CN111745793B - 一种混凝土空心方桩成型模具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混凝土空心方桩成型模具，包括上模体和下模体，上模体和下模体合模后具有正方形内腔且两端开口的中空管状，上模体和下模体外侧设有相互对合的半圆形跑轮，上模体与下模体合模处设有用于锁紧上模体和下模体的锁紧机构，锁紧机构包括支架、转轴、锁紧杆和锁紧组件，支架连接在下模连接板下方，支架上转动连接转轴，转轴固定连接锁紧杆一端，锁紧组件与锁紧杆另一端连接，上模连接板和下模连接板上设有用于容置锁紧杆的容置槽，锁紧机构还设有用于驱动锁紧杆嵌入容置槽或远离容置槽的驱动机构。本申请提高了上模体和下模体合模的紧固和拆卸效率，省时省力，拆卸的紧固件不易掉落、丢失，同时还提高了合模的精度。

Description

一种混凝土空心方桩成型模具

技术领域

本申请涉及工程建筑技术领域，尤其是涉及一种混凝土空心方桩成型模具。

背景技术

混凝土空心方桩是一种新型高性能混凝土预制构件，空心方桩外表面积大且呈方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，在同样的设计承载力下可优选方桩，方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能做到全天候施工，施工更快捷。由于混凝土空心方桩具有上述优良性能，所以被广泛应用于水利建设工程、河道航道整治工程、市政排水工程、交通路基支护、城市地下基坑支护、多震区域及高层建筑的基础。

混凝土空心方桩的制造是通过模具完成的，模具在离心机上高速旋转，使混凝土沿模具的方形内腔成型，最终离心成混凝土空心方桩。在混凝土空心方桩的生产过程中，上模体与下模体在合模或脱模时需要对紧固件进行锁紧或拆卸，现有的锁紧方式通常需要将螺母慢慢从螺栓杆端部旋入，拆卸时又需要将螺母从螺栓杆上旋出，导致旋拧螺母需要花费较长的时间，操作繁琐，劳动强度大，费时费力，工作效率低，拆卸的紧固件还容易掉落、丢失；同时，在上模体与下模体进行合模时，常常要花费一定时间调整吊具，上模体与下模体合模耗费时间长，定位精度不高。

发明内容

为了提高上模体与下模体合模时安装、拆卸紧固件的工作效率及上模体、下模体合模的准确性，本申请提供一种混凝土空心方桩成型模具。

本申请提供的一种混凝土空心方桩成型模具，采用如下的技术方案：

一种混凝土空心方桩成型模具，包括上模体和下模体，所述上模体、下模体的内腔横截面均为V形，所述上模体两侧沿纵向设有上模连接板，所述下模体两侧沿纵向设有下模连接板，所述上模体和下模体合模后具有正方形内腔且两端开口的中空管状，所述上模体和下模体外侧设有相互对合的半圆形跑轮，所述上模体与下模体合模处设有用于锁紧上模体和下模体的锁紧机构，所述锁紧机构包括支架、转轴、锁紧杆和锁紧组件，所述支架固定连接在下模连接板下方，所述支架上转动连接转轴，所述转轴固定连接锁紧杆一端，所述锁紧组件与锁紧杆另一端连接，所述上模连接板和下模连接板上设有用于容置锁紧杆的容置槽，所述锁紧机构还设有用于驱动锁紧杆嵌入容置槽或远离容置槽的驱动机构。

通过采用上述技术方案，在上模体与下模体合模时，锁紧杆与锁紧组件配合，可以快速完成对上模体和下模体的锁紧或拆卸，驱动机构可以保证上模体与下模体在合模前，锁紧杆不影响合模，在合模后，锁紧机构的锁紧杆在驱动机构的作用下能够自动嵌入容置槽内，在锁紧机构拆卸完毕，上模体脱模后，锁紧杆又能在驱动机构作用下自动脱离开容置槽，这大大提高了上模体与下模体合模或脱模时，锁紧机构能够进行快速的锁紧或拆卸，有效提高生产效率。

