CN208323764U - 一种人工预制混凝土管片立式模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种人工预制混凝土管片立式模具，属于预制装配领域，立式模具包括底模板、内模板和外模板，底模板上还设置有呈同心环状分布的多个圆型凹槽，相邻的两个圆型凹槽用于分别嵌入内模板和外模板，还包括设置在内模板所在圆型凹槽内且压靠于内模板内侧的内槽圈、设置在外模板所在圆型凹槽内且压靠于外模板外侧的外槽圈、设置在内模板内侧且支撑内模板的内架部件以及设置在外模板外侧且环抱外模板的外架部件，所述底模板在内模板与外模板之间的上表面以及所述环状空腔共同构成所述管片立式模具的型腔。本实用新型可根据实际需要制作不同尺寸的预制混凝土管片，适宜在广大的村、镇区域以及小、微型企业中推广使用。

Description

一种人工预制混凝土管片立式模具

技术领域

本实用新型属于预制装配技术领域，涉及一种预制混凝土制品的成型模具与成型方法，具体涉及一种人工预制混凝土管片立式模具。

背景技术

随着我国村、镇区域经济的快速发展，人们对环境要求的不断提高。为满足人畜饮水和农业灌溉需打制民用井，为使民用、工厂等污水不再随意排放需修筑排水管道，另外，一些建、构筑物自身结构也多用到中、小型管片。又由于钢筋混凝土管片材料易取、成本低、寿命长等优点。从而，使得钢筋混凝土管片的应用愈来愈广泛，且需求量日益增大。这些钢筋混凝土管片的制作和施工精度要求不是特别高，而且其应用地域多受运输和预制加工条件的限制，因此无需使用大型工厂专业流水线生产的盾构管片，而增加成本。

预制钢筋混凝土管片模具的种类按其侧模的刚度可分为刚性模板和柔性模板，其中刚性模板较为常见，一般用于工厂化流水线作业，虽然其精度高，不易损坏，但相比柔性模板其有如下缺点：重量大，体积笨重，通常需要借助于吊车施工；精度要求高，制作难度大、成本高，不适合在村、镇区域以及小、微型企业中推广；锁紧螺栓数量较多，结构比较复杂，操作费时费力，强度大；清理工作困难并容易遗漏，从而影响管片预制的生产效率及精度等。

预制钢筋混凝土管片的成型方式有卧式成型和立式成型，其中卧式成型的优点是：快速、省力、自动化程度高。但是，在浇筑振捣过程中，其上弧面或外弧面易形成浮浆；成型后，易在上弧面或外弧面产生收缩裂缝，严重影响保护层的质量，降低管片耐久性。

混凝土的振捣成型技术包括人工振捣和整体振捣，其中，人工振捣一般采用振动棒等小型振捣工具，其振动强度底、影响范围小、容易控制、使用简便、投资小，正适合于中、小型人工预制钢筋混凝土管片的制作。而对于整体振捣，由于其振动能量大，容易使同一水平面混凝土振捣均匀，但垂直层面上不易均匀。并且，在螺栓孔、拼接缝等部位容易出现过振离析和错位变形现象，从而影响管片质量和模具使用寿命。

针对上述预制钢筋混凝土管片模具和成型技术存在的优缺点，本着“因地制宜”的原则，本实用新型提供一种人工预制混凝土管片立式模具，可有效地协调成本、精度、生产条件、制作工艺等因素之间的制约关系，生产出适宜在村、镇区域中广泛应用的、造价低、质量高的预制钢筋混凝土管片。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于为克服现有技术中存在的不足，提供了一种成本低廉，原材料易得，可重复使用，装置简易，拆卸方便，易于清理，保证精度，提高管片制作效率的人工预制混凝土管片立式模具。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供一种人工预制混凝土管片立式模具，包括底模板以及设置在底模板上的内模板和外模板，所述内模板与外模板之间形成有环状空腔，所述底模板上还设置有呈同心环状分布的多个圆型凹槽，相邻的两个圆型凹槽用于分别嵌入内模板和外模板，还包括设置在内模板所在圆型凹槽内且压靠于内模板内侧的内槽圈、设置在外模板所在圆型凹槽内且压靠于外模板外侧的外槽圈、设置在内模板内侧且支撑内模板的内架部件以及设置在外模板外侧且环抱外模板的外架部件，所述底模板在内模板与外模板之间的上表面以及所述环状空腔共同构成所述管片立式模具的型腔。

