CN105756397B - 一种用于建造混凝土窖体的气囊模具及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于建造混凝土窖体的气囊模具及其施工方法，利用由气囊和充气组件组成的气囊模具形成内模施工，气囊顶部和底部中心开设圆孔，圆孔设置分别从内外两侧夹住气囊布料的包边；充气组件包括顶部充气件、气阀、底部连接件，顶部充气件包括穿过顶部包边所预留过孔的空心圆杆，空心圆杆对应顶部包边设置位于气囊外侧的、沿径向向外伸展的、环形的固定沿；气阀安装在空心圆杆伸出气囊顶部的外侧，空心圆杆伸入气囊的内侧开设若干充气孔；底部连接件包括焊接在底部包边处的、对应在气囊外一侧的、具有弧形端部的辅助定心杆，辅助定心杆或包边上设置用于固定空心圆杆下端的辅助装置。本发明具有拆装、运输方便；易于标准化、规模化生产的优点。

Description

一种用于建造混凝土窖体的气囊模具及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种建造窖坑的气囊模具及其施工方法，具体的说是一种用于建造混凝土水窖、沼气窖等窖体的气囊模具及其施工方法。
背景技术
我国幅员广阔，对混凝土水窖、沼气窖的需求量非常巨大。混凝土建窖的过程中需要用到各种模板。中国专利ZL201210016145.1提供了一种以原状土基坑和气囊为内、外模板的混凝土水窖建窖技术，降低了建窖成本，提高了建窖速度，提高了混凝土窖体的抗裂性能，但该专利提供的气囊模板仍存在有待改进之处：1、气囊三层结构设计使大型气囊的制作过程较为繁琐，不适用于大规模标准化生产；2、气囊与中心杆件的组装与拆解困难，且装置长度较大，运输不便。3、窖体内没有含钢筋，不适用在有集中应力频繁变动的场所建窖，如城市土体条件复杂，活荷载变动频繁，该技术不适用于海绵城市的水窖建设。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种容易组装拆解的、便于运输的用于建造混凝土窖体的气囊模具。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，包括气囊和充气组件，改进后，
所述气囊对应窖体的顶部中心处和底部中心处分别开设圆孔，圆孔处设置分别从内外两侧夹住气囊布料的、中心预留过孔的、金属材质的包边；
所述充气组件包括对应气囊顶部圆孔的顶部充气件以及气阀和对应底部圆孔的底部连接件，所述顶部充气件包括穿过顶部圆孔的包边所预留过孔的空心圆杆，空心圆杆对应顶部圆孔处的包边设置位于气囊外侧的、沿径向向外伸展的、用于固定包边的环形的固定沿；所述气阀安装在空心圆杆伸出气囊顶部的外侧，空心圆杆伸入气囊的内侧开设若干充气孔；所述底部连接件包括焊接在底部圆孔的包边处的、对应在气囊外一侧的、下部具有弧形端部的辅助定心杆，辅助定心杆或包边上设置用于固定空心圆杆下端的辅助装置。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述固定沿与包边之间安装橡皮气密圈。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述空心圆杆伸入气囊的下端预设封堵的中心处焊接延伸螺栓，辅助定心杆的中心开设与延伸螺栓匹配的螺纹盲孔，空心圆杆通过下端的延伸螺栓匹配辅助定心杆的螺纹盲孔固定定位。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述辅助定心杆的长度为4～10cm，螺纹盲孔的深度为2～8cm；空心圆杆下端设置套装在延伸螺栓外的橡皮气密圈。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述空心圆杆伸入气囊的下端设置磁铁，气囊内底部圆孔处的包边设置与磁铁对应的吸引插槽。