优选的，所述锁紧杆为螺杆，所述锁紧组件为螺母，所述螺杆的一端固定连接转轴，所述螺杆另一端与螺母螺纹连接，所述螺杆中部设有缩颈台阶，所述缩颈台阶外径小于螺杆的螺纹内径。

通过采用上述技术方案，在拆卸的时候，只需将螺母旋转至缩颈台阶处，就可以完成对锁紧机构的拆卸，安装的时候，只需将螺母与缩颈台阶靠近转轴一侧的螺纹进行旋紧，可以节省拆卸或安装的时间，提高工作效率。

优选的，所述锁紧杆为光杆、所述锁紧组件为滑套和锁紧螺母，所述光杆一端固定连接转轴，所述光杆另一端沿侧壁向转轴方向延伸开设滑槽，所述滑槽长度方向与光杆的轴线平行，所述滑套内侧设有与滑槽适配的滑柱，所述滑套外侧设有外螺纹，所述螺母与滑套螺纹连接，所述滑槽末端沿外螺纹旋向方向设有定位槽，所述定位槽与滑槽垂直且与滑槽连通，所述定位槽末端设有向滑槽开口方向延伸且与滑槽轴线平行锁紧槽，所述定位槽与锁紧槽连通。

通过采用上述技术方案，安装的时候，滑套内的滑柱沿滑槽滑动到滑槽末端，再旋转滑套外侧的锁紧螺母，滑柱随旋转的锁紧螺母进入到定位槽内，继续旋紧锁紧螺母，在锁紧螺母下端与上模连接板抵压下，滑柱进入定位槽末端，并在定位槽末端处，滑套沿锁紧杆向上移动，滑柱进入锁紧槽内并最终抵靠在锁紧槽末端；需要拆卸锁紧组件的时候，操作过程为上述过程的反向操作。通过该锁紧组件与锁紧杆的连接，可以加快锁紧机构的锁紧或拆卸速度，省时省力，提高劳动效率。

优选的，滑槽宽度、定位槽宽度、锁紧槽宽度、滑柱外径均相同；所述滑槽开口处螺纹连接有用于防止滑套脱离锁紧杆的防脱螺钉。

通过采用上述技术方案，可以确保滑套内的滑柱可以沿滑槽、定位槽、锁紧槽顺畅滑动，实现锁紧组件与锁紧杆的快速连接；为了防止拆卸后的滑套脱离开锁紧杆，避免丢失，在滑槽的开口处设置了防脱螺钉。

优选的，所述驱动机构包括限位板、扭簧、反弹块、推杆、通孔，所述支架下端固定连接与下模连接板平行的限位板，所述扭簧套设在转轴上，所述扭簧的一个活动端抵靠在锁紧杆上，所述扭簧的另一个活动端与限位板固定连接，在扭簧的作用下，锁紧杆可抵靠在限位板上；所述转轴一端固定连接反弹块，所述反弹块与转轴垂直且与锁紧杆相背设置，所述推杆设置在上模连接板上并与反弹块对应，所述下模连接板上设有与推杆对应的通孔，所述上模体与下模体合模时，所述推杆可穿过通孔并推动反弹块转动，带动转轴旋转使锁紧杆嵌入容置槽内。

通过采用上述技术方案，上模体与下模体合模前，在扭簧的作用下，锁紧杆抵靠在限位板上，在合模后，上模连接板上的推杆穿过通孔对反弹块的抵压，反弹块带动转轴转动，使锁紧杆嵌入到容置槽内，这样可以方便快捷通过锁紧机构对上模体和下模体的锁紧；在脱模时，当锁紧机构上的锁紧组件旋松后，在驱动机构上的扭簧作用下，可使锁紧杆自动脱离开容置槽，这样可以方便快捷的将上模体与下模块分离，提高上模体和下模体合模或脱模的效率。

