CN115922881A - 一种预制圆柱的模具及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及预制圆柱施工技术领域，具体公开了一种预制圆柱的模具及施工方法；其中模具包括顶面呈倾斜设置的支撑架、安装在支撑架上且截面呈圆弧状的底模、两组与底模沿其长方向两侧分别连接的侧模、以及位于两组侧模之间且沿底模长方向设置的若干组顶模组件、以及安装在底模上且沿其长方向设置的端模；所述顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面依次连接形成截面为圆形的圆柱腔；所述端模位于圆柱腔内且与顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面分别抵接。并公开了预制圆柱的施工方法；能够有效的实现圆柱的预制，有效的提高预制圆柱生产效率及产品质量，施工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及预制圆柱施工技术领域，更具体地讲，涉及一种预制圆柱的模具及施工方法。
背景技术
目前，装配式建筑预制柱是将柱子在工厂浇筑成型，再将其运输至施工现场，通过吊装节点连接将预制柱安装到位，具有施工速度快、质量可靠、节约资源、保护环境、减少噪音等优点。
目前装配式预制构件中预制柱是一种常见的预制构件结构形式，但预制方柱较多，较少生产预制圆柱，一般建筑中实心圆柱大多为现浇工艺生产。因预制柱高度一般较高，且截面为圆形，若采用卧式生产方式无法进行浇筑及振捣，若采用立式施工方式则模具需要制作专用的较高的支撑架，为了防止模具倾倒，另外还需要制作专用的操作平台，便于工人站立进行混凝土浇筑及振捣。这种方式模具加工成本较高且不便于工人作业，且有较高的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种预制圆柱的模具及施工方法，能够有效的实现圆柱的预制，有效的提高预制圆柱生产效率及产品质量，施工效率高。
本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
一种预制圆柱的模具，包括顶面呈倾斜设置的支撑架、安装在支撑架上且截面呈圆弧状的底模、两组与底模沿其长方向两侧分别连接的侧模、以及位于两组侧模之间且沿底模长方向设置的若干组顶模组件、以及安装在底模上且沿其长方向设置的端模；
所述顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面依次连接形成截面为圆形的圆柱腔；所述端模位于圆柱腔内且与顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面分别抵接。
在一些可能的实施方式中，为了便于后期脱模，避免在脱模过程中造成圆柱的损坏；
所述底模的弧长为d，所述圆柱腔的周长为D，其中
在一些可能的实施方式中，为了有效的圆柱的浇筑，并使得所成型的圆柱符合装配要求；
所述端模包括位于圆柱腔底端的底端模、以及与底端模同轴设置且位于圆柱腔定位的顶端模；
所述底端模的内侧设置有凸台；
所述顶端模包括呈圆盘状的中心盘、多组沿中心盘周向均匀设置且与中心盘连接的扇形模；多组扇形模依次连接形成用于安装中心盘的安装腔。
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现根据不同长度要求的圆柱进行圆柱预制施工；
所述顶模组件包括沿圆柱腔的长方向设置且设置在靠近底端模一侧的下端顶模、与上端顶模平行设置且位于靠近顶端模一侧的顶端顶模、以及位于顶端顶模与下端顶模之间的中顶模；
在所述顶端顶模上设置有与圆柱腔连通的浇筑口。
在一些可能的实施方式中，为了便于圆柱施工；
所述下端顶模与中顶模结构相同，包括多组结构相同且沿圆柱腔轴向依次设置的弧形模板；多组所述弧形模板的内侧面在同一个面上。
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于顶端顶模部分圆柱所对于的混凝土进行浇筑；
所述顶端顶模包括多块弧形模板；所述浇筑口设置在远离中顶模一侧的一块弧形模板上。
在一些可能的实施方式中，
所述底端模分别与底模、侧模、下端顶模远离顶端模的一侧连接，所述顶端模位于圆柱腔内且分别与底模、侧模、顶端顶模的内侧面抵接。
在一些可能的实施方式中，
在所述底端模上安装有灌浆套筒定位器，所述灌浆定位器位于圆柱腔内；在所述下端顶模上设置有用于灌浆管穿过的通孔，所述通孔为多个且沿圆柱腔的周向均匀设置。
一种预制圆柱的施工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1:依次底模安装、钢筋骨架绑扎、灌浆套筒安装、端模安装；具体包括以下：
