发明内容
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明。长久以来,本领域技术人员针对不锈钢模板的强度、成本和自重问题,始终没有找到一个能够真正满足市场需求的产品。本发明通过新的结构设计结合新的材料应用,实现了不锈钢模板每平米不大于25kg的自重、较低的成本以及高强度。
具体地,根据本发明一方面,提供了一种镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板,其特征在于包括:
不锈钢面板,其为实体板,且背面设置有间隔排列的不锈钢肋板;
彼此相对的第一和第三不锈钢侧板,其在第一方向延伸;
彼此相对的第二和第四不锈钢侧板,其在第二方向延伸;
其中,第一至第四不锈钢侧板为镂空板,依次卯榫连接形成镂空边框,且该边框沿着不锈钢面板的背面的边缘设置,相邻不锈钢面板通过设置在边框上的连接件连接;
其中所述不锈钢面板的化学成份及质量分数为:C 0.065%~0.15%,0.01%≤Si≤1%,0.01%≤Mn≤1%,0.03%≤P≤0.080%, S≤0.015%,11.00%≤ Cr ≤14.50%,1.0%≤Ni ≤2.2%,0.01%≤Mo≤0.15%, 0.01%≤Cu≤0.25%,余量为Fe;
所述不锈钢面板通过以下方法制备:
精炼并获得上述化学成份及质量分数的钢水;
将精炼的钢水连铸成坯,经过加工形成预定规格的断裂强度大于0.7-1.1kMPa且屈服强度大于0.5-0.9kMPa的钢板,将所述钢板加工为所述不锈钢面板。
根据本发明又一方面,每平米所述不锈钢模板的重量不大于25kg。
根据本发明又一方面,所述不锈钢肋板为镂空板,第一至第四不锈钢侧板与不锈钢肋板之间通过卯榫连接。
根据本发明又一方面,所述不锈钢面板的厚度为1-2mm,长度为100-2800mm,宽度为100-1500mm。
根据本发明又一方面,为了方便固定不锈钢模板,防止浇筑过程中因内外温差过大产生裂纹或断裂,以及便利内部温度监测,还提供了一种利用前述的镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板进行建筑施工的方法,其特征在于包括以下步骤:
根据待施工建筑的结构和各个外表面的尺寸,拼接与各个外表面尺寸相应的不锈钢模板,并将这些不锈钢模板搭建成待施工建筑的模型,所述不锈钢面板的正面朝向待施工建筑;
在相对设置的所述不锈钢模板的两个不锈钢面板上设置通孔,在通孔中设置贯穿两个不锈钢面板的中空螺纹钢筋,在中空螺纹钢筋的中心孔中设置螺纹连接件,该螺纹连接件连接两个不锈钢面板,该螺纹连接件上通过螺纹连接有传感器支座,该传感器支座设置有温度传感器,通过旋转螺纹连接件调节传感器支座以及温度传感器至预定位置;
在所述模型内灌注砂浆;
在砂浆凝固的过程中通过所述传感器监测内部施工温度以及内外温差,调节内外温差在预定范围内;
砂浆凝固后拆卸所述不锈钢模板。
根据本发明又一方面,所述传感器支座和温度传感器为两组,一组设置在所述螺纹连接件连接的两个不锈钢面板的中间位置,另一组设置在不锈钢面板附近。
根据本发明又一方面,所述中空螺纹钢筋与两个不锈钢面板密封连接。
根据本发明又一方面,所述传感器支座由金属制成且与中空螺纹钢筋接触,温度传感器内嵌于传感器支座。
根据本发明又一方面,所述该传感器支座的截面为四边形或更多边形。
根据本发明又一方面,所述该传感器支座的截面为多条直线边与一个圆弧边的结合,该圆弧边紧邻中空螺纹钢筋的内壁,温度传感器内嵌于传感器支座的圆弧边处。优选地,温度传感器通过设置在温度传感器端部的导热滚珠可弹性伸缩地与中空螺纹钢筋的内壁接触。
根据本发明又一方面,提供了一种镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板系统,包括:
第一不锈钢模板,设置有第一通孔;
第二不锈钢模板,与第一不锈钢模板相对设置,且设置有第二通孔;
中空螺纹钢筋,贯穿于第一通孔和第二通孔设置,且具有中心孔;
