作便捷、成型精度高、成型速度快的促淤堤透空块的成型模具。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种促淤堤透空块的成型模具及成型方法包括位于中心的、具有矩形横截面的竖直芯模和位于竖直芯模四周的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，四个侧板围成具有矩形横截面的框架，相邻两个侧板在对接的边缘处固定连接；在第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板四者的中心均开设有矩形的抽屉孔；还包括四个由各侧板的抽屉孔横向插入框架内腔的具有矩形截面的抽屉式芯模，完全插入后，各抽屉式芯模的内端面分别顶紧在竖直芯模各外壁的中部。
本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种结构设计简单合理的促淤堤透空块的成型模具及成型方法，通过设置位于外侧的构成矩形框架的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板以及位于中心的矩形截面的竖直芯模，实现了模具整体的快速搭建；上下贯通的竖直芯模用于浇筑成型透空块上、位于竖直方向的两个镂孔，四个抽屉式芯模与竖直芯模的外壁配合用于浇筑成型透空块上、位于水平方向的四个镂孔，模具各部分的拆装十分便捷省力；完成组装的模具内腔形成一个混凝土流通的曲折路径，直接向该内腔中灌入混凝土并配以振捣工艺，即可快速形成透空块的主体以及各镂孔结构，不仅成型速度快而且成型精度较高，能够得到规整的透空块外形；此外，本成型模具实现了分步拆模的技术效果，即在透空块的干燥过程中根据不同部位干燥的速度依次拆除竖直芯模、各抽屉式芯模和各侧板，有效保证了透空块各部分的结构强度。
优选地：第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板均为正方形，抽屉孔为正方形，抽屉式芯模的截面为正方形，竖直芯模的横截面为正方形。
优选地：在第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板四者各自的边缘以及板体的外侧均固接有加强筋板，在一侧边缘的竖直加强筋板上由上至下开设有多个连接孔，在另一侧边缘的竖直加强筋板的外侧固接有竖直边板，在竖直边板上由上至下开设有多个连接孔，相邻两个侧板的对接边缘之间采用多个分位于连接孔内的螺栓进行固定连接。
优选地：竖直芯模为上下两端敞口的空心筒状，抽屉式芯模为外端敞口、内端封口的筒状。
优选地：在各抽屉式芯模内端板的中心均开设有抽屉方孔，在竖直芯模各侧壁的中部、抽屉方孔横向正对的位置处均开设有芯模方孔；还包括三根方孔插棍，模具组合时，其中一根方孔插棍横向穿过一组对位位置上的两个抽屉式芯模的抽屉方孔和竖直芯模侧壁对应位置的芯模方孔，另外两根方孔插棍分别横向穿过两侧抽屉式芯模的抽屉方孔和竖直芯模侧壁对应位置的芯模方孔。
本发明的另一目的是提供一种采用上述成型模具进行透空块成型的成型方法。
采用的技术方案是：成型方法包括，a.浇筑混凝土底胎的步骤；b.安装第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板形成外侧框架的步骤；c.吊装安装竖直芯模的步骤；d.在各抽屉孔内插装安装抽屉式芯模的步骤；e.浇筑混凝土的步骤；f.吊装拆除竖直芯模的步骤；g.水平拆除各抽屉式芯模的步骤；h.拆除第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板的步骤；i.养护的步骤。
有益效果是：本发明提供的促淤堤透空块的成型方法充分发挥了上述成型模具的结构优势，实现了对透空块的快速浇筑成型，浇筑得到的透空块产品外部尺寸规整，结构强度高。整个浇筑成型工艺生产率高、劳动量小。
优选地：步骤e中，混凝土浇筑分为下中上三层进行，浇筑时配合振捣工艺。
优选地：步骤f中，竖直芯模的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的2至4小时。
优选地：步骤h中，各侧板的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的12小时以后。
优选地：步骤i中，养护工艺为采用无纺土工布浇水覆盖养护，养护期大于等于14天。
附图说明
图1是本发明使用状态的结构示意图；
图2是图1中A-A向截面结构示意图；
图3是本发明成型后的促淤堤透空块的结构示意图。
图中：1、竖直边板；2、第一侧模；3、抽屉孔；4、抽屉式芯模；5、第二侧模；6、竖直芯模；7、透空块；8、第三侧模；9、第四侧模；10、连接孔；11、方孔插棍；12、吊耳；13、挂钩；14、芯模方孔；15、抽屉方孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：
