RU2633932C1

RU2633932C1 - Mould for manufacturing concrete and reinforced concrete structures

Info

Publication number: RU2633932C1
Application number: RU2016126732A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Мурашкин; Владилен Васильевич Петров
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2017-10-19

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: mould contains a load frame with a formed working cavity, a hydrostatic pressing chamber located between the punch and the load frame, and a perforated tray located under the load frame, bolted to the traverse located above the load chamber. The load frame is made as a one-piece formwork with a punch. The punch consists of closely spaced closed metal profiles joined together by compressed bolts with elastic filtres.

EFFECT: reduced material consumption of the mould, improved quality of the product and reduced labour costs in the manufacture of products and the mould.

5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области производства сборного железобетона методом гидропрессования и может быть использовано в частности: при изготовлении блоков и тюбингов круговой обделки тоннелей, шахт и других специальных сооружений из железобетона.The invention relates to the field of production of precast concrete by the method of hydropressing and can be used in particular: in the manufacture of blocks and tubing circular lining of tunnels, mines and other special structures made of reinforced concrete.

Известна установка (А.С. 1778002) для изготовления железобетонных изделий методом прессования, содержащая силовую раму с домкратами, бортоснастку с криволинейным металлическим поддоном и полой металлической крышкой также криволинейного очертания с отверстием для подачи бетона.A known installation (A.S. 1778002) for the manufacture of reinforced concrete products by pressing, containing a power frame with jacks, a tool kit with a curved metal pallet and a hollow metal cover is also curved in shape with an opening for supplying concrete.

Недостатки данного устройства:The disadvantages of this device:

1. При освобождении готового изделия от прессующего давления не происходит образование зазора между изделием и элементами пресс-формы. Поэтому для распалубки предусматривается создание усилия выталкивания посредством закачки жидкости между мембраной и поддоном. Это усложняет процесс распалубки и повышает трудозатраты.1. When releasing the finished product from the pressing pressure, there is no gap between the product and the mold elements. Therefore, for stripping, it is envisaged to create an ejection force by pumping fluid between the membrane and the sump. This complicates the formwork process and increases labor costs.

2. После изготовления изделия оно не имеет монтажных петель, что усложняет погрузку и разгрузку изделия, а также его монтаж в тоннельную обделку.2. After manufacturing the product, it does not have mounting loops, which complicates the loading and unloading of the product, as well as its installation in the tunnel lining.

3. Изготовленная конструкция не имеет деталей для крепления между собой в тоннельной обделке.3. The fabricated structure does not have parts for mounting between each other in the tunnel lining.

4. Удаление отжимаемой влаги из прессуемой бетонной смеси осуществляется через зазоры между контактами металлических частей бортоснастки, не обеспечивая равномерное и равнозначное удаление излишней воды из разноудаленных участков изделия. Кроме того, межконтактные зазоры деталей пресс-формы будут пропускать цементное тесто и цементное молоко, что также понизит качество изделия.4. The removal of squeezed moisture from the pressed concrete mixture is carried out through the gaps between the contacts of the metal parts of the rigging, without ensuring the uniform and equivalent removal of excess water from the different sections of the product. In addition, the contact clearances of the mold parts will allow the passage of cement paste and cement milk, which will also reduce the quality of the product.

5. Заполнение бетоном пресс-формы осуществляется через загрузочное отверстие в крышке, закрываемой заглушкой. Это усложняет контроль за заполнением пресс-формы и повышает трудозатраты при изготовлении изделия.5. The mold is filled with concrete through the loading hole in the lid closed by a plug. This complicates the control over the filling of the mold and increases the labor costs in the manufacture of the product.

Известна также пресс-форма для изготовления бетонных и железобетонных изделий (А.С. РФ №1821372), содержащая силовой контур, выполненный в виде силовой рамы, соединенной посредством накидных болтов с траверсой, пуансоном и неподвижными и подвижными бортами, имеющими замкнутые полые объемы, заполняемые теплоносителем. Внутри силовой рамы расположена разборная бортоснастка.Also known is a mold for the manufacture of concrete and reinforced concrete products (AS RF No. 1821372), containing a power circuit made in the form of a power frame connected by means of ring bolts with a traverse, punch and fixed and movable sides having closed hollow volumes, filled with coolant. Inside the power frame is a collapsible onboard tool.