优选的，所述推杆为上大下小的锥状杆，所述通孔的内径与推杆上端的外径相同。

通过采用上述技术方案，当上模连接板位于下模连接板的上方时，锥状的推杆与通孔配合，先是推杆头部进入通孔内，随着上模连接板与下模连接板的合模，最终推杆上端与通孔紧密配合，能够对上模体和下模体进行精准定位，保证模具的精度。

优选的，所述正方形内腔的四个内角顶端均为等径的圆弧。

通过采用上述技术方案，可以消除混凝土空心方桩成型时四个角处的应力。

优选的，所述上模体和下模体外侧分别设有肋板，所述肋板包括沿纵向设置的纵肋板和横向设置横肋板。

通过采用上述技术方案，肋板可以提高上模体和下模体的整体结构强度，提高模具的使用寿命，降低模具的生产成本。

优选的，所述两上模连接板沿纵向分别设有凸条，所述两下模连接板沿纵向分别设有与凸条适配的凹槽，所述凸条的横截面为等腰梯形。

通过采用上述技术方案，可以保证上模体与下模体合模处的密封性，确保模具在离心机上转动时无混凝土浆液的泄漏，提高混凝土空心方桩的成型质量。

优选的，所述跑轮的横截面为T形。

通过采用上述技术方案，跑轮可以使模具在离心机上转动，设置跑轮的横截面为T形，还可以在脱模时，吊装工具夹持在跑轮两侧，可实现快速吊装，使吊装方便快捷。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置锁紧组件与锁紧杆的快速安装与拆卸结构，可以提高上模体与下模体合模或脱模效率；通过设置驱动机构，可以使锁紧杆快速嵌入或脱离容置槽，减少上模体与下模体紧固时人工操作工序，提高工作效率。

2.通过设置锥形推杆与通孔的配合，还可以实现上模体与下模体的快速精准定位。

3.模具外侧设置肋板，可提高了模具的强度，保证模具在离心机上转动过程中的受力均匀，提高混凝土空心方桩成型的质量。

4.设置跑轮的横截面为T形，在上模体与下模体合模或脱模时，吊装工具夹持在跑轮两侧，可实现快速吊装，使吊装方便快捷。

附图说明

图1是本申请实施例一的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本申请实施例一下模体的结构示意图；

图4是图3的B部放大图；

图5是本申请实施例二的结构示意图；

图6是图5的C部放大图；

图7是本申请实施例二下模体的结构示意图；

图8是图7的D部放大图；

图9是本申请上模体的结构示意图；

图10是本申请实施例二锁紧杆与锁紧组件的爆炸图；

图11是本申请实施例二滑套的结构示意图。

图示：1、上模体；11、上模连接板；2、下模体；21、下模连接板；3、跑轮；4、锁紧机构；41、支架；42、转轴；43、锁紧杆；431、缩颈台阶；432、滑槽；4321、防脱螺钉；433、定位槽；434、锁紧槽；44、螺母；45、滑套；451、滑柱；452、外螺纹；46、锁紧螺母；5、容置槽；6、驱动机构；61、限位板；62、扭簧；63、反弹块；64、推杆；65、通孔；7、肋板；71、纵肋板；72、横肋板；8、凸条；9、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种混凝土空心方桩成型模具，包括上模体1和下模体2，上模体1、下模体2的内腔横截面均为V形，上模体1两侧沿纵向设有上模连接板11，下模体2两侧沿纵向设有下模连接板21，上模体1和下模体2合模后具有正方形内腔且两端开口的中空管状，上模体1和下模体2外侧设有相互对合的半圆形跑轮3，上模体1与下模体2合模处设有用于锁紧上模体1和下模体2的锁紧机构4，锁紧机构4包括支架41、转轴42、锁紧杆43和锁紧组件，支架41固定连接在下模连接板21下方，支架41上转动连接转轴42，转轴42固定连接锁紧杆43一端，锁紧组件与锁紧杆43另一端连接，上模连接板11和下模连接板21上设有用于容置锁紧杆43的容置槽5，锁紧机构4还设有用于驱动锁紧杆43嵌入容置槽5或远离容置槽5的驱动机构6。

