CN105239773A - 一种夯筑用l型模板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夯筑用L型模板，包括Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、两块DC端头板和两块DD端头板、两个斜撑和多个穿墙螺杆；其中，Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、DC端头板和DD端头板均为由钢架和挡板固定在一起的板状体；Ai板、Ao板、Bi板、Bo板和两块DC端头板或者和两块DD端头板形成闭合的L型闭合区间；本发明能够一次性夯筑L型墙，适用于山墙与前后墙拐角处夯筑施工，克服了传统模板引起的竖向接缝较多导致墙体整体性差、耐久性差的问题，其安装拆卸方便。同时，能够有效解决传统夯土模板夯筑出的墙体的表面不平整的问题。刚度良好，能有效抵御夯筑冲击力。同时，施工精度高，能够满足按照模数施工及灵活调整尺寸等两种常规施工类型。

Description

一种夯筑用L型模板

技术领域

本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种夯筑用L型模板，该模板适用于山墙与前后墙拐角处夯筑施工。

背景技术

夯土是我国农村应用历史最为悠久和广泛的传统房屋建造技术，主要用于房屋承重墙体和围墙的建造，具有可就地取材、施工简易、造价低廉、低能耗低污染等优点。根据住房和城乡建设部2010-2011年的调查统计，目前中国尚有至少5000万人口居住在多种形式的传统夯土民居中。然而，传统夯土在力学和耐久性能方面的固有缺陷，使得传统夯土民居难以满足农民居民改善居住质量和房屋安全性的迫切需求。

随着近年国家对传统建筑文化的传承和建筑节能的关注和投入不断加大，传统建筑修缮和传统建造技术的更新应用，已成为当前亟须研究的课题。尤其自2011年，住房和城乡建设部、文化部、国家文物局、财政部等多个部门先后启动了与传统村落和传统民居保护与更新相关的一系列政策和工作计划。其中，由于传统夯土建筑所蕴含的大量生态潜力和广泛的传统应用基础，传统夯土建造技术的改良和现代化应用，已被住房和城乡建设部列为当前我国农村建设工作的重点研究和示范推广任务。于2014年初启动的国家十二五农村领域科技支撑计划，也将夯土建造技术列为重点科技攻关内容。

自1970年代第一次全球能源危机开始，以法国为代表的欧美发达国家针对传统夯土材料的改良和现代化应用，进行了系统深入的基础研究。尤其在夯土材料改良的科学机理方面，取得了突破性成果，其可概括为：根据原土土质构成的不同，通过配比测算添加相应比例细砂和石子，使混合物形成与混凝土相近的骨料构成(即：以原土中的黏粒取代水泥成分，形成黏粒、细砂、石子的骨料配比构成)，然后在10％左右的含水率下，利用机械将混合料强力夯击成形，干燥后形成的夯筑体平均抗压强度可达到1.5MPha，与粘土砖墙的强度相当，并且其防水、防蛀、防潮等耐久性能也得到极大的提升。基于这一材料优化原理，过去30年间欧美发达国家进行了大量拓展研究，已形成了适用于绝大多数土质类型，具有广泛应用价值的一系列现代夯土建造技术，并通过世界范围内的大量工程实践的验证，至今已走向成熟。然而，这些成果和经验，多基于当地相对发达的现代工业体系、特定的经济和资源条件。具体而言，其在土质构成、资源条件、经济发展现状、施工技术水平、工业加工体系、房屋建设面临的问题和实际需求等方面，与我国尤其是广大贫困农村地区的发展现状存在着巨大的差异，因此，难以直接引入我国。尤其是以夯土模板为代表的施工机具，更是直接制约夯土材料现代化应用的直接瓶颈。

根据相关研究，国际上机械夯筑多采用铝镁合金与wisa板制作而成的模板，强度及灵活性较高，但造价也十分高昂，在我国即便是在城市中造价较高的混凝土建筑中也很少采用，更不用说引入我国农村地区。

