CN215055304U - 一种用于混凝土浇筑的柱子模板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于混凝土浇筑的柱子模板，所述柱子模板为多个模板单元通过抱箍紧固拼接而成的柱形筒，模板单元两两之间通过纵向接缝相接，模板单元各自独立地包括通过横向接缝相接的多个模板块，任意两个相邻的抱箍共同紧固至少一个相同的模板块，并且任意两个相邻的抱箍之间不存在周向贯通柱子模板的横向接缝，其中所述模板块由防水里层、中间夹层和防水表层组成，用于形成防水里层和防水表层的晶须纤维和光敏树脂的混合物在用作中间夹层的具有三维空心结构的支撑骨架的两侧表面上固化成型。本实用新型的柱子模板具有质轻、坚固、表面光滑和组装方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于混凝土浇筑的柱子模板，特别是一种用于混凝土浇筑的桥梁柱子模板，其中所述柱子模板由晶须复合材料制成。
背景技术
普通的模板浇筑混凝土制作技术中使用的是钢材模板，通过法兰连接和螺栓锁紧等方式形成模板组件，然后使用吊机辅助起吊，组装成整体的柱子模板。然而，由于分离困难，需要敲打，产生变形，使得钢材模板使用寿命较短，需要修复矫正，重复使用的次数通常仅为5-7次，因此用这样的技术制作柱子，往往需要较多能源和人力，成本高而效率低，不适应现代工业对快速和高效的要求。此外，钢材模板接缝处通过法兰连接，出现较大缝隙，因此制造的混凝土柱子经常出现凸起的不规则棱角。因此，本技术领域仍然需要能够解决以下技术问题的柱子模板：1)模板材料重，组装及拆卸困难；2)模板材料成本高； 3)模板分离困难；4)柱子表面粗糙，不整齐、不美观；5)模板重复使用次数少，寿命较短；6)需要较多施工人员；7)施工费高昂；8)环保节能问题(需要每次清洗模板内表面，耗水较多)；9)模板搬运费工费时、运输昂贵。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种用于混凝土浇筑的柱子模板以便解决前述现有技术中的问题。具体而言，本实用新型提供以下技术方案。
在一个方面，本实用新型提供一种用于混凝土浇筑的柱子模板，所述柱子模板为两个或更多个模板单元通过两个或更多个抱箍紧固拼接而成的柱形筒，所述两个或更多个模板单元两两之间通过纵向接缝相接，所述两个或更多个模板单元各自独立地包括通过横向接缝相接的两个或更多个相同或不同的模板块，任意两个相邻的抱箍共同紧固至少一个相同的模板块，并且任意两个相邻的抱箍之间不存在周向贯通柱子模板的横向接缝，所述模板块各自独立地包括沿柱子模板的径向从里到外依次相互结合的里层、夹层和表层，其中里层和表层是晶须复合材料层，夹层是具有中空结构的支撑骨架层。
进一步地，所述抱箍的内表面沿周向设有第一卡条，所述模板块各自的外表面沿周向设有第一卡槽，其中沿周向相邻的模板块各自的第一卡槽中至少有一个沿周向相互对齐，并且允许第一卡条同时嵌入沿周向相邻的各个模板块的第一卡槽之中，由此防止沿周向相邻的各个模板块相互之间的纵向位移。
进一步地，所述横向接缝一侧的模板块的端部具有第二卡槽，所述横向接缝另一侧的模板块的端部具有第二卡条，第二卡条嵌入第二卡槽以形成所述横向接缝；所述纵向接缝一侧的模板块的端部具有第三卡槽，所述纵向接缝另一侧的模板块的端部具有第三卡条，第三卡条嵌入第三卡槽以形成所述纵向接缝。
进一步地，所述抱箍各自独立地由两个或更多个抱箍接头连接的两个或更多个抱箍单元组成。
进一步地，在所述柱子模板上部的抱箍上还设有一个或多个吊装环。