1. Передача давления на бетонную смесь со стороны наибольшей боковой поверхности изделия посредством съемного прессующего органа или стационарно установленного пресса. Это требует больших усилий на бетонную смесь, что приводит к большим затратам энергоресурсов и к большим затратам на создание пресс-формы (по материалу и трудозатратам).1. Transfer of pressure to the concrete mixture from the side of the largest lateral surface of the product by means of a removable pressing member or a stationary press. This requires a lot of effort on the concrete mix, which leads to high energy costs and to large costs for the creation of the mold (material and labor).

2. Бортоснастка выполняется разъемной внутри силовой рамы и состоит из поддона, пуансона, подвижных и неподвижных бортов с фиксацией их с помощью клиновых элементов. Это приводит к значительным трудозатратам при сборки пресс-формы до бетонирования и распалубке изделия после изготовления.2. On-board equipment is detachable inside the power frame and consists of a pallet, punch, movable and fixed sides with their fixation using wedge elements. This leads to significant labor costs when assembling the mold before concreting and stripping the product after manufacture.

3. Заполнение бетоном пресс-формы осуществляется через загрузочные отверстия в пуансоне и траверсе, закрываемые заглушками. Это усложняет контроль за заполнением пресс-формы и повышает трудозатраты при изготовлении изделия.3. The mold is filled with concrete through loading holes in the punch and traverse, closed with plugs. This complicates control over the filling of the mold and increases labor costs in the manufacture of the product.

4. Выемка изделия осуществляется за счет вертикального перемещения толкателей, проходящих через отверстия поддона. Это усложняет технологический процесс, т.к. не обеспечивает полную выемку изделия и требует специальных устройств для перемещения изделия к месту складирования.4. The removal of the product is carried out due to the vertical movement of the pushers passing through the holes of the pallet. This complicates the process, because It does not provide complete removal of the product and requires special devices to move the product to the storage location.

5. Удаление отжимаемой влаги из прессуемой бетонной смеси осуществляется только в местах контакта металлических частей бортоснастки, не обеспечивая равномерное и равнозначное удаление излишней воды из разных участков изделия, что снижает качество изделия.5. Removal of squeezed moisture from the pressed concrete mixture is carried out only at the contact points of the metal parts of the rigging, not ensuring the uniform and equivalent removal of excess water from different parts of the product, which reduces the quality of the product.

6. Через металлические контакты бортоснастки, не имеющей уплотнений, будет вместе с водой удаляться и цементный раствор, снижая качество изделия.6. Through metal contacts of the tooling, which does not have seals, cement mortar will be removed together with water, reducing the quality of the product.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является пресс-форма для изготовления бетонных и железобетонных криволинейных элементов (А.С. №1433805), содержащая силовой контур, съемный формообразующий вкладыш с вертикальными съемными стенками и перфорированным поддоном, образующими полость для заполнения бетоном, пуансон из сплошного металлического листа, камеры гидростатического прессования, перфорированную заглушку.Closest to the proposed invention is a mold for the manufacture of concrete and reinforced concrete curvilinear elements (AS No. 1433805), containing a power circuit, a removable forming insert with vertical removable walls and a perforated tray forming a cavity for filling concrete, a punch made of a solid metal sheet, hydrostatic pressing chamber, perforated plug.

Однако:However:

1. Формообразующий вкладыш вместе с вертикальными стенками, извлекаемый вместе с готовым изделием, необходимо освобождать от вертикальных стенок, соединенных с ним болтами. Это приводит к увеличенным трудозатратам при изготовлении изделий, требует более мощное крановое оборудование, чем извлечение только изделия, и значительно увеличивает материалоемкость пресс-формы.1. The forming insert together with the vertical walls, removed together with the finished product, must be freed from the vertical walls connected by bolts to it. This leads to increased labor costs in the manufacture of products, requires more powerful crane equipment than extracting only the product, and significantly increases the material consumption of the mold.

2. Применение четырех раздельных гидростатических камер усложняет конструкцию пресс-формы и создает необходимость контролировать давление прессующей жидкости в каждой камере при изготовлении изделия.2. The use of four separate hydrostatic chambers complicates the design of the mold and creates the need to control the pressure of the pressing fluid in each chamber during the manufacture of the product.