在上模体1与下模体2合模时，锁紧杆43与锁紧组件配合，可以快速完成对上模体1和下模体2的锁紧或拆卸，驱动机构6可以保证上模体1与下模体2在合模前锁紧杆远离容置槽5，不影响上模体1与下模体2的合模；在合模后，锁紧机构4的锁紧杆43在驱动机构6的作用下能够自动嵌入容置槽5内，在锁紧机构4拆卸完毕后，锁紧杆43又能在驱动机构6作用下自动脱离开容置槽5，这大大提高了上模体1与下模体2合模或脱模的效率。

实施例一

参照图1-4及图9，锁紧杆43为螺杆，锁紧组件为螺母44，螺杆的一端固定连接转轴42，螺杆另一端与螺母44螺纹连接，螺杆中部设有缩颈台阶431，缩颈台阶431外径小于螺杆的螺纹内径。在拆卸或安装螺母44的时候，只需将螺母44旋转至缩颈台阶431处，就可以完成对锁紧机构4的拆卸，安装的时候，只需将螺母44与缩颈台阶431靠近转轴42一侧的螺纹进行旋转，锁紧和拆卸时螺母44旋转的螺距大大减少，可以节省拆卸或安装锁紧机构4时间，提高工作效率。

驱动机构6包括限位板61、扭簧62、反弹块63、推杆64、通孔65，支架41下端固定连接限位板61，限位板61与下模连接板21平行的，扭簧62套设在转轴42上，扭簧62的一个活动端抵靠在锁紧杆43上，扭簧62的另一个活动端与限位板61固定连接，在扭簧62的作用下，锁紧杆43可抵靠在限位板61上。转轴42一端还固定连接反弹块63，反弹块63与锁紧杆43垂直且与锁紧杆43相背设置，推杆64设置在上模连接板11上并与反弹块63对应，下模连接板21上设有与推杆64对应的通孔65，上模体1与下模体2合模时，推杆64可穿过通孔65并推动反弹块63转动，反弹块63带动转轴42旋转使锁紧杆43嵌入容置槽5内；推杆64选用上大下小的锥状杆，通孔65的内径与推杆64上端的外径相同，采用该设计还可以起到对上模体1与下模体2合模时的定位作用。当上模连接板11位于下模连接板21的上方时，锥状的推杆64与通孔65配合，推杆64头部首先进入通孔65内，随之上模连接板11与下模连接板21合模，最终推杆64上端嵌套在通孔65内，由于通孔65的内径与推杆64上端的外径相同，推杆64与通孔65的紧密配合，使锥状推杆64能够对上模体1和下模体2进行精准定位，保证模具的精度。

通过推杆64对反弹块63的抵压作用，可以在上模体1与下模体2合模的时候，将锁紧杆43嵌入到容置槽5中，通过锁紧机构4方便快捷对上模体1和下模体2的锁紧，减少了人工对锁紧杆43的定位和分离工序，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。在脱模时，当锁紧机构4上的锁紧组件旋松后，在驱动机构6上的扭簧62作用下，可使锁紧杆43快速脱离开容置槽5；通过驱动机构6可以使锁紧杆43快速嵌入容置槽5或脱离开容置槽5，提高了锁紧机构4锁紧和拆除效率。