进一步地，所述相互结合的里层、夹层和表层是通过用于形成所述晶须复合材料层的晶须纤维和光敏树脂的混合物在夹层的两侧表面上固化成型，从而使得所述里层、夹层和表层以一体成型的方式相互结合。
进一步地，所述具有中空结构的支撑骨架层是蜂窝板。
在一些情况下，所述晶须复合材料层的拉伸强度为540MPa、拉伸弹性模量为62GPa、密度为1.65g/cm3。
在一些情况下，所述模板块的总厚度为30-50毫米，优选约35-45毫米，其中所述里层的厚度为1-10毫米，例如2-9毫米、3-8毫米、4-7毫米、5-6 毫米等；所述夹层的厚度为5-50毫米，例如10-40毫米、20-30毫米等；所述表层的厚度为1-10毫米，例如2-9毫米、3-8毫米、4-7毫米、5-6毫米等。在一些情况下，所述里层、夹层和表层的厚度分别为5-8毫米、24-30毫米和 5-8毫米，模板块的总厚度为约40毫米。
在一些情况下，各个卡条和卡槽具有半圆形截面，半圆形截面的直径为5-15 毫米，例如6-14毫米、7-13毫米、8-12毫米、约9毫米、约10毫米等。在一些情况下，各个卡条和卡槽的直径的公差约为±0.1mm，并且相互之间采用过度配合，从而起到定位和密封作用，防止混凝土中的水分从横向接缝和/或纵向接缝流出模板。
在一些情况下，本实用新型涉及一种用于混凝土浇筑的柱子模板，所述柱子模板为多个模板单元通过抱箍紧固拼接而成的柱形筒，模板单元两两之间通过纵向接缝相接，模板单元各自独立地包括通过横向接缝相接的多个模板块，任意两个相邻的抱箍共同紧固至少一个相同的模板块，并且任意两个相邻的抱箍之间不存在周向贯通柱子模板的横向接缝，其中所述模板块由防水里层、中间夹层和防水表层组成，用于形成防水里层和防水表层的晶须纤维和光敏树脂的混合物在用作中间夹层的具有三维空心结构的支撑骨架的两侧表面上固化成型。本实用新型的柱子模板具有质轻、坚固、表面光滑、组装方便等优点。
在本文中所用的术语具有其在本领域内公知的含义，然而为清楚起见，仍然给出以下定义。
术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
“基本”或“基本上”并不排除“完全”的意思。如一个成分“基本上不含”Y，也可以是完全不含有Y。在限定具体数值的情况下，是指该具体数值具有以该具体数值为基础的上下浮动的范围，浮动范围可以是该具体数值的+/-5％， +/-4％，+/-3％，+/-2％，+/-1％，+/-0.5％，+/-0.2％，+/-0.1％，+/-0.05％，+/-0.01％等。如果需要，“基本”或“基本上”可以以上浮动范围代替或从本实用新型定义中删除。
“含有”既包括提到的因素，也允许包括附加的、不确定的因素。
“大约”、“约”、“左右”在限定具体数值的情况下，是指该具体数值具有以该具体数值为基础的上下浮动的范围，浮动范围可以是该具体数值的 +/-5％，+/-4％，+/-3％，+/-2％，+/-1％，+/-0.5％，+/-0.2％，+/-0.1％，+/-0.05％， +/-0.01％等。
本实用新型中，为简明起见而使用的数值范围不仅包括其端点值，也包括其所有的子范围和此范围内所有的单独的数值。例如，数值范围1-6不仅包括子范围，例如1-3、1-4、1-5、2-4、2-6、3-6等，也包括此范围内单独的数值，例如1、2、3、4、5、6。
附图说明
图1是根据本实用新型一个实施方式的用于混凝土浇筑的柱子模板的组装完成后的结构示意立体图；
图2是图1所示柱子模板中第一模板块的结构示意立体图；
图3是图1所示柱子模板中第二模板块的结构示意立体图；
图4是图1所示柱子模板中第一抱箍的结构示意立体图；
图5是图1所示柱子模板中第二抱箍的结构示意立体图；
图6是图1所示柱子模板中模板块的截面结构示意图；
