CN108868129B - 一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法，该模板包括模板本体及钢带，所述钢带为设有开口的圆形钢圈，所述钢圈的一个自由端外侧接有连接块，所述连接块上设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺接有固定螺栓；所述钢圈的另一个自由端外侧设有凸块，所述凸块上设有安装孔，所述安装孔内设有螺母，所述螺母两端设有与所述凸块相连的盖板，所述螺母中部外侧设有一圈外径小于所述安装孔孔径的齿轮环；垂直穿过所述凸块外侧中部与所述齿轮环侧面相接处设有弹性限位装置。通过弹性限位装置灵活调整钢带对模板本体的预紧力，快速地进行钢带的固定工资，提高房屋的施工效率，降低钢带使用成本。

Description

一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法

技术领域

本发明属于房屋建筑技术领域，具体而言，涉及一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法。

背景技术

在房屋建设过程中，很多地方需要用支撑柱来做支撑，例如大厅、地下室内。在建造房屋支撑柱时，一般是遵循这样的步骤：架设支撑柱内的钢筋；在钢筋外部设置支撑柱的浇筑模板；进行混凝土浇筑；拆模。

浇筑模板基本都是木质的，在进行浇筑模板固定时，需要通过钢带在外部进行固定。现有的钢带基本是卡箍结构，整体比较简单，在通过钢带对模板进行预紧时，预紧力不容易掌握，需要经过很长时间的施工经验才能大概掌握。而实际中过紧或过松的预紧力对混凝土的浇筑都是不利的，钢带固定的施工难度导致经验较浅的施工人员在施工时不能快速地找到合适的预紧力，从而不利于混凝土浇筑的顺利进行。

为解决上述问题，中国发明专利CN105544972B公开了一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法，该模板包括模板本体及钢带，钢带包括两个相铰接的半圆形的钢圈，其中一个所述钢圈的自由端外侧焊接有连接块，所述连接块上设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺接有固定螺栓；另一个所述钢圈的自由端外侧焊接有凸块，所述凸块上设有安装孔，所述安装孔内设有螺母，所述螺母与安装孔过盈配合，所述凸块的两端设有盖板，每一个盖板均通过四个螺栓与凸块连接。在该现有技术中钢带上的螺母与安装孔之间是过盈配合，在使用中是通过旋拧固定螺栓直至螺母在安装孔内开始转动即停止旋拧，来控制钢带的预紧力的。通过这种模板及施工方法，虽然能够快速地对钢带进行预紧，提高施工效率；有效防止爆模产生，降低安全隐患。但是该钢圈施工过程中仍然存在许多问题：1、从过盈配合到螺母在安装孔内转动这个过程的实现，必然会导致安装孔的磨损变形而不易修整，使得钢带不能二次使用，导致钢带使用成本提高，不适于大批量生产；2、通过安装孔与螺母之间的配合公差来调整二者之间的摩擦力，进而实现预紧力的大小调节，这使得每种不同尺寸的柱形都需要配备不同配合公差的钢圈，使用范围受限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种房屋支撑柱浇筑模板及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种房屋支撑柱浇筑模板，包括模板本体及钢带，所述钢带为设有开口的圆形钢圈，所述钢圈的一个自由端外侧接有连接块，所述连接块上设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺接有固定螺栓；所述钢圈的另一个自由端外侧设有凸块，所述凸块上设有安装孔，所述安装孔内设有螺母，所述螺母两端设有与所述凸块相连的盖板，其特征在于，所述螺母中部外侧设有一圈外径小于所述安装孔孔径的齿轮环；垂直穿过所述凸块外侧中部与所述齿轮环侧面相接处设有弹性限位装置；所述弹性限位装置包括限位槽、扭力推杆、弹簧、止动机构、位移传感器；所述止动机构呈截面“T”型，可沿所述限位槽内侧壁滑动，所述止动机构的尖端垂直穿过所述限位槽的底部中心延伸至所述齿轮环的齿槽，所述止动机构的端面与所述弹簧的一端相连，所述弹簧的另一端与所述扭力推杆相连，所述扭力推杆的杆壁上设有外螺纹，所述限位槽中部设有与所述外螺纹配合的内螺纹；所述位移传感器设置在所述扭力推杆上与弹簧相连的一侧，用于检测弹簧的长度。