国内传统夯土墙体的夯筑模板主要有两类。第一类是采用3块木板制作而成，两侧模板长1.5米左右，端部挡板的宽度同墙厚，侧模之间采用可拆卸的木棍夹住，侧模与端部挡板之间通过榫卯连接并卡紧，模板高度一般为30～33厘米(即一板墙高)，使用这种模板夯筑的墙体通常叫做“板筑墙”；第二类是采用表面光滑顺直的圆木代替两侧木模板，一般每侧有3～5根圆木，当一层夯筑完成后，将最下层的圆木翻上来固定好，用同样的方法继续夯筑，依次一根一根上翻，循序进行，使用这种模板夯筑的墙体通常叫做“椽打墙”。

然而，上述传统夯土墙体模板存在有以下缺点：第一类模板系统虽然操作简单，但是受本身结构形式所限，模板尺寸无法做大，导致每版完成墙体高度、长度尺寸均较小，影响了墙体的整体性，且由于采用纯木制作，木板易变形易损坏。第二类模板由于采用圆木，因此夯筑的墙体表面凹凸不一，极不平整。由于其自身形式问题，不得不采用收分的办法以保证墙体的稳定性，即墙体断面自下往上尺寸逐渐减小。同时由于没有固定的端头模，导致夯筑时墙体尺寸误差较大。而且这两类模板还存在一个共同缺点，即只能夯筑一字型墙体，无法解决相邻墙体的一次性夯筑，使得相邻墙体间会产生明显的竖缝，对房屋的整体性造成很大影响(如图1、图2所示)。另外，气动夯锤的引入，对夯筑模板的抗冲击能力要求较高，传统的竹、木模板，甚至用于混凝土浇筑的钢模板也无法很好地满足此要求。

发明内容

针对上述现有夯筑模板的缺陷，本发明的目的在于，提供一种夯筑用L型模板。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：

一种夯筑用L型模板，包括Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、两块DC端头板和两块DD端头板、两个斜撑和多个穿墙螺杆；其中，Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、DC端头板和DD端头板均为由钢架和挡板固定在一起的板状体；挡板处于竖直状态时的上、下两边沿上均开有多个用以穿过对拉螺杆的螺杆孔，且位于上方和位于下方的螺杆孔位于同一竖直线上；钢架上开有螺杆孔且与挡板的螺杆孔一一对应；Ai板、Ao板、Bi板、Bo板和DC端头板的高度均相等且大于DD端头板的高度；Ao板与Ai板的长度差，以及Bo板与Bi板的长度差均等于墙体厚度与挡板的厚度之和；DC端头板和DD端头板的长度相等，且均等于夯筑墙的厚度；所述Ai板和Ao板相互平行且一端平齐设置形成第一通道，Bi板和Bo板相互平行且一端平齐设置形成第二通道，第一通道和第二通道的非平齐的一端相接后形成两端开口的L型通道；一块DC端头板或DD端头板设置在第一通道的平齐端或者第一通道内；另一块DC端头板或DD端头板设置在第二通道的平齐端或者第二通道内；Ai板、Ao板、Bi板、Bo板和两块DC端头板或者和两块DD端头板形成闭合的L型闭合区间；其中，Ai板、Ao板之间以及Bi板、Bo板之间均安装有多个对拉螺杆，且两块侧板之间的距离等于墙体厚度。

