專利名稱：預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
預(yù)應(yīng)力混凝土異型粧用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及工程施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是模具設(shè)備技術(shù)，具體地說(shuō)是預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模。
背景技術(shù)：
[0002]先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁由于樁身混凝土的強(qiáng)度高并有一定的預(yù)壓應(yīng)力，在沉樁過(guò)程中能夠承受錘擊，靜壓等各種施工外力的作用，保持樁身的完好。此種樁型以其單樁承載力高，樁身耐打，穿透力強(qiáng)，質(zhì)量可靠，單位承載力造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，在全國(guó)各地得到廣泛使用。[0003]離心成型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁制造過(guò)程中預(yù)壓應(yīng)力施加的主要工藝為將預(yù)應(yīng)力鋼筋編成鋼筋籠放入鋼模中，然后將混凝土投入鋼模中，以鋼模作為反力裝置用液壓千斤頂?shù)葘?duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉，所施加的張拉力通過(guò)固定在鋼模兩端面的錨固板由鋼模來(lái)承受通過(guò)離心成型形成樁體形狀后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)以加快混凝土的強(qiáng)度發(fā)展使得預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土結(jié)合成一體待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定的要求后，進(jìn)行放張，將張拉力全部轉(zhuǎn)移為樁身混凝土來(lái)承受。[0004]在此放張過(guò)程中以樁長(zhǎng)15米為例，根據(jù)樁身混凝土預(yù)壓應(yīng)力的大小樁身長(zhǎng)度會(huì)出現(xiàn)數(shù)1. 5-4mm左右的壓縮。由于離心成型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土非異型樁(如管樁，方樁) 外周無(wú)異型凸起等，鋼模內(nèi)壁為平滑狀態(tài)，放張時(shí)樁身受到壓縮后與鋼模內(nèi)壁分離，此壓縮會(huì)平均分配在樁身中，不會(huì)在樁身出現(xiàn)裂縫。但是這種內(nèi)壁平滑的鋼模無(wú)法生產(chǎn)異型樁，現(xiàn)有技術(shù)的離心成型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁生產(chǎn)時(shí)用鋼模均為國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/ T605-200先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁鋼模中所示的單層壁體構(gòu)成。使用此種類型的鋼模生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁時(shí)，樁身帶有的凸起需在鋼模內(nèi)壁形成凹狀方可成形。在放張過(guò)程中當(dāng)樁身壓縮時(shí)，因樁身凸起固定在鋼模內(nèi)壁凹狀部而無(wú)法追隨樁身的壓縮變形，會(huì)在樁身與樁身凸起結(jié)合部分產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)凸起的掉落。而且樁身與鋼模無(wú)法分離，導(dǎo)致產(chǎn)品脫模困難。如果大幅度降低鋼模的剛度，使得鋼模具有較大的變形能力，并將預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁凸起部分與樁身的角度控制在150度以上，凸起的高度在40mm以下，可以減少裂縫出現(xiàn)的可能性。但這樣的鋼模由于剛度過(guò)低，難以作為反力裝置承受預(yù)應(yīng)力的張拉力。而且在起吊，離心，養(yǎng)護(hù)等產(chǎn)品制造過(guò)程中鋼模容易變形，難以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。加上所制造的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁凸起部分過(guò)小，限制了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。[0006]CN101143465B提出了一種米用芯模與外部的上下模組合，在上下模模內(nèi)部除設(shè)置環(huán)向凹槽外，還須設(shè)置縱向凹槽來(lái)達(dá)到防止樁身與樁身凸起結(jié)合部分產(chǎn)生裂縫的要求。在樁身設(shè)置縱向凸起部分不但增加了鋼模的制作難度加大成本，而且在一些地質(zhì)條件下，此部分妨礙土體空隙水的移動(dòng)，不利于提高承載力。發(fā)明內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種以高剛度 模板作為外膜、低剛度模板作為內(nèi)膜，既在起吊，離心，養(yǎng)護(hù)等產(chǎn)品制造過(guò)程中鋼模不會(huì)變 形也不會(huì)因模具剛度太高使得樁體出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式 鋼模。