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述空心圆杆的下部设置弹性插件，气囊内底部圆孔处的包边焊接与空心圆杆同轴的辅助圆杆，辅助圆杆上开设与弹性插件匹配的插槽及复位元件。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述包边包括两个中心预留过孔的铁盘，两个铁盘从圆孔的内、外两侧同轴夹紧气囊布料并通过螺栓固定连接；顶部充气件的固定沿与顶部包边的两个铁盘固定连接，底部连接件的辅助定心杆同轴焊接在气囊底部外侧的铁盘上，底部连接件的辅助装置固定在气囊底部内侧的铁盘上。
上述用于建造混凝土窖体的气囊模具，所述气囊顶部包边的位于外侧的铁盘的过孔孔径比空心圆杆的外径大0.5～1cm，位于内侧的铁盘的过孔孔径与空心圆杆的外径相等，橡皮气密圈套设在空心圆杆与外侧的铁盘之间，橡皮气密圈的上、下表面分别与固定沿和内侧的铁盘接触；所述气囊由单层涤纶布制作而成，涤纶布的厚度为0.5～1.5mm，涤纶布的内外两侧面均涂覆柔性气密材料，所述柔性气密材料为PVC、硅胶、硅酮胶或TPU。
利用上述用于建造混凝土窖体的气囊模具的施工方法，包括以下步骤：
步骤a、在需要建窖的地段开挖基坑；
步骤b、在基坑内绑设建窖用钢筋网龙骨并在基坑内做位置固定；
步骤c、向基坑底部浇筑细石混凝土，厚度为设计窖底厚度；
步骤d、将气囊对中放入绑设钢筋网龙骨的基坑内，辅助定心杆对中插入底部新浇筑细石混凝土，固定气囊上端，打开气阀向气囊中充气；
步骤e、向基坑与气囊之间缝隙浇筑细石混凝土，厚度为设计窖壁厚度，浇筑混凝土窖口；
步骤f、混凝土初凝后抽尽气囊内空气，将气囊取出，对窖内壁进行防水处理。
上述建造混凝土窖体的气囊模具的施工方法，所述步骤b中，基坑的底部和侧壁均绑设钢筋网龙骨，钢筋网龙骨对应设置在窖底厚度、窖壁厚度的1/2～2/3处。
本发明在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果：
本发明设计组合安装的气囊和充气组件，具有拆装、运输方便；易于标准化、规模化生产的优点。使用单层涂覆气密性材料的涤纶布，较三层结构设计更为简单、便于生产和安装。气囊的底部设计圆弧形辅助定心杆，便于插入新鲜混凝土以固定模具。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中各标号表示为：1、气囊，2、铁盘，3、螺栓，4、空心圆杆，5、固定沿，6、气阀，7、橡皮气密圈，8、充气孔，9、延伸螺栓，10、辅助定心杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：
一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，如图1所示，可用于混凝土建造水窖、沼气窖等窖体，主要包括气囊1和充气组件。
所述气囊1为球形、圆柱形等结构，由现有技术可知，气囊1的设计一般略小于窖体体积，但形状保持一致，此处不再详细介绍。气囊1的材料选用单层涤纶布制作，涤纶布的厚度为0.5～1.5mm。涤纶布的双面涂覆柔性气密材料，可选用PVC、硅胶、硅酮胶、或TPU等材料。气囊1对应窖体的顶部中心、底部中心预留圆孔，顶部圆孔与底部圆孔大小相等，并且圆心都位于窖体的中心轴线上。为了便于与充气组件连接，使气囊1的材料有可靠的连接位置，并能与充气组件保持良好的气密性，气囊1的顶部圆孔和底部圆孔均设置包边结构。包边为从内、外两侧加紧气囊布料的金属，并且包边的中心预留过孔，便于充气组件进入气囊内部。
所述充气组件包括对应顶部圆孔的顶部充气件以及气阀6、和对应底部圆孔的底部连接件。