进一步，所述底模板通过底模模具制备而成，由底板、混凝土、锚钉组成，锚钉呈T型，与底板垂直连接，且其T型头背离底板，混凝土浇筑在底板上并与底板形成有所述的圆型凹槽；所述底模模具由槽板、槽板架组成，槽板设置为多个，呈同心环状设置在槽板架上，槽板的数量即为圆型凹槽的个数，槽板的高度即为底模板的混凝土浇筑厚度，槽板的宽度即为内模板的厚度加上内槽圈的直径、或外模板的厚度加上外槽圈的直径。

进一步，所述内架部件由定位杆、定位环、支撑杆、竖向杆组成，定位环为多个，沿内模板的轴向间隔布置，且多个定位环通过定位杆径向可调连接，支撑杆呈T型，其数量与定位环相当，且支撑杆通过三个竖向杆与定位环固定连接。

进一步，所述外架部件由连接杆、抱箍组成，所述抱箍为多个，沿外模板的轴向间隔布置，且多个抱箍通过至少两个连接杆固定连接，所述抱箍由抱环、锁紧螺栓、锁紧螺母组成。

进一步，所述内模板、定位环为环向重叠搭接而成，所述外模板为环向拼装对接而成，且外模板的连接处设置有对接件，所述对接件上设置有对接螺栓孔和用于锁紧螺栓贯穿的预留通孔；所述对接件采用角钢或方钢；所述内模板、外模板和底模板采用相同规格的钢板制成；所述内槽圈、外槽圈、定位杆、定位环、支撑杆、竖向杆、抱环、连接杆和槽板架均采用相同规格的钢筋制成。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：

1.本实用新型提出的人工预制混凝土管片模具为立式模具，避免在浇筑振捣过程中上弧面或外弧面易形成浮浆，在成型后上弧面或外弧面产生收缩裂缝，确保预制混凝土管片质量；

2.本实用新型提出的人工预制混凝土管片立式模具成本低、原材料和制作工具易得、一次性投资少，并且可以保证施工精度要求，适宜在广大的村、镇区域以及小、微型企业中推广使用；

3.本实用新型提出的人工预制混凝土管片立式模具结构简易、轻巧易搬运、安装和拆卸方便、易于清理、保证质量，且重复使用效果好；

4.本实用新型提出的人工预制混凝土管片立式模具中的底模板由钢板、混凝土等廉价材料制成，制作工艺简便，成本低，质量容易保证；

5.本实用新型提出的人工预制混凝土管片立式模具中的底模板、内模板和外模板可以根据不同直径预制管片做出适度的调整和变化，提高了模具对不同直径预制管片的适应性和重复利用率；

6.本实用新型采用的振捣成型技术是人工振捣，投资小、容易控制、操作方便，避免混凝土在垂直层面上振捣不均匀，在螺栓孔、拼接缝等部位出现过振离析和错位变形现象，从而可提高管片生产质量，延长模具使用寿命；

7.本实用新型采用内、外架部件，内、外槽圈和垫块的设置有效地提高了拼接缝的紧密贴合程度，限制了内、外模板在混凝土浇筑过程中产生的变形，方便了模板的拼装和拆卸，提高了管片的生产效率。

8.本实用新型在接触面或拼接缝处，可采用填充保温棉、丁基密封胶带、定位止水橡胶等方式进行密封处理，避免了混凝土的渗漏。

总的说来，本实用新型可根据实际需要制作不同尺寸的预制混凝土管片，该产品成本低廉、原材料易得、可重复使用，结构简易、拆卸方便、易于清理、保证精度，制作方法简捷、效率高、人工操作性强，适宜在广大的村、镇区域以及小、微型企业中推广使用。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1是本实用新型实施例中的结构示意图；

图2是图1的纵截面图；

图3是底模模具的结构示意图；

图4是底模板的结构示意图；

图5是图4的A-A视图；

图6是内架部件的结构示意图；

图7是内模板的结构示意图；

图8是内槽圈的结构示意图；

图9是外模板的结构示意图；

图10是图9中外模板对接处的结构示意图；

图11是外槽圈的结构示意图；

图12是外架部件的结构示意图；

附图标记：底模板1、内模板2、外模板3、内槽圈4、外槽圈5、内架部件6、外架部件7、对接件8、底模模具9；圆型凹槽1a、底板1b、混凝土1c、锚钉1d；定位杆6a、定位环6b、支撑杆6c、竖向杆6d；连接杆7a、抱环7b、锁紧螺栓7c、锁紧螺母7d；对接螺栓孔8a、预留通孔8b；槽板9a、槽板架9b。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