工作原理：根据钢带对模板本体预紧力的要求，旋转扭力推杆压缩弹簧，弹簧的反向作用力将转换成止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力；螺母受到螺栓对螺母的摩擦力和螺母和盖板间的静摩擦力；在旋拧固定螺栓时，使固定螺栓与螺母配合，当螺母受到的螺栓的摩擦力小于螺母和盖板间的静摩擦力和止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力的合力时，表明预紧力不够，还需继续旋拧固定螺栓，当螺母受到的螺栓的摩擦力的大小足够大，达到甚至超过螺母和盖板间的静摩擦力和止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力的合力时，使得螺母克服螺母和盖板间的静摩擦力和止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力在安装孔内转动，固定螺栓和螺母保持相对静止，继续旋拧固定螺栓时，不再对钢带进一步预紧，使钢带对模板本体的预紧力保持标准值。当钢带使用完毕，可移动止动机构加大对螺母齿轮环旋转的阻力，反向旋拧固定螺栓，螺母与固定螺栓相对运动，从而快速完成钢带拆卸工序，而不损坏钢带。

进一步地，所述止动机构的尖端与所述齿轮环的齿槽相匹配。

进一步地，所述齿槽角度α在10～90°之间。

进一步地，所述凸块上设有与所述位移传感器电连的表盘。位移传感器检测弹簧的长度，根据弹簧长度的变化及胡克定律，可实时计算止动机构对齿轮环的阻力；另外，齿轮环齿槽的角度已知，利用齿槽的角度、止动机构对齿轮环的阻力、螺母和盖板间的静摩擦力根据受力分析可以计算得到钢带的预紧力。所述表盘上设有显示面板和/或控制按钮，可以用来显示、预设止动机构对齿轮环的阻力或者直接显示、预设钢带的预紧力，通过扭力推杆控制弹簧的压缩量直至达到预设止动机构对齿轮环的阻力或者预设钢带的预紧力，从而控制施工过程钢带预紧力恒定，便于新手直观操作。

进一步地，提供一种螺母、盖板在凸块上的安装方式：所述螺母上靠近螺口两端分别设有凸环，两侧凸环外端面距离与所述凸块长度相同，所述盖板安装时紧贴所述凸环及凸块两端。

进一步地，所述扭力推杆的端面设有第一电机，所述第一电机与位移传感器电连。所述电机用于控制扭力推杆旋转，从而自动控制弹簧的长度，从而控制止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力，而无需人为操控降低误差。

进一步地，所述固定螺栓的端面设有第二电机，所述第二电机与所述位移传感器电连，根据弹性限位装置预设止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力，自动控制固定螺栓旋拧的位置，进而实现预紧力的调节。采用这样的设计，仅需人为安装钢带、人为预设止动机构对螺母齿轮环旋转的阻力，省时省力，操作方便。

进一步地，所述内螺纹设置在位于所述限位槽中部突出的螺纹环侧面，所述止动机构的端面外径大于所述内螺纹口径。此处通过设置螺纹环，防止止动机构脱离限位槽，避免使用时止动机构丢失难找，确保弹性限位装置的完备性。

进一步地，所述限位槽与所述凸块通过螺纹安装，便于弹性限位装置的拆卸。

进一步地，所述模板本体内设有内圈，所述内圈上均匀设有四个开缝将内圈分成四块钢环，所述钢环内中部设有弹性钢片，所述弹性钢片的另一端汇聚于内圈中心；所述内圈的内径与模板本体的内径一致，所述内圈的高度小于钢带的高度。当混凝土浇筑过程中或者后续成型过程中，混凝土内部压力较大时，混凝土压缩内圈使内圈扩张，此处的混凝土向外扩张，通过内圈开缝释放以及钢片的反作用力来减弱混凝土内部压力，有效防止了爆模的发生，降低安全隐患，间接地进一步提升房屋施工效率。