[0008]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為[0009]預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，包括有配合使用的上模及下模， 其中，上模及下模均包括有內(nèi)外配合設(shè)置的外模及內(nèi)模，外模為剛性模，內(nèi)模為柔性模，內(nèi) 模的內(nèi)表面與預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁的外表面相適配，且內(nèi)模上形成有內(nèi)模凹槽，上模與下 模合模處設(shè)置有縱向企口筋板，內(nèi)模凹槽與外模間隙設(shè)置。[0010]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括[0011]上述的內(nèi)模模厚為4毫米至8毫米。[0012]上述的內(nèi)模模厚為5毫米至6毫米。[0013]上述的外模上縱向設(shè)置有用于提升模剛度的縱向筋板。[0014]上述的外模上環(huán)向設(shè)置有襯板。[0015]上述的內(nèi)模縱向筋板厚度不超過(guò)8毫米。[0016]上述的內(nèi)模凹槽的槽壁與內(nèi)模的模壁夾角大于等于120°，且內(nèi)模凹槽的槽深為 40毫米至150毫米。[0017]上述的外模模厚大于等于7毫米。[0018]上述的外模為連續(xù)的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板連接固定而成。[0019]上述的外模為分段的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板連接固定而成且筒狀鋼管位置設(shè)置 對(duì)應(yīng)于內(nèi)模凹槽。[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模， 包括有配合使用的上模及下模，其中，上模及下模均包括有內(nèi)外配合設(shè)置的外模及內(nèi)模，外 模為剛性模，內(nèi)模為柔性模，內(nèi)模的內(nèi)表面與預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁的外表面相適配，且內(nèi)模 上形成有內(nèi)模凹槽，上模與下模合模處設(shè)置有縱向企口筋板，內(nèi)模凹槽與外模間隙設(shè)置，在 放張預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁時(shí)，內(nèi)模跟隨樁身壓縮變形，且該變形被內(nèi)模凹槽吸收，保證樁身 凸起處完整無(wú)裂縫。本實(shí)用新型是一種內(nèi)外模雙重壁體結(jié)構(gòu)的鋼模。外模剛度較大，內(nèi)模 的剛度較小，內(nèi)模內(nèi)腔形狀與樁身外形狀相同，內(nèi)模的凹狀部分即內(nèi)模凹槽與外模內(nèi)腔之 間留有一定的空隙。鋼模兩端面用于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的錨固板需固定在外模部分的端 面上，這樣在混凝土未硬化前，所施加的預(yù)應(yīng)力張拉力主要由外模來(lái)承受。由于內(nèi)模的剛 度小，混凝土硬化后在放張過(guò)程中當(dāng)樁身壓縮時(shí)，鋼模內(nèi)壁凹狀部能夠追隨樁身的壓縮變 形而發(fā)生微量的彈性變形，此微量變形將被內(nèi)模的凹狀部分與外模內(nèi)腔之間的空隙部分吸 收。這樣確保樁身與樁身凸起結(jié)合部不會(huì)產(chǎn)生裂縫，樁身與鋼模得以順利分離。此彈性變 形在樁身與鋼模分離之后能夠消失，鋼?？梢苑磸?fù)使用而不會(huì)對(duì)鋼模的使用性能產(chǎn)生不利 的影響。[0021]內(nèi)模壁體的厚度不超過(guò)8毫米，最佳的厚度為5毫米至6毫米。厚度大于8毫米 時(shí)，內(nèi)模的剛度過(guò)大，難以產(chǎn)生微量的彈性變形，樁身凸起部無(wú)法與內(nèi)模的凹狀部分分離， 樁身與樁身凸起結(jié)合部會(huì)出現(xiàn)裂縫。而且厚度過(guò)厚會(huì)造成材料浪費(fèi)。但是當(dāng)厚度過(guò)簿小于 4毫米時(shí)，鋼模在起吊，離心等產(chǎn)品制造過(guò)程中容易較大的變形，導(dǎo)致樁身變形，樁身會(huì)產(chǎn)生裂縫。在放張過(guò)程中因內(nèi)模變形大，易在樁身與樁身凸起結(jié)合部產(chǎn)生應(yīng)力集中，反而使得樁 身與鋼模難以分離。[0022]除上模與下模合模處縱向企口筋板外，內(nèi)模不配置其他縱向筋板。如果因工藝要 求在鋼模制造過(guò)程中需要使用縱向支撐板時(shí)，其厚度不應(yīng)大于8毫米。通常為保證鋼模的 剛度，如國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T605-2005 (先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁鋼模)中所示，鋼模壁 體的外周除上模與下模合模處縱向企口筋板外，需要配置與壁體焊接的數(shù)根縱向筋板。配 置縱向筋板會(huì)限制本實(shí)用新型的鋼模內(nèi)模的內(nèi)壁凹狀部追隨樁身的壓縮變形而發(fā)生微量 的彈性變形。[0023]內(nèi)模的凹狀部分與壁體所成角度不小于120度，凹狀部分最大深度為40毫米至 150毫米。內(nèi)模的凹狀部分與壁體所成角度小于120度時(shí)，在放張過(guò)程中樁身與樁身凸起 結(jié)合部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，無(wú)法保證樁身與鋼模難以分離。