变截面预制桩模具的制作方法

本发明涉及建筑模具技术领域，尤其涉及变截面预制桩模具。

背景技术：

变截面预制桩是在工厂内通过模具预制出来的，且其桩身的横截面尺寸及形状沿桩长度而变化。此种构造形式的桩与传统横截面不变的预制桩相比，具有较好的抗拔和承载性能，越来越受到建筑业的青睐。生产变截面实心桩，需要对应的成型变截面实心桩的模具，该模具的长模腔沿长度方向形成至少一正多边形粗孔段和至少一正多边形细孔段，且所述正多边形粗孔段和所述正多边形细孔段相连通；其中，所述正多边形细孔段的孔壁开设有至少一凹槽，所述凹槽的长度方向与所述模具的长度方向相一致；所述模具于所述正多边形粗孔段的横截面内，成型截面为正多边的变截面实心桩。

此类成型变截面实心桩的模具，通过布料的方式往长模腔加入混凝土来生产桩，模具的上模板或者顶模板所对应的桩的那一面去下压混凝土以期望将桩的顶面也做成凹凸面，该类模具的顶模板尽管能下压长模腔中得到密实的混凝土，但是实际中桩的顶面未能形成凹凸面，针对此现象，相关的技术人员只能降低对变截面实心桩的要求，将顶模板相对长模腔的那一面做成平整面，通过这类模具制备一面为平面的变截面实心桩，长此以往，导致了多年来尚未出现一款合适的模具，能够在与顶模板配合之后做出顶面(模具的上模板或者顶模板所对的那一面)呈凹凸面的变截面实心桩。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新颖的变截面预制桩模具用以制造桩身四周均具有凹凸结构的变截面预制桩。

为实现上述目的，本实用新型提供一种变截面预制桩模具，变截面预制桩包含细桩段和粗桩段，变截面预制桩模具包括：

底模，上部为敞口且纵向形成有依次交替排列的粗模腔段和细模腔段，细模腔段用于成型所述细桩段；

以及若干顶模，可活动地间隔设置在底模顶部且与所述粗模腔段共同成型粗桩段；

其中，当顶模横向罩盖在底模顶部时，顶模的成型腔与所述粗模腔段相连通。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，所述底模包括外模与若干内造型模，各所述内造型模沿纵向间隔设置在外模内以形成所述细模腔段。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，所述顶模的成型腔外凸于底模内的粗模腔段，且底模内的细模腔段和顶模在底模的纵向上交替排布。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，相邻两个顶模由连接模板纵向衔接；

优选的，当顶模横向罩盖在底模顶部时，连接模板的成型面与顶模的底面齐平；

优选的，当顶模横向罩盖在底模顶部时，底模内的粗模腔段相对于细模腔段的凸起厚度等于或大致等于顶模的成型腔的凸起高度。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，当顶模横向罩盖在底模顶部时，所述连接模板可罩盖在底模的细模腔段顶部；并且，连接模板能够挤压处于底模的细模腔段的混凝土以使得顶模的成型腔中混凝土布料充盈。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，至少部分数量的所述连接模板的中部开设有混凝土布料口，和/或至少部分数量的所述顶模上开设有混凝土布料口。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，还包括控制顶模相对于底模开合的驱动机构，驱动机构的动力输出端与顶模和/或连接模板连接；

优选的，顶模和/或连接模板上设置有振动机构。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，所述顶模的横向一端形成第一安装部；

优选的，所述第一安装部与底模铰接以使顶模能绕第一安装部与底模的铰接处做偏转运动。

优选的，所述顶模的横向另一端形成第二安装部，第二安装部与底模由紧固件可拆卸连接。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，相邻两个顶模由连接模板纵向衔接，所述连接模板的横向一端形成第三安装部；

