CN112873527A - 支护桩的制造模具以及制造支护桩的方法 - Google Patents

Abstract

一种支护桩的制造模具以及制造支护桩的方法，该支护桩的制造模具包括底模板、两块侧模板、尾端模板、前端模板和张拉板，尾端模板、张拉板、两块侧模板和底模板围合形成成型腔；张拉板和尾端模板上成对设置有多个固定孔，前端模板上设置有穿孔，张拉板的外侧面设置有张拉螺杆，张拉螺杆穿过穿孔，张拉螺杆上套接有张拉螺母；成型腔内设置有成型管，尾端模板上设置有通孔，成型管的一端设置在张拉板上，另一端穿过通孔；两块侧模板的内侧面均设置有内衬板，内衬板高度小于侧模板高度，两块内衬板的相向面之间的距离在垂直底模板并向上的方向上逐渐增大。本发明在保证支护桩的力学性能的前提下，能减少制造支护桩所需的原材料用量，降低制造成本。

Description

支护桩的制造模具以及制造支护桩的方法

技术领域

本发明涉及支护桩制造技术领域，尤其是一种支护桩的制造模具以及制造支护桩的方法。

背景技术

支护桩广泛应用于各种基坑和河道的施工建设中，其作用在于对基坑和河道进行围护，以防止基坑或河道岸堤坍塌，是建设地下建筑物的重要围护设施。随着近年来地下构筑物呈多元化发展的新趋势，这对支护桩的性能和造价要求不断提高。

现有支护桩制造模具所制造的支护桩，如预制管桩、实心方桩、空心方桩等，通常都是均匀对称配筋，这与支护桩在基坑外侧的受力比基坑内侧受力大的实际情况不符，将造成支护桩承载力的富余以及原材料的极大浪费，也徒增了基坑、河道支护的不必要的成本。

发明内容

本发明提供一种支护桩的制造模具以及制造支护桩的方法，在保证支护桩的力学性能及支护要求的前提下，能有效减少制造支护桩所需的原材料用量，大大降低制造成本。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的第一方面，本发明的实施例提供一种支护桩的制造模具，包括底模板、两块侧模板、尾端模板、前端模板和张拉板，所述前端模板、两块侧模板和尾端模板均固定在底模板上，所述张拉板放置在底模板上；所述尾端模板和张拉板分别设置在底模板长度方向的两端，所述前端模板位于张拉板的外侧，两块侧模板设置在底模板的两侧，所述尾端模板、张拉板、两块侧模板和底模板围合形成成型腔；所述张拉板和尾端模板上成对设置有多个固定孔，所述前端模板上设置有穿孔，所述张拉板的外侧面设置有沿底模板的长度方向延伸的张拉螺杆，所述张拉螺杆穿过所述穿孔，所述张拉螺杆伸出到前端模板外侧的部分套接有张拉螺母；所述成型腔内设置有沿底模板长度方向延伸的成型管，所述尾端模板上设置有通孔，所述成型管的一端设置在张拉板上，另一端穿过所述通孔并可在通孔中滑动；两块侧模板的内侧面均设置有位于底模板上的内衬板，所述内衬板的高度小于侧模板的高度，两块内衬板的相向面之间的距离在垂直底模板并向上的方向上逐渐增大。

优选的，两块侧模板彼此平行设置，且两块侧模板的内侧面均设置有沿底模板长度方向延伸的凸块，所述凸块位于内衬板的上方。

优选的，两个凸块可组合形成一个圆柱体。

优选的，两个凸块的截面形状为半径相同的半圆形。

优选的，所述内衬板的顶部设置有成型面，所述成型面与底模板平行设置。

优选的，所述张拉板的内侧面设置有套管，所述成型管套接在所述套管上。

优选的，所述侧模板与底模板通过自锁铰链铰接。

优选的，所述侧模板的外侧面固定有多块加强肋板。

优选的，所述内衬板的截面形状为梯形，所述侧模板与底模板垂直设置。

优选的，所述成型管由多个可拆分的分管组合而成。

根据本发明的第二方面，本发明的实施例提供一种使用上述支护桩的制造模具制造支护桩的方法，包括如下步骤：

(1)在底模板上放置垫块，将钢筋骨架放置在所述垫块上，将钢筋骨架的预应力钢棒的两端固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中；