螺纹连接件,设置在中心孔中,用于连接第一和第二不锈钢模板;
传感器支座,螺纹连接于螺纹连接件并可沿着螺纹连接件左右移动;以及
温度传感器,内嵌于传感器支座;
其中,所述第一和第二不锈钢模板为前述的不锈钢模板。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.本发明的镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板采用了新材料和新工艺制作的钢板,且具有新的结构设计,具有每平米不大于25kg的重量,但相比于其它模板例如铝模板具有更大的强度,且在脱模时不会粘接混凝土,便于后续清理,节能环保;
2. 通过面板的实体结构设计结合具体材料的应用,保障了模板的高强度,通过更小的厚度,减少了模板的自重,降低了成本;
3. 通过边框的镂空设计以及肋条的镂空设计,进一步减少了模板的自重,降低了成本;
4.提供了利用不锈钢模板进行建筑施工的方法,降低了施工人员劳动强度,防止了浇筑过程中因内外温差过大产生裂纹或断裂,以及便利了内部温度监测,且温度监测设备可循环使用。
具体实施方式
下面结合附图,通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式,这里的具体实施方式在于详细地说明本发明,而不应理解为对本发明的限制,在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下,可以做出各种变形和修改,这些都应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
长久以来,针对不锈钢模板的强度、成本和自重问题,始终没有找到一个能够真正满足市场需求的产品。本发明通过新的结构设计结合新的材料应用,实现了不锈钢模板每平米不大于25kg的自重、较低的成本以及高强度。参见图1, 本发明提供了一种镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板(或一种具有卯榫结构镂空边框的高强度不锈钢模板),可包括:
不锈钢面板11,其为实体板,且背面设置有间隔排列的不锈钢肋板13、14;
彼此相对的第一和第三不锈钢侧板12,其在第一方向延伸;
彼此相对的第二和第四不锈钢侧板12,其在第二方向延伸;
其中,第一至第四不锈钢侧板12为镂空板,依次卯榫连接形成镂空边框,且该边框沿着不锈钢面板11的背面的边缘设置,相邻不锈钢面板11通过设置在边框上的连接件连接。
优选地,其中所述不锈钢面板11的化学成份及质量分数为:C 0.065%~0.15%,0.01%≤Si≤1%,0.01%≤Mn≤1%,0.03%≤P≤0.080%, S≤0.015%,11.00%≤ Cr ≤14.50%,1.0%≤Ni ≤2.2%,0.01%≤Mo≤0.15%, 0.01%≤Cu≤0.25%,余量为Fe。
优选地,所述不锈钢面板11通过以下方法制备:
精炼并获得上述化学成份及质量分数的钢水;
将精炼的钢水连铸成坯,经过加工形成预定规格的断裂强度大于0.7-1.1kMPa且屈服强度大于0.5-0.9kMPa的钢板,将所述钢板加工为所述不锈钢面板11。
优选地,第一至第四不锈钢侧板12之间通过卯榫连接。
优选地,如图1所示,第一至第四不锈钢侧板12上设置有多个长方形和圆形的镂空孔,但镂空孔的形状不限于此。优选地,将精炼的钢水连铸成坯,经过加工形成预定规格的钢板,然后加热到 600-780℃进行第一热处理,冷却后加热到150-280℃进行第二热处理,获得断裂强度大于0.7-1.1kMPa且屈服强度大于0.5-0.9kMPa的钢板。
优选地,建筑施工中,两个相对设置的不锈钢模板可采用拉片连接、螺杆连接等方式。有利地,不需要使用任何脱模剂脱模。
根据本发明又一优选实施方式,每平米所述不锈钢模板的重量不大于25kg。优选地,第一至第四不锈钢侧板12以及不锈钢肋板也采用与不锈钢面板11相同的钢板制作。