请参见图1和图2，本发明包括位于中心的、具有矩形横截面的竖直芯模6和位于竖直芯模6四周的第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9，四个侧板围成具有矩形横截面的框架，相邻两个侧板在对接的边缘处固定连接。
在第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9四者的中心均开设有矩形的抽屉孔3。还包括四个由各侧板的抽屉孔3横向插入框架内腔的具有矩形截面的抽屉式芯模4，完全插入后，各抽屉式芯模4的内端面分别顶紧在竖直芯模6各外壁的中部。
上述各侧板、各抽屉式芯模4和竖直芯模6共同形成了透空块7的浇筑模型，从顶部向内腔中灌入混凝土并配以振捣工艺，即可快速形成透空块7的主体以及各镂孔结构。
相邻两个侧板之间可以采用卡扣等装置进行固定连接，用于连接的装置应具有足够的结构强度，以保证在向框架内腔中灌入混凝土填料时不发生松脱和变形泄露等事故。本实施例中，在第一侧板2第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9四者各自的边缘以及板体的外侧均固接有加强筋板，如图中所示，加强筋板设计为“井”字形，在一侧边缘的竖直加强筋板上由上至下开设有多个连接孔10，在另一侧边缘的竖直加强筋板的外侧固接有竖直边板1，在竖直边板1上由上至下开设有多个连接孔10，相邻两个侧板的对接边缘之间采用多个分位于连接孔10内的螺栓进行固定连接。上述加强筋板极大地提升了各侧板的结构强度。
根据实际施工经验，透空块7设置为正方体形状时能够简化施工工艺、降低施工成本，故本实施例中设置第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9均为正方形，设置各抽屉孔3为正方形，设置各抽屉式芯模4的截面为正方形，设置竖直芯模6的横截面为正方形。这样形成的透空块7的具体结构为：一个正方体形状的本体，在该本体的各个端面开设有凹陷向本体中心的、正方形截面的镂孔。正方体形状的本体的棱长尺寸以及镂孔的截面边长尺寸可以根据实际施工需要进行设定，上述尺寸的实现通过调整各侧板的尺寸、各抽屉孔3及抽屉式芯模4的截面形状以及竖直芯模6的截面形状来实现。可以想到的是，上述尺寸变形并不脱离本发明的构思，都应落入保护范围之内。
本实施例中，竖直芯模6为上下两端敞口的空心筒状，抽屉式芯模4为外端敞口、内端封口的筒状，两者均由薄钢板焊接制得。通过上述设计，降低了模具的整体重量，更便于在拆装过程中的移动和吊装。
各抽屉式芯模4横向插入各抽屉孔3内后，由两者的尺寸及配合关系将各抽屉式芯模4维持在水平状态。考虑到重力因素的影响，各抽屉式芯模4内端会略微下垂，在内端板与竖直芯模6的外壁之间形成缝隙，混凝土灌入后会形成粘连余料，故本实施例中可以为各抽屉式芯模4配置维持水平的装置。具体地：
在各抽屉式芯模4内端板的中心均开设有抽屉方孔15，在竖直芯模6各侧壁的中部、抽屉方孔15横向正对的位置处均开设有芯模方孔14。还包括三根方孔插棍11，模具组合时，其中一根方孔插棍11横向穿过一组对位位置上的两个抽屉式芯模4的抽屉方孔15和竖直芯模6侧壁对应位置的芯模方孔14，将这两个抽屉式芯模4维持在水平状态，另外两根方孔插棍11分别横向穿过两侧抽屉式芯模4的抽屉方孔15和竖直芯模6侧壁对应位置的芯模方孔14，将这两个抽屉式芯模4维持在水平状态。
本实施例中，为了便于各抽屉式芯模4的横向拔出，在各抽屉式芯模4的外缘固接有限位翼板，在限位翼板的内侧焊接固接有挂钩13。抽屉式芯模4完全插入抽屉孔3之后，限位翼板的内表面贴紧在各侧板的外壁上。可以想到的是，还可以为各抽屉式芯模4设置微量的拔模角度，以便于拔模。
本实施例中，为了便于各侧板和竖直芯模6的吊装移动，在第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9四者顶部的中心以及竖直芯模6的顶部均设有吊耳12。
采用上述结构的成型模具进行透空块7的成型方法包括以下步骤：
a.浇筑混凝土底胎的步骤；
b.安装第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9形成外侧框架的步骤；
c.吊装安装竖直芯模6的步骤；
d.在各抽屉孔3内插装安装抽屉式芯模4的步骤；此步骤中，要求各抽屉式芯模4的内端板紧密贴合在竖直芯模6的各外壁上，可以使用上述的方孔插棍11横向穿入各芯模方孔14和抽屉方孔15内以达到上述要求。
e.浇筑混凝土的步骤；此步骤中，混凝土浇筑最好分为下中上三层进行，浇筑时配合振捣工艺，以确透空块7的浇筑质量要求。