(2)使用张拉设备对所述张拉螺杆进行张拉，以带动所述张拉板沿张拉螺杆的轴向向外移动；

(3)当预应力钢棒的伸长率达到预设伸长率时，拧紧所述张拉螺母以限制所述预应力钢棒回缩；

(4)将成型管放入成型腔，并使成型管一端设置在张拉板上，另一端从所述尾端模板的通孔中伸出；

(5)向所述成型腔中满灌混凝土，并使用振捣器振捣密实，再将所述制造模具吊运至养护场地进行自然养护；

(6)在混凝土初凝前，将成型管从通孔中抽出，再把所述制造模具吊运至高压釜中进行养护；

(7)当混凝土凝固至预设强度时，把所述制造模具从所述高压釜中吊出，将预应力钢棒放张，再将已凝结成型的支护桩从制造模具中吊出，完成支护桩的制造。

优选的，在所述步骤(1)之前，还包括如下步骤：通过螺栓将固定有约束板的端板与预应力钢棒的两端连接固定；所述将钢筋骨架的预应力钢棒的两端固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中的步骤，具体包括：将预应力钢棒两端的螺栓固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中，并使预应力钢棒两端的端板分别紧贴在张拉板和尾端模板的内侧面；所述将预应力钢棒的两端从固定孔中松开的步骤，具体包括：将螺栓从固定孔中拆卸下来。

优选的，所述步骤(5)之前，还包括如下步骤：将吊环固定在钢筋骨架上；所述步骤(5)中，在使用振捣器振捣混凝土时，使吊环外露于混凝土；所述将已凝结的支护桩从制造模具中吊出的步骤，具体包括：将外露于支护桩的吊环钩挂在吊运设备上，通过吊运设备将已凝结成型的支护桩从制造模具中吊出。

优选的，所述成型管由多个可拆分的分管组合而成；所述将成型管放入成型腔的步骤之前，还包括如下步骤：将多根分管组合成一根成型管；所述将成型管从通孔中抽出的步骤，具体为：将分管从通孔中逐节抽出并拆卸。

优选的，所述侧模板与底模板铰接；在所述步骤(1)之前，还包括如下步骤：将所述侧模板打开；所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括如下步骤：将制造模具两侧的侧模板合紧并固定，使所述内衬板紧贴所述侧模板的内侧面。

优选的，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括如下步骤：手动拉动所述张拉螺杆至预应力钢棒处于拉紧状态，再拧紧所述张拉螺母。

优选的，所述步骤(5)之前，还包括如下步骤：将吊环固定在钢筋骨架上；所述步骤(5)中，在使用振捣器振捣混凝土时，使吊环外露于混凝土；所述将已凝结的支护桩从制造模具中吊出的步骤，具体包括：将外露于支护桩的吊环钩挂在吊运设备上，通过吊运设备将已凝结的支护桩从制造模具中吊出。

本发明在支护桩的制造模具内设置有内衬板，内衬板的高度小于侧模板的高度，从而所制造的支护桩在内衬板上方形成支护桩的承载部，并在两块内衬板之间形成支护桩的支撑部。两块内衬板的相向面之间的距离在垂直底模板并向上的方向上逐渐增大，因而制造出的支护桩的支撑部的宽度在远离承载部的方向上逐渐缩小，这有效减少了制造支护桩所需的原材料，降低了支护桩的制造成本。同时，支撑部宽度大的一端与承载部连接，使得承载部的外侧面相对具有更强的承载力，符合基坑外侧的受力比基坑内侧受力大的受力特性，能够保证支护桩的力学性能。

本发明的制造支护桩的方法，使用了上述制造模具，能够减少制造支护桩所需的原材料，降低制造成本，并保证支护桩的力学性能。同时，本发明的制造支护桩的方法对钢筋骨架进行了预应力张拉，能够改善支护桩的弹性强度，增强支护桩的抗弯性能。

附图说明

图1a为本发明一种实施例的支护桩的结构示意图；

图1b为本发明一种实施例的钢筋骨架的结构示意图；

图1c为本发明一种实施例的支护桩的剖视示意图；

图1d为本发明一种实施例的两根支护桩组合在一起的结构示意图；

图1e为本发明一种实施例的支护桩的侧面示意图；

图1f为本发明一种实施例的支护桩的纵向剖视示意图；

图1g为本发明一种实施例的端板的结构示意图；

图1h为本发明一种实施例的支护桩的横向剖视示意图；

图2a为本发明一种实施例的支护桩的制造模具的结构示意图；

图2b为本发明一种实施例的支护桩的制造模具从前端模板一侧观察的结构示意图；

图2c为本发明一种实施例的支护桩的制造模具从尾端模板一侧观察的结构示意图；

图2d为本发明一种实施例的支护桩的制造模具的纵向剖视示意图；

图2e为图2d所示支护桩的制造模具沿1-1剖面线剖开的横向剖视示意图；

图2f为图2d所示支护桩的制造模具沿2-2剖面线剖开的横向剖视示意图；

图2g为本发明一种实施例的支护桩的制造模具在制造支护桩时的演示示意图；

图2h为本发明一种实施例的支护桩的制造模具在制造支护桩时的演示示意图；

图2i为本发明一种实施例的支护桩的制造模具在制造支护桩时的演示示意图；

图2j为本发明一种实施例的支护桩的制造模具在制造支护桩时的演示示意图；

图2k为本发明一种实施例的支护桩的制造模具在制造支护桩时的演示示意图。

其中，附图标记为：桩身100，中心孔101，吊环102，凹槽103，注浆孔104，承载部110，第一侧面111，第二侧面112，截水槽113，承载面114，支撑部120，端板130，端板开口131，锚孔132，约束板140，预应力钢棒151，螺旋箍筋152；