其中的附图标记的含义如下：11-第一模板块；12-第二模板块；21-第一横向接缝；22-第二横向接缝；31-纵向接缝；41-第一抱箍；42-第二抱箍；51- 第一卡槽；52-第二卡槽；53-第三卡槽；61-第一卡条；62-第二卡条；63-第三卡条；7-抱箍接头；8-吊装环；91-表层；92-夹层；93-里层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一些实施方式进行进一步的介绍，但并非意欲限制本实用新型的保护范围。
参见图1-5，根据本实用新型的一个实施方式的用于混凝土浇筑的柱子模板，所述柱子模板为两个或更多个模板单元通过两个或更多个抱箍(例如第一抱箍41和/或第二抱箍42)紧固拼接而成的柱形筒(例如圆柱形筒、椭圆形筒、异形筒、多边形筒等)，所述两个或更多个模板单元两两之间通过纵向接缝31 相接，所述两个或更多个模板单元各自独立地包括通过横向接缝(例如第一横向接缝21和第二横向接缝22)相接的多个相同或不同的模板块(例如第一模板块11和第二模板块12)，任意两个相邻的抱箍共同紧固至少一个相同的模板块，并且任意两个相邻的抱箍之间不存在周向贯通柱子模板的横向接缝，由此防止沿周向(横向/水平方向)相邻的各个模板块相互之间沿轴向(纵向/垂直方向)的位移。
优选地，所述不同的模板块具有呈整数倍关系的高度(例如2-6倍，优选地2、3、4、5、6或10倍)，并且在所述两个或更多个模板单元中各自独立地选择相同或不同的模板块进行拼接，使得拼接而成的柱形筒的上下两端平齐。
例如，如图1-5所示，圆柱形筒状柱子模板包括左右两个通过纵向接缝31 相接的模板单元，其中左模板单元包括从上到下依次相接的第二模板块12、第一模板块11和第二模板块12，右模板单元包括从上到下依次相接的两个第一模板块11，所述第一模板块11的高度为第二模板块12高度的2倍，第一模板块11与第一模板块11之间通过第一横向接缝21相接，第一模板块11与第二模板块12之间通过第二横向接缝22相接；第一模板块11和第二模板块12各自的外表面沿周向设有第一卡槽51，使得沿周向相邻的模板块(例如左模板单元的第二模板块12与右模板单元的第一模板块11)各自的第一卡槽51中至少有一个相互对齐，并且允许同一个抱箍(例如第一抱箍41或第二抱箍42)的第一卡条61同时嵌入沿周向相邻的各个模板块的第一卡槽51之中，由此防止沿周向(横向/水平方向)相邻的各个模板块相互之间沿轴向(纵向/垂直方向) 的位移。同时，任意两个相邻的抱箍(例如与右模板单元中的第一横向接缝21 相邻的两个第一抱箍41)还共同紧固了至少一个相同的模板块(即：左模板单元中间的第一模板块11)。这样的设置有利地使得整个柱子模板成为一个整体，允许先水平组装柱子模板，然后通过吊装使其竖立，防止吊装时柱子模板断开。
第一模板块11和第二模板块12各自还可设置位于上端面的第二卡槽52、下端面的第二卡条62、左端面的第三卡条63和右端面的第三卡槽53，因此对于柱子模板中相邻的模板块，第二卡条62嵌入第二卡槽52，第三卡条63嵌入第三卡条53。这样的设置可以有利地增强柱子模板的整体刚度和强度。同时，这样的设置也有利于在竖直组装柱子模板的过程中将各个模板块准确定位和方便地拼装在一起。
优选地，第一卡槽51、第二卡槽52、第三卡槽53可以是连续的，而第一卡条61、第二卡条62和第三卡条63各自可以是多个不连续的短条，这样可以允许卡槽中的杂物进入短条之间的空隙，因此有利于减少杂物的干扰和清理工作，方便柱子模板的组装。