3. Удаление отжимаемой влаги из прессуемой бетонной смеси осуществляется через отверстия в поддоне вкладыша, в перфорированной заглушке и через зазоры между контактами металлических частей бортоснастки, не обеспечивая равномерное и равнозначное удаление излишней воды из разноудаленных участков изделия. Это снижает качество изделия, а отверстия в поддоне и заглушке требуют постоянной очистки, что повышает трудоемкость технологического процесса. Кроме того, отверстия в поддоне и заглушке вместе с межконтактными зазорами деталей будут пропускать цементное тесто и цементное молоко, что также понизит качество изделия.3. The removal of squeezed moisture from the pressed concrete mixture is carried out through the holes in the pallet of the liner, in the perforated plug and through the gaps between the contacts of the metal parts of the rigging, without ensuring the uniform and equivalent removal of excess water from different parts of the product. This reduces the quality of the product, and the holes in the pan and plug require constant cleaning, which increases the complexity of the process. In addition, the holes in the pallet and plug together with the contact clearances of the parts will allow the passage of cement paste and cement milk, which will also reduce the quality of the product.

4. После извлечения изделия из пресс-формы оно не имеет монтажных петель, что усложняет погрузку и разгрузку изделия, а также его монтаж в тоннельную обделку.4. After removing the product from the mold, it does not have mounting loops, which complicates the loading and unloading of the product, as well as its installation in the tunnel lining.

5. Изготовленная конструкция не имеет деталей для крепления между собой в тоннельной обделке.5. The fabricated structure does not have parts for mounting between each other in the tunnel lining.

Задача настоящего изобретения заключается в снижении материалоемкости пресс-формы, повышении качества изделия, снижения трудозатрат при изготовлении изделий и самой пресс-формы.The objective of the present invention is to reduce the material consumption of the mold, improving the quality of the product, reducing labor costs in the manufacture of products and the mold itself.

Технический результат заключается в реализации данной задачи.The technical result consists in the implementation of this task.

Поставленная задача достигается тем, что пресс-форма для изготовления бетонных и железобетонных конструкций содержит силовую раму, камеру гидростатического прессования, пуансон, состоящий из замкнутых металлических профилей, разделенных эластичными фильтрами и стянутых между собой болтами, траверсу с формообразующими вкладышами для монтажных петель, поддон и эластичные прокладки.This object is achieved in that the mold for the manufacture of concrete and reinforced concrete structures contains a power frame, a hydrostatic pressing chamber, a punch consisting of closed metal profiles separated by elastic filters and tightened together by bolts, a crosshead with forming inserts for mounting loops, a pallet and elastic pads.

Новым является то, чтоNew is that

1. Силовая рама выполнена не только как воспринимающая усилия прессования, но и выполняющая роль опалубки изделия. Это позволяет значительно облегчить и упростить конструкцию пресс-формы, в результате автоматически образуемого зазора между изделием и силовой рамой;1. The power frame is made not only as perceiving the pressing forces, but also acting as the formwork of the product. This allows you to significantly simplify and simplify the design of the mold, as a result of automatically formed a gap between the product and the power frame;

2. Пуансон, передающий усилия прессования на бетонную смесь от камеры гидростатического прессования, выполняется из полых металлических профилей, объединенных между собой сжатыми болтами, проходящими через эластичные фильтры. Это позволяет повысить качество изделия в результате более равномерного отвода отжимаемой влаги за счет частого расположения эластичных фильтров, предотвратить утечку цементного теста и цементного молока и создать автоматически зазор между изделием и силовой рамой после сброса опрессовочного давления;2. The punch, which transfers the pressing forces to the concrete mixture from the hydrostatic pressing chamber, is made of hollow metal profiles joined together by compressed bolts passing through elastic filters. This allows you to improve the quality of the product as a result of a more uniform removal of the squeezed moisture due to the frequent location of elastic filters, to prevent the leakage of cement paste and cement milk and to automatically create a gap between the product and the power frame after the pressure has been relieved;

3. Траверса снабжается эластичными подушками, позволяющими осуществить установку монтажных петель в изделии;3. The traverse is equipped with elastic cushions that allow installation of mounting loops in the product;