成型槽500，底模板510，中空腔体511，侧模板520，凸块521，加强肋板522，铰接件523，尾端模板530，螺栓531，前端模板540，张拉螺杆541，张拉螺母542，张拉板550，套管551，成型管560，拆模孔561，内衬板570，成型面571。

具体实施方式

本公开提供以下参照附图的描述来帮助全面理解如权利要求及其等同物所限定的本公开的各种实施例。描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些细节应被视为只是示范性的。因此，本领域普通技术人员将会认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，能够对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，可省略对公知的功能和构造的描述。

在以下描述和权利要求中使用的术语和字词不受限于字面含义，而只是被发明人用来使得能够对于本公开有清楚且一致的理解。因此，本领域技术人员应当清楚，提供以下对本公开的各种实施例的描述只是为了说明，而不是为了限制如所附权利要求及其等同物所限定的本公开。

要理解，单数形式“一”包括复数指代，除非上下文明确地另有规定。从而，例如，对“一组件表面”的提及包括对一个或多个这样的表面的提及。

本公开的各种实施例中使用的术语“具有”、“可具有”、“包括”或“可包括”指示公开的相应功能、操作、元素等等的存在，但不限制额外的一个或多个功能、.操作、元素等等。

此外，应当理解，本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“具有”是要指示说明书中描述的特征、数字、操作、元素、部件或者其组合的存在，但并不排除一个或多个其他特征、数字、操作、元素、部件或其组合的存在或添加。

本公开的各种实施例中使用的术语“A或B”、“A或/和B中的至少一者”或者“A或/和B中的一个或多个”包括用其列举的词语的任何和所有组合。例如，“A或B”、“A和B中的至少一者”或者“A或B中的至少一者”指的是(1)包括至少一个A，(2)包括至少一个B，或者(3)包括至少一个A和至少一个B两者。

虽然本公开的各种实施例中使用的诸如“第一”和“第二”之类的术语可修饰各种实施例的各种元素，但这些术语并不限制相应的元素。例如，这些术语不限制相应元素的顺序和/或重要性。这些术语可用于区分一个元素与另一元素。例如，第一用户设备和第二用户设备都指示用户设备，并且可指示不同的用户设备。例如，在不脱离本公开的各种实施例的权利范围的情况下，第一元素可被命名为第二元素，并且类似地，第二元素可被命名为第一元素。

应理解，当一元素(例如，第一元素)与另一元素(例如，第二元素)“连接”时，该元素可直接与另一元素连接，或者在该元素和另一元素之间可以有居间的元素(例如，第三元素)。

实施例一：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1c所示，该支护桩包括由混凝土制成的桩身100，桩身100的内部埋设有钢筋骨架。钢筋骨架包括螺旋箍筋152和预应力钢棒组，预应力钢棒组包括多根离散分布并沿桩身100的长度方向延伸的预应力钢棒151，螺旋箍筋152呈螺旋状绕制在预应力钢棒组上。螺旋箍筋152可以通过编笼机连续滚编并与预应力钢棒151焊接为一体，以增强整体的结构强度。桩身100设置有沿其长度方向贯穿其自身的中心孔101，中心孔101通常是圆形孔，其可以位于桩身100的中心位置。桩身100包括承载部110和支撑部120。承载部110的顶部具有用于承受土压力的承载面114，承载面114可以是平面。支撑部120设置在承载部110的底部，支撑部120的宽度在远离承载部110的方向上逐渐缩小，因而支撑部120靠近承载部110的一端的宽度大，支撑部120远离承载部110的一端的宽度小，相比于传统统一宽度的支护桩结构，该结构符合基坑外侧的受力比基坑内侧受力大的受力特性，在保证支护桩力学性能的同时，能有效减少制造支护桩所需的原材料的用量，降低了支护桩的制造成本。