进一步的，所述端头板通过上、下两个对拉螺杆固定在两个侧板之间。

进一步的，所述Ai板和Bi板之间的L型闭合空间的阴角上、下两侧各安装有一斜撑，斜撑的两端分别连接在Ai板和Bi板上。

进一步的，所述Ai板、Ao板之间以及Bi板、Bo板之间均安装有顶杆。

进一步的，设置在所述Ai板、Ao板、Bi板、Bo板的挡板下边沿上的多个螺杆孔位于同一条直线，且它们距离板体下边沿的长度相等。

进一步的，所述架体采用焊接为一体的角钢架，所述挡板采用竹胶板。

进一步的，所述Ao板、Ai板、Bi板和Bo板的板体内壁上，每隔一定距离刻有一水平线状凹槽。

进一步的，所述对拉螺杆上的螺帽为圆形螺帽。

进一步的，所述圆形螺帽的直径为至少70mm。

进一步的，所述Ai板、Ao板、Bi板和Bo板之间的连接通过L型销穿过架体上的销孔实现。

发明的有益效果：

本发明用于建筑领域，可在广大农村传统生土民居保护与危房改造中推广使用。

(1)整体性强：能够一次性夯筑L型墙，适用于山墙与前后墙拐角处夯筑施工，克服了传统模板引起的竖向接缝较多导致墙体整体性差、耐久性差的问题，其安装拆卸方便。同时，能够有效解决传统夯土模板夯筑出的墙体的表面不平整的问题。

(2)抗变形及冲击力强：由于采用钢框架，使模板保持良好刚度，有效抵御夯筑冲击力。经过大量现场试验，夯筑过程中最大侧向变形不超过5mm。采用型钢、竹胶板等常规材料，具有自重轻、刚度大的优点，能够很好地适用于气动夯锤等机械夯筑工艺。

(3)施工精度高：该模板采用竹胶板、角钢等工业化材料作为加工材料，以200mm为模数，通过加工的精确性来达到施工精度。200m以下尺寸微调可通过在端头板部位加垫竹胶板或木龙骨实现，成排螺孔的设置同时满足了模式控制和灵活微调两类常规施工的基本需求。

(4)造价低廉：选用材料相对价格低廉，贫困地区村民可负担得起。由于模板可多次反复使用，可以村或组为单位进行加工一套轮流使用，因此其使用成本很低。以西安市场为例本模板造价共计2900元。

(5)加工简易：本模板属于常规型材加工，所有原材料可于村镇购置并加工，工序简单易行。

(6)轻便易用：通前期仔细计算，对竹夹板厚度、型钢布置及截面尺寸进行了合理论证，尽可能减小单块模板重量。经测算最大模板即Ao板质量约为37.6kg，两人可轻松搬运，其他模板一人即可搬运。

(7)经久耐用：经实验测算，即使在利用机械夯筑的施工模式下，模板可反复装卸夯筑达100次以上，其后可通过更换竹胶板面板进行更新使其再次使用。此外，由于型钢框架进行了镀锌防锈处理，较难锈蚀，因此本发明具有经久耐用的特点。

附图说明

图1是传统夯筑工艺得到的板筑墙。

图2是传统夯筑工艺得到的椽打墙。

图3是侧板的结构示意图。

图4是侧板的组成部分示意图。

图5是端头板的结构示意图。

图6是端头板的组成部分示意图。

图7是L型模板的结构示意图。

图8是L型模板拼装方法示意图。

图9是实施例中的AO模板立面图。

图10是实施例中的BO模板立面图。

图11是实施例中的Ai模板立面图。

图12是实施例中的Bi模板立面图。

图13是实施例中DC端头模板立面图。

图14是实施例中DD端头模板立面图。

图15是底层夯筑剖面图。

图16是非底层夯筑剖面图。

图17是利用本发明的模板系统进行夯筑实验得到墙体的照片。

以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步解释说明。

具体实施方式

本发明的夯筑用L型模板适用于山墙与前后墙拐角处夯筑，其结构如图7所示，包括Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4、两块DC端头板和两块DD端头板6、两个斜撑9和多个穿墙螺杆7；其中，如图3～6所示，Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4、DC端头板5和DD端头板6均为由钢架和挡板固定在一起的板状体；挡板处于竖直状态时的上、下两边沿上均开有多个用以穿过对拉螺杆7的螺杆孔8，且位于上方和位于下方的螺杆孔8位于同一竖直线上；钢架上开有螺杆孔8且与挡板的螺杆孔8一一对应；Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4和DC端头板5的高度均相等且大于DD端头板6的高度；Ao板2与Ai板1的长度差，以及Bo板4与Bi板3的长度差均等于墙体厚度与挡板的厚度之和；DC端头板5和DD端头板6的长度相等，且均等于墙的厚度；Ai板1和Ao板2相互平行且一端平齐设置形成第一通道，Bi板3和Bo板4相互平行且一端平齐设置形成第二通道，第一通道和第二通道的非平齐的一端相接后形成两端开口的L型通道；一块DC端头板5或DD端头板6设置在第一通道的平齐端或者第一通道内；另一块DC端头板5或DD端头板6设置在第二通道的平齐端或者第二通道内；Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4和两块DC端头板或者和两块DD端头板6形成闭合的L型闭合区间；Ai板1、Ao板2之间以及Bi板3、Bo板4之间均安装有多个对拉螺杆7。其中，Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4均属于侧板，DC端头板5和DD端头6板均属于端头板。