4. Эластичная прокладка на поддоне позволяет после сброса опрессовочного давления получить дополнительный зазор между изделием и силовой рамой;4. The elastic gasket on the pallet allows you to obtain an additional clearance between the product and the power frame after relieving the pressure test;

5. Пресс-форма снабжена лишь одной камерой гидростатического прессования. Это исключает риск получения бракованного изделия из-за неравномерного давления на бетонную смесь в случае закупорки подводящего трубопровода к одной из камер или утечки жидкости в одной из камер.5. The mold is equipped with only one hydrostatic pressing chamber. This eliminates the risk of obtaining a defective product due to uneven pressure on the concrete mixture in case of blockage of the supply pipe to one of the chambers or leakage of liquid in one of the chambers.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: Фиг. 1 - представлен вид сбоку, Фиг. 2 - представлено сечение А-А, Фиг. 3 - представлено сечение В-В, Фиг. 4 - представлен вид сверху пресс-формы - вид С, Фиг. 5 - представлено сечение D-D,The invention is illustrated by drawings: FIG. 1 is a side view; FIG. 2 is a section AA, FIG. 3 shows a section BB, FIG. 4 is a top view of the mold — view C, FIG. 5 - presents a section of D-D,

Позициями на чертежах обозначены: 1 - железобетонное усиление силовой рамы, 2 - металлический короб силовой рамы, 3 - металлические ребра жесткости силовой рамы, 4 - траверса (съемная крышка), 5 - монтажные петли траверсы, 6 - накидные болты, 7 - поддон; 8 – изделие, выполняемое в пресс-форме (тюбинг), 9 - отверстия для поперечного скрепления тюбингов, 10 - эластичные подушки для установки монтажных петель в изделии, 11 - отверстия для продольного скрепления тюбингов, 12 - эластичные фильтры, 13 - болтовое соединение, 14 - замкнутые металлические профили пуансона, 15 - камера гидростатического прессования, 16 - штуцер для подачи прессующей жидкости, 17 - эластичные прокладки, 18 - эластичная подушка для установки монтажных петель в изделие, 19 - крепление эластичной подушки, 20 - монтажная петля для изделия.The positions in the drawings indicate: 1 - reinforced concrete reinforcement of the power frame, 2 - metal box of the power frame, 3 - metal stiffeners of the power frame, 4 - traverse (removable cover), 5 - mounting loops of the traverse, 6 - ring bolts, 7 - pallet; 8 - a product made in a mold (tubing), 9 - holes for transverse fastening of tubing, 10 - elastic cushions for installing mounting loops in a product, 11 - holes for longitudinal fastening of tubing, 12 - elastic filters, 13 - bolt connection, 14 - closed metal profiles of the punch, 15 - hydrostatic pressing chamber, 16 - fitting for supplying the pressing fluid, 17 - elastic gaskets, 18 - elastic cushion for installing mounting loops in the product, 19 - fastening of the elastic cushion, 20 - mounting loop for the product.

Пресс-форма для изготовления бетонных и железобетонных конструкций (фиг. 1) содержит силовую раму, выполненную в виде неразъемной опалубки и состоящую из железобетонных элементов усиления 1, металлического короба 2, металлических ребер жесткости 3; траверсу 4 с монтажными петлями 5 и накидными болтами 6, перфорированный поддон 7, расположенный под силовой рамой; пуансон, состоящий из эластичных фильтров 12, болтовых соединений 13 и замкнутых металлических профилей 14, камеры гидростатического прессования 15, штуцер для подачи прессующей жидкости 16, эластичные прокладки 17 для герметизации зазоров металлический частей, эластичные подушки 18 с креплениями 19 для установки монтажных петель в изделиях.The mold for the manufacture of concrete and reinforced concrete structures (Fig. 1) contains a power frame made in the form of an integral formwork and consisting of reinforced concrete reinforcing elements 1, a metal box 2, metal stiffeners 3; traverse 4 with mounting loops 5 and ring bolts 6, perforated pallet 7 located under the power frame; punch consisting of elastic filters 12, bolted connections 13 and closed metal profiles 14, hydrostatic pressing chamber 15, fitting for supplying the pressing fluid 16, elastic gaskets 17 for sealing the gaps of the metal parts, elastic cushions 18 with fasteners 19 for mounting loops in the products .

