一种装配式剪力墙模型结构整体模具的制作方法与工艺

本实用新型涉及装配式混凝土模型结构施工领域，特别涉及一种装配式剪力墙模型结构整体模具，可用于例如以“口”型为基本单元组成建筑平面图的现浇剪力墙模型结构或装配式剪力墙模型结构的制作。

背景技术：
在土木工程领域，为检验新的结构设计理论或新的结构体系，一般是通过模型结构试验研究对其进行检验或验证。模型结构是通过几何缩尺后，按照一定的相似理论进行设计计算并制作。对于剪力墙模型结构，层高一般为300mm～800mm，墙厚度为20mm～50mm，洞口尺寸及墙厚较小，加之应用低强度及低弹性模量混凝土，后期模板较难拆除，暴力拆模会对模型结构造成损害，进一步影响试验结果的准确性。对于装配式剪力墙模型结构，按照原型结构的施工工艺，模型结构墙体混凝土应分两次浇筑，在预制墙体和现浇部位接触部位形成竖向分隔缝，如何在模型结构钢筋绑扎阶段设置合理有效的分隔装置，并与模板相结合，是一个难题。传统的大比尺模型结构用木模板或泡沫制作，木模板不易拆除且重复利用的次数较低，泡沫制作时，造价较高，制作完成的模型结构表面粗糙，棱角模糊。

技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种装配式剪力墙模型结构整体模具，方便模型结构狭小空间内模板的制作与拆除，减轻暴力拆模对模型结构的损害，减轻对试验结果的影响。可用于以“口”型为基本单元组成建筑平面图的现浇剪力墙模型结构或装配式剪力墙模型结构的制作。本实用新型采用以下技术方案：一种装配式剪力墙模型结构整体模具，包括外模系统以及设置在外模系统内部的内模系统：所述的外模系统包括一对平行设置的第一外模板和一对平行设置的第二外模板，第一外模板和第二外模板端部相接使外模系统为矩形结构；所述的第二外模板的外壁上沿第二外模板的长度方向设置有第一卡肋；所述的内模系统包括一对平行设置的第一内模板和一对平行设置的第二内模板，第一内模板和第二内模板端部相接使内模系统为矩形结构；在第二内模板的内壁上沿第二内模板的长度方向上设置有第二卡肋；外模系统与内模系统之间设置有悬挂装置，悬挂装置包括丝杆，丝杆上套装有一对定位片，在每个定位片的侧面上均开设有卡槽，通过定位片上的卡槽与所述的第一卡肋、第二卡肋的配合实现外模系统与内模系统的连接；所述的内模系统上方通过支撑装置设置有第三内模板。进一步地，所述的第一外模板包括第一板体以及设置在第一板体同一侧面边缘上且相互平行的一对腹板，在每个腹板上均开设有多个L形的缺口，缺口的一端穿出腹板的侧面；所述的第二外模板包括第二板体，第二板体沿宽度方向的边缘上分布有固定螺栓。进一步地，所述的第一外模板、第二外模板的外壁上均成排成列地设置有肋条，每排肋条均与每列肋条垂直相交；在第一外模板、第二外模板上均分布有多个穿透第一外模板、第二外模板的定位孔。进一步地，所述的第一内模板包括第一拼合板、第二拼合板和第三拼合板，其中第一拼合板、第三拼合板的结构、规格均相同，第二拼合板的宽度小于第一拼合板；第二拼合板的两侧设置有第一固定槽，第一拼合板、第二拼合板的边缘均设置有与第一固定槽契合的第二固定槽；在第二拼合板表面上通过组装螺栓可拆卸地设置有固定钢板，固定钢板的长度大于第二拼合板的宽度。进一步地，所述的支撑装置为设置在第一拼合板、第三拼合板侧面上的承压耳板，承压耳板上放置有平台承压板，平台承压板的上表面与第一拼合板上端面齐平；在平台承压板上等间距分布有凹槽。进一步地，所述的第三内模板为钢筋混凝土结构，第三内模板内部的钢筋为冷拔钢丝，冷拔钢丝穿出第三内模板的端面。