CN113858400B - 一种预制构件的组合模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预制构件的组合模具，涉及混凝土预制构件技术领域，能够适用于实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构两大体系的预制件制备，极大提高模具的使用频率和通用性，改善现有技术中因模具套数多导致的预制构件生产不便、成本高等问题；该组合模具包括：若干十字形模具，包括：十字形边框结构，用于提供支撑并为预制构件的生产提供水平向限制作用；至少四个端头组件，分设在十字形边框结构的四个端部并与十字形模具可拆卸连接，为预制构件的生产提供竖直向限制作用；若干用于连接相邻十字形模具的中间件，包括：中间支撑板组件，连接端头组件；中间连接件，连接边框结构。本发明提供的技术方案适用于预制件制备的过程中。

Description

一种预制构件的组合模具

技术领域

本发明涉及混凝土预制构件技术领域，尤其涉及一种预制构件的组合模具。

背景技术

实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构，这两种体系均是由单元拼接而成的。二者的结构形式基本相同，但由于这两种体系安置在建筑物的不同位置，于是就决定了两者的差异性，主要的区别在于二者组成单元的尺寸不同，出筋的直径不同。实验空腹夹层板结构的尺寸要比结构屋面层结构的尺寸大，前者下层构件预埋8mm厚的U形钢板，下层构件的出筋直径较小，上层构件的出筋直径较大；后者下层构件的出筋直径较大，上层构件的出筋直径较小。

实验空腹夹层板结构由20个单元组成，结构屋面层结构由21个单元组成，不同体系组成单元的尺寸不同，且同一体系中每个单元中剪力键的尺寸不一样。于是这两种体系的单元种类就是41种。按照建筑用墙板、叠合板和楼梯等构件用模具的设计思路，每预制一种单元，就需要一套模具，且模具的通用性较差，很难进行互换。预制41种单元，就需要41套模具，增加了模具的制造成本。

因此，有必要研究一种预制构件的组合模具来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种预制构件的组合模具，能够适用于实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构两大体系的预制件制备，极大提高模具的使用频率和通用性，改善现有技术中因模具套数多导致的预制构件生产不便、成本高等问题。

一方面，本发明提供一种预制构件的组合模具，其特征在于，所述组合模具包括：

若干十字形模具，包括：

十字形边框结构，用于提供支撑并为预制构件的生产提供水平向限制作用；

至少四个端头组件，分设在十字形边框结构的四个端部并与十字形模具可拆卸连接，为预制构件的生产提供竖直向限制作用；

若干分设在端头组件外端部的端面连接件；

若干用于连接相邻十字形模具的中间件，包括：

中间支撑板组件，用于连接相邻两个十字形模具的端头组件；

中间连接件，用于连接相邻两个十字形边框结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述十字形边框结构包括四个整体呈直角结构的边模组件；

所述边模组件均包括上边模、下边模和挡件组合；

所述上边模、所述下边模和所述挡件组合均为具有宽度的直角形，所述上边模、所述挡件组合和所述下边模依次固定连接；具有宽度的直角形是指俯视为直角形，正视具有一定高度(即具有的宽度)；

所述上边模和所述下边模的直角边长度均相同，所述挡件组合的两个直角边长度可调。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上边模和所述下边模的宽度相同或不同。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上边模、所述下边模和所述挡件组合的两个直角边均通过宽度匹配的直角连接件固定连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述端头组件包括上端头件、下端头件和侧端头件；

所述上端头件和所述下端头件平行且上下重叠设置，所述上端头件和所述下端头件的端部分别与所述侧端头件的上、下两端垂直连接；所述上端头件、所述下端头件和所述侧端头件形成横躺的“U”形结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述端头组件与所述十字形边框结构连接时开口朝外；所述十字形边框结构高于所述端头组件，且所述端头组件设于所述十字形边框结构纵向的中部位置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，通过调整所述端头组件与所述十字形边框结构的设置位置，制备十字形立柱或一字型立柱。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述组合模具还包括至少四个拉杆组件，且分设在所述十字形边框结构的四个端部，用于将形成同一端部的两个边模组件拉紧，防止混凝土浇筑时变形。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，拉杆组件包括两根立柱和至少一根拉杆；