Между металлическими ребрами жесткости 3, приваренными к металлическому коробу 2, установлены железобетонные элементы усиления 1. Внутри неразъемного металлического короба 2 установлена камера гидростатического прессования 15 со штуцером для подачи прессующей жидкости 16. Камера гидростатического прессования 15 примыкает к замкнутым металлическим профилям 14, соединенным между собой болтовыми соединениями 13 через эластичные прокладки 17. Замкнутые металлические профили 14 и внутренняя выпуклая поверхность металлического короба 2 образуют полость для укладки бетона и закладных деталей изделия (тюбинга) 8, имеющих отверстия для продольного скрепления 11. Траверса 4, объединенная с эластичными подушками 10 и вставленными в них монтажными петлями изделия 8 посредством креплений 19, закреплена на пресс - форме посредством накидных болтов 6, соединенных с поддоном 7, отделенным от металлического короба 2 эластичной прокладкой 17. Монтажные петли траверсы 5 приварены к траверсе 4 с внешней стороны. Также конструкция снабжена съемными эластичными вкладышами с образованием полостей для установки болтов в отверстия для поперечного скрепления тюбингов 9.Reinforced concrete reinforcing elements 1 are installed between the metal stiffeners 3 welded to the metal duct 2. Inside the integral metal duct 2 there is a hydrostatic pressing chamber 15 with a fitting for supplying the pressing fluid 16. The hydrostatic pressing chamber 15 is adjacent to closed metal profiles 14 interconnected bolted connections 13 through elastic gaskets 17. Closed metal profiles 14 and the inner convex surface of the metal box 2 form a cavity for laying concrete and embedded parts of the product (tubing) 8 having holes for longitudinal fastening 11. The traverse 4, combined with elastic cushions 10 and the mounting loops of the product 8 inserted into them by means of fasteners 19, is fixed to the mold by means of ring bolts 6, connected to the pallet 7, separated from the metal box 2 by an elastic gasket 17. The mounting loops of the beam 5 are welded to the beam 4 from the outside. Also, the design is equipped with removable elastic liners with the formation of cavities for installing bolts in the holes for transverse fastening of the tubing 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Металлический короб силовой рамы 1 и поддон 7 образуют опалубочную полость. После заполнения этой полости бетонной смесью и предварительной ее вибрации (если требуется по технологии) металлический короб силовой рамы закрывают траверсой 4, снабженной монтажными петлями 20, вставленными в зазор эластичных подушек 10 и утапливаемыми в бетонную смесь изделия 8. После закрепления траверсы 4 накидными болтами 6 в камеру гидростатического прессования 15 через штуцер 16 подают жидкость под необходимым для технологического процесса давлением. Давление в камере гидростатического прессования передается на пуансон, состоящий из замкнутых металлических профилей 14, эластичных фильтров 12, болтовых соединений 13, который прессует бетонную смесь, устраняя в ней дефекты в виде пустот и отжимая излишнюю воду. Отжимаемая вода выходит через эластичные фильтры 12, попадая в отверстия замкнутых профилей 14 непосредственно под фильтрами, и отводится наружу через отверстия в поддоне под металлическими замкнутыми профилями. В случае необходимости тепловой обработки металлические замкнутые профили 14 используют для подачи теплоносителя в пресс-форму.The metal box of the power frame 1 and the pallet 7 form a formwork cavity. After filling this cavity with concrete mixture and preliminary vibration (if required by technology), the metal box of the power frame is closed with a traverse 4, equipped with mounting loops 20 inserted into the gap of the elastic cushions 10 and recessed into the concrete mixture of the product 8. After fixing the traverse 4 with cap bolts 6 in the chamber of hydrostatic pressing 15 through the nozzle 16 serves the fluid under the pressure necessary for the process. The pressure in the hydrostatic pressing chamber is transmitted to the punch, consisting of closed metal profiles 14, elastic filters 12, bolt joints 13, which compresses the concrete mixture, eliminating the defects in it in the form of voids and squeezing out excess water. The squeezed water leaves through the elastic filters 12, falling into the holes of the closed profiles 14 directly below the filters, and is discharged out through the holes in the pan under the metal closed profiles. If necessary, heat treatment metal closed profiles 14 are used to supply coolant to the mold.

