CN207656905U - 一种预制高强混凝土桥墩的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种预制高强混凝土桥墩的成型模具。该模具包括上模、下模、尾板和固定板；上模设置有筋板、合模孔和跑轮；下模设置有筋板、合模螺栓和跑轮；固定板包括内板、外板、加强杆、张拉杆和锁紧螺母，加强杆设置在内板和外板之间，张拉杆通过锁紧螺母固定在外板上，内板上设置有两层以上的固定孔，外板上设置有一层以上的固定孔；尾板上设置有卡台、连接孔以及两层以上的固定孔；模具合拢后的内腔截面的形状是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上；在上模和下模合拢的位置处设有可相互咬合封闭的凹槽和凸条。利用该模具生产的桥墩具有力学性能优、混凝土强度等级高、经济高效等优点。

Description

一种预制高强混凝土桥墩的成型模具

技术领域

本实用新型涉及建筑桥梁技术领域，具体涉及一种预制高强混凝土桥墩的成型模具。

背景技术

在公路和市政道路中的高架桥墩中，大多采用现场浇筑式。现场浇筑的混凝土桥墩受现场环境影响较大，如雨天施工，对于市区高架的桥墩的质量和施工工期无法保证，对周围的环境也会产生一定破坏。另外，由于现场浇筑式的桥墩是在施工现场直接将混凝土填充进预制好的钢筋中，经自然养护成型，其混凝土强度影响因素多。当桥墩为空心截面时，采用双模的结构形式，模具安装复杂、工期长，且这种工艺生产混凝土桥墩存在钢筋笼制作复杂、桩身混凝土抗压和抗渗能力较差、存在耐久性较差、易出现裂缝等诸多问题，质量得不到保证，浇筑制作时消耗混凝土、钢材等材料过多且浪费国家资源。

由此，部分工程的桥墩由现浇转变成工厂预制，但在预制桥墩的制作工艺中，普遍存在机械化程度不高，尤其是在钢筋骨架笼的制作上，仍然较多的依靠人工绑扎进行，这不仅影响工作效率，还会导致钢筋笼因人为因素的原因存在牢固性差，主筋容易滑动，预制桥墩成型过程中，容易发生主筋错位，甚至出现主筋外露等严重质量问题。

目前对于常用的模具如圆形、正方形等，这种模具的结构和配件适合用于制作管桩和空心方桩等预制桩产品，不适用于桥梁用的异形桥墩的生产，因此，需对现有的模具结构进行改进及重新设计不同的生产用配件。

发明内容

为克服以上问题，本实用新型提供一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，利用该模具生产的桥墩具有力学性能优、混凝土强度等级高、工厂制作、生产工艺简单方便、吊装运输便捷、经济高效等优点。

为解决技术问题，本实用新型采用如下方式实现：

一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，包括上模、下模、尾板和固定板；所述上模设置有筋板、合模孔和跑轮；所述下模设置有筋板、合模螺栓和跑轮；所述固定板包括内板、外板、加强杆、张拉杆和锁紧螺母，所述加强杆设置在内板和外板之间，所述张拉杆通过锁紧螺母固定在外板上，所述内板上设置有两层以上的固定孔，所述外板上设置有一层以上的固定孔；所述尾板上设置有卡台、连接孔以及两层以上的固定孔；所述模具合拢后的内腔截面的形状是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上；在所述上模和下模合拢的位置处设有可相互咬合封闭的凹槽和凸条。

进一步地，所述卡台的形状是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上。

进一步地，所述内板和外板的形状均是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上。

进一步地，所述圆弧段所在圆的直径为所述直线段长度的1.5倍～2.5倍。

本实用新型的有益效果为：

(1)利用本实用新型成型模具制备的桥墩，通过工厂预制，现场拼装的方式可以缩短施工工期，可以避免采用现场现浇混凝土施工结构存在的问题，可大幅度降低现场人力及施工成本，缩短施工周期，符合绿色环保施工的要求。