所述两根立柱分立在该十字形边框结构端部的两侧；

所述拉杆的两端分别与所述两根立柱可拆卸连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述组合模具还包括若干设置在所述十字形模具外围的辅助筋，用于加强固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述辅助筋包括直拉筋和斜拉筋。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明的组合模具，将实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构两大体系的预制件模板套数从41套压缩为一套，极大提高模具使用频率和通用性；

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：由于本发明模具套数的降低，能够极大改善因模具套数多导致的预制构件生产不便、成本高等问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的组合模具结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的边模组件结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的端头组件结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的中间支撑板组件结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的拉杆组件结构示意图。

1、边模组件；2、端头组件；3、中间支撑板组件；4、中间连接件；5、拉杆组件；6、斜拉筋；7、端面连接件；

101、上边模；102、下边模；103、直角连接件；104、边模左挡件；105、边模右挡件；

201、上端头件；202、下端头件；203、侧端头件；

501、立柱；502、拉杆。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

针对现有技术的不足，本发明提供一种预制构件的组合模具。通过仔细分析实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构这两大结构体系，发现同一结构体系中不同单元总体尺寸相同，区别在于不同单元剪力键的尺寸不同，针对这一特点，提出了组合模具的设计方案，降低模具的成本。理论上将所需模具的套数由41套压缩为1套，能够满足预制实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构单元的需求。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

组合模具是由一块块结构件拼接而成，为了装拆方便部分结构件可以预先拼接成一个组件，结构件和结构件之间、结构件与组件之间、构件和构件之间都是通过快拆销连接，方便拆装。预先拼接成一个组件，在现场使用情况来看是可行的，这样可以节省组合模具安装的时间，提高模具安装的效率。

如图1所示，组合模具主要包括至少四个边模组件1、至少四个端头组件2和至少四组拉杆组件5。根据情况还可以包括若干中间支撑板组件3和若干中间连接件4。另外还包括所需辅件，辅件在组合模具中主要起到连接的作用，包括快拆销、直拉筋、斜拉筋6和端面连接件7等。

一个具体实施方式中，在一套组合模具中包括一组或两组边模组件，每组边模组件包括左上、左下、右上、右下四个边模组件1，四个边模组件之间均具有间距，整体构成十字形边框结构，是本申请铝模板的主要组成部分。四个边模组件优选结构相同的对称件，便于不同边模组件任意组装，边模组件与其他组件的连接均通过快拆销实现。如图2所示，每个边模组件1均包括上边模101、下边模102、边模左挡件104和边模右挡件105，上边模101和下边模102均为具有一定宽度的直角形，两个直角边通过直角连接件103固定连接。上边模101的两个直角边宽度相同，下边模102的两个直角边宽度相同。上边模101和下边模102之间设有挡件组合，挡件组合也为直角形，上端与上边模101固定连接，下端与下边模102固定连接。挡件组合包括边模左挡件104和边模右挡件105，边模左挡件104和边模右挡件105的宽度可以相同也可以不同，根据实际情况确定。边模左挡件104和边模右挡件105之间通过宽度匹配的直角连接件连接。

在该实施例中，在一套组合模具中包括一组或两组端头组件，每四个端头组件构成一组，分设在前面形成的十字形边框结构的四个端，主要用于预制剪力键结构。为了适应不同尺寸剪力键的制备，端头组件设计成了一种组合的且可快速调整的结构形式，这种结构形式也是该套模板作为组合模板的重要依据。具体地，如图3所示，每个端头组件均包括上端头件201、下端头件202和侧端头件203。上端头件201和下端头件202平行且上下重叠设置，上端头件201和下端头件202端部分别与侧端头件203的上端和下端垂直连接，形成横躺的“U”形结构。使用时，四个端头组件分别置于十字形边框结构的四个端，上端头件201与对应处上边模101可拆卸连接，下端头件202与对应处下边模102可拆卸连接。预制不同尺寸剪力键的单元，选用不同尺寸的结构件拼接端头组件，拼接完成的端头组件，与模具的其他组成部分进行装配，就得到了预制该单元的模具。