图1和图2分别是本实用新型实施例中的人工预制混凝土管片立式模具三维结构示意图和模具的纵向截面示意图，主要包括底模板1、内模板2、外模板3、内槽圈4、外槽圈5、内架部件6、外架部件7。所述底模板上还设置有呈同心环状分布的多个圆型凹槽1a，相邻的两个圆型凹槽用于分别嵌入内模板和外模板，在内模板所在圆型凹槽内设置压靠于内模板内侧的内槽圈、在外模板所在圆型凹槽内设置压靠于外模板外侧的外槽圈、在内模板内侧设置支撑内模板的内架部件、在外模板外侧设置环抱外模板的外架部件，所述底模板在内模板与外模板之间的上表面以及所述环状空腔共同构成预制混凝土管片立式模具的型腔。

图3是用于制作底模板1的底模模具9的三维结构示意图，为了节约材料，保证底圆型凹槽的精度和槽口间环形混凝土的平整度，并便于底模模具的拆卸，包括槽板9a和槽板架9b，其中，槽板的高度即为底模板的混凝土浇筑厚度；槽板的宽度即为内模板的厚度加上内槽圈的直径、或外模板的厚度加上外槽圈的直径。

图4和图5分别是底模板1的三维结构示意图和纵向截面示意图，包括底板1b、混凝土1c、锚钉1d，其中，底板的形状为正方形，其边长比管片外直径长250mm左右；锚钉为钢制螺钉，长度60mm左右，数个锚钉被等间距排列垂直焊接于底板上，且螺帽朝上，以增大底板与混凝土的粘结为目标；混凝土的保护层厚度取为15mm左右。

图6是内架部件6的三维结构示意图，包括定位杆6a、定位环6b、支撑杆6c、竖向杆6d。其中，三根长度与管片高度一致的钢筋构成内架部件的竖向杆；四个水平放置、环向搭接、尺寸相同、竖向等间距排列的内架部件定位环被焊接在三根内架部件的竖向杆外侧；内架部件的支撑杆被焊接在三根内架部件的竖向杆内侧；定位环的外径与内模板内径一致为目标；定位杆的较长段的长度与管片高度一致，较短段长度为5～15cm，与内架部件的定位环间隙配合，以能够插入固定所有内架部件的定位环的形状和尺寸为目标。

图7是内模板2的三维结构示意图，内模板是由钢板围成的模具，其厚度满足在混凝土浇筑过程中侧压作用下的强度和刚度要求即可，宜取小值，本实施例中所用钢板厚度为2.75mm；高度比管片高度与底模混凝土2-3厚度之和大50mm左右，外径与管片内径一致，环向重叠搭接长度取为100～200mm，管片高度较小时，搭接长度较短，管片高度较大时，搭接长度较长，以在密封后保持不漏浆为目标。

图8是内槽圈4的三维结构示意图，内槽圈的外径与内模板的内径一致，其用法是与内模板下部一同嵌入圆型凹槽之中，以能使内模板与圆型凹槽侧接触面紧密贴合为目标。

图9和图10分别是外模板3的三维结构示意图和连接示意图，外模板是由钢板围成的模具，其高度和厚度均与内模板一致，内径与管片外径一致；接口采用对接形式，在接口两端外侧分别沿高度自上而下采用满焊方式焊接外模板对接件8，对接件采用角钢，对接件长度为外模板的高度与底模混凝土2-3厚度之差；对接件上设有的与外模板的对接螺栓孔8a的间距和孔径保持一致，以能使外模板的接口两端牢固拼接为目标；对接件上的锁紧螺栓预留通孔8b的间距和在高度上的分布位置与外架部件上的锁紧螺母7d保持一致，其孔径与锁紧螺栓7c外径保持一致。

图11是外槽圈5的三维结构示意图，外槽圈的内径与外模板的外径一致，其用法是与外模板下部一同嵌入圆型凹槽之中，以能使外模板与圆型凹槽侧接触面紧密贴合为目标。

图12是外架部件7的三维结构示意图，外架部件中四根连接杆7a与管片高度一致的钢筋构成竖向支撑，四个水平放置、尺寸相同、等间距竖向排列的开口钢筋圈抱环7b被焊接在四根连接杆外侧，抱环的内径与外模板的外径一致；其开口长度取为80mm左右，锁紧螺母7d被焊接固定在抱环开口两端的外侧，并且其孔径与锁紧螺栓7c的外径保持一致；锁紧螺栓上带有三个活动螺母，其中一个的作用是拉紧抱环使外架部件与外模板紧密贴合，另外两个作用于锁紧螺栓预留通孔8b两侧，以加强对接件之间的密封性。