需要说明的是，本实施例所说的顶部和底部是相对于本实施例的支护桩处于平放状态而言的，其仅用于对相对位置关系进行说明，并不构成对位置关系的绝对限制。

对于此种结构的支护桩，本实施例提供一种制造该支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，该制造模具包括底模板510、两块侧模板520、尾端模板530、前端模板540和张拉板550，底模板510、两块侧模板520、尾端模板530、前端模板540和张拉板550均可以是平板结构，底模板510可用于平放在地面上，两块侧模板520、尾端模板530、前端模板540和张拉板550均可以相对底模板510垂直设置。前端模板540、两块侧模板520和尾端模板530均固定在底模板510上，其位置无法变动，张拉板550放置在底模板510上并靠近前端模板520，因而在外力作用下，张拉板550可以在底模板510上滑动。尾端模板530和张拉板550分别设置在底模板510长度方向的两端，底模板510的长度方向即为成型后的支护桩的长度方向。前端模板540位于张拉板550的外侧，因而在底模板510长度方向上，前端模板540、张拉板550和尾端模板530顺次分布。两块侧模板520设置在底模板510的两侧，侧模板520可以沿底模板510的长度方向延伸。尾端模板530、张拉板550、两块侧模板520和底模板510就围合形成成型腔500，支护桩就在该成型腔500中制造成型。

在张拉板550和尾端模板530上成对设置有多个固定孔，即张拉板550上的固定孔和尾端模板530上的固定孔的数量和位置相对应，张拉板550上的一个固定孔和尾端模板530上位置相对应的另一个固定孔成对设置，成对的固定孔可分别用于固定同一根支护桩的预应力钢棒151的两端。在前端模板540上设置有穿孔，张拉板550的外侧面固定有沿底模板510的长度方向延伸的张拉螺杆541，张拉螺杆541穿过前端模板540上的穿孔并可在该穿孔中移动，张拉螺杆541伸出到前端模板540外侧的部分套接有张拉螺母542，因而张拉螺母542将限制张拉板550向尾端模板530移动。

在成型腔500内设置有沿底模板510长度方向延伸的成型管560，成型管560用于形成支护桩的中心孔101，成型管560可以是圆形管，因而可以形成圆形的中心孔101。尾端模板530上设置有通孔，成型管560的一端设置在张拉板550上，另一端穿过通孔并可在通孔中滑动，因而在张拉时，成型管560可沿其轴向滑动，同时，由于通孔的存在，便于安装成型管560，也便于在支护桩初凝前将成型管560从通孔中抽出。

如图2f所示，两块侧模板520的内侧面均设置有位于底模板510上的内衬板570，内衬板570的底部可以固定在底模板510上。内衬板570的高度小于侧模板520的高度，因而混凝土在内衬板570的上方可凝固形成承载部110，两块内衬板570的相向面之间的距离在垂直底模板510并向上的方向上逐渐增大，因而可在两块内衬板570之间形成支撑部120，且支撑部120的宽度在远离承载部110的方向上逐渐缩小。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，该方法包括如下步骤：

(1)在底模板510上放置垫块，垫块可以是混凝土块，以便于在灌注混凝土之后，与支护桩融为一体；再将钢筋骨架放置在垫块上，钢筋骨架包括多根预应力钢棒151组成的预应力钢棒组以及呈螺旋状绕制在预应力钢棒组上的螺旋箍筋152；再将预应力钢棒151的两端分别固定到张拉板550和尾端模板530上成对设置的两个固定孔中，以做好准备工作。

当然，在进行步骤(1)之前，需要安装好上述的底模板510、两块侧模板520、尾端模板530、前端模板540和张拉板550等部件，以形成上述的制造模具。

(2)如图2g所示，使用预应力钢筋张拉机等张拉设备拉动张拉螺杆541，从而带动张拉板550沿张拉螺杆541的轴向向远离尾端模板530的方向移动。由于预应力钢棒151的一端固定在尾端模板530上，另一端固定在张拉板550上，张拉板550移动后，预应力钢棒151将被拉伸。

(3)如图2h所示，当张拉至预应力钢棒151的伸长率达到预设伸长率时，或者张拉力达到预设张拉力时，说明张拉已经到位，可拧紧张拉螺母542以限制预应力钢棒151回缩，使预应力钢棒151保持张拉状态。

如果每次张拉时的预应力钢棒151的材质和尺寸相一致，预应力钢棒151的预设伸长率也相一致，为此，可在张拉板550和前端模板540之间设置一个限位，当张拉板550移动至该限位时，预应力钢棒151的伸长率达到预设伸长率，且限位将阻挡张拉板550无法沿张拉螺杆541的轴线继续移动，这样无需每次对预应力钢棒151的伸长率进行测量，一旦张拉板550移动至该限位时，即可拧紧张拉螺母542，更便于操作。

(4)在预应力钢棒151张拉到位后，再将成型管560放入成型腔500中，并使成型管560一端设置在张拉板550上，另一端可以从通孔中伸出，成型管560将避免混凝土在其所在位置成型，因而成型管560所在的位置将形成支护桩的中心孔101。