具体地，通过调整侧端头件203与边模组件中挡件组合的相对位置，可以获得不同类型的立柱产品，包括十字形立柱和一字型立柱。

作为一种具体实施方式，边模组件和端头组件均是由若干不同规格的槽形钢固定连接后构成，所有槽型钢的槽口均朝外侧。

中间支撑板组件3安装在两组边模组件的相邻端头组件之间，作为相邻端头组件的延长实现连接。组合时，两组边模组件分别形成十字形边框结构，两个十字形边框结构的邻近端相对，使两个十字形边框结构处于同一轴线上。相对的两端的端头组件之间具有一定距离。如图4所示，中间支撑板组件3是由若干槽型钢拼接成的板状，该板状设于两个端头组件之间，实现两个端头组件的连接。其中包括连接两个上端头件201和连接两个下端头件202，上面的中间支撑板组件3用于支撑浇筑时上面的混凝土，下面的中间支撑板组件3作为盖板用于底层混凝土的成模限制，防止浇筑时漏浆。中间支撑板组件3的两侧分别可拆卸设有中间连接件4，用于限制浇筑时混凝土的流窜。

一个具体实施方式中，如图1和图5所示，拉杆组件5包括两根立柱501和两根拉杆502，两根立柱分立在边模组件形成的十字形边框结构任意一端的两侧，两根拉杆502平行设置，每根拉杆502的两端分别与这两个立柱501可拆卸连接，用于将边模组件拉紧，消除边模组件与端头组件之间的间隙，同时拉杆502位于对应的上边模101或中间支撑板组件3的下方，还能够对上边模101或中间支撑板组件3起到一定的支撑作用。优选，在十字形边框结构的每一端均设置至少一组拉杆组件。

辅件在组合模具中主要起到连接的作用，包括快拆销、直拉筋、斜拉筋6和端面连接件7。快拆销用于实现不同组件之间的连接，实现组件间的快速组装和拆卸，将不同规格的组件进行连接后形成适用于不同规格预制件的制造模具。斜拉筋6作为一种加强性辅助件，用于对组合模具力量薄弱的位置进行辅助，安装位置多变，如图1所示，将斜拉筋6设置在上边模101的两个直角边之间，用于加强，防止混凝土浇筑后的重量和凝固过程中的力度变化对边模组件造成变形。端面连接件7设置在组合模具的外端，与端头组件组合使用，作用是帮助形成预制件所需的端形，最常用的，是将端面连接件设置在端头组件的外端部，且分别与端头组件以及两端的边模组件固定连接，阻挡浇筑的混凝土流出。端面连接件7上设有若干钢筋孔，用于在制备预制件时将需要的预制件中的钢筋穿设在其中，然后进行混凝土浇筑，制备出钢筋混凝土预制件。端面连接件7处还设有直拉筋，直拉筋的两端分别与该端对应的两个边模组件可拆卸连接，用于固定和加强端面连接件的强度，以防浇筑混凝土后把模具涨开。

组合模具的安装和拆卸是一对相反的过程，下面重点介绍组合模具的安装过程。组合模具的几大主要组成部分，如边模组件、端头组件、中间支撑板组件和拉杆组件，在组合模具安装前均是事先装配好的，作为一个整体进行装配，装配后各个组件之间通过快拆销进行连接，既节省了装拆时间，又方便进行调整。边模组件按左右可以分为左边模组件和右边模组件，二者是对称件，下文介绍的铝模板上包括四套左边模组件、四套右边模组件和八套端头组件。组装步骤包括：(1)安装最左侧的两个边模组件；(2)在前一步安装的边模组件上安装端头组件2；(3)安装与前两个相对的另外两个边模组件，完成第一个十字边框结构的安装；(4)安装第一个十字边框结构对应的上、下、右三个端头组件；(5)同样的顺序安装第二个十字边框结构及相应的端头组件，并保证两个十字边框结构之间的间距符合预制件的要求；(6)安装两个十字边框结构之间的中间支撑板组件；(7)安装相应的中间连接件；(8)在两个十字边框结构的所有端均安装拉杆组件；(9)安装其他辅件，包括斜拉筋和端面连接件；(10)尺寸、间隙和错位检查，并进行调整，完成整个安装过程。