进一步地，所述的内模系统、外模系统之间设置有墙厚调节装置，墙厚调节装置包括定位螺母，定位螺母的一端同轴贯连有带有外螺纹的套圈；穿过定位螺母和套圈设置有一根调节杆，调节杆的一端带有一段外螺纹，且设置有外螺纹的一段较调节杆上不带外螺纹的部分直径大；调节杆设置有外螺纹一端的端部呈外六方形结构，未设置外螺纹一端表面套有一层2mm厚橡胶套。进一步地，所述的外模系统、内模系统之间可拆卸地设置有骨架分隔纱网，骨架分隔纱网为矩形框结构，由四段矩形的框架可拆卸地拼合构成；在矩形框内部设置有纱网，纱网边缘上包裹有骨架钢片；所述的外模系统的内壁上、内模系统的外壁上均沿垂直于地面方向对称设置有滑槽，骨架分隔纱网通过滑槽安装在内模系统、外模系统之间。进一步地，所述的内模系统的外壁上可拆卸地设置有孔洞成型装置，孔洞成型装置包括由四段条形磁铁构成的矩形结构，矩形结构内部设置有加固装置，加固装置包括呈十字形布设的支撑杆，支撑杆的端部设置有支撑片；将加固装置安装在矩形结构内部后，支撑片与条形磁铁紧密接触以起到支撑作用；所述的条形磁铁的宽度与内模系统、外模系统的间距相同，在所述的矩形结构外部套装有橡胶圈。本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：1.本实用新型的整体结构模具重复利用次数高、易拆除、能结合装配式模型结构施工工艺，可用于以“口”型为基本单元组成建筑平面图的现浇剪力墙模型结构或装配式剪力墙模型结构的制作；2.采用本实用新型可以方便模型狭小结构空间模板的制作与拆除，减轻暴力拆模对模型结构的损害，对实验结果的影响小，为装配式混凝土模型结构施工领域提供了一种新的研究工具。附图说明图1为外模系统的结构示意图；图2为第一外模板的结构示意图；图3为第二外模板的结构示意图；图4为悬挂装置与内模系统、外模系统配合的结构示意图；图5为内模系统的结构分解示意图；图6为第一内模板的结构分解示意图；图7为第二内模板的结构分解示意图；图8为第三内模板的结构示意图；图9为洞孔成形装置的结构分解示意图；图10为墙厚调节装置的结构示意图；图11为骨架分隔纱网的结构分解示意图；A—外模系统，B—内模系统，1—第一外模板，2—第二外模板，3—定位孔，4—肋条，5—定位片，6—滑槽，7—缺口，8—腹板，9—第一卡肋，10—固定螺栓，11—第二内模板，12—卡槽，13—骨架分隔纱网，131—框架，132—骨架钢片，133—纱网，14—丝杆，15—第三内模板，151—钢筋，16—平台承压板，17—第一内模板，171—第一拼合板，172—第二拼合板，173—第三拼合板，174—组装螺栓，175—承压耳板，18—固定钢板，19—孔洞成型装置，191—条形磁铁，192—橡胶圈，193—加固装置，194—支撑片，20—凹槽，21—调节杆，22—套圈，23—定位螺母。具体实施方式遵从上述技术方案，如图1至图11所示，一种装配式剪力墙模型结构整体模具，包括外模系统A以及设置在外模系统A内部的内模系统B：所述的外模系统A包括一对平行设置的第一外模板1和一对平行设置的第二外模板2，第一外模板1和第二外模板2端部相接使外模系统A为矩形结构，即从俯视的角度看，第一外模板1、第二外模板2分别为一个矩形的两条相互平行的边；两个第一外模板1的规格相同，两个第二外模板2的规格相同，第一外模板1长度小于第二外模板2，第一外模板1宽度与第二外模板2相同。所述的第二外模板2的外壁上沿第二外模板2的长度方向设置有第一卡肋9。