步骤S11:将底模安装在支撑架上；
步骤S12:钢筋骨架绑扎，将端模安装在钢筋骨架上，
步骤S13:将安装有端模的钢筋骨架安装在圆柱腔内；
步骤S14:采用软管与灌浆套筒连接；
步骤S2:下端顶模安装，对下端顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S3:中顶模安装，对中顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S4:上端顶模安装，通过浇筑口进行上端顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S5:在上端顶模对应的混凝土部分初凝后且在终凝前拆除设置有浇筑口的弧形模板，采用收面装置对露出混凝土的表面进行收面处理；
步骤S6：脱模，完成施工。
在一些可能的实施方式中，为了有效的使得收面处理不会对圆柱收面部位造成外表面变化；
所述收面装置包括与圆柱腔外侧曲率一致的弧面刮刀、安装在弧形刮刀外侧的手柄。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过多段式浇筑，避免预制圆柱浇筑过程中因圆柱腔深度过深振捣不充分引起的预制构件表面形成蜂窝麻面及大面积气泡孔，为后续预制件成型的表观质量提供了保证；
本发明解决了预制圆柱立立式施工工艺及卧式施工工艺的缺点，对比立式施工工艺减轻了模具重量，节约了生产制造成本，规避了立式施工工艺振捣时需要登高操作的安全隐患及模腔深度过深的排泡困难的问题；对比常规的卧式施工工艺解决了圆弧面作为收光面无法成型及收面难度较大的问题，提升生产效率及构件成型后表观质量。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明中顶端模的结构示意图；
图4为本发明中底端模的结构示意图；
图5为本发明中底模与支撑架的里阿尼额关系示意图；
图6本本发明组装完成后的结构示意图；
其中：1、支撑架；2、底模；3、侧模；4、顶模组件；41、下端顶模；42、中顶模；43、顶端顶模；431、浇筑口；5、端模；51、底端模；511、凸台；52、顶端模；521、中心盘；522、扇形模；100、圆柱腔。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”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。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明进行详细说明。
如图1-图6所示：
一种预制圆柱的模具，包括顶面呈倾斜设置且与水平面形成夹角A的支撑架1、安装在支撑架1上且截面呈圆弧状的底模2、两组与底模2沿其长方向两侧分别连接的侧模3、以及位于两组侧模3之间且沿底模2长方向设置的若干组顶模组件4、以及安装在底模2上且沿其长方向设置的端模5；
所述顶模组件4的内侧面、侧模3的内侧面、底模2的内侧面依次连接形成截面为圆形的圆柱腔100；所述端模5位于圆柱腔100内且与顶模组件4的内侧面、侧模3的内侧面、底模2的内侧面分别抵接。
优选的，支撑表顶面与水平面所形成的夹角A，主要根据所成型圆柱的长度进行设置；使得在浇筑混凝土时，不需要搭设其他操作平台而能够直接进行浇筑即可。
在施工时，首先根据圆柱的长度和直径，得到圆柱腔100的长度和内径；随后进行钢筋骨架绑扎，在钢筋骨架绑扎完毕后将端模5安装在钢筋骨架的两端，并使得两组端模5之间的距离与圆柱的长度相等；随后通过吊装等方式将安装有端模5的钢筋骨架安装在圆柱上内，并使得端模5与圆柱腔100同轴；
钢筋骨架安装完成后，进行在底模2上依次进行侧模3安装、顶模组件4安装；
需要说明的是，顶模组件4采用分段安装，每段安装完成后将进行混凝土浇筑，随后再进行下一段顶模组件4安装和混凝土浇筑，如此反复完成整根圆柱的浇筑施工；
采用本发明有效的实现了圆柱的预制成型施工；采用将底模2倾斜设置，使得分段浇筑过程部分混凝土将形成一个与水平面平行的平面；在下一次混凝土浇筑时，该平面将作为连接面与新浇筑的混凝进行连接。
在一些可能的实施方式中，为了便于后期脱模，避免在脱模过程中造成圆柱的损坏；
所述底模2的弧长为d，所述圆柱腔100的周长为D，其中
圆柱腔100的周长与圆柱的周长相同；
底模2内侧的弧长，为圆柱周长的一半，这样使得在进行脱模时，底模2不会对所成型的圆柱造成夹模，使得与圆柱与底模2的分离更加方便。
在一些可能的实施方式中，为了有效的圆柱的浇筑，并使得所成型的圆柱符合装配要求；
所述端模5包括位于圆柱腔100底端的底端模51、以及与底端模51同轴设置且位于圆柱腔100定位的顶端模52；