凹狀部分最大深度小于40毫米 時(shí)，所生產(chǎn)的離心成型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁失去其工程應(yīng)用意義。當(dāng)凹狀部分最大 深度大于150毫米時(shí)，由于鋼模內(nèi)模的內(nèi)壁凹狀部追隨樁身的壓縮變形而產(chǎn)生過(guò)大變形， 超出鋼材的彈性變形范圍，使得此變形難以得到恢復(fù)，無(wú)法保證鋼模的反復(fù)使用。[0024]本實(shí)用新型具有以高剛度模板作為外膜、低剛度模板作為內(nèi)膜，既在起吊，離心， 養(yǎng)護(hù)等產(chǎn)品制造過(guò)程中鋼模不會(huì)變形也不會(huì)因模具剛度太高使得樁體出現(xiàn)裂縫的優(yōu)點(diǎn)。


[0025]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖2是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
[0027]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0028]圖1至圖2所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]其中的附圖標(biāo)記為外模1、內(nèi)模2、內(nèi)模凹槽21、上模3、下模4、企口筋板5、縱向 筋板6、襯板7。[0030]第一實(shí)施例如圖1至圖2所示，[0031]本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，包括有配合使用的 上模3及下模4，其中，上模3及下模4均包括有內(nèi)外配合設(shè)置的外模I及內(nèi)模2，外模I為 剛性模，內(nèi)模2為柔性模，內(nèi)模2的內(nèi)表面與預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁的外表面相適配，且內(nèi)模 2上形成有內(nèi)模凹槽21,上模3與下模4合模處設(shè)置有縱向企口筋板5,內(nèi)模凹槽21與外 模I間隙設(shè)置，在放張預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁時(shí)，內(nèi)模2跟隨樁身壓縮變形，且該變形被內(nèi)模 凹槽21吸收，保證樁身凸起處完整無(wú)裂縫。[0032]實(shí)施例中，內(nèi)模2模厚為4毫米至8毫米。[0033]實(shí)施例中，內(nèi)模2模厚為5毫米至6毫米。[0034]實(shí)施例中，外模I上縱向設(shè)置有用于提升模剛度的縱向筋板6。[0035]實(shí)施例中，外模I上環(huán)向設(shè)置有襯板7。[0036]實(shí)施例中，縱向筋板6厚度不超過(guò)8毫米。[0037]實(shí)施例中，內(nèi)模凹槽21的槽壁與內(nèi)模2的模壁夾角大于等于120°，且內(nèi)模凹槽21的槽深為40毫米至150毫米。[0038]實(shí)施例中，外模I模厚大于等于7毫米。[0039]實(shí)施例中，外模I為連續(xù)的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板6連接固定而成。[0040]本實(shí)用新型是一種內(nèi)外模I雙重壁體結(jié)構(gòu)的鋼模。外模I剛度較大，內(nèi)模2的剛 度較小，內(nèi)模2內(nèi)腔形狀與樁身外形狀相同，內(nèi)模2的凹狀部分即內(nèi)模凹槽21與外模I內(nèi) 腔之間留有一定的空隙。鋼模兩端面用于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的錨固板需固定在外模I部分 的端面上，這樣在混凝土未硬化前，所施加的預(yù)應(yīng)力張拉力主要由外模I來(lái)承受。由于內(nèi)模 2的剛度小，混凝土硬化后在放張過(guò)程中當(dāng)樁身壓縮時(shí)，鋼模內(nèi)壁凹狀部能夠追隨樁身的壓 縮變形而發(fā)生微量的彈性變形，此微量變形將被內(nèi)模2的凹狀部分與外模I內(nèi)腔之間的空 隙部分吸收。這樣確保樁身與樁身凸起結(jié)合部不會(huì)產(chǎn)生裂縫，樁身與鋼模得以順利分離。此 彈性變形在樁身與鋼模分離之后能夠消失，鋼模可以反復(fù)使用而不會(huì)對(duì)鋼模的使用性能產(chǎn) 生不利的影響。[0041]內(nèi)模2壁體的厚度不超過(guò)8毫米，最佳的厚度為5毫米至6毫米。厚度大于8毫 米時(shí)，內(nèi)模2的剛度過(guò)大，難以產(chǎn)生微量的彈性變形，樁身凸起部無(wú)法與內(nèi)模2的凹狀部分 分離，樁身與樁身凸起結(jié)合部會(huì)出現(xiàn)裂縫。而且厚度過(guò)厚會(huì)造成材料浪費(fèi)。但是當(dāng)厚度過(guò) 簿小于4毫米時(shí)，鋼模在起吊，離心等產(chǎn)品制造過(guò)程中容易較大的變形，導(dǎo)致樁身變形，樁 身會(huì)產(chǎn)生裂縫。在放張過(guò)程中因內(nèi)模2變形大，易在樁身與樁身凸起結(jié)合部產(chǎn)生應(yīng)力集中， 反而使得樁身與鋼模難以分離。[0042]除上模3與下模4合模處縱向企口筋板5外，內(nèi)模2不配置其他縱向筋板。如果 因工藝要求在鋼模制造過(guò)程中需要使用縱向支撐板時(shí)，其厚度不應(yīng)大于8毫米。