本发明的上述方案中，Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4、DC端头板5和DD端头板6均为钢架和挡板固定在一起的板状体；其中的钢架作为力学骨架，挡板作为夯筑面板。采用钢框架能够使模板保持良好刚度，有效抵御夯筑冲击力。同时，使用与其固定在一起的板体配合能够实现高精度施工。

另外，方案中，挡板处于竖直状态时的上、下两边沿上均开有多个用以穿过对拉螺杆7的螺杆孔8，且位于上方和位于下方的螺杆孔8位于同一竖直线上；钢架上与挡板的螺杆孔8的对应位置处也开有螺杆孔8；对拉螺杆7的三个作用：1)用于固定端头板；2)用于使模板搁置在夯筑面之上，对模板起到全部支撑的作用；3)用于对相对设置的两个侧板进行由外向内的拉紧，提高两侧模板之间的连接性能，避免现有技术中存在的由于夯筑导致模板变形的现象，尤其对于冲击力较大的气动夯筑能够有效抵抗其冲击力，保证墙体的夯筑精度。同时拆卸时可将对拉螺杆轻松的从夯土墙内拧出。

另外，方案中，Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4和DC端头板5的高度均相等且大于DD端头板6的高度；Ao板2与Ai板1的长度差，以及Bo板4与Bi板3的长度差均等于墙体厚度与挡板的厚度之和；DC端头板5和DD端头板6的长度相等，且均等于墙的厚度。上述这些尺寸关系的设置，与钢架和挡板固定在一起的板状体共同作用，能够有效控制夯筑的墙体的各尺寸的精度。

其中，DD端头板6和DC端头板5分别用于底层以及其他层的夯筑。底层夯筑时，需要用到高度与侧板相等的DD端头板；而除了底层夯筑，则会将侧板下端一定长度与下方墙体进行90mm的搭接，而端头板则直接放置在已完成夯筑面上，因此会用到比侧模高度低90mm的DC端头板，DC端头板的上端此时与侧板的上端平齐。除此之外，同层夯筑第一版时会用到两块或三块端头板，而第一版夯筑已完成往后续接夯筑则可直接将侧模与已完成墙体搭接到一起，省掉部分端头板。

可选的，端头板通过对拉螺杆7设置在第一通道或第二通道内或者一端。

可选的，位于Ai板1和Bi板3之间的L型闭合空间的阴角上、下两侧各安装有一斜撑9，斜撑9的两端分别连接在Ai板1和Bi板3上；斜撑9用于L型模板的转角的内侧，能够有效地对L型模板进行直角校正，避免了直角变形影响夯筑精度。

可选的，Ai板1、Ao板2之间以及Bi板3、Bo板4之间均安装有顶杆10。顶杆10的长度等于墙的厚度，用于顶置在两块侧板之间，避免由于对拉螺杆过紧导致的模板向内凹陷，从而保证夯筑墙厚度的精确性。

可选的，设置在Ai板1、Ao板2、Bi板3、Bo板4的板体下边沿上的多个螺杆孔8位于同一条直线，且它们距离板体下边沿的长度相等，以便在夯筑墙体的底层以上的其他层时，能够使得侧板与下方的已夯筑的墙体有一定距离的搭接，使得对拉螺杆7能够直接搁置在已完成的夯筑面上，保证夯筑时模板的稳定性。可选的，该距离为至少90mm。

