CN110733112A - 空腔预制构件生产方法及内模具 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种空腔预制构件生产方法及内模具，其中空腔预制构件生产方法，包括：制作空腔预制构件的钢筋笼；在预制构件空腔范围内放置内模具，内模具与空腔适配，并且位于空腔的钢筋笼的至少一部分埋设在内模具中；钢筋笼和内模具一同置于外模具中；在内模具和外模具之间的空隙中充填混凝土形成壳体；混凝土完全定型后，拆除外模具；熔化并去除内模具，得到空腔预制构件。本公开还提供了一种空腔预制构件生产所用的内模具。本公开提升了空腔预制构件品质、提高生产效率、提升构件受力效果。

Description

空腔预制构件生产方法及内模具

技术领域

本公开涉及装配式建筑领域，尤其涉及空腔预制构件生产方法及内模具。

背景技术

近年来，我国装配式建筑发展迅猛，其中空腔预制构件，例如叠合墙构件、叠合柱构件，因其重量轻、叠合构件受力性能好的优势，亦快速发展。

空腔预制构件一般采用以下几种方法生产，包括：

两次或多次翻转。利用平模台，依顺序在钢筋笼各边逐步浇筑混凝土侧壁，待新浇筑侧壁达到强度后，翻转使下一待浇筑面紧贴模台，浇筑下一侧壁。此方法需多次浇筑、多次养护，生产时间长、各面接合位置存在影响外观的冷缝。

外模具离心生产。原用于预制管桩，现多用于空腔柱构件。其截面外轮廓形状由模具决定，但内部只能形成圆形空腔。如外部形状为常用的矩形截面，内部圆形空腔造成空腔内放置的连接钢筋距离边缘距离过远，无法实现高效的构件间搭接连接。

内外模具离心生产。此种生产方式在外模具离心生产方式上改进形成，可以同时控制空腔柱构件内外截面形态。但作为柱构件，其内部有大量箍筋通过，传统的钢、木材料制作的整体内模具无法或很难装拆。针对此问题，一种针对矩形空腔构件改进生产方式为：仅在矩形空腔四角设置内模，内模在四角箍筋空挡处布置，便于装拆，四角内模之间的部分，靠离心形成自然的圆弧面，与四角的平直面相交，形成直边与圆弧边相交替的近似矩形空腔边界。此方法具有一定的应用局限，如柱边长过大时，受制于箍筋间距，四角平直段缩短、圆弧段加长，其整体形状将趋于圆形，角部构件壁厚会逐渐增大，且内壁难以形成受力需要的粗糙面。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种空腔预制构件生产方法，借此可实现构件空腔形状不受箍筋布置影响，形成等厚度侧壁，且可以在一次生产过程形成内壁粗糙面。提升构件品质、提高生产效率、提升构件受力效果。

根据本公开的一个方面，一种空腔预制构件生产方法，包括：制作空腔预制构件的钢筋笼；在预制构件空腔范围内放置内模具，所述内模具与空腔适配，并且位于空腔的钢筋笼的至少一部分埋设在所述内模具中；所述钢筋笼和内模具一同置于外模具中；在所述内模具和外模具之间的空隙中充填混凝土形成壳体；混凝土达到预定强度后，拆除所述外模具；熔化并去除所述内模具，得到空腔预制构件。

根据本公开的至少一个实施方式，在形成壳体的步骤中，在所述外模具中充填混凝土至预设体积并密封所述外模具；控制所述外模具绕旋转中心线旋转，使得混凝土通过离心作用填充在所述内模具与外模具之间的空隙中。

根据本公开的另一方面，提供了一种空腔预制构件内模具，应用于上述空腔预制构件生产方法，所述内模具设置在所述预制构件的空腔范围中，所述内模具可拆卸地与所述钢筋笼固定连接在一起。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具外表面设置有粗糙面。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具在第一温度时，由液态转化为固态，并且所述内模具在固态时具有预设强度；以及所述内模具在第二温度时，由固态转化为液态。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具固液转化过程可逆并可循环多次，使得所述内模具可重复使用。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具为热熔型材料。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具从所述空腔的一个端面沿所述空腔的长度方向延伸至空腔的另一端面。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具包括第一段和第二段，所述第一段和第二段的一端面分别位于所述空腔的端面处，所述第一段和第二段的另一端面分别位于所述空腔中并且隔开预定距离形成中间段。

根据本公开的至少一个实施方式，在所述第一段和第二段位置处形成与所述内模具横截面相同的空腔；以及在所述中间段位置处由于离心作用形成的空腔的横截面为圆形。

根据本公开的至少一个实施方式，所述内模具为实心或空心形状，所述内模具的横截面形状与空腔相同。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的空腔预制构件内模具的结构示意图。