各个抱箍可以是由两个或更多个抱箍接头7连接的两个或更多个抱箍单元组成。与由一个抱箍接头和一个抱箍单元组成的抱箍相比，这样的设置可以有利地减少紧固抱箍时，抱箍对柱子模板表面的磨损，并且可以有利地使抱箍对柱子模板各处的压力更加一致，这些对如本实用新型的由复合材料制备的柱子模板更加有利。
在柱子模板上部的第二抱箍42上还设有一个或多个(例如对称设置的6个) 吊装环8，以便将组装好的柱子模板吊装至预定位置。
在一些实施方式中，本实用新型的柱子模板的模板块由晶须复合物制成。如图6所示，本实用新型的柱子模板的各个模板块由里层91、夹层92和表层 93组成，其中里层91和表层93可以由晶须纤维和光敏树脂混合后固化形成，具有防水性能，夹层92可以是3D空心层。在一些实施方式中，所述晶须纤维可以是有机晶须或无机晶须，其中有机晶须可以是纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)晶须、聚(4-羟基苯甲酯)晶须(PHB晶须)等，无机晶须可以是陶瓷质晶须(SiC，钛酸钾，硼酸铝等)、无机盐晶须(硫酸钙，碳酸钙等)和金属晶须(氧化铝，氧化锌等)等；所述光敏树脂可以是不饱和聚酯、乙烯基单体和光敏引发剂的混合物，其在光引发聚合的条件下可聚合固化；所述3D空心层可以是具有三维空心结构的支撑骨架，形成里层91和表层93的晶须纤维和光敏树脂混合物可涂覆在夹层92的两侧表面上固化成型，从而使里层91、夹层92和表层93一体成型。在一些情况下，具有三维空心结构的支撑骨架可以是由金属(例如钢铁、铝、镁、铜及其合金等)或复合材料制成的蜂窝板，优选铝蜂窝板。
在一些实施方式中，本实用新型的柱子模板的使用方法如下：
1，在浇筑柱子前，在柱子选定的位置上，将半圆形模板相互对接在一起，相互两块模板之间，通过半圆形凹槽和凸起半圆形条，互相啮合(模板处于竖立状态)；
2，在第一层的基础上，将第二层的两个半圆，分别卡在第一层模板的限位凹槽里，同时将本层两半圆模板啮合对接；
3，第二层的组装完毕，将第一层，第二层的抱箍安装，锁紧；
4，在第二层的基础上，将第三层的两个半圆，分别卡在第二层模板的限位凹槽里，同时将本层两半圆模板啮合对接两个半圆。第三层的抱箍安装，锁紧；
5，如下步骤按照上述第4条描述的方式组装。逐层递增连接，直到达到设计的柱子模板总高度；
6，抱箍的设置高度位置，每500-1000mm高度间距设置一个抱箍；
7，任选地，柱子最底部和最顶部，各加一道抱箍固定；
8，任选地，从第二层及以上各层模板安装时，可根据需要使用辅助吊机起吊。
通过采用半圆条槽啮合原理，保证在模板啮合过程中，左右前后的移动，起到“铰链”作用。在一些情况下，条槽半圆直径均为10mm，配合公差间隙采用“过度配合”，条槽公差为±0.1mm。条槽可以起到密封作用，防止混凝土里的水分流出模板。此外，通过采用交错啮合方式，在每次组装时，高的一段模板始终起到圆柱度“基础”作用，限制另一半模板在相同的圆度上；这样，整体高度的柱子模板组装后，可保证整体直线度、垂直度、圆度，不会产生模板错位问题，使得制作的混凝土柱子的规范、美观。再者，抱箍采用两半对接组合形式，可方便施工人员操作。通常的混凝土柱子直径在1600mm以上，如果整体抱箍，不方便安装，也不方便拆卸，需要人工增加，两半抱箍对接的方式，同时具有调整模板外部受力均匀的作用，使得模板在啮合过程中，在两侧接缝处同时受力，同时将两半模板“收紧”。保证整体圆柱度。相反，如果使用整体抱箍，在紧固螺栓时，由于模板比较大，为了锁紧模板，螺栓产生的拉力是单向的，需要很大的拉力，将出现将螺栓拉断或者抱箍拉断的可能，也有将模板拉错位的可能。