作为优选，为了便于在混凝土浇筑成型后内支撑架的取出，所述内架部件接头处采用搭接方式，搭接处设置有定位杆插入的定位环，定位环与定位杆间隙配合，保证了内架部件拆卸自如。而为了便于在混凝土浇筑成型后的内槽圈的取出，所述内槽圈接头处采用搭接方式，使其在嵌入底模板圆型凹槽时，搭接处的一端突起，保证了其拆卸自如；而为了提高本立式模具对不同直径预制管片的适应性和重复利用率，所述底模板可根据不同直径管片尺寸相应制作多个圆型凹槽，内模板外径可以根据环向重叠搭接长度作适度变化，外侧模板可以同与其结构形式相同的弧形侧模板进行拼接来扩大内径且可对其进行切割加工缩小内径。

作为优选，为了便于装配、拆卸、储存和运输，并保证内、外模板不漏浆和拼接精度，所述内模板和外模板均是由不易产生局部変形的钢板围制而成，其中，内模板以适宜长度环向重叠搭接，且可在搭接处设置坡面，以减少搭接处的厚度；外侧模板环向对接，在其对接接口两端外侧，沿高度方向自上而下采用满焊方式焊接角钢，角钢长度为外模板高度与底模混凝土厚度之差，两角钢背部对齐，打数个螺栓孔，以使外侧模板接口两端拼接牢固。

使用上述人工预制混凝土管片立式模具进行预制混凝土管片生产的成型方法如下：

第一步：将锚钉等间距排列垂直地焊接于底板上，且T型头螺帽朝上，要注意在预成底模板的圆型凹槽部位不焊锚钉。

第二步：先在底模模具与混凝土直接接触的部位均匀、全面地涂刷脱模剂，以方便拆模，然后将底模模具放置于底板中央，浇筑底模混凝土，对混凝土表面进行抹面处理，使底模混凝土表面平整度的误差值不大于±2mm，最后用塑料薄膜覆盖在底模混凝土表面，自然养护24h后拆去底模模具，并将其放入水中进行二次养护。

第三步：将内模板、外模板和养护好的底模板上的混凝土残留物清理干净，除去模具内腔棱角部位的灰浆，然后在模具与混凝土直接接触的部位均匀、全面地涂刷脱模剂，并在底模板上铺一块塑料薄膜，以方便拆模。

第四步：先把制作并安装好的内架部件放置于底模板的内环的圆型凹槽之内，然后将内模板的下部放置于底模板的内环的圆型凹槽之中，并将内槽圈5嵌入该内环的圆型凹槽，以使内模板与内架部件紧密贴合。在该步中需要注意的是：为确保各拼接缝之间的密封性，需对内模板的重叠搭接段和内模板与底模板的内环的圆型凹槽侧接触面做密封处理，如在搭接段或接触面之间填充保温棉、丁基密封胶带、定位止水橡胶等，以确保在后续浇筑混凝土过程中不至出现漏浆等不利现象。

第五步：依据预制混凝土管片的设计信息，对管片配筋进行绑扎，并在钢筋笼内、外侧绑扎数个厚度与保护层厚度相同的垫块，然后将钢筋笼放置于内模板的外侧，并在其下方放置垫块，通过调整其下方和内侧的垫块使钢筋笼内侧与内模板的外侧紧密贴合。

第六步：将外模板的下部放置于底模板的外环的圆型凹槽之中，调整钢筋笼的外侧垫块，对准外模板对接螺栓孔并用螺栓固定，然后将外槽圈嵌入外环的U型凹槽中，以使外模板的内侧与钢筋笼外侧垫块紧密贴合。在该步中需要注意的是：为确保各拼接缝之间的密封性，需对外模板对接角钢的对接面和外模板与底模板的外环的圆型凹槽侧接触面做密封处理，如在对接面或接触面之间填充保温棉、丁基密封胶带、定位止水橡胶等，以确保在后续浇筑混凝土过程中不至出现漏浆等不利现象。

第七步：将外架部件安放在外模板外部，然后将锁紧螺栓插入外架部件上的锁紧螺母和两角钢上的锁紧螺栓预留通孔，通过旋转锁紧螺栓上的活动螺母，使外架部件与外模板紧密贴合。