本实施例的正方形内腔的四个内角顶端均为等径的圆弧，可以有效消除混凝土空心方桩成型后四个角处的应力，

为了提高上模体1和下模体2的整体结构强度，提高模具的抗变形能力，在上模体1和下模体2外侧分别设有肋板7，肋板7包括沿纵向设置的纵肋板71和横向设置横肋板72，设置肋板7能够更好的抵抗模具内腔大吨位的混凝土预应力张拉力，提高模具的使用寿命，降低模具的生产成本。

本实施例中，两上模连接板11沿纵向分别设有凸条8，两下模连接板21沿纵向分别设有与凸条8适配的凹槽9，在上模体1与下模体2合模时，凸条8与凹槽9对合适配，可以提高上模体1与下模体2合模处的密封性，确保模具在离心机上转动时无混凝土浆液的泄漏，提高混凝土空心方桩的成型质量；凸条8的横截面为等腰梯形，这样可以保证凸条8与凹槽9在对合时更柔和，避免相互间硬挤压，为了提高合模时的密封性，还可以在凹槽内放置质地较软的密封材料进行填充。

本实施例的跑轮3的横截面为T形，在上模体1与下模体2在合模或脱模时，吊装工具夹持在跑轮3两侧面，可实现快速吊装，使吊装方便快捷。

实施例二

参照图5-11，本实施例与实施例一的不同之处在于，锁紧杆43为光杆、锁紧组件为滑套45和锁紧螺母46，光杆一端固定连接转轴42，光杆另一端沿侧壁向转轴42方向延伸开设滑槽432，滑槽432长度方向与光杆的轴线平行，滑套45内侧设有与滑槽432适配的滑柱451，滑套45外侧设有外螺纹452，螺母44与滑套45螺纹连接，滑槽432末端沿外螺纹452旋向方向设有定位槽433，定位槽433与滑槽432垂直且与滑槽432连通，定位槽433末端设有向滑槽432开口方向延伸且与滑槽432轴线平行锁紧槽434，定位槽433与锁紧槽434连通。

安装的时候滑套45内的滑柱451沿滑槽432滑动到滑槽432末端，待滑套45滑至上模连接板11表面后，再旋转滑套45外侧的锁紧螺母46，使滑柱451随旋转的螺母44进入到定位槽433内，继续旋紧锁紧螺母46，在锁紧螺母46下端与上模连接板11抵压下，滑柱451进入定位槽433末端，并在定位槽433末端处，滑套45沿锁紧杆43向上移动，滑柱451进入锁紧槽434内并最终抵靠在锁紧槽434末端，锁紧槽434能够有效防止模具在转动过程中锁紧组件松动，保证锁紧机构对上模体1和下模体2之间的紧固的牢固性；需要拆卸锁紧组件的时候，操作过程为上述过程的反向操作。

滑套45上的滑柱451与滑槽432、定位槽433、锁紧槽434之间的滑配实现快速、准确地套接，滑柱451与锁紧槽434之间的配合实现滑套45与锁紧杆43的固定连接，锁紧螺母46与滑套45螺纹连接使滑柱451向上抵紧锁紧槽434，从而实现对上模连接板11与下模连接板21的紧固；本实施例中滑套45中的滑柱451设置在滑套45内侧下端，定位槽433在锁紧杆43的位置可设置在上模连接板11上表面齐平。