附图标记：1-内模具；2-钢筋笼。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开提供的空腔预制构件生产方法，借此可实现构件空腔形状不受箍筋布置影响，形成等厚度侧壁，且可以在一次生产过程同时形成内壁粗糙面。提升构件品质、提高生产效率、提升构件受力效果。

根据本公开的第一实施方式，提供了一种空腔预制构件生产方法，包括：制作空腔预制构件的钢筋笼；在预制构件空腔范围内放置内模具，内模具与空腔适配，并且位于空腔的钢筋笼的至少一部分埋设在所述内模具中,例如，在在构件内腔范围内，用蜡或其他热熔型材料形成与内腔同形等体积的实体，并与钢筋笼连接固定在一起，在蜡或其它热熔型材料的液体状态时导入到所要形成空腔的位置处(可设置密封的模具用于盛放液体形式的热熔性材料)，然后改变环境条件，温度等使得液体状态的热熔型材料固化后形成与内腔体积和形状相同的实体，并使得固态的热熔性材料与钢筋笼可拆卸地固定连接在一起，固态的热熔性材料需要具有一定的强度完成后续的生产方法；钢筋笼和内模具一同置于外模具中，将钢筋笼以及与钢筋笼固定连接在一起的固定件一同置于外模具内，外模具的形状与尺寸与所要形成的空腔预制构件的外形轮廓相同，例如形成矩形截面的空腔预制柱，则外模具的横截面形状也应为矩形，外模具的横截面尺寸与空腔预制柱的横截面尺寸相同；由于在内模具与外模具之间形成空隙，在内模具和外模具之间的空隙中充填混凝土就可以形成空腔预制构件的壳体；空隙中充填混凝土后，待混凝土完全定型并达到一定的强度，可以为空腔预制构件的设计强度，然后拆除外模具；热熔性材料，例如蜡可以通过加热升温的方式从固态转化为液态，利用这一特性可以把内模具熔化并从钢筋笼上去除，从而得到具有壳体的空腔预制构件。

可选地，在形成壳体的步骤中，也即在外模具和内模具之间的间隙中充填混凝土时，可采用离心旋转的方式形成空腔预制构件的壳体，在外模具与内模具之间的间隙中填充适量的混凝土，根据所要形成的空腔预制构件的柱壳的体积计算定量的混凝土用量，填充完后将外模具整体完全密封，将外模具放置在旋转装置上，旋转装置可以使得外模具绕外模具的旋转中心线旋转，通过离心作用使得混凝土沿离心法线向外完全充填内、外模具之间的空隙形成壳体。

根据本公开的另一实施方式，还提供了一种空腔预制构件内模具，应用于上述空腔预制构件生产方法，内模具设置在空腔预制构件的空腔范围内，用来形成空腔，内模具的形状和尺寸与空腔的形状和尺寸相一致，内模具在一定温度下由液态转化为固态，并且在固态时可以具有一定的强度，可以在离心过程中保持内模整体形态，使得可以完成后续的空腔预制构件的生产，而内模具可以通过改变环境条件发生可逆的变化，在另一温度条件下由固态转变为液态，从而可以容易的与固定连接在一起的钢筋笼脱离开。

可选地，固态形式的内模具外表面可以设置粗糙面，根据受力情况，在内模具的外表面上预留粗糙面，使最终构件内壁具有粗糙表面，提高构件与现浇混凝土之间的结合强度；可选地，内模具在固态形式时具有一定强度，在离心过程中，混凝土骨料可以侵入其侧壁一定深度，待内模具拆除后，形成露骨料粗糙面。

可选地，内模具固液转化过程可逆并可循环多次，使得所述内模具可重复使用。内模具材料可在冷、热作用下或其它环境条件变化时，反复成型为固态，多次使用。可选地，内模具可以为热熔型材料，例如蜡，以及其它可反复成型为固态的热熔型材料。

可选地，根据空腔预制构件的受力需要，内模具可以贯通整个构件全长，例如当预制构件为空腔预制柱时，预制柱的空腔是沿预制柱的长度方向贯通预制柱的全长，则内模具从预制柱空腔的一个端面沿空腔长度方向延伸至空腔的另一端面。