第八步：模具拼装完成后，检测各部件之间的接触部位和环状空腔宽度，可通过调节钢筋笼内、外侧垫块和锁紧螺栓上的活动螺母进行微调，合格后进入下一步。

第九步：向模具内分层、缓慢、均匀、对称地浇筑混凝土，时刻注意模板位置和环状空腔厚度，确保模具不会因受混凝土偏压而出现偏离设计意图的现象。在该步中需要注意的是：振捣方式采用人工振捣，每浇筑一层混凝土后，用振动棒在环状空腔内缓慢、对称地振捣，随着混凝土浇筑高度的增加，振动棒的振捣深度受限，可将振动棒紧贴内模板内侧和外模板外侧对称进行附着式振捣，使混凝土充分密实；

第十步：待混凝土浇筑完成后，对环状空腔内混凝土表面进行抹平处理，然后在混凝土表面铺设一层塑料薄膜，进行自然养护24h后对预制混凝土管片拆模。在该步中需要注意的是：在拆模过程中，先撬出外槽圈，再松开锁紧螺栓上的活动螺母和两角钢上的固定螺栓，并取下外架部件(此处的外槽圈与外架部件的拆除顺序可以颠倒)。然后拔出内架部件定位杆，取出内架部件，撬出底模内外槽钢筋圈。最后，用小锤或橡胶锤对环状空腔内混凝土上方的内模板和外模板均匀、对称、轻轻地敲击数下，使其与混凝土表面分离后取下。

第十一步：预制混凝土管片脱模成型后，在其表面潵水，并用塑料薄膜覆盖养护28天后存放待用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种人工预制混凝土管片立式模具，包括底模板(1)以及设置在底模板上的内模板(2)和外模板(3)，所述内模板与外模板之间形成有环状空腔，其特征在于，所述底模板上还设置有呈同心环状分布的多个圆型凹槽(1a)，相邻的两个圆型凹槽用于分别嵌入内模板和外模板，还包括设置在内模板所在圆型凹槽内且压靠于内模板内侧的内槽圈(4)、设置在外模板所在圆型凹槽内且压靠于外模板外侧的外槽圈(5)、设置在内模板内侧且支撑内模板的内架部件(6)以及设置在外模板外侧且环抱外模板的外架部件(7)，所述底模板在内模板与外模板之间的上表面以及所述环状空腔共同构成所述管片立式模具的型腔。

2.根据权利要求1所述的人工预制混凝土管片立式模具，其特征在于，所述底模板通过底模模具(9)制备而成，由底板(1b)、混凝土(1c)、锚钉(1d)组成，锚钉呈T型，与底板垂直连接，且其T型头背离底板，混凝土浇筑在底板上并与底板形成有所述的圆型凹槽；所述底模模具由槽板(9a)、槽板架(9b)组成，槽板设置为多个，呈同心环状设置在槽板架上，槽板的数量即为圆型凹槽的个数，槽板的高度即为底模板的混凝土浇筑厚度，槽板的宽度即为内模板的厚度加上内槽圈的直径、或外模板的厚度加上外槽圈的直径。

3.根据权利要求2所述的人工预制混凝土管片立式模具，其特征在于，所述内架部件由定位杆(6a)、定位环(6b)、支撑杆(6c)、竖向杆(6d)组成，定位环为多个，沿内模板的轴向间隔布置，且多个定位环通过定位杆径向可调连接，支撑杆呈T型，其数量与定位环相当，且支撑杆通过三个竖向杆与定位环固定连接。

4.根据权利要求3所述的人工预制混凝土管片立式模具，其特征在于，所述外架部件由连接杆(7a)、抱箍组成，所述抱箍为多个，沿外模板的轴向间隔布置，且多个抱箍通过至少两个连接杆固定连接，所述抱箍由抱环(7b)、锁紧螺栓(7c)、锁紧螺母(7d)组成。

5.根据权利要求4所述的人工预制混凝土管片立式模具，其特征在于，所述内模板、定位环为环向重叠搭接而成，所述外模板为环向拼装对接而成，且外模板的连接处设置有对接件(8)，所述对接件上设置有对接螺栓孔(8a)和用于锁紧螺栓贯穿的预留通孔(8b)；所述对接件采用角钢或方钢；所述内模板、外模板和底模板采用相同规格的钢板制成；所述内槽圈、外槽圈、定位杆、定位环、支撑杆、竖向杆、抱环、连接杆和槽板架均采用相同规格的钢筋制成。