如图2所示，第一外模板1包括第一板体以及设置在第一板体同一侧面边缘上且相互平行的一对腹板8，腹板8厚度5mm；在每个腹板8上均开设有多个L形的缺口7，缺口7的一端穿出腹板8的侧面，即缺口7一端贯通而另一端不贯通；缺口7的厚度为5mm，宽度为17mm，纵横长度均为35mm；腹板8与第一板体共同构成“[”的形状，便于和第二外模板2之间的安装；所述的第二外模板2包括第二板体，第二板体沿宽度方向的边缘上分布有固定螺栓10；在安装第一外模板1的第二外模板2时，首先将第一外模板1、第二外模板2在竖直方向上略微错开，使第二外模板2的固定螺栓10先滑入到缺口7中后，再向上提，使固定螺栓10卡在缺口7的端部，此时第一外模板1、第二外模板2的顶端依然齐平，但由于缺口7的设置，可以使在水平方向上第一外模板1、第二外模板2不能分开，由此保证结构的坚固性；再通过固定螺栓10将缺口7与第二外模板2进行紧固，实现第一外模板1、第二外模板2的相对固定。如图2、图3所示，第一外模板1、第二外模板2的外壁上均成排成列地设置有肋条4，每排肋条4均与每列肋条4垂直相交；肋条4采用焊接的方式固定，厚度为4mm，宽度为50mm；间距为200mm，形成“井”型网，其作用是提高外模板平面内刚度，减小模型制作时带来的附加变形，影响结构墙体表面平整度。在第一外模板1、第二外模板2上均分布有多个穿透第一外模板1、第二外模板2的定位孔3，定位孔3的作用是辅助调节内模系统B、外模系统A的间距；定位孔3是螺栓孔，直径为15mm。所述的内模系统B包括一对平行设置的第一内模板17和一对平行设置的第二内模板11，第一内模板17和第二内模板11端部相接使内模系统B为矩形结构；在第二内模板11的内壁上沿第二内模板11的长度方向上设置有第二卡肋；内模系统B的基本结构与外模系统A相似，均为矩形结构。具体地，第一内模板17包括第一拼合板171、第二拼合板172和第三拼合板173，其中第一拼合板171、第三拼合板173的结构、规格均相同，第二拼合板172的宽度小于第一拼合板171(短50mm，以方便纵向拆除)；第二拼合板172的两侧设置有第一固定槽，第一拼合板171、第二拼合板172的边缘均设置有与第一固定槽配合的第二固定槽；第一拼合板171、第二拼合板172和第三拼合板173之间通过固定槽实现相对的连接；连接后，在第二拼合板172表面上通过组装螺栓174可拆卸地设置有固定钢板18，固定钢板18的长度大于第二拼合板172的宽度；需要相对固定三个拼合板时，将固定钢板18压在三块拼合板上，然后拧紧组装螺栓174，即完成了第一内模板17的组装，如图6所示。图7为第二内模板11的结构分解示意图，与第一内模板17相同，第二内模板11也是由三块拼合板构成的，并且三块拼合板之间的连接方式与第一内模板17完全相同，在此不赘述。区别是第二内模板11较第一内模板17长，因此拼合板也较第一内模板17的拼合板长一些，为此设置了两块固定钢板18进行固定。第一内模板17和第二内模板11材料为Q345钢材，方便设计为易拆除可组装模具，第三内模板15材料为钢筋混凝土，在施工阶段具有承载成形的功能，浇筑完板面混凝土后，与后浇混凝土共同作为模型结构的构件。外模系统A与内模系统B之间设置有悬挂装置，悬挂装置的作用是辅助安装外模系统A和内模系统B；悬挂装置包括丝杆14，丝杆14上套装有一对定位片5，在每个定位片5的侧面上均开设有卡槽12，通过定位片5上的卡槽12与所述的第一卡肋9、第二卡肋的配合实现外模系统A与内模系统B的连接，如图4所示。外模系统A、内模系统B安装好之后可以卸下悬挂装置。所述的内模系统B上方通过支撑装置设置有第三内模板15，如图5、图6所示，支撑装置为设置在第一拼合板171、第三拼合板173侧面上的承压耳板175，承压耳板175厚度8mm，呈直角三角形状，承担平台承压板16和第三内模板15传递的施工荷载；承压耳板175上放置有平台承压板16，平台承压板16的上表面与第一拼合板171上端面齐平；在平台承压板16上等间距分布有凹槽20。组装好整个装置后，将第三内模板15的两端放置在内膜系统两块第一内模板17上放置的平台承压板16上。