(2)在模具中设置了加固模具的筋板，可以有效保证桥墩模具的强度，减少模具的变形，提高使用寿命。

(3)上模和下模合拢的位置处设有相互配合的凹槽和凸条，能够有效的防止离心时，模具内的混凝土浆甩出，提高混凝土桥墩的质量，同时改善现场的卫生。

(4)模具内腔采用圆弧与直边形成的对称封闭的近似方形，相对于采用标准正方形，减小了模具直径，模具跑轮直径相应减少，同理，离心机规格也相应减小，降低了模具制作的难度与成本，同时也降低了设备的投入成本。

(5)采用固定板与钢筋套筒连接，使预制桥墩在高速离心成型过程中，确保多层钢筋骨架笼的完整，防止钢筋骨架笼在桥墩成型过程中散架。

(6)本成型模具制造的桥墩，每延米桥墩的混凝土用量均少于现有正方形、圆形截面桥墩的混凝土用量，有效节约了国家资源，且抗弯性能可以达到原截面形式的桥墩。

附图说明

图1为本实用新型实施例中桥墩的结构示意图，其中，1-墩身，2-钢筋骨架笼，3-吊装孔，4-凹凸槽段，5-外层主筋，6-内层主筋。

图2为本实用新型实施例中桥墩的截面示意图，其中，7-外层钢筋骨架笼，8-内层钢筋骨架笼，9-外层箍筋，10-内层箍筋，11-螺纹，12-套筒，13-连接件。

图3为本实用新型实施例中桥墩的钢筋骨架笼示意图。

图4为本实用新型模具的下模结构示意图，其中，14-尾板，15-固定板，16-内板，17-外板，18-加强杆，19-张拉杆，20-锁紧螺母，21-固定孔，22-卡台，23-连接孔，24-螺栓，25-跑轮。

图5为本实用新型模具的上模结构示意图，其中，26-筋板，27-合模孔。

图6为本实用新型模具合模后的前侧示意图，其中，28-凹槽和凸条。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

本实施例的一种预制高强混凝土桥墩，如图1所示，包括墩身1、钢筋骨架笼2和吊装孔3。墩身1为通长中空结构，墩身1的横截面外轮廓形状是由四条直线段与四条圆弧段组合而成，圆弧段均在同一圆周上，其所在圆的直径为直线段长度的1.5倍～2.5倍。在墩身1的底端以上0.4倍墩长范围内的外表面上设置有凹凸槽段4。吊装孔3设置在距墩顶0.3倍墩身长度范围内，沿墩身1圆周环向布置且贯穿墩身1，数量为2个且对称、均匀布置。如图2、3所示，钢筋骨架笼2设置在墩身1内，由内、外两层钢筋骨架笼组成，每层钢筋骨架笼均包括主筋和箍筋，其中外层钢筋骨架笼7为异形，其轮廓形状也是由四条直线段与四条圆弧段组合而成，圆弧段均在同一圆周上，内层钢筋骨架笼8的轮廓为圆形。外层钢筋骨架笼7的顶端长于墩身1顶端，其底端与墩身1底端齐平或短于墩身底端10cm内；内层钢筋骨架笼8的长度等于墩身1长度，其顶端和底端与墩身1的顶端和底端齐平。对于外层钢筋骨架笼7，其外层主筋5设置在外层箍筋9的内侧，外层主筋5头端设置有螺纹11，螺纹长度不大于40cm，尾端设置有内螺纹的套筒12；对于内层钢筋骨架笼8，内层主筋6设置在内层箍筋10的外侧，内层主筋6的头端、尾端设置有内螺纹的套筒12。内、外两层的钢筋骨架笼间通过连接件13进行连接，本实施例中的连接件13的两端设有钩子。