通常為保 證鋼模的剛度，如國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T605-2005 (先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁鋼模)中所 示，鋼模壁體的外周除上模3與下模4合模處縱向企口筋板5外，需要配置與壁體焊接的數(shù) 根縱向筋板6。配置縱向筋板6會(huì)限制本實(shí)用新型的鋼模內(nèi)模2的內(nèi)壁凹狀部追隨樁身的 壓縮變形而發(fā)生微量的彈性變形。[0043]內(nèi)模2的凹狀部分與壁體所成角度不小于120度，凹狀部分最大深度為40毫米至 150毫米。內(nèi)模2的凹狀部分與壁體所成角度小于120度時(shí)，在放張過(guò)程中樁身與樁身凸起 結(jié)合部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，無(wú)法保證樁身與鋼模難以分離。凹狀部分最大深度小于40毫米 時(shí)，所生產(chǎn)的離心成型先張法預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁失去其工程應(yīng)用意義。當(dāng)凹狀部分最大 深度大于150毫米時(shí)，由于鋼模內(nèi)模2的內(nèi)壁凹狀部追隨樁身的壓縮變形而產(chǎn)生過(guò)大變形， 超出鋼材的彈性變形范圍，使得此變形難以得到恢復(fù)，無(wú)法保證鋼模的反復(fù)使用。[0044]第二實(shí)施例[0045]實(shí)施例中，外模I為分段的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板6連接固定而成且筒狀鋼管位 置設(shè)置對(duì)應(yīng)于內(nèi)模凹槽21。未述部分同第一實(shí)施例。
權(quán)利要求1.預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，包括有配合使用的上模(3)及下模(4)，其特征是所述的上模(3)及下模(4)均包括有內(nèi)外配合設(shè)置的外模(I)及內(nèi)模(2)，所述的外模⑴為剛性模，所述的內(nèi)模⑵為柔性模，所述的內(nèi)模⑵的內(nèi)表面與預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁的外表面相適配，且內(nèi)模(2)上形成有內(nèi)模凹槽(21)，所述的上模(3)與下模(4)合模處設(shè)置有縱向企口筋板(5)，所述的內(nèi)模凹槽(21)與外模(I)間隙設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是 所述的內(nèi)模(2)模厚為4毫米至8毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的內(nèi)模(2)模厚為5毫米至6毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的外模(I)上縱向設(shè)置有用于提升模剛度的縱向筋板(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的外模(I)上環(huán)向設(shè)置有襯板(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的縱向筋板(6)厚度不超過(guò)8毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的內(nèi)模凹槽(21)的槽壁與內(nèi)模⑵的模壁夾角大于等于120°，且內(nèi)模凹槽(21)的槽深為40毫米至150毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的外模(I)模厚大于等于7毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的外模(I)為連續(xù)的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板(6)連接固定而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，其特征是所述的外模(I)為分段的筒狀鋼管通過(guò)縱向筋板(6)連接固定而成，且筒狀鋼管位置設(shè)置對(duì)應(yīng)于內(nèi)模凹槽(21)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁用內(nèi)外模雙重壁體式鋼模，包括有配合使用的上模及下模，其中，上模及下模均包括有內(nèi)外配合設(shè)置的外模及內(nèi)模，外模為剛性模，內(nèi)模為柔性模，內(nèi)模的內(nèi)表面與預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁的外表面相適配，且內(nèi)模上形成有內(nèi)模凹槽，上模與下模合模處設(shè)置有縱向企口筋板，內(nèi)模凹槽與外模間隙設(shè)置，在放張預(yù)應(yīng)力混凝土異型樁時(shí)，內(nèi)模跟隨樁身壓縮變形，且該變形被內(nèi)模凹槽吸收，保證樁身凸起處完整無(wú)裂縫。本實(shí)用新型具有以高剛度模板作為外膜、低剛度模板作為內(nèi)膜，既在起吊，離心，養(yǎng)護(hù)等產(chǎn)品制造過(guò)程中鋼模不會(huì)變形也不會(huì)因模具剛度太高使得樁體出現(xiàn)裂縫的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B28B21/80GK202846683SQ20122042641
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張日紅, 邱風(fēng)雷, 長(zhǎng)谷山國(guó)廣, 王樹(shù)峰 申請(qǐng)人:中淳高科樁業(yè)股份有限公司