第三内模板15为钢筋混凝土结构，第三内模板15内部的刚度较大的冷拔钢丝，钢丝直径为5mm，间距为50mm，沿混凝土板短边方向单向布置，冷拔钢丝穿出第三内模板15的端面；第三内模板15采用的混凝土为细石混凝土，强度等级为C30，可根据设计尺寸预制。更优的，内模系统B、外模系统A之间设置有墙厚调节装置，墙厚调节装置包括定位螺母23，定位螺母23的一端同轴贯连有带有外螺纹的套圈22；穿过定位螺母23和套圈22设置有一根调节杆21，调节杆21的一端带有一段外螺纹，且设置有外螺纹的一段较调节杆21上不带外螺纹的部分直径大(大4mm)；不带螺纹的一端套装有橡胶层。调节杆21设置有外螺纹一端的端部呈外六方形结构，以便于拧动调节杆21。使用时，先将带有外螺纹的套圈22拧入到第一外模板1、第二外模板2上的定位孔3(螺纹孔)中，然后再将调节杆21穿过定位螺母23和套圈22，使调节螺杆不带外螺纹的一端顶在内模系统B的外壁上，这样通过拧动定位螺母23，即可调节内膜系统、外模系统A的间距。进一步地，外模系统A、内模系统B之间可拆卸地设置有骨架分隔纱网13，如图11所示，骨架分隔纱网13为矩形框结构，由四段矩形的框架131可拆卸地拼合构成；在矩形框内部设置有纱网133，纱网133边缘上包裹有骨架钢片132；所述的外模系统A的内壁上、内模系统B的外壁上均沿垂直于地面方向对称设置有滑槽6，骨架分隔纱网13通过滑槽6安装在内模系统B、外模系统A之间；可根据需要设置滑槽6的对数，每一对滑槽6均可以安装一个骨架分隔纱网13；本实施例中在内膜系统、外模系统A的长度、宽度方向上均设置有两对滑槽6。在模型结构钢筋151绑扎阶段，将水平钢筋151穿过纱网133，形成装配式剪力墙结构预制墙片和后浇部分混凝土之间的竖向分隔功能。在进行模型制作时，有时需根据实际情况在模型的墙壁上留下孔洞。为了解决这个问题，本方案中内模系统B的外壁上可拆卸地设置有孔洞成型装置19，孔洞成型装置19包括由四段条形磁铁191构成的矩形结构，通过吸附固定在内模系统B外壁上需要的位置处；矩形结构内部设置有加固装置193，加固装置193包括呈十字形布设的支撑杆，支撑杆的端部设置有支撑片194；将加固装置193安装在矩形结构内部后，支撑片194与条形磁铁191紧密接触以起到支撑作用；所述的条形磁铁191的宽度与内模系统B、外模系统A的间距相同，在所述的矩形结构外部套装有橡胶圈192。橡胶圈192起到保护条形磁铁191的作用，防止混凝土粘在磁铁表面。在进行内模系统B、外模系统A之间灌注成型时，孔洞成型装置19能保持这部分结构始终不被灌注。使用方法：通过拼合的方式组装第一内模板17、第二内模板11的组装；将平台承压板16置于第一内模板17的承压耳板175上，第二内模板11的内侧与平台承压板16端部对齐，第二内模板11的端部与第一内模板17内侧对其，完成内模系统B的组装。将孔洞成形装置吸附在内模系统B的外侧，形成洞口的边界，同时将加固装置193支撑在其内部。将第二外模板2固定在悬挂装置上，按照墙厚初步定位，安装第一外模板1，将第二外模板2的端部的固定螺栓10安装在第一外模板1端部腹板8的缺口7中，然后安装垫片及固定螺栓10的螺母，将骨架分隔纱网13对应地插在外模系统A和内模系统B之间的滑槽6中，拧动螺母以初步固定外模系统A。安装墙厚调节装置，将套圈22拧入到定位孔3中，再将调节杆21插入到定位螺母23和套圈22中，以精确调整调节杆21的位置，从而固定墙的厚度，然后再紧固螺母，通过螺母和定位杆将内模系统B、外模系统A形成整体。拆除悬挂装置，浇注墙体内部混凝土，待浇筑至墙高位置后，安装第三内模板15，绑扎板顶钢筋151，浇筑第三内模板15表面混凝土，完成模型结构模板支护及制作工作。