根据本发明又一优选实施方式,所述不锈钢肋板为镂空板,但本发明并不限于此,不锈钢肋板还可为非镂空板,例如中空板等等,第一至第四不锈钢侧板12与不锈钢肋板之间通过卯榫连接。优选地,不锈钢肋板包括横向肋板14和纵向肋板13。横向肋板14和纵向肋板13之间采用卯榫连接。
根据本发明又一优选实施方式,所述不锈钢面板11的厚度为1-2mm,长度为100-2800mm,宽度为100-1500mm。
根据本发明又一优选实施方式,现有技术中,恶劣环境下常常出现施工建筑内部出现裂纹或断裂的问题,而建筑内部的温度又难以检测。为了方便固定不锈钢模板,防止浇筑过程中因内外温差过大产生裂纹或断裂,以及便利内部温度监测,还创造性地提供了一种利用前述的镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板进行建筑施工的方法,其特征在于包括以下步骤:
根据待施工建筑的结构和各个外表面的尺寸,拼接与各个外表面尺寸相应的不锈钢模板,并将这些不锈钢模板搭建成待施工建筑的模型,所述不锈钢面板11的正面朝向待施工建筑;
参见图2,在相对设置的所述不锈钢模板的两个不锈钢面板11上设置通孔,在通孔中设置贯穿两个不锈钢面板11的中空螺纹钢筋3,在中空螺纹钢筋3的中心孔中设置螺纹连接件5,该螺纹连接件5连接两个不锈钢面板11,该螺纹连接件5上通过螺纹连接有传感器支座8,该传感器支座8设置有温度传感器9,通过旋转螺纹连接件5调节传感器支座8以及温度传感器9至预定位置;
在所述模型内灌注砂浆;
在砂浆凝固的过程中通过所述传感器监测内部施工温度以及内外温差,调节内外温差在预定范围内;
砂浆凝固后拆卸所述不锈钢模板。
有利地,中空螺纹钢筋3可以保留在固化后的建筑体1中,起到加强的作用。同时,中空螺纹钢筋3还为螺纹连接件5提供连接通道的作用。并且,连接通道以及螺纹连接件5的结合为温度传感器9的任意定位提供了条件,解决了现有技术中无法监测内部温度的问题,并且温度监测模块(包括温度传感器9和传感器支座8)以及螺纹连接件5可以重复使用,大大节约了成本。此外,中空螺纹钢筋3可以通过砂浆填充两端,或者保留中心孔用作建筑内部的管线(例如用于容纳电气线路)。
优选地,螺纹连接件5包括螺杆4和螺杆帽6。
优选地,预定位置为两个不锈钢面板11之间的中部。优选地,内外温差所在预定范围为例如小于10-15度,或者更小。
根据本发明又一优选实施方式,所述传感器支座8和温度传感器9为两组,一组设置在所述螺纹连接件5连接的两个不锈钢面板11的中间位置,另一组设置在不锈钢面板11附近。可以理解的是,所述一组传感器支座8和温度传感器9用于检测内部温度,另一组用于检测外部温度或者边缘部的温度。
根据本发明又一优选实施方式,所述中空螺纹钢筋3与两个不锈钢面板11密封连接。例如,可以通过密封件7密封。中空螺纹钢筋3的两端未设置螺纹(具有光滑外表面)。
根据本发明又一优选实施方式,所述传感器支座8由金属制成且与中空螺纹钢筋3接触,温度传感器9内嵌于传感器支座8。砂浆的热量经由中空螺纹钢筋3、传感器支座8传递至温度传感器9,从而实现对内部温度的监测。
根据本发明又一优选实施方式,所述该传感器支座8的截面为四边形或更多边形,例如五边形等等。中空螺纹钢筋3的中心孔为椭圆形,但不限于此,可以阻止传感器支座8在中心孔内180度转动的任何形状都是可以的,例如中心孔的形状可为两段120度的弧线上下拼接成的形状,菱形形状等等。如图3所示,传感器支座8无法在中空螺纹钢筋3的中心孔内转动,当转动螺纹连接件5例如螺栓时,传感器支座8只能向左或向右移动(而无法旋转),从而可以将传感器支座8和温度传感器9定位在预定位置。
根据本发明又一优选实施方式,如图4所示,所述该传感器支座8的截面为多条直线边与一个圆弧边的结合,该圆弧边紧邻中空螺纹钢筋3的内壁,温度传感器9内嵌于传感器支座8的圆弧边处。优选地,该圆弧边与中空螺纹钢筋3的内壁可滑动接触。