可选的，对拉螺杆7上的螺帽为圆形螺帽，其直径为至少70mm。这样的形状以及尺寸的组合，使其与侧板的有着适宜的接触面积，能够更有效的防止模板变形，从而更好地控制墙体夯筑精度。

可选的，架体和挡板间通过沉头螺丝固定，使夯筑面板尽量成为一平整面。

可选的，Ai板1、Ao板2、Bi板3和Bo板4之间的连接通过L型销11穿过架体上的销孔12实现。使用L型销11对两块板进行连接，其优点是能够在拆开时使用硬物向上敲击L型销11的水平边，从而避免了其连接的两个部分之间由于连接过紧而不易拆开的问题。

可选的，架体采用焊接为一体的角钢架，挡板采用竹胶板。采用钢木组合设计，外侧用小截面尺寸型钢加强，提高模板自身强度与刚度。

可选的，Ao板、Ai板、Bi板和Bo板的板体内壁上，每隔一定距离刻有一水平线状凹槽，用以控制每夯筑层的加土量，从而提高夯土质量与精细度。

可选的，两相邻的水平线状凹槽之间的距离为100mm。

可选的，模板设计以200mm为模数(也即是相邻对拉螺杆7之间的距离为200mm)，可通过在端头板内侧设置竹胶板或木龙骨实现墙体长度200mm以下尺寸的调整，通过加工的精确性来达到施工精度。按照该模数合理设计侧板的长度及钻孔位置，增强模板的通用性，达到以尽可能少的侧板型号完成不同开间、进深房屋的目的。

本发明的L型模板的拼装方法如图8所示：a.先架设Ai板1与Ao板2,利用对拉镙杆7进行连接；b.再完成Bi板3与Bo板4的架设,利用对拉镙杆7进行连接；c.将直角相接部位对齐，用L型销子11连接固定；d.在Ai板1与Ao板2之间以及Bi板3与Bo板4之间分别间隔插入穿墙镙杆7，以临时稳固模板；e.将一块DC端头板5或者一块DD端头板6安装在其所在的通道内或者通道端部；f.安装L型区间内、外转角上的L型销子11，以及斜撑9；g.在Ai板1与Ao板2之间以及Bi板3与Bo板4之间分别设置顶杆10，并上紧对拉螺杆7上的螺母；h.用水平尺校核侧板竖直度，以及L型模板的水平度。

实施例

如图17所示，是发明人利用本实施例的模板系统完成了住建部马岔村绿色民居示范项目等住建部课题。

Ao板为2295mm*600mm，Ai板为1880mm*600mm，Bo板为1865mm*600mm，Bi板为1450mm*600mm，DC端头板为400mm*510mm，DD端头板为400mm*600mm。以上尺寸仅按照竹胶板进行计算，不包括其外壁上的型钢的尺寸。

钢架采用角钢制成，竹胶板厚15mm，型钢框架采用50*50*3mm角钢，二者之间采用沉头螺丝连接，为提高钢框架与竹胶板之间连接的稳定性，沉头螺丝布置宜错位交替进行(见模板立面图)。穿对拉螺杆预留孔洞水平间距多为200mm，个别为100mm。端头板的宽度为400mm，与夯筑墙体的宽度一致。

Ao板、Ai板、Bi板和Bo板的内侧壁上每隔10cm刻有一水平线状凹槽，用以控制每个夯筑流程加土量，从而提高夯土质量与精细度。

表1L型模板组成部件

内容	数量
		Ao	1

Ai	1
		Bi	1
Bo	1
		DC端头板	2
DD端头板	2
		穿墙螺杆	12套
斜撑	2
		L型销子	6
顶杆	2

如图15、16所示，具体实施方法：

首层基础夯筑时直接将模板置于地面上，使用侧模和与之等高的DD端头模6进行拼装。而除了底层夯筑，则会将侧板与下方已夯筑墙体进行90mm的搭接，使模板下部的穿墙螺杆7直接放置在下方已完成的夯筑面上，而端头板则直接放置在已完成夯筑面上，因此会用到比侧板高度少90mm的DC端头模6。尽管与下方墙体搭接的穿墙镙杆7的高度较小，但由于新型夯土密实度高，且模板自重较轻，因此不会对下方新夯筑部分造成破坏。