(5)向成型腔500中满灌混凝土，并使用振捣器将混凝土振捣密实，再将整个制造模具吊运至蒸养池内进行养护，使成型腔500内的混凝土达到规定强度。

(6)在混凝土初凝前，需要将成型管560从成型腔500中取出，否则在混凝土完全凝固后，成型管560将难以从已凝结的混凝土上取下；具体可将成型管560从尾端模板530的通孔中抽出，再把制造模具吊运至高压釜中进行养护，以进一步使成型腔500内的混凝土达到规定强度。

(7)当混凝土凝固至预设强度时，说明混凝土完全凝固，把制造模具从高压釜中吊出，再将预应力钢棒151的两端从固定孔中松开，再将已凝结的支护桩从制造模具中吊出，就完成了支护桩的制造。

实施例二：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1d所示，在实施例一的支护桩的基础上，本实施例的支护桩的承载部110具有平行设置的第一侧面111和第二侧面112，由于第一侧面111和第二侧面112平行设置，两个本实施例的支护桩可以紧贴在一起，即其中一根支护桩的第二侧面112可以紧贴另一根支护桩的第一侧面111，这便于形成基坑围护墙，提升了支护桩的围护效果。在第一侧面111和第二侧面112均设置有沿桩身100的长度方向延伸的截水槽113，桩身100自带截水槽113，可用于沉桩过程中快速注浆止水，以减少止水帷幕的成本。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在实施例一的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：两块侧模板520彼此平行设置，且两块侧模板520的内侧面均设置有沿底模板510长度方向延伸的凸块521，凸块521位于内衬板570的上方。两块侧模板520彼此平行设置，使得成型的支护桩的承载部110的两个侧面平行设置，以便于支护桩形成基坑围护墙。凸块521位于内衬板570的上方，使得内衬板570不影响截水槽的成型，从而在承载部110的两侧均形成截水槽。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与实施例一中制造支护桩的方法的步骤相同，从而制造出本实施例的支护桩。

实施例三：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1d所示，在实施例二的支护桩的基础上，本实施例的支护桩的截水槽113满足如下条件：当一个本实施例的支护桩的第二侧面112与另一个本实施例的支护桩的第一侧面112紧贴时，彼此紧贴的第一侧面111上的截水槽113和第二侧面112上的截水槽113围合形成注浆孔104。注浆孔104的存在，便于注浆，也便于注入的微膨胀水泥凝结成型，以形成注浆止水孔。

为满足上述条件，就需要第一侧面111上的截水槽113和第二侧面112上的截水槽113的位置相对应，第一侧面111上的截水槽113形成注浆孔104的一部分，第二侧面112上的截水槽113形成注浆孔104的另一部分。当第一侧面111和第二侧面112贴合时，就能够形成完整的注浆孔104。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在实施例二的制造模具的基础上，本实施例的制造模具的两个凸块521满足如下条件：当沿平行于底模板510的方向平移两个凸块521至两个凸块521与相应的侧模板520的结合面彼此紧贴时，即其中一个凸块521与其所在的侧模板520的结合面与另一个凸块521与其所在的侧模板520的结合面紧贴时，两个凸块521组合形成一个圆柱体。由此制造成型的支护桩，在两个支护桩的承载部的侧面紧贴时，两个截水槽可围合形成完整的注浆孔，以便于向注浆孔中便于注浆，使注入的微膨胀水泥凝结成型，以形成注浆止水孔。

作为本实施例的进一步改进，两个凸块521的截面形状可以为半径相同的半圆形，从而可以使两个截水槽围合形成圆形的注浆孔，更便于注浆及微膨胀水泥凝结成型。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与实施例一中制造支护桩的方法的步骤相同，从而制造出本实施例的支护桩。

实施例四：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1d所示，在实施例一至实施例三中任一种支护桩的基础上，本实施例的支护桩的承载部110的两侧分别向承载部110的两侧凸出，因而承载部110的宽度大于支撑部120靠近承载部110一端的宽度，在远离承载面114的方向上，本实施例的支护桩的整体宽度在承载部110和支撑部120的连接位置存在跳变，这种结构不同于传统的矩形结构的支护桩，使得本实施例的支护桩在沉桩过程中产生的挤土效应大大减少。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在实施例一至实施例三中任一种制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：内衬板570的顶部设置有成型面571，成型面571与底模板510平行设置。由于内衬板570的高度小于侧模板520的高度，而内衬板570的顶部设置有成型面571，混凝土将在成型面571上凝结硬化，从而制造出的支护桩的承载部的两侧分别向承载部的两侧凸出。

本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与实施例一中制造支护桩的方法的步骤相同，从而制造出本实施例的支护桩。

实施例五：

本实施例提供一种支护桩，如图1e-1h所示，在实施例一至实施例四中任一种支护桩的基础上，本实施例的支护桩的桩身100的两端均设置有端板130和约束板140，端板130固定在桩身100的端面上，且端板130设置有与中心孔101同轴的端板开口131，以供中心孔101露出。约束板140包覆桩身100端部位置的外侧面并与端板130固定相连。端板130和约束板140对桩身100的端部起到包覆式的保护作用，可显著提高支护桩端部的抗压强度，防止打桩时桩头爆裂。