所述底端模51的内侧设置有凸台511；顶端模52上设置有出筋孔，其数量根据钢筋骨架中主筋的数量来确定；
优选的，凸台511呈圆台状且与底端模51同轴设置；使得所成型的圆柱底部将形成一个键槽，键槽实现了圆柱与后浇筑混凝土的共同受力和连接作用。
所述顶端模52包括呈圆盘状的中心盘521、多组沿中心盘521周向均匀设置且与中心盘521连接的扇形模522；多组扇形模522依次连接形成用于安装中心盘521的安装腔。
优选的，扇形模522为四组且结构相同，依次连接形成圆环结构，其内孔为安装腔；通过连接件实现扇形模522与中心盘521的连接。
脱模时，首先将侧模3进行拆除，在侧模3拆除后对于四组扇形模522拆除，最后将中心盘521进行拆除。
采用扇形模522与中心盘521相互配合连接形成顶端模52，有效的避免了因圆柱外漏钢筋较多，直径较大，难以脱模的现状，有效提升了脱模效率及构件成型质量；
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现根据不同长度要求的圆柱进行圆柱预制施工；
所述顶模组件4包括沿圆柱腔100的长方向设置且设置在靠近底端模51一侧的下端顶模41、与上端顶模平行设置且位于靠近顶端模52一侧的顶端顶模43、以及位于顶端顶模43与下端顶模41之间的中顶模42；
在所述顶端顶模43上设置有与圆柱腔100连通的浇筑口431。
本发明在下端顶模41和中顶模42上不设置浇筑口431，在浇筑与下端顶模41对应部分的圆柱时，由于中顶模42、顶端顶模43并未安装，将形成一个与圆柱腔100内部连通的开口，该开口将作为浇筑口431实现混凝土浇筑；
相同的，在进行中顶模42对于部分圆柱浇筑时，顶端顶模43并未安装，顶端顶模43的安装位置将作为浇筑口431实现该部分对应混凝土的浇筑；
在进行顶端顶模43对应部分混凝土浇筑时，此时将圆柱腔100将完毕被封闭，故采用在顶端顶模43上设置浇筑口431来实现该部分混凝土浇筑，当该部分混凝土初凝后且且未达到终凝前，将浇筑口431部分的顶端顶模43拆分，采用收面机构进行对该部分进行混凝土的表面进行收面处理即可。
在一些可能的实施方式中，为了便于圆柱施工；
所述下端顶模41与中顶模42结构相同，包括多组结构相同且沿圆柱腔100轴向依次设置的弧形模板；多组所述弧形模板的内侧面在同一个面上。
在一些可能的实施方式中，为了有效的实现对于顶端顶模43部分圆柱所对于的混凝土进行浇筑；
所述顶端顶模43包括多块弧形模板；所述浇筑口431设置在远离中顶模42一侧的一块弧形模板上。
采用相互的弧形模板来组成下端顶模41、中顶模42、顶端模52板，这样使得对于本发明的加工更加方便，在使用时也不需要由于位置不同的弧形模板；从而有效的提高了施工效率。
在一些可能的实施方式中，
所述底端模51分别与底模2、侧模3、下端顶模41远离顶端模52的一侧连接，所述顶端模52位于圆柱腔100内且分别与底模2、侧模3、顶端顶模43的内侧面抵接。
底端模51板与侧模3、下端顶模41、底模2远离顶端模52的一侧连接；顶端模52将位于圆柱腔100内，且与圆柱腔100的直径一致。
在一些可能的实施方式中，
在所述底端模51上安装有灌浆套筒定位器，所述灌浆定位器位于圆柱腔100内；在所述下端顶模41上设置有用于灌浆管穿过的通孔，所述通孔为多个且沿圆柱腔100的周向均匀设置。
灌浆套筒定位器其主要用于对于钢筋骨架上的灌浆套筒进行定位，避免在施工过程中灌浆套筒出现移位的情况；通孔的数量与与灌浆套筒的数量相同一一对应设置，实现将灌浆管的一端伸出圆柱腔100。
优选的，灌浆管为软管。
一种预制圆柱的施工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1:依次底模2安装、钢筋骨架绑扎、灌浆套筒安装、端模5安装；具体包括以下：
步骤S11:将底模2安装在支撑架1上；
步骤S12:钢筋骨架绑扎，将端模5安装在钢筋骨架上，
步骤S13:将安装有端模5的钢筋骨架安装在圆柱腔100内；
步骤S14:采用软管与灌浆套筒连接，并使得软管的另外一端穿过通孔位于圆柱腔100的外侧；
步骤S2:下端顶模41安装，对下端顶模41对应的圆柱腔100部分进行混凝土浇筑；
步骤S3:中顶模42安装，对中顶模42对应的圆柱腔100部分进行混凝土浇筑；
步骤S4:上端顶模安装，通过浇筑口431进行上端顶模对应的圆柱腔100部分进行混凝土浇筑；
步骤S5:在上端顶模对应的混凝土部分初凝后且在终凝前拆除设置有浇筑口431的弧形模板，采用收面装置对露出混凝土的表面进行收面处理；
步骤S6：脱模，完成施工；
在进行脱模时，首先进行侧模3、顶模组件4的拆除；然后进行端模5的拆除；最后将圆柱与底模2分离。
在一些可能的实施方式中，为了有效的使得收面处理不会对圆柱收面部位造成外表面变化；