Давление в камере гидростатического прессования контролируют установленным на трубопроводах перед штуцером 16 стандартным манометром и при необходимости поддерживают стандартными гидронасосом. При перекрытии краном гидросистемы давление поддерживают за счет упругих свойств эластичных элементов 12, 15, 17, 18.The pressure in the hydrostatic pressing chamber is controlled by a standard pressure gauge installed on the pipelines in front of the fitting 16 and, if necessary, supported by a standard hydraulic pump. When the crane shuts off the hydraulic system, the pressure is maintained due to the elastic properties of the elastic elements 12, 15, 17, 18.

После набора необходимой прочности изделием давление в камере гидростатического прессования 15 сбрасывается, и пуансон под действием упругости фильтров 12, возвращается в исходное положение, образуя зазор между изделием 8 и пуансоном. Траверсу 4 освобождают от накидных болтов 6 и снимают с пресс-формы. Снятые вместе с траверсой 4 эластичные подушки 18 открывают образовавшиеся полости в изделии 8, в которых остались монтажные петли 20. Выемку готового изделия осуществляют за монтажные петли 20.After gaining the necessary strength by the product, the pressure in the hydrostatic pressing chamber 15 is released, and the punch, under the action of the elasticity of the filters 12, returns to its original position, forming a gap between the product 8 and the punch. Traverse 4 is released from the cap bolts 6 and removed from the mold. The elastic cushions 18 taken together with the traverse 4 open the formed cavities in the product 8, in which the mounting loops 20 remain. The finished product is excavated behind the mounting loops 20.

Задача снижения металлоемкости предлагаемой пресс-формы решается в результате выполнения силовой рамы неразъемной конструкции, воспринимающей наибольшие усилия от боковых граней изделия благоприятной с точки зрения строительной механики статически неопределимой формой, и выполнения силовой рамой роли опалубки, а также в результате выполнения неразборного пуансона и использованием только одной камеры гидростатического прессования.The task of reducing the metal consumption of the proposed mold is solved by performing a power frame of an integral structure, which receives the greatest effort from the side faces of the product, which is favorable from the point of view of structural mechanics by a statically indeterminate shape, and acting as a formwork by the power frame, as well as by performing an indivisible punch and using one hydrostatic pressing chamber.

Задача снижения трудозатрат предлагаемой пресс-формы решается благодаря упрощению технологического процесса изготовления изделия, снижением времени на извлечение готового изделия без разборки основной части опалубки, в результате автоматически образуемого зазора, между элементами опалубки и изделием и установкой в изделии монтажных петель, снижением затрат на снятие траверсы и упрощением самой конструкции пресс-формы.The task of reducing the labor costs of the proposed mold is solved by simplifying the manufacturing process of the product, reducing the time to remove the finished product without disassembling the main part of the formwork, as a result of the automatically formed gap between the formwork elements and the product and installing mounting loops in the product, reducing the cost of removing the crosshead and simplification of the mold design itself.

Задача повышения качества изделия решается путем сокращения путей вывода излишней воды из смеси, получения изделия более высокой прочности и более однородной структуры.The task of improving the quality of the product is solved by reducing the ways of removing excess water from the mixture, obtaining products of higher strength and more uniform structure.

Claims

1. A mold for the manufacture of concrete and reinforced concrete structures, comprising a power frame with a formed working cavity, a hydrostatic pressing chamber located between the punch and the power frame, a perforated pallet located under the power frame, bolted to the traverse located above the power chamber, characterized the fact that the power frame is made as an integral formwork with a punch; the punch consists of often located closed metal profiles, interconnected by elastic filters compressed by bolts.

2. The mold according to claim 1, characterized in that the crosshead is equipped with elastic cushions for mounting loops.

3. The mold according to claim 1, characterized in that it contains an elastic gasket laid on a pallet with the creation of a gap between the power frame and the product.

4. The mold according to claim 1, characterized in that it is equipped with only one hydrostatic pressing chamber.

5. The mold according to claim 1, characterized in that it is equipped with elastic liners with the formation of cavities for installation of bolts fastening tubing.