本实施例的滑槽432宽度、定位槽433宽度、锁紧槽434宽度及滑柱451外径均相同，可以确保滑套45内的滑柱451沿滑槽432、定位槽433和锁紧槽434顺畅滑动；滑槽432开口处螺纹连接有用于防止滑套45脱离锁紧杆43的防脱螺钉4321，避免锁紧组件的丢失。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混凝土空心方桩成型模具，包括上模体(1)和下模体(2)，其特征在于：所述上模体(1)、下模体(2)的内腔横截面均为V形，所述上模体(1)两侧沿纵向设有上模连接板(11)，所述下模体(2)两侧沿纵向设有下模连接板(21)，所述上模体(1)和下模体(2)合模后具有正方形内腔且两端开口的中空管状，所述上模体(1)和下模体(2)外侧设有相互对合的半圆形跑轮(3)，所述跑轮(3)沿上模体(1)和下模体(2)纵向间隔设置，所述上模体(1)与下模体(2)合模处设有用于锁紧上模体(1)和下模体(2)的锁紧机构(4)，所述锁紧机构(4)包括支架(41)、转轴(42)、锁紧杆(43)和锁紧组件，所述支架(41)固定连接在下模连接板(21)下方，所述支架(41)上转动连接转轴(42)，所述转轴(42)固定连接锁紧杆(43)一端，所述锁紧组件与锁紧杆(43)另一端连接，所述上模连接板(11)和下模连接板(21)上设有用于容置锁紧杆(43)的容置槽(5)，所述锁紧机构(4)还设有用于驱动锁紧杆(43)嵌入容置槽(5)或远离容置槽(5)的驱动机构(6)；

所述锁紧杆(43)为光杆、所述锁紧组件为滑套(45)和锁紧螺母(46)，所述光杆一端固定连接转轴(42)，所述光杆另一端沿侧壁向转轴(42)方向延伸开设滑槽(432)，所述滑槽(432)长度方向与光杆的轴线平行，所述滑套(45)内侧设有与滑槽(432)适配的滑柱(451)，所述滑套(45)外侧设有外螺纹(452)，所述锁紧螺母(46)与滑套(45)螺纹连接，所述滑槽(432)末端沿外螺纹(452)旋向方向设有定位槽(433)，所述定位槽(433)与滑槽(432)垂直且与滑槽(432)连通，所述定位槽(433)末端设有向滑槽(432)开口方向延伸且与滑槽(432)轴线平行锁紧槽(434)，所述定位槽(433)与锁紧槽(434)连通；

所述滑槽(432)宽度、定位槽(433)宽度、锁紧槽(434)宽度及滑柱(451)外径均相同；所述滑槽(432)开口处螺纹连接有用于防止滑套(45)脱离锁紧杆(43)的防脱螺钉(4321)。

2.根据权利要求1所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：所述驱动机构(6)包括限位板(61)、扭簧(62)、反弹块(63)、推杆(64)、通孔(65)，所述支架(41)下端固定连接与下模连接板(21)平行的限位板(61)，所述扭簧(62)套设在转轴(42)上，所述扭簧(62)的一个活动端抵靠在锁紧杆(43)上，所述扭簧(62)的另一个活动端与限位板(61)固定连接，在扭簧(62)的作用下，锁紧杆(43)可抵靠在限位板(61)上；所述转轴(42)一端固定连接反弹块(63)，所述反弹块(63)与转轴(42)垂直且与锁紧杆(43)相背设置，所述推杆(64)设置在上模连接板(11)上并与反弹块(63)对应，所述下模连接板(21)上设有与推杆(64)对应的通孔(65)，所述上模体(1)与下模体(2)合模时，所述推杆(64)可穿过通孔(65)并推动反弹块(63)转动，带动转轴(42)旋转使锁紧杆(43)嵌入容置槽内。

3.根据权利要求2所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：所述推杆(64)为上大下小的锥状杆，所述通孔(65)的内径与推杆(64)上端的外径相同。

4.根据权利要求1所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：所述正方形内腔的四个内角顶端均为等径的圆弧。

5.根据权利要求1所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：所述上模体(1)和下模体(2)外侧分别设有肋板(7)，所述肋板(7)包括沿纵向设置的纵肋板(71)和横向设置横肋板(72)。

6.根据权利要求1所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：两所述上模连接板(11)沿纵向分别设有凸条(8)，两所述下模连接板(21)沿纵向分别设有与凸条(8)适配的凹槽(9)，所述凸条(8)的横截面为等腰梯形。

7.根据权利要求1所述的凝土空心方桩成型模具，其特征在于：所述跑轮(3)的横截面为T形。

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