f.吊装拆除竖直芯模6的步骤；此步骤中，竖直芯模6的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的2至4小时，如3小时，此时混凝土完成初凝。
g.水平拆除各抽屉式芯模4的步骤；此步骤可以紧接步骤f进行。
h.拆除第一侧板2、第二侧板5、第三侧板8和第四侧板9的步骤；此步骤中，各侧板的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的12小时以后。
i.养护的步骤；此步骤中，养护工艺为采用无纺土工布浇水覆盖养护，养护期大于等于14天。
透空块7构件强度达到设计值的70％(21Mpa)后方可起吊，透空块构件强度达到设计值的100％后方可运输、堆放、安装，堆放区需进行地面硬化处理，堆放层数不超过3层。
抛投施工时，从促淤堤的端面来看，底层透空块7作质心定点方式的摆放，二层以上姿态随机堆放，采用重力式结构阻断水流实现自然促淤的功能，以高空隙率和自重保持透空块良好的消浪功能并保证堤身稳定，促淤堤孔隙率达到56％，有效降低了自重，满足了软土地基承载力和整体稳定性的要求，与传统块石抛投施工方式相比，大大降低了抛投量。

Claims (10)

1.一种促淤堤透空块的成型模具，其特征在于：包括位于中心的、具有矩形横截面的竖直芯模(6)和位于竖直芯模(6)四周的第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)，四个侧板围成具有矩形横截面的框架，相邻两个侧板在对接的边缘处固定连接；在第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)四者的中心均开设有矩形的抽屉孔(3)；还包括四个由各侧板的抽屉孔(3)横向插入框架内腔的具有矩形截面的抽屉式芯模(4)，完全插入后，各抽屉式芯模(4)的内端面分别顶紧在竖直芯模(6)各外壁的中部。
2.如权利要求1所述的促淤堤透空块的成型模具，其特征在于：第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)均为正方形，抽屉孔(3)为正方形，抽屉式芯模(4)的截面为正方形，竖直芯模(6)的横截面为正方形。
3.如权利要求1所述的促淤堤透空块的成型模具，其特征在于：在第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)四者各自的边缘以及板体的外侧均固接有加强筋板，在一侧边缘的竖直加强筋板上由上至下开设有多个连接孔(10)，在另一侧边缘的竖直加强筋板的外侧固接有竖直边板(1)，在竖直边板(1)上由上至下开设有多个连接孔(10)，相邻两个侧板的对接边缘之间采用多个分位于连接孔(10)内的螺栓进行固定连接。
4.如权利要求1所述的促淤堤透空块的成型模具，其特征在于：竖直芯模(6)为上下两端敞口的空心筒状，抽屉式芯模(4)为外端敞口、内端封口的筒状。
5.如权利要求4所述的促淤堤透空块的成型模具，其特征在于：在各抽屉式芯模(4)内端板的中心均开设有抽屉方孔(15)，在竖直芯模(6)各侧壁的中部、抽屉方孔(15)横向正对的位置处均开设有芯模方孔(14)；还包括三根方孔插棍(11)，模具组合时，其中一根方孔插棍(11)横向穿过一组对位位置上的两个抽屉式芯模(4)的抽屉方孔(15)和竖直芯模(6)侧壁对应位置的芯模方孔(14)，另外两根方孔插棍(11)分别横向穿过两侧抽屉式芯模(4)的抽屉方孔(15)和竖直芯模(6)侧壁对应位置的芯模方孔(14)。
6.采用如权利要求1至5任一项所述的成型模具进行透空块成型的成型方法：包括，
a.浇筑混凝土底胎的步骤；
b.安装第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)形成外侧框架的步骤；
c.吊装安装竖直芯模(6)的步骤；
d.在各抽屉孔(3)内插装安装抽屉式芯模(4)的步骤；
e.浇筑混凝土的步骤；
f.吊装拆除竖直芯模(6)的步骤；
g.水平拆除各抽屉式芯模(4)的步骤；
h.拆除第一侧板(2)、第二侧板(5)、第三侧板(8)和第四侧板(9)的步骤；
i.养护的步骤。
7.如权利要求6所述的成型方法，其特征在于：步骤e中，混凝土浇筑分为下中上三层进行，浇筑时配合振捣工艺。
8.如权利要求6所述的成型方法，其特征在于：步骤f中，竖直芯模(6)的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的2至4小时。
9.如权利要求6所述的成型方法，其特征在于：步骤h中，各侧板的拆除时间点选取为在25℃的气温条件下、混凝土浇筑完成后的12小时以后。
10.如权利要求6所述的成型方法，其特征在于：步骤i中，养护工艺为采用无纺土工布浇水覆盖养护，养护期大于等于14天。
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