优选地,温度传感器通过设置在温度传感器9端部的导热滚珠可弹性伸缩地与中空螺纹钢筋3的内壁接触,但本发明不限于此,温度传感器9还可嵌入传感器支座8中,例如温度传感器9不突出于传感器支座8。有利地,例如通过弹簧、温度传感器9、导热滚珠依次连接后整体设置在传感器支座8的沉孔中,通过导热滚珠与中空螺纹钢筋3的内壁接触,从而实现热量的传递。可替换地,例如通过弹簧连接温度传感器9后整体设置在传感器支座8的沉孔中,温度传感器9直接接触中空螺纹钢筋3的内壁。圆弧边的设置使温度传感器9紧邻或接触中空螺纹钢筋3的内壁,进一步提高了温度检测的准确度。
根据本发明又一优选实施方式,该传感器支座8的截面为多条直线边与两个相对的圆弧边的结合。每个圆弧边上设置有温度传感器,以防止其中一个温度器故障时,需要拆装,提高了可靠性。
根据本发明又一优选实施方式,还提供了一种不锈钢模板系统,包括:
第一不锈钢模板,设置有第一通孔;
第二不锈钢模板,与第一不锈钢模板相对设置,且设置有第二通孔;
中空螺纹钢筋,贯穿于第一通孔和第二通孔设置,且具有中心孔;
螺纹连接件,设置在中心孔中,用于连接第一和第二不锈钢模板;
传感器支座,螺纹连接于螺纹连接件并可沿着螺纹连接件左右移动;以及
温度传感器,内嵌于传感器支座。
优选地,该第一不锈钢模板和第二不锈钢模板可包括各种不锈钢模板。
优选地,该不锈钢模板系统的特征可与前述不锈钢模板以及前述建筑施工方法中的内容相互组合,将其中的相关特征结合到该不锈钢模板系统中,以产生另一实施方式。
实施例2
参见图1, 本发明提供了一种镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板,可包括:
不锈钢面板11,其为实体板,且背面设置有间隔排列的不锈钢肋板13、14;
彼此相对的第一和第三不锈钢侧板12,其在第一方向延伸;
彼此相对的第二和第四不锈钢侧板12,其在第二方向延伸;
其中,第一至第四不锈钢侧板12为镂空板,依次卯榫连接形成镂空边框,且该边框沿着不锈钢面板11的背面的边缘设置,相邻不锈钢面板11通过设置在边框上的连接件连接。
优选地,其中所述不锈钢面板11的化学成份及质量分数为:C 0.8%, Si0.8%,Mn0.5%, P0.060%, S0.010%,Cr 11.50%,Ni 2%,Mo0.10%,Cu0.20%,余量为Fe。
优选地,所述不锈钢面板11通过以下方法制备:
精炼并获得上述化学成份及质量分数的钢水;
将精炼的钢水连铸成坯,经过加工形成预定规格的断裂强度大于0.7-1.1kMPa且屈服强度大于0.5-0.9kMPa的钢板,将所述钢板加工为所述不锈钢面板11。
根据本发明又一优选实施方式,每平米所述不锈钢模板的重量等于20kg。优选地,第一至第四不锈钢侧板12以及不锈钢肋板也采用与不锈钢面板11相同的钢板制作。
根据本发明又一优选实施方式,所述不锈钢肋板为镂空板,第一至第四不锈钢侧板12与不锈钢肋板之间通过卯榫连接。优选地,不锈钢肋板包括横向肋板14和纵向肋板13。横向肋板14和纵向肋板13之间采用卯榫连接。
根据本发明又一优选实施方式,所述不锈钢面板11的厚度为1.8m,长度为150mm,宽度为150mm。
综上所述,本发明的有益效果在于以下的一个或多个:
1.本发明的镂空边框具有卯榫结构的高强度不锈钢模板采用了新材料和新工艺制作的钢板,且具有新的结构设计,具有每平米不大于25kg的重量,但相比于其它模板例如铝模板具有更大的强度,且在脱模时不会粘接混凝土,便于后续清理,节能环保;
2. 通过面板的实体结构设计结合具体材料的应用,保障了模板的高强度,通过更小的厚度,减少了模板的自重,降低了成本;
3. 通过边框的镂空设计以及肋条的镂空设计,进一步减少了模板的自重,降低了成本;
4.提供了利用不锈钢模板进行建筑施工的方法,降低了施工人员劳动强度,防止了浇筑过程中因内外温差过大产生裂纹或断裂,以及便利了内部温度监测,且温度监测设备可循环使用。
本发明不限于上述具体实施例。可以理解的是,在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下,可以做出各种变形和修改,这些都应包含在本发明的保护范围之内。