本发明把模具套数从41套压缩为一套，能够应用于预制实验空腹夹层板结构和结构屋面层结构的单元，根据构件不同剪力键结构，以最小尺寸剪力键为基本型，规定某一尺寸为固定模数进行长度扩展，达到一种组合模具生产多种构件的目的，模具存放按照一定规则进行分组存放，需要组装时对应模具标记直接安装即可，非常方便快捷，不易出错。模具选材方面：建筑预制构件多采用钢质模具，钢质模具的刚强度大，但重量也大。起初本发明模具采用的材质也是钢，但从实验现场情况来看，钢质模具重量大，操作极为不方便，装拆需要借助天车。组合模具的零件数量较多，若选用钢作为其材质，使用时效率非常低。为了减轻模具的重量，且能保证模具在使用时具有足够的刚强度要求，开发了铝质模具，解决了钢质模具存在的问题，可以减少吊车使用频率，实现人工搬运。对网格式构件外露钢筋位置和规格进行归纳分类整理，研制组合式钢筋定位工装，满足各规格型号外露钢筋定位需要。通过上述技术方案，可以实现：1)一种组合模具适用多种网格式构件生产，节约模具消耗70％以上；2)人工即可实现搬运作业，无需配备吊车等辅助设备；3)铝合金模具回收价值高，一般为原始成本的60％以上，节约投资成本；4)构件钢筋定位精度±2mm，有效降低构件现场施工工作量，提升工作效率约20％。

以上对本申请实施例所提供的一种预制构件的组合模具，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种预制构件的组合模具，其特征在于，所述组合模具包括：

若干十字形模具，包括：

十字形边框结构，用于提供支撑并为预制构件的生产提供水平向限制作用；

至少四个端头组件，分设在十字形边框结构的四个端部并与十字形模具可拆卸连接，为预制构件的生产提供竖直向限制作用；

若干分设在端头组件外端部的端面连接件；

若干用于连接相邻十字形模具的中间件，包括：

中间支撑板组件，用于连接相邻两个十字形模具的端头组件；

中间连接件，用于连接相邻两个十字形边框结构；

所述十字形边框结构包括四个整体呈直角结构的边模组件；

所述边模组件均包括上边模、下边模和挡件组合；

所述上边模、所述下边模和所述挡件组合均为具有宽度的直角形，所述上边模、所述挡件组合和所述下边模依次固定连接；

所述上边模和所述下边模的直角边长度均相同，所述挡件组合的两个直角边长度可调；

所述端头组件包括上端头件、下端头件和侧端头件；

所述上端头件和所述下端头件平行且上下重叠设置，所述上端头件和所述下端头件的端部分别与所述侧端头件的上、下两端垂直连接；所述上端头件、所述下端头件和所述侧端头件形成横躺的“U”形结构。

2.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，所述上边模和所述下边模的宽度相同或不同。

3.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，所述上边模、所述下边模和所述挡件组合的两个直角边均通过宽度匹配的直角连接件固定连接。

4.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，所述端头组件与所述十字形边框结构连接时开口朝外；所述十字形边框结构高于所述端头组件，且所述端头组件设于所述十字形边框结构纵向的中部位置。

5.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，通过调整所述端头组件与所述十字形边框结构的设置位置，制备十字形立柱或一字型立柱。

6.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，所述组合模具还包括至少四个拉杆组件，且分设在所述十字形边框结构的四个端部，用于将形成同一端部的两个边模组件拉紧，防止混凝土浇筑时变形。

7.根据权利要求6所述的预制构件的组合模具，其特征在于，拉杆组件包括两根立柱和至少一根拉杆；

所述两根立柱分立在该十字形边框结构端部的两侧；

所述拉杆的两端分别与所述两根立柱可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的预制构件的组合模具，其特征在于，所述组合模具还包括若干设置在所述十字形模具外围的辅助筋，用于加强固定。

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