本发明提供一种房屋支撑柱浇筑施工方法，应用上述的房屋支撑柱浇筑模板，包括步骤：在模板底部用砂浆进行封闭；将多个模板本体沿竖直方向堆放；在每相邻两个模板本体内侧设置内圈，在每相邻两个模板本体外侧设置固定钢带；在模板本体外侧搭设保护木架，在保护木架外搭设保护钢架；进行混凝土浇筑；混凝土凝固后拆模。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过这种方式在施工过程中既可保持钢带预紧力恒定，便于新手操作，又能不损坏钢带，实现钢带的重复利用；而且不同柱形或者施工不同时期对预紧力的要求不同，可采用这种方式来灵活调节钢带的预紧力，使用范围广更方便。

附图说明

图1为本发明房屋支撑柱浇筑模板的结构示意图；

图2为本发明钢带的结构示意图；

图3为本发明房屋支撑柱浇筑模板中凸块的截面图；

图4为本发明房屋支撑柱浇筑模板图3中弹性限位装置放大图；

图5为本发明房屋支撑柱浇筑模板中凸块的剖视图；

图6为本发明房屋支撑柱浇筑模板图5中弹性限位装置放大图；

图7为本发明房屋支撑柱浇筑模板内圈的俯视示意图；

图中：模板本体1，钢带2，连接块3，固定螺栓4，凸块5，安装孔6，螺母7，盖板8，齿轮环9，限位槽10，扭力推杆11，弹簧12，止动机构13，位移传感器14，第一电机15，内圈16，弹性钢片17，开缝18。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示。

一种房屋支撑柱浇筑模板，包括模板本体1及钢带2，所述钢带2为设有开口的圆形钢圈，所述钢圈的一个自由端外侧接有连接块3，所述连接块3上设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺接有固定螺栓4；所述钢圈的另一个自由端外侧设有凸块5，所述凸块5上设有安装孔6，所述安装孔6内设有螺母7，所述螺母7两端设有与所述凸块5相连的盖板8，所述螺母7中部外侧设有一圈外径小于所述安装孔6孔径的齿轮环9；垂直穿过所述凸块5外侧中部与所述齿轮环9侧面相接处设有弹性限位装置；所述弹性限位装置包括限位槽10、扭力推杆11、弹簧12、止动机构13、位移传感器14；所述止动机构13呈截面“T”型，可沿所述限位槽10内侧壁滑动，所述止动机构13的尖端垂直穿过所述限位槽10的底部中心延伸至所述齿轮环9的齿槽，所述止动机构13的端面与所述弹簧12的一端相连，所述弹簧12的另一端与所述扭力推杆11相连，所述扭力推杆11的杆壁上设有外螺纹，所述限位槽10中部设有与所述外螺纹配合的内螺纹；所述位移传感器14设置在所述扭力推杆11上与弹簧12相连的一侧，用于检测弹簧12的长度。

钢带2可以为两端或多段钢圈连接而成；所述螺母7上的所述齿轮环9与所述螺母7为一体成型。

所述止动机构13的尖端与所述齿轮环9的齿槽相匹配。

,在使用时，将钢带2套在模板外，利用位移传感器14检测弹簧12的长度得到弹簧12长度的变化值，旋转扭力推杆11通过外螺纹、内螺纹的相互配合控制弹簧12的压缩距离，弹簧12的反向作用力将转换成止动机构13对螺母7齿轮环9旋转的阻力，从而预设止动机构13对螺母7齿轮环9转动的阻力；螺母7受到螺栓对螺母7的摩擦力和螺母7和盖板8间的静摩擦力；在旋拧固定螺栓4时，使固定螺栓4与螺母7配合，当螺母7受到的螺栓的摩擦力小于螺母7与盖板8间的静摩擦力和止动机构13对螺母7齿轮环9旋转的阻力的合力时，齿轮环9受到止动机构13的阻碍无法转动；继续旋拧固定螺栓4增加钢带2对模板本体1的预紧力，当预紧力足够大时，模板本体1对钢带2产生较大反向作用力，进而钢带2对固定螺栓4及螺母7产生较大反向作用力，使螺母7克服止动机构13的阻力和螺母7与盖板8间的静摩擦力，推动止动机构13收缩，压缩弹簧12，螺母7开始在安装孔6内转动。此时继续旋拧固定螺栓4，螺母7在安装孔6内转动，固定螺栓4与螺母7保持相对静止，不再对钢带2进一步预紧，使得钢带2对模板本体1的预紧力保持在标准值。当钢带2使用完毕，可移动止动机构13加大对螺母7齿轮环9旋转的阻力，反向旋拧固定螺栓4，螺母7与固定螺栓4相对运动，从而快速完成钢带2拆卸工序，而不损坏钢带2。当然也可以不移动止动机构13，此时混凝土凝固，钢带2的预紧力较螺母7与盖板8间的静摩擦力和止动机构13对螺母7齿轮环9旋转的阻力的合力小，反向旋拧固定螺栓4时，螺母7不会在安装孔6内转动，拆卸方便。