还可选地，根据空腔预制构件的受力需要，空腔不贯穿整个预制构件全长，即仅在构件两端需要处设置，则内模具也不贯通构件全长，即仅在构件两端需要处设置，内模具为分段形式包括第一段和第二段，第一段和第二段分别位于预制构件的两端处，例如，第一段和第二段的一端面分别位于预制构件空腔的端面处，第一段和第二段的另一端面分别位于预制构件空腔中并且隔开一定距离形成中间段，在第一段和第二段位置处形成与内模具横截面相同的空腔，而在中间段由于生产中采用旋转离心的方式形成空腔的横截面为圆形。

可选地，根据实际需要，固态形式的内模具为实心形状方便生产，形成与预制构件空腔同形等体积的实体，可选地内模具还可以为空心形状，例如只利用外壳体的形状和大小来形成预制构件的空腔，内模具外壳体的形状和大小与预制构件的空腔大小和形状相同。

本公开的空腔预制构件生产方法和内模具可以实现预制构件任意的内腔形状，同时不影响构件内部箍筋布置，且可以在一次生产过程形成内壁粗糙面，提升构件品质、提高生产效率、提升构件受力效果。

下面将结合具体实施例对上述空腔预制构件生产方法及其内模具进行详细地说明。

本公开提供了一种空腔预制构件生产方法，包括根据空腔预制构件的设计，制作相应的空腔预制构件的钢筋笼；在预制构件空腔范围内放置内模具，内模具与空腔适配，例如，在在构件内腔范围内，用蜡或其他热熔型材料形成与内腔同形等体积的实体，并与钢筋笼连接固定在一起，在蜡或其它热熔型材料的液体状态时导入到所要形成空腔的位置处(可设置密封的模具用于盛放液体形式的热熔性材料)，然后改变环境条件，温度等使得液体状态的热熔型材料固化后形成与内腔体积和形状相同的实体，并使得固态的热熔性材料与钢筋笼可拆卸地固定连接在一起，固态的热熔性材料需要具有一定的强度完成后续的生产方法，例如可在离心过程中保持内模具整体形态而不被破坏；钢筋笼与固接在一起的内模具一同置于外模具中，外模具的形状与尺寸与所要形成的空腔预制构件的外形轮廓相同，例如形成矩形截面的空腔预制柱，则外模具的横截面形状也应为矩形，外模具的横截面尺寸与空腔预制柱的横截面尺寸相同；形成圆形截面的空腔预制柱，则外模具的横截面形状也应为圆形，外模具的横截面尺寸与空腔预制柱的横截面尺寸相同；由于在内模具与外模具之间形成空隙，在内模具和外模具之间的空隙中充填混凝土就可以形成空腔预制构件的壳体；可采用离心旋转的方式形成空腔预制构件的壳体，在外模具与内模具之间的间隙中填充适量的混凝土，根据所要形成的空腔预制构件的柱壳的体积计算定量的混凝土用量，填充完后将外模具整体完全密封，将外模具放置在旋转装置上，旋转装置可以使得外模具绕外模具的旋转中心线(外模具的长度方向的轴线)旋转，通过离心作用使得混凝土完全充填内模具与外模具之间的空隙形成壳体。空隙中充填混凝土后，待混凝土完全定型并达到一定的强度，可以为空腔预制构件的设计强度，然后拆除外模具，例如内模具可以由热熔性材料构成，例如蜡可以通过加热升温的方式从固态转化为液态，利用这一特性可以把内模具熔化并从钢筋笼上去除，从而得到具有壳体的空腔预制构件。

具体地，空腔预制构件生产方法可以包括：

步骤1、制作空腔预制构件钢筋笼；

步骤2、在空腔预制构件内腔范围内，用蜡或其他热熔型材料液态形式导入后，固化形成内模具与内腔同形等体积，并与钢筋笼连接固定在一起；

步骤3、将钢筋笼及蜡或其它热熔型材料固定件一同置于外模具内；

步骤4、在外模具内充填适量的混凝土，并将外模具整体封闭；

步骤5、将外模具放置在旋转装置上，使得外模具绕旋转中心线高速旋转，使混凝土充填内、外模具之间空隙；

步骤6、待混凝土初步成型后(达到一定强度后)，停止旋转；

步骤7、待混凝土完全定型后，拆除外模具，采用加热方式，熔化并倒出内模具材料，得到带空腔的预制构件。

如图1所示，本公开提供了一种空腔预制构件内模具，图1中示出了空腔预制构件内模具的结构图。内模具1设置在空腔预制构件的空腔范围内，用来形成空腔，内模具的形状和尺寸与空腔的形状和尺寸相一致，内模具1在一定温度下由液态转化为固态，并且在固态时可以具有一定的强度，可以在离心过程中保持内模整体形态，使得可以完成后续的空腔预制构件的生产，而内模具1可以通过改变环境条件发生可逆的变化，在另一温度条件下由固态转变为液态，从而可以容易的与固定连接在一起的钢筋笼2脱离开。内模具1固液转化过程可逆并可循环多次，使得所述内模具1可重复使用。内模具1材料可在冷、热作用下或其它环境条件变化时，反复成型为固态，多次使用。可选地，内模具1可以为热熔型材料，例如蜡，以及其它可反复成型为固态的热熔型材料。