如图4、5所示，本实施例的一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，包括合拢后外侧成管状、内腔成异形的上模和下模，尾板14，固定板15。固定板15包括内板16、外板17、加强杆18、张拉杆19和锁紧螺母20。加强杆18设置在内板16和外板17之间。张拉杆19通过锁紧螺母20固定在外板17上。内板16设置有两层的固定孔21，外板17上设置一层固定孔21。尾板14上设置有卡台22、连接孔23及至少两层的固定孔21。合拢后模具的内腔截面是异形，即由四条直线段与四条圆弧段组合而成，圆弧段均在同一圆周上，其所在圆的直径为直线段长度的1.5倍～2.5倍，内板16、外板17以及卡台22的横截面外轮廓也为该异形形状。下模上还设置有筋板、合模螺栓24和跑轮25，上模上设置有筋板26、合模孔27和跑轮25。在上、下模合拢的位置处设有可相互咬合封闭的凹槽和凸条28，如图6所示。

利用上述成型模具制造高强混凝土桥墩的方法，包括以下步骤：

(1)钢筋骨架笼制作：包括内层钢筋骨架笼和8外层钢筋骨架笼7均采用自动滚焊形成，钢筋骨架笼滚焊前逐一对外层钢筋骨架笼7的钢筋头端加工螺纹11，内层钢筋骨架8笼滚焊成型后，逐一对外层钢筋骨架笼7的钢筋尾端安装带内螺纹的套筒12，逐一对内层钢筋骨架笼7的钢筋头端和尾端安装带内螺纹的套筒12，内、外层钢筋骨架笼通过连接件13连成一个具有两层钢筋骨架笼的钢筋骨架笼。

(2)钢筋骨架笼与模具安装：将制作好的两层钢筋骨架笼吊至模具的下模，采用螺栓与钢筋骨架笼尾端上的套筒12连接，将钢筋骨架笼固定在模具尾端的尾板14上；然后将外层钢筋骨架笼7的钢筋头端穿过固定板15的内板16、外板17，内层钢筋骨架笼8的钢筋头端上的套筒12靠近内板16，采用螺栓分别将钢筋骨架笼的外层钢筋骨架笼7固定在外板17上、内层钢筋骨架笼8固定在内板16上。

(3)混凝土布料与预应力张拉，有两种方式：

a)将混凝土料布置在模具的下模后，合上上模；然后对钢筋骨架笼进行预应力张拉，张拉力为钢筋抗拉强度标准值的0.3倍内；

b)将模具的上模与模具的下模连成整模后，对钢筋骨架笼进行预应力张拉，张拉力为钢筋抗拉强度标准值的0.3倍内；然后通过泵送的工艺方式，将混凝土料注入模具的内腔，完成混凝土的浇筑。

(5)离心成型：采用离心法对桥墩进行成型，整个离心工艺分为8-10个离心阶段，两相邻的离心阶段模具转速相差30-80转/分，离心时间相差2-15分钟。

(6)蒸汽养护：将离心后的桥墩与模具一起放置在蒸养窑或蒸养池中，通入蒸汽进行养护，通过自动控制，分为四个升温阶段将温度由常温均匀升至设计温度，两相邻升温阶段每小时温度的变化速率不大于20℃/h。

(7)成品：养护结束后，对模具进行拆模即可得到预制高强混凝土桥墩。

Claims (4)

1.一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，其特征在于，该模具包括上模、下模、尾板和固定板；所述上模设置有筋板、合模孔和跑轮；所述下模设置有筋板、合模螺栓和跑轮；所述固定板包括内板、外板、加强杆、张拉杆和锁紧螺母，所述加强杆设置在内板和外板之间，所述张拉杆通过锁紧螺母固定在外板上，所述内板上设置有两层以上的固定孔，所述外板上设置有一层以上的固定孔；所述尾板上设置有卡台、连接孔以及两层以上的固定孔；所述模具合拢后的内腔截面的形状是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上；在所述上模和下模合拢的位置处设有可相互咬合封闭的凹槽和凸条。

2.根据权利要求1所述的一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，其特征在于，所述卡台的形状是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上。

3.根据权利要求1所述的一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，其特征在于，所述内板和外板的形状均是由四条以上的直线段以及四条以上的圆弧段组合而成，所有的圆弧段位于同一圆周上。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种预制高强混凝土桥墩的成型模具，其特征在于，所述圆弧段所在圆的直径为所述直线段长度的1.5倍～2.5倍。