尤其注意的是，还可在钢带使用前，固定弹性限位装置，根据钢带预紧力的需求，预设止动机构13对螺母7齿轮环9转动的阻力，钢带使用时，仅需旋拧固定螺栓4到一定程度即可，新手完全可以独立操作，控制钢带的预紧力，而且还不会损坏钢带的各部件。

螺母7、安装孔6优选地一种安装方式，所述螺母7上靠近螺口两端分别设有凸环，两侧凸环外端面距离与所述凸块5长度相同，所述盖板8安装时紧贴所述凸环及凸块5两端。

优选地，所述齿槽角度α在10～90°之间。防止在拧紧过程中，钢带2预紧力陡增，造成螺母7的转动。

进一步地，所述凸块5上设有与所述位移传感器14电连的表盘。位移传感器14检测弹簧12的长度的变化，根据胡克定律，计算止动机构13对齿轮环9的阻力；另外，齿轮环9齿槽的角度已知，利用齿槽的角度、止动机构13对齿轮环9的阻力、螺母7和盖板8间的静摩擦力根据受力分析可以计算得到钢带2的预紧力。所述表盘上设有显示面板和/或控制按钮，可以用来显示、止动机构13对齿轮环9的阻力或者直接显示、预设钢带2的预紧力，通过扭力推杆11控制弹簧12的压缩量直至达到预设止动机构13对齿轮环9的阻力或者预设钢带2的预紧力，从而控制施工过程钢带2预紧力恒定，便于新手直观操作。使用时，在表盘上预设钢带2预紧力值，旋拧固定螺栓4直至固定螺栓4在安装孔6内转动。

为了降低人为控制误差，在所述扭力推杆11的端面设置一第一电机15，所述第一电机15与位移传感器14电连。所述第一电机15根据位移传感器14的信号来控制扭力推杆11旋进或旋出的大小，从而自动控制弹簧12的收缩量，从而控制止动机构13对螺母7齿轮环9旋转的阻力，无需人为旋拧扭力推杆11。

作为本发明优选地的一种实施方式，除在所述扭力推杆11的端面设置一第二电机，还在所述固定螺栓4的端面设置一第二电机，该第二电机也与所述位移传感器14电连，根据弹性限位装置预设的阻力，自动控制固定螺栓4旋拧的位置，进而实现全自动调节钢带2预紧力。

作为本发明优选地的一种实施方式，如图5-6所示，所述内螺纹设置在位于所述限位槽10中部突出的螺纹环侧面，所述止动机构13的端面外径大于所述内螺纹口径。此处通过设置螺纹环，防止止动机构13脱离限位槽10，避免使用时止动机构13丢失难找，确保弹性限位装置的完备性。