作为本实施例的一种改进，端板130上可设置多个锚孔132，预应力钢棒151可穿过锚孔132并固定在锚孔132中。

作为本实施例的一种改进，对于承载部110侧面开设有截水槽113的支护桩，例如上述实施例二或实施例三所公开的支护桩，约束板140在截水槽113所在位置对应需要设置有缺槽，以供截水槽113外露。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，该制造模具可以是实施例一至实施例四中任意一种制造模具，从而制造出本实施例的支护桩。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在实施例一至实施例四中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法，在步骤(1)之前，还包括如下步骤：通过螺栓531将固定有约束板的端板130与预应力钢棒151的两端连接固定，因而钢筋骨架的两端均设置有端板130。在步骤(1)中，将钢筋骨架的预应力钢棒的两端固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中的步骤，具体包括：将预应力钢棒151两端的螺栓531固定到张拉板550和尾端模板530上成对设置的固定孔中，这就将预应力钢棒151的两端固定到张拉板550和尾端模板530上，再使预应力钢棒151两端的端板130分别紧贴在张拉板550和尾端模板530的内侧面，这样，在混凝土凝结硬化后，端板130将固定在支护桩的端面上。在步骤(7)中，将预应力钢棒的两端从固定孔中松开的步骤，具体包括：将螺栓531从固定孔中拆卸下来，就使得预应力钢棒151的两端与张拉板550和尾端模板530分离，从而可以将已凝结成型的支护桩从制造模具中吊出。

实施例六：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1h所示，在实施例一至实施例五中任一种支护桩的基础上，本实施例的支护桩的承载面114上设置有多个吊环102，通过吊环102可以悬吊起整根支护桩，便于支护桩的生产制作及后期施工。

作为本实施例的一种改进，吊环102可固定在连接部件上，连接部件可以呈杆状，连接部件的一部分或者全部埋设于桩身100中并与钢筋骨架固定相连，形成嵌入式吊环，能够增强吊环102的稳固性。其中，连接部件可通过绑扎、焊接或其他方式固定在钢筋骨架上。

作为本实施例的进一步改进，连接部件与钢筋骨架固定相连的固定位置满足如下条件：使得支护桩在起吊时，支护桩在自重作用下构件的跨中正弯矩与起吊点负弯矩相等。由此，可以保证起吊的稳定性。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，该制造模具可以是实施例一至实施例五中任意一种制造模具，以制造出本实施例的支护桩。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在上述实施例一至实施例五中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法，在步骤(5)之前，还包括如下步骤：将吊环102固定在钢筋骨架上,具体可将吊环102的下端通过焊接或绑扎等方式固定在钢筋骨架上，吊环102伸出到钢筋骨架上方一定距离，以便于在混凝土凝固后，吊环102可外露于支护桩。在步骤(5)中，在使用振捣器振捣混凝土时，应使吊环102外露于混凝土。在步骤(7)中，将已凝结的支护桩从制造模具中吊出的步骤，具体包括：将外露于支护桩的吊环102钩挂在吊运设备上，通过吊运设备将已凝结的支护桩从制造模具中吊出。本实施例在支护桩上埋设有吊环102，便于将已凝结的支护桩从制造模具中吊出，可以提升作业效率。

作为本实施例的一种改进，步骤(5)中，灌注的混凝土可将吊环102掩埋，在混凝土初凝前，通过压模在吊环102所在位置压出凹槽103，使得吊环102位于凹槽103中。因而这种制造方法所制造的支护桩，其吊环102不凸出于桩身100的外侧面，便于支护桩平稳对方以及在施工时沉桩顺畅。

实施例七：

本实施例提供一种支护桩，如图1a-1d所示，在实施例一至实施例六中任一种支护桩的基础上，本实施例的支护桩的支撑部120的截面形状为梯形，承载部110的截面形状为矩形，这种形状使得支护桩整体形状相对规则，在承载面114上的承载力相对均匀，也便于本实施例的支护桩砌筑成基坑围护墙。

对于此结构的支护桩，本实施例提供一种该支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例六中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：内衬板570的截面形状为梯形，从而可在两块内衬板570之间形成梯形的支撑部120，侧模板520与底模板510垂直设置，因而可形成截面形状为矩形的承载部110。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与实施例一至实施例六中任一种制造支护桩的方法的步骤相同，从而制造出本实施例的支护桩。

实施例八：

本实施例提供一种支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例七中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：张拉板550的内侧面设置有套管551，成型管560套接在套管551上。采用这种套接的方式，便于将成型管560设置在张拉板550上。