所述收面装置包括与圆柱腔100外侧曲率一致的弧面刮刀、安装在弧形刮刀外侧的手柄。
本发明通过多段式浇筑，避免预制圆柱浇筑过程中因圆柱腔深度过深振捣不充分引起的预制构件表面形成蜂窝麻面及大面积气泡孔，为后续预制件成型的表观质量提供了保证；
本发明解决了预制圆柱立立式施工工艺及卧式施工工艺的缺点，对比立式施工工艺减轻了模具重量，节约了生产制造成本，规避了立式施工工艺振捣时需要登高操作的安全隐患及模腔深度过深的排泡困难的问题；对比常规的卧式施工工艺解决了圆弧面作为收光面无法成型及收面难度较大的问题，提升生产效率及构件成型后表观质量。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种预制圆柱的模具，其特征在于，包括顶面呈倾斜设置的支撑架、安装在支撑架上且截面呈圆弧状的底模、两组与底模沿其长方向两侧分别连接的侧模、以及位于两组侧模之间且沿底模长方向设置的若干组顶模组件、以及安装在底模上且沿其长方向设置的端模；
所述顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面依次连接形成截面为圆形的圆柱腔；所述端模位于圆柱腔内且与顶模组件的内侧面、侧模的内侧面、底模的内侧面分别抵接。
2.根据权利要求1所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述底模的弧长为d，所述圆柱腔的周长为D，其中
3.根据权利要求1所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述端模包括位于圆柱腔底端的底端模、以及与底端模同轴设置且位于圆柱腔定位的顶端模；
所述底端模的内侧设置有凸台；
所述顶端模包括呈圆盘状的中心盘、多组沿中心盘周向均匀设置且与中心盘连接的扇形模；多组扇形模依次连接形成用于安装中心盘的安装腔。
4.根据权利要求3所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述顶模组件包括沿圆柱腔的长方向设置且设置在靠近底端模一侧的下端顶模、与上端顶模平行设置且位于靠近顶端模一侧的顶端顶模、以及位于顶端顶模与下端顶模之间的中顶模；
在所述顶端顶模上设置有与圆柱腔连通的浇筑口。
5.根据权利要求4所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述下端顶模与中顶模结构相同，包括多组结构相同且沿圆柱腔轴向依次设置的弧形模板；多组所述弧形模板的内侧面在同一个面上。
6.根据权利要求5所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述顶端顶模包括多块弧形模板；所述浇筑口设置在远离中顶模一侧的一块弧形模板上。
7.根据权利要求3所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，所述底端模分别与底模、侧模、下端顶模远离顶端模的一侧连接，所述顶端模位于圆柱腔内且分别与底模、侧模、顶端顶模的内侧面抵接。
8.根据权利要求4所述的一种预制圆柱的模具，其特征在于，在所述底端模上安装有灌浆套筒定位器，所述灌浆定位器位于圆柱腔内；在所述下端顶模上设置有用于灌浆管穿过的通孔，所述通孔为多个且沿圆柱腔的周向均匀设置。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种预制圆柱的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1:依次底模安装、钢筋骨架绑扎、灌浆套筒安装、端模安装；具体包括以下：
步骤S11:将底模安装在支撑架上；
步骤S12:钢筋骨架绑扎，将端模安装在钢筋骨架上，
步骤S13:将安装有端模的钢筋骨架安装在圆柱腔内；
步骤S14:采用软管与灌浆套筒连接；
步骤S2:下端顶模安装，对下端顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S3:中顶模安装，对中顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S4:上端顶模安装，通过浇筑口进行上端顶模对应的圆柱腔部分进行混凝土浇筑；
步骤S5:在上端顶模对应的混凝土部分初凝后且在终凝前拆除设置有浇筑口的弧形模板，采用收面装置对露出混凝土的表面进行收面处理；
步骤S6：脱模，完成施工。
10.根据权利要求9所述的一种预制圆柱的施工方法，其特征在于，所述收面装置包括与圆柱腔外侧曲率一致的弧面刮刀、安装在弧形刮刀外侧的手柄。
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