作为本发明优选地的一种实施方式，所述限位槽10与所述凸块5通过螺纹安装，所述限位槽10口设有凸环，便于限位槽10的安装。

实施例2

如图7所示，所述模板本体1内设有内圈16，所述内圈16上均匀设有四个开缝18将内圈16分成四块钢环，所述钢环内中部设有弹性钢片17，所述弹性钢片17的另一端汇聚于内圈16中心；所述内圈16的内径与模板本体1的内径一致，所述内圈16的高度小于钢带2的高度。当混凝土浇筑过程中或者后续成型过程中，混凝土内部压力较大时，混凝土压缩内圈16使内圈16扩张，此处的混凝土向外扩张，通过内圈16开缝18释放以及钢片的反作用力来减弱混凝土内部压力，有效防止了爆模的发生，降低安全隐患，间接地进一步提升房屋施工效率。

实施例3

本发明提供一种房屋支撑柱浇筑施工方法，应用上述的房屋支撑柱浇筑模板，包括步骤：在模板底部用砂浆进行封闭；将多个模板本体1沿竖直方向堆放；在每相邻两个模板本体1内侧设置内圈16，在每相邻两个模板本体1外侧设置固定钢带2；在模板本体1外侧搭设保护木架，在保护木架外搭设保护钢架；进行混凝土浇筑；混凝土凝固后拆模。拆模时，先拆除外部的钢架，再拆除钢带2，最后拆除模板本体1，内圈16留在支撑柱内，对支持柱进行修缮即可。采用此种施工方法，不仅能够防止施工过程中的爆模，而且能够对混凝土相接处起到加固的作用，提高支撑柱的耐久性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种房屋支撑柱浇筑模板，包括模板本体及钢带，所述钢带为设有开口的圆形钢圈，所述钢圈的一个自由端外侧接有连接块，所述连接块上设有螺纹孔，所述螺纹孔上螺接有固定螺栓；所述钢圈的另一个自由端外侧设有凸块，所述凸块上设有安装孔，所述安装孔内设有螺母，所述螺母两端设有与所述凸块相连的盖板，其特征在于，所述螺母中部外侧设有一圈外径小于所述安装孔孔径的齿轮环；垂直穿过所述凸块外侧中部与所述齿轮环侧面相接处设有弹性限位装置；所述弹性限位装置包括限位槽、扭力推杆、弹簧、止动机构、位移传感器；所述止动机构呈截面“T”型，可沿所述限位槽内侧壁滑动，所述止动机构的尖端垂直穿过所述限位槽的底部中心延伸至所述齿轮环的齿槽，所述止动机构的端面与所述弹簧的一端相连，所述弹簧的另一端与所述扭力推杆相连，所述扭力推杆的杆壁上设有外螺纹，所述限位槽中部设有与所述外螺纹配合的内螺纹；所述位移传感器设置在所述扭力推杆上与弹簧相连的一侧，用于检测弹簧的长度。

2.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述止动机构的尖端与所述齿轮环的齿槽相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述凸块上设有与所述位移传感器电连的表盘。

4.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述螺母上靠近螺口两端分别设有凸环，两侧凸环外端面距离与所述凸块长度相同，所述盖板安装时紧贴所述凸环及凸块两端。

5.根据权利要求1或2所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述扭力推杆的端面设有第一电机，所述第一电机与所述位移传感器电连。

6.根据权利要求5所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述固定螺栓的端面设有第二电机，所述第二电机与所述位移传感器电连。

7.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述内螺纹设置在位于所述限位槽中部突出的螺纹环侧面，所述止动机构的端面外径大于所述内螺纹口径。

8.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述限位槽与所述凸块通过螺纹安装。

9.根据权利要求1所述的一种房屋支撑柱浇筑模板，其特征在于，所述模板本体内设有内圈，所述内圈上均匀设有四个开缝将内圈分成四块钢环，所述钢环内中部设有弹性钢片，所述弹性钢片的另一端汇聚于内圈中心；所述内圈的内径与模板本体的内径一致。

10.一种房屋支撑柱浇筑施工方法，其特征在于，应用权利要求9所述的房屋支撑柱浇筑模板，包括步骤：在模板底部用砂浆进行封闭；将多个模板本体沿竖直方向堆放；在每相邻两个模板本体内侧设置内圈，在每相邻两个模板本体外侧设置固定钢带；在模板本体外侧搭设保护木架，在保护木架外搭设保护钢架；进行混凝土浇筑；混凝土凝固后拆模。

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