成型管560的内径可稍大于套管551的外径，从而使成型管560可套接在套管551上，在张拉板550移动时，套管551相对成型管560移动，套管551与成型管560互相套接的长度应小于张拉板550可移动的距离，以保证张拉完之后，成型管560仍可套接在套管551上。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在上述实施例一至实施例七中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法，步骤(4)具体为：将成型管560从尾端模板530的通孔插入到成型腔500中，沿底模板510的长度方向继续推动成型管560，使得成型管560套接在套管551上。这种操作方式简化了施工工艺，提升了生产效率。

实施例九：

本实施例提供一种支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例八中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：成型管560由多个可拆分的分管组合而成。将成型管560设置为由多个可拆分的分管组成，在安装时，可将分管逐节安装成成型管560，在拆卸时，可将成型管560逐节拆卸，可大大减少成型管在安装及拆卸过程中所占用的生产场地的空间。

作为本实施例的一种改进，分管的一端可设置拆模孔561，另一端可设置弹簧销，可将一根分管插入到另一根分管中，使弹簧销卡入到拆模孔561中，从而将两根分管组合连接。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在上述实施例一至实施例八中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法，在步骤(4)之前，还包括如下步骤：将多个分管组合连接成一根成型管560，以便于成型管560与张拉板550上的套管551进行可靠搭接，另一端伸出尾端模板530的通孔。步骤(6)中，将成型管从通孔中抽出的步骤，具体包括：在混凝土初凝前慢速转动成型管560以便于成型管560表面与混凝土不粘连后，将分管逐节从尾端模板560的通孔中抽出，且每抽出一个分管就将抽出的分管从成型管560上拆卸下来，这可以减少实施步骤(6)时对生产车间的空间占用。

实施例十：

本实施例提供一种支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例九中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：侧模板520与底模板510铰接，侧模板520相对底模板510转动，从而可以打开成型腔500，便于向成型腔500内放入钢筋骨架，也便于将已成型的支护桩从制造模具中吊出。

对于这种铰接结构，侧模板520和内衬板570可以是分离的，为了保证支护桩成型的精度，当侧模板520合模时，内衬板570紧贴侧模板520的内侧面，这样就不会有混凝土流入到内衬板570和侧模板520之间的缝隙中。

作为本实施例的一种改进，侧模板520与底模板510可通过铰接件523铰接，铰接件523可以是自锁铰链，带有自锁功能。当侧模板520合模时，将自锁铰链锁定，使得侧模板520不能转动，避免侧模板520打开，导致支护桩无法成型。当需要打开侧模板520时，可解除自锁铰链的锁定。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在上述实施例一至实施例九中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法，在步骤(1)之前，还包括如下步骤：将侧模板520打开，并可放置在地面上，这样，成型腔500两侧不受侧模板520的限制，呈开放状态，便于将钢筋骨架放置到成型腔500内。在步骤(1)和步骤(2)之间还包括如下步骤：将制造模具两侧的侧模板520合紧并固定，使内衬板570紧贴侧模板520的内侧面。步骤(7)具体包括：当混凝土凝固至预设强度时，把制造模具从高压釜中吊出，将预应力钢棒151的两端从固定孔中松开，打开侧模板520，将已凝结的支护桩从制造模具中吊出，完成支护桩的制造。

实施例十一：

本实施例提供一种支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例十中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：侧模板520的外侧面固定有多块加强肋板522，可大大增强侧模板520的强度，使得制造模具在张拉时不被压弯或失稳。

加强肋板522可包括竖向肋板和横向肋板，横向肋板可沿底模板510的长度方向延伸，竖向肋板可沿底模板510的厚度方向延伸，这种结构的加强肋板522可进一步增强侧模板520的结构强度。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与上述实施例一至实施例十中任一种制造支护桩的方法的步骤相同。

实施例十二：

本实施例提供一种支护桩的制造模具，如图2a-2f所示，在上述实施例一至实施例十一中任一种支护桩的制造模具的基础上，本实施例的制造模具还具有如下结构：底模板510内设置有中空腔体511。中空腔体511的存在，可以减少制作底模板510的用料，以降低制造模具的生产成本。

相应的，本实施例还提供一种使用本实施例的制造模具制造支护桩的方法，该方法所实施的步骤可以与上述实施例一至实施例十一中任一种制造支护桩的方法的步骤相同。

实施例十三：

本实施例提供一种使用上述任一实施例的制造模具制造支护桩的方法，如图2a-2k所示，在上述实施例一至实施例十二中任一种制造支护桩的方法的基础上，本实施例的制造支护桩的方法在步骤(1)和步骤(2)之间还包括如下步骤：使用张拉设备拉动张拉螺杆541至预应力钢棒151处于拉紧状态，再拧紧张拉螺母542。从而对预应力钢棒151进行预拉紧，便于步骤(2)的实施。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (14)