所述顶部充气件包括空心圆杆4、固定沿5、延伸螺栓9。所述空心圆杆4的外径为1.5～5cm，从气囊1外侧穿过顶部圆孔的包边所预留过孔伸入气囊内。所述固定沿5设置在气囊1外侧的空心圆杆4上，为沿径向向外伸展的半径至少大于包边的内径的环形结构。包边与固定沿5之间通过螺栓3固定连接，固定沿5与包边之间加装橡皮气密圈7。所述延伸螺栓9焊接在空心圆杆4伸入气囊1的下端的封堵的中心处，延伸螺栓9的长度约为2～8cm。
所述气阀6安装在空心圆杆4伸出气囊1顶部的外侧，空心圆杆4伸入气囊1的内侧开设若干充气孔8。
所述底部连接件包括辅助定心杆10，辅助定心杆10焊接在气囊1外侧底部圆孔的包边上。辅助定心杆10的底部为圆弧形结构，便于插入新鲜的混凝土中定位。辅助定心杆10对应气囊1内侧一端的中心加工与延伸螺栓9匹配的螺纹盲孔。辅助定心杆10的长度为4～10cm，螺纹盲孔的深度为2～8cm。空心圆杆4下端设置套装在延伸螺栓9外的橡皮气密圈7，空心圆杆4通过下端的延伸螺栓9匹配辅助定心杆10的螺纹盲孔固定定位。
实施例2
本实施例与实施例1的不同点在于，空心圆杆4的底部不焊接延伸螺杆9，辅助定心杆10上也不加工螺纹盲孔；空心圆杆4伸入气囊的下端设置磁铁，气囊1内底部圆孔处的包边设置与磁铁对应的吸引插槽。
实施例3
本实施例与实施例1的不同点在于，空心圆杆4的底部不焊接延伸螺杆9，辅助定心杆10上也不加工螺纹盲孔；空心圆杆4的下部设置弹性插件，气囊1内底部圆孔处的包边焊接与空心圆杆同轴的辅助圆杆，辅助圆杆上开设与弹性插件匹配的插槽及复位元件。
实施例4
本实施例与实施例1～3的区别在于：包边包括两个铁盘2以及若干连接铁盘2的螺栓，两个铁盘2的中心按设计要求开设中心过孔，过孔的孔径优选5～6cm。两个铁盘2从气囊1内侧和外侧分别压紧圆孔处的边缘布料，保持两个铁盘2同心，将两者用螺栓固定连接在一起。方便起见，两个铁盘2相对的端面对应开设辅助定位同轴的凹槽与凸沿。
对于顶部充气件，气囊1顶部包边的位于外侧的铁盘2的过孔孔径比空心圆杆4的外径大0.5～1cm，位于内侧的铁盘2的过孔孔径于空心圆杆4的外径等径，橡皮气密圈7套设在空心圆杆4与外侧的铁盘2之间，橡皮气密圈7的上、下表面分别与固定沿5和内侧的铁盘2接触。
对于底部连接件，辅助定心杆10同轴焊接在气囊1底部包边的外侧铁盘2上。而对应上述实施例2中的吸引插槽、和实施例3中的辅助圆杆则焊接在气囊1底部包边的内侧铁盘2上。
利用上述一种用于建造混凝土窖体的气囊模具的施工方法包括以下步骤：
步骤a、在需要建窖的地段开挖基坑；
步骤b、在基坑内绑设建窖用钢筋网龙骨并在基坑内做位置固定，基坑的底部和侧壁均绑设钢筋网龙骨，钢筋网龙骨对应设置在窖底厚度、窖壁厚度的1/2～2/3处；
步骤c、向基坑底部浇筑细石混凝土，厚度为设计窖底厚度；
步骤d、将气囊1对中放入绑设钢筋网龙骨的基坑内，辅助定心杆10对中插入底部新浇筑细石混凝土，固定气囊1上端，打开气阀6向气囊1中充气，使内部的气压足够气囊形成一定的硬度；
步骤e、向基坑与气囊1之间缝隙浇筑细石混凝土，厚度为设计窖壁厚度，浇筑混凝土窖口；
步骤f、混凝土初凝后抽尽气囊1内空气，将气囊1取出，对窖内壁进行防水处理。

Claims (10)

1.一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，包括气囊和充气组件，其特征在于：所述气囊(1)对应窖体的顶部中心处和底部中心处分别开设圆孔，圆孔处设置分别从内外两侧夹住气囊(1)布料的、中心预留过孔的、金属材质的包边；所述充气组件包括对应气囊(1)顶部圆孔的顶部充气件以及气阀(6)和对应底部圆孔的底部连接件，所述顶部充气件包括穿过顶部圆孔的包边所预留过孔的空心圆杆(4)，空心圆杆(4)对应顶部圆孔处的包边设置位于气囊(1)外侧的、沿径向向外伸展的、用于固定包边的环形的固定沿(5)；所述气阀(6)安装在空心圆杆(4)伸出气囊(1)顶部的外侧，空心圆杆(4)伸入气囊(1)的内侧开设若干充气孔(8)；所述底部连接件包括焊接在底部圆孔的包边处的、对应在气囊(1)外一侧的、下部具有弧形端部的辅助定心杆(10)，辅助定心杆(10)或包边上设置用于固定空心圆杆(4)下端的辅助装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述固定沿(5)与包边之间安装橡皮气密圈(7)。