如图1所示，根据空腔预制构件的受力需要，空腔不贯穿整个预制构件全长，即仅在构件两端需要处设置，则内模具1也不贯通构件全长，即仅在构件两端需要处设置，内模具1为分段形式包括第一段和第二段，第一段和第二段分别位于预制构件的两端处，例如，第一段和第二段的一端面分别位于预制构件空腔的端面处，第一段和第二段的另一端面分别位于预制构件空腔中并且隔开一定距离形成中间段，在第一段和第二段位置处形成与内模具1横截面相同的空腔，而在中间段由于生产中采用旋转离心的方式形成空腔的横截面为圆形。

虽然图1中未示出，但是根据本公开，空腔预制构件为贯穿整个构件全长，例如当预制构件为空腔预制柱时，预制柱的空腔是沿预制柱的长度方向贯通预制柱的全长，则内模具1则不是分段形式，而是一个整体，内模具1从预制柱空腔的一个端面沿空腔长度方向延伸至空腔的另一端面。

固态形式的内模具1外表面可以设置粗糙面，在内模具1的外表面上预留粗糙面，使最终构件内壁具有粗糙表面，从而提高构件与现浇混凝土之间的结合强度；可选地，内模具1在固态形式时具有一定硬度但其硬度在离心生产过程中，混凝土骨料可以侵入其侧壁一定深度，待内模具拆除后，在空腔预制构件的内壁上形成露骨料粗糙面。

此外，固态形式的内模具1可以为实体形状，还可以为空心形状，例如只利用外壳体用于形成预制构件的空腔，内模具1的外壳体的形状和大小与预制构件的空腔大小和形状相同，从而可以节省内模具材料，并且在生产过程中，由于材料的减少使得固液转化时间减小，生产效率相应得到提高，在内模具与钢筋笼的分离过程中时间更短，同时减轻了整体重量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种空腔预制构件生产方法，其特征在于，包括：

制作空腔预制构件的钢筋笼；

在预制构件空腔范围内放置内模具，所述内模具与空腔适配，并且位于空腔的钢筋笼的至少一部分埋设在所述内模具中；

所述钢筋笼和内模具一同置于外模具中；

在所述内模具和外模具之间的空隙中充填混凝土形成壳体；

混凝土达到预定强度后，拆除所述外模具；

熔化并去除所述内模具，得到空腔预制构件。

2.如权利要求1所述的空腔预制构件生产方法，其特征在于，在形成壳体的步骤中，

在所述外模具中充填混凝土至预设体积并密封所述外模具；

控制所述外模具绕旋转中心线旋转，使得混凝土通过离心作用填充在所述内模具与外模具之间的空隙中。

3.一种空腔预制构件内模具，其特征在于，应用于如权利要求2所述的空腔预制构件生产方法，所述内模具设置在所述预制构件的空腔范围中，所述内模具可拆卸地与所述钢筋笼固定连接在一起。

4.如权利要求3所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，所述内模具外表面设置有粗糙面。

5.如权利要求3所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，

所述内模具在第一温度时，由液态转化为固态，并且所述内模具在固态时具有预设强度；以及

所述内模具在第二温度时，由固态转化为液态。

6.如权利要求5所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，所述内模具固液转化过程可逆并可循环多次，使得所述内模具可重复使用。

7.如权利要求6所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，所述内模具为热熔型材料。

8.如权利要求3所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，所述内模具从所述空腔的一个端面沿所述空腔的长度方向延伸至空腔的另一端面。

9.如权利要求3所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，

所述内模具包括第一段和第二段，所述第一段和第二段的一端面分别位于所述空腔的端面处，所述第一段和第二段的另一端面分别位于所述空腔中并且隔开预定距离形成中间段；

在所述第一段和第二段位置处形成与所述内模具横截面相同的空腔；以及

在所述中间段位置处由于离心作用形成的空腔的横截面为圆形。

10.如权利要求3所述的空腔预制构件内模具，其特征在于，所述内模具为实心或空心形状，所述内模具的横截面形状与空腔相同。

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