除此之外，同层夯筑第一版时会用到两块或三块端头板，而第一版夯筑已完成往后续接夯筑则可直接将侧模与已完成墙体搭接到一起，省掉部分端头板。

为保持成对模板的平行竖直，通常将与墙厚等长的木龙骨垫在对拉镙杆7部位。但当夯筑到此标高时，应及时取出龙骨。

中国农村地区现存传统夯土民居量大面广，大部分正在建设的夯土房屋仍然沿用传统的模板系统与落后夯筑工艺，夯土墙体的施工质量与房屋的整体抗震安全性能、耐久性能受到很大影响。本发明针对西部农村地区为旧房改造、传统村落及民居保护修缮，对传统的夯筑模板进行改良，以提升夯土墙体的施工质量与技术水平，进而在提高传统夯土房屋抗震安全性能与耐久性能的同时，保持传统生土民居的风貌特色。

Claims (10)

1.一种夯筑用L型模板，其特征在于，包括Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、两块DC端头板和两块DD端头板、两个斜撑和多个穿墙螺杆；其中，Ai板、Ao板、Bi板、Bo板、DC端头板和DD端头板均为由钢架和挡板固定在一起的板状体；挡板处于竖直状态时的上、下两边沿上均开有多个用以穿过对拉螺杆的螺杆孔，且位于上方和位于下方的螺杆孔位于同一竖直线上；钢架上开有螺杆孔且与挡板的螺杆孔一一对应；Ai板、Ao板、Bi板、Bo板和DC端头板的高度均相等且大于DD端头板的高度；Ao板与Ai板的长度差，以及Bo板与Bi板的长度差均等于墙体厚度与挡板的厚度之和；DC端头板和DD端头板的长度相等，且均等于夯筑墙的厚度；所述Ai板和Ao板相互平行且一端平齐设置形成第一通道，Bi板和Bo板相互平行且一端平齐设置形成第二通道，第一通道和第二通道的非平齐的一端相接后形成两端开口的L型通道；一块DC端头板或DD端头板设置在第一通道的平齐端或者第一通道内；另一块DC端头板或DD端头板设置在第二通道的平齐端或者第二通道内；Ai板、Ao板、Bi板、Bo板和两块DC端头板或者和两块DD端头板形成闭合的L型闭合区间；其中，Ai板、Ao板之间以及Bi板、Bo板之间均安装有多个对拉螺杆，且两块侧板之间的距离等于墙体厚度。

2.如权利要求1所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述端头板通过上、下两个对拉螺杆固定在两个侧板之间。

3.如权利要求1所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述Ai板和Bi板之间的L型闭合空间的阴角上、下两侧各安装有一斜撑，斜撑的两端分别连接在Ai板和Bi板上。

4.如权利要求1所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述Ai板、Ao板之间以及Bi板、Bo板之间均安装有顶杆。

5.如权利要求1～4所述的夯筑用L型模板，其特征在于，设置在所述Ai板、Ao板、Bi板、Bo板的挡板下边沿上的多个螺杆孔位于同一条直线，且它们距离板体下边沿的长度相等。

6.如权利要求1～5所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述架体采用焊接为一体的角钢架，所述挡板采用竹胶板。

7.如权利要求1～5所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述Ao板、Ai板、Bi板和Bo板的板体内壁上，每隔一定距离刻有一水平线状凹槽。

8.如权利要求1～5所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述对拉螺杆上的螺帽为圆形螺帽。

9.如权利要求8所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述圆形螺帽的直径为至少70mm。

10.如权利要求1～5所述的夯筑用L型模板，其特征在于，所述Ai板、Ao板、Bi板和Bo板之间的连接通过L型销穿过架体上的销孔实现。