1.一种支护桩的制造模具，其特征在于：包括底模板、两块侧模板、尾端模板、前端模板和张拉板，所述前端模板、两块侧模板和尾端模板均固定在底模板上，所述张拉板放置在底模板上；所述尾端模板和张拉板分别设置在底模板长度方向的两端，所述前端模板位于张拉板的外侧，两块侧模板设置在底模板的两侧，所述尾端模板、张拉板、两块侧模板和底模板围合形成成型腔；所述张拉板和尾端模板上成对设置有多个固定孔，所述前端模板上设置有穿孔，所述张拉板的外侧面设置有沿底模板的长度方向延伸的张拉螺杆，所述张拉螺杆穿过所述穿孔，所述张拉螺杆伸出到前端模板外侧的部分套接有张拉螺母；所述成型腔内设置有沿底模板长度方向延伸的成型管，所述尾端模板上设置有通孔，所述成型管的一端设置在张拉板上，另一端穿过所述通孔并可在通孔中滑动；两块侧模板的内侧面均设置有位于底模板上的内衬板，所述内衬板的高度小于侧模板的高度，两块内衬板的相向面之间的距离在垂直底模板并向上的方向上逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的支护桩的制造模具，其特征在于：两块侧模板彼此平行设置，且两块侧模板的内侧面均设置有沿底模板长度方向延伸的凸块，所述凸块位于内衬板的上方。

3.根据权利要求2所述的支护桩的制造模具，其特征在于，两个凸块可组合形成一个圆柱体。

4.根据权利要求3所述的支护桩的制造模具，其特征在于：两个凸块的截面形状为半径相同的半圆形。

5.根据权利要求1所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述内衬板的顶部设置有成型面，所述成型面与底模板平行设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述张拉板的内侧面设置有套管，所述成型管套接在所述套管上。

7.根据权利要求1-5任一项所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述侧模板与底模板通过自锁铰链铰接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述侧模板的外侧面固定有多块加强肋板。

9.根据权利要求1-5任一项所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述内衬板的截面形状为梯形，所述侧模板与底模板垂直设置。

10.根据权利要求1-5任一项所述的支护桩的制造模具，其特征在于：所述成型管由多个可拆分的分管组合而成。

11.一种使用如权利要求1-9任一项所述的支护桩的制造模具制造支护桩的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在底模板上放置垫块，将钢筋骨架放置在所述垫块上，将钢筋骨架的预应力钢棒的两端固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中；

(2)使用张拉设备对所述张拉螺杆进行张拉，以带动所述张拉板沿张拉螺杆的轴向向外移动；

(3)当预应力钢棒的伸长率达到预设伸长率时，拧紧所述张拉螺母以限制所述预应力钢棒回缩；

(4)将成型管放入成型腔，并使成型管一端设置在张拉板上，另一端从所述尾端模板的通孔中伸出；

(5)向所述成型腔中满灌混凝土，并使用振捣器振捣密实，再将所述制造模具吊运至养护场地进行自然养护；

(6)在混凝土初凝前，将成型管从通孔中抽出，再把所述制造模具吊运至高压釜中进行养护；

(7)当混凝土凝固至预设强度时，把所述制造模具从所述高压釜中吊出，将预应力钢棒放张，再将已凝结成型的支护桩从制造模具中吊出，完成支护桩的制造。

12.根据权利要求11所述的制造支护桩的方法，其特征在于，在所述步骤(1)之前，还包括如下步骤：通过螺栓将固定有约束板的端板与预应力钢棒的两端连接固定；所述将钢筋骨架的预应力钢棒的两端固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中的步骤，具体包括：将预应力钢棒两端的螺栓固定到张拉板和尾端模板上成对设置的固定孔中，并使预应力钢棒两端的端板分别紧贴在张拉板和尾端模板的内侧面；所述将预应力钢棒的两端从固定孔中松开的步骤，具体包括：将螺栓从固定孔中拆卸下来。

13.根据权利要求11所述的制造支护桩的方法，其特征在于，所述步骤(5)之前，还包括如下步骤：将吊环固定在钢筋骨架上；所述步骤(5)中，在使用振捣器振捣混凝土时，使吊环外露于混凝土；所述将已凝结的支护桩从制造模具中吊出的步骤，具体包括：将外露于支护桩的吊环钩挂在吊运设备上，通过吊运设备将已凝结成型的支护桩从制造模具中吊出。

14.根据权利要求11所述的制造支护桩的方法，其特征在于，所述成型管由多个可拆分的分管组合而成；所述将成型管放入成型腔的步骤之前，还包括如下步骤：将多根分管组合成一根成型管；所述将成型管从通孔中抽出的步骤，具体为：将分管从通孔中逐节抽出并拆卸。

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