3.根据权利要求2所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述空心圆杆(4)伸入气囊(1)的下端预设封堵的中心处焊接延伸螺栓(9)，辅助定心杆(10)的中心开设与延伸螺栓匹配的螺纹盲孔，空心圆杆(4)通过下端的延伸螺栓(9)匹配辅助定心杆(10)的螺纹盲孔固定定位。
4.根据权利要求3所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述辅助定心杆(10)的长度为4～10cm，螺纹盲孔的深度为2～8cm；空心圆杆(4)下端设置套装在延伸螺栓(9)外的橡皮气密圈(7)。
5.根据权利要求2所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述空心圆杆(4)伸入气囊(1)的下端设置磁铁，气囊内底部圆孔处的包边设置与磁铁对应的吸引插槽。
6.根据权利要求2所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述空心圆杆(4)的下部设置弹性插件，气囊(1)内底部圆孔处的包边焊接与空心圆杆同轴的辅助圆杆，辅助圆杆上开设与弹性插件匹配的插槽及复位元件。
7.根据权利要求3、5或6任一项所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述包边包括两个中心预留过孔的铁盘(2)，两个铁盘(2)从圆孔的内、外两侧同轴夹紧气囊(1)布料并通过螺栓(3)固定连接；顶部充气件的固定沿(5)与顶部包边的两铁盘(2)固定连接，底部连接件的辅助定心杆(10)同轴焊接在气囊(1)底部外侧的铁盘(2)上，底部连接件的辅助装置固定在气囊底部内侧的铁盘(2)上。
8.根据权利要求7所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具，其特征在于：所述气囊顶部包边的位于外侧的铁盘(2)的过孔孔径比空心圆杆(4)的外径大0.5～1cm，位于内侧的铁盘(2)的过孔孔径与空心圆杆(4)的外径相等，橡皮气密圈(7)套设在空心圆杆(4)与外侧的铁盘(2)之间，橡皮气密圈(7)的上、下表面分别与固定沿(5)和内侧的铁盘(2)接触；所述气囊(1)由单层涤纶布制作而成，涤纶布的厚度为0.5～1.5mm，涤纶布的内外两侧面均涂覆柔性气密材料，所述柔性气密材料为PVC、硅胶、硅酮胶或TPU。
9.利用权利要求1～8任一项所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤a、在需要建窖的地段开挖基坑；
步骤b、在基坑内绑设建窖用钢筋网龙骨并在基坑内做位置固定；
步骤c、向基坑底部浇筑细石混凝土，厚度为设计窖底厚度；
步骤d、将气囊(1)对中放入绑设钢筋网龙骨的基坑内，辅助定心杆(10)对中插入底部新浇筑细石混凝土，固定气囊上端，打开气阀(6)向气囊中充气；
步骤e、向基坑与气囊(1)之间缝隙浇筑细石混凝土，厚度为设计窖壁厚度，浇筑混凝土窖口；
步骤f、混凝土初凝后抽尽气囊(1)内空气，将气囊(1)取出，对窖内壁进行防水处理。
10.根据权利要求9所述的一种用于建造混凝土窖体的气囊模具的施工方法，其特征在于：所述步骤b中，基坑的底部和侧壁均绑设钢筋网龙骨，钢筋网龙骨对应设置在窖底厚度、窖壁厚度的1/2～2/3处。
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