本实用新型的柱子模板填补了国内没有使用这种轻质材料和结构方式加工成桥梁柱子模板技术空白，可以代替现有桥梁柱子模板使用的钢材模板。本实用新型的柱子模板由复合材料制成，重量大约为同等规格钢材模板的1/5，在模板组装时，省时省力，只需要4人2小时，即可实现30米以上高度的模板组装。同时在模板拆卸时，秩序4人1小时即可拆卸整座模板。大大提高了模板组装拆卸的效率，大大节约成本。
目前的钢材模板通常仅能重复使用5到7次，因其与混凝土分离困难，需要敲打，产生变形，从而使得钢材模板使用寿命较短，需要修复矫正，费用高昂。相对地，晶须复合物材质的模板一般可以重复使用100次左右，由此可降低材料成本，延长使用寿命，在重复使用方面具有非常大的优势。
此外，钢材模板，由于接缝处通过法兰连接，出现较大缝隙，从而制造的混凝土柱子出现凸起的不规则棱角。晶须复合物材料桥梁柱子模板，内面为镜面，接缝通过半圆板之间的“限位条”啮合，消除了缝隙。所以，制造的柱子，不但光滑度极高，而且规整无凸起。外表美观。同时，由于混凝土柱子外表光滑，使得柱子的抗风载能力增强，使用寿命更加长久。因此，本实用新型提供了一种新型非金属“晶须复合物”材料桥梁柱子模板，能够大大改善桥梁柱子加工效率，降低成本，使用前景无限广阔。
以上通过举例说明的方式描述了本实用新型。但是，应当理解，本实用新型绝不仅仅限于这些具体实施方式。普通技术人员可以对本实用新型进行各种修改或变动，而这些修改和变动都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，所述柱子模板为两个或更多个模板单元通过两个或更多个抱箍紧固拼接而成的柱形筒，所述两个或更多个模板单元两两之间通过纵向接缝相接，所述两个或更多个模板单元各自独立地包括通过横向接缝相接的两个或更多个相同或不同的模板块，任意两个相邻的抱箍共同紧固至少一个相同的模板块，并且任意两个相邻的抱箍之间不存在周向贯通柱子模板的横向接缝，所述模板块各自独立地包括沿柱子模板的径向从里到外依次相互结合的里层、夹层和表层，其中里层和表层是晶须复合材料层，夹层是具有中空结构的支撑骨架层。
2.根据权利要求1所述的用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，所述抱箍的内表面沿周向设有第一卡条，所述模板块各自的外表面沿周向设有第一卡槽，其中沿周向相邻的模板块各自的第一卡槽中至少有一个沿周向相互对齐，并且允许第一卡条同时嵌入沿周向相邻的各个模板块的第一卡槽之中，由此防止沿周向相邻的各个模板块相互之间的纵向位移。
3.根据权利要求1或2所述的用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，所述横向接缝一侧的模板块的端部具有第二卡槽，所述横向接缝另一侧的模板块的端部具有第二卡条，第二卡条嵌入第二卡槽以形成所述横向接缝；所述纵向接缝一侧的模板块的端部具有第三卡槽，所述纵向接缝另一侧的模板块的端部具有第三卡条，第三卡条嵌入第三卡槽以形成所述纵向接缝。
4.根据权利要求1或2所述的用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，所述抱箍各自独立地由两个或更多个抱箍接头连接的两个或更多个抱箍单元组成。
5.根据权利要求1或2所述的用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，在所述柱子模板上部的抱箍上还设有一个或多个吊装环。
6.根据权利要求1所述的用于混凝土浇筑的柱子模板，其特征在于，所述具有中空结构的支撑骨架层是蜂窝板。
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