优选的，所述第三安装部与底模铰接以使连接模板能绕第三安装部与底模的铰接处做偏转运动，且第三安装部与底模的铰接处和第一安装部与底模的铰接处纵向对齐。

上述的变截面预制桩模具，还具有如下特征，所述底模于纵向的至少一端部形成有粗模腔段，且位于底模纵向端部的粗模腔段的纵向长度大于任意两个细模腔段间的粗模腔段的纵向长度；

其中，位于底模纵向两端部的所述顶模的成型腔与位于底模纵向端部的粗模腔段的纵向长度相适配。

与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型中变截面预制桩模具包括底模以及若干顶模。底模上部为敞口且纵向形成有依次交替排列的粗模腔段和细模腔段。其中，细模腔段与粗模腔段相连通，细模腔段用于成型细桩段，若干顶模可活动地间隔设置在底模顶部且当顶模横向罩盖在底模顶部时，顶模的成型腔与粗模腔段相连通，这样的结构设计可使得顶模与底模共同成型变截面预制桩的粗桩段。本实用新型中的变截面预制桩模具具有结构简单，操作方便，混凝土布料密实度高、产品成型质量好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是实施例一中一种变截面预制桩模具的立体结构示意图；

图2是图1所制变截面预制桩的结构示意图；

图3是图1中变截面预制桩模具的左视图；

图4是图1中变截面预制桩模具的俯视图；

图5是图1中所示顶模的立体结构示意图；

图6是图1中变截面预制桩模具顶模张开时的结构示意图；

图7是图1中所示顶模的左视图；

图8是图7中的轴向剖视图；

图9是实施例二中一种变截面预制桩模具的立体结构示意图；

图10是实施例二中又一种变截面预制桩模具的立体结构示意图；

图11是实施例三中一种变截面预制桩模具的立体结构示意图；

图12是实施例四中一种变截面预制桩模具的立体结构示意图；

图13是图12所示若干顶模与若干连接模板连接的结构示意图。

附图中：

1、变截面预制桩模具；

10、顶模；101、成型腔；1011、第一拔模面；1012、第二拔模面；1013、第一布料口；1014、第一安装部；1015、第二安装部；104、连接模板；1041、第二布料口；

11、底模；111、外模；1111、长模腔；1112、铰链座；112、内造型模；113、粗模腔段；114、细模腔段；

13、变截面预制桩；131、细桩段；132、粗桩段。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

在本文中，“上、下”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能理解为对保护范围的绝对限定。

＜实施例一＞

本实施例中，定义底模11的长度方向为纵向，定义底模11的宽度方向为横向，定义底模11的高度方向为竖向。

参阅图1，本实施例提供了一种变截面预制桩模具1，该变截面预制桩模具1用于制作如图2所示的变截面预制桩13，此变截面预制桩13包含至少一细桩段131和至少一粗桩段132。

参阅图1，在本实施例中，变截面预制桩模具1包括底模11与若干顶模10。具体的，底模11上部敞口且纵向形成有依次交替的粗模腔段113与细模腔段114，细模腔段114成型变截面预制桩13的细桩段131；若干顶模10可活动地间隔设置在底模11顶部且与粗模腔段113共同成型粗桩段132。其中，粗模腔段113与细模腔段114相连通，且粗模腔段113与细模腔段114的高度一致，当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，顶模10的成型腔101与粗模腔段113相连通。

在上述结构中，底模11形成有纵向依次排列的粗模腔段113与细模腔段114。在本实施例中，底模11包括外模111与内造型模112，并且内造型模112与外模111一体成型或固定连接。外模111具有各横截面相同的长模腔1111，各内造型模112相对于外模111内壁间隔凸起，使所生产的变截面预制桩13的侧面和底面具有凹陷面以形成细桩段131，因此，对于在长模腔1111内未设置内造型模112的部分，自然的成型所生产的变截面预制桩13的粗桩段132的侧面和底面。

当然，底模11成型粗模腔段113与细模腔段114的结构形式不唯一。比如底模11包括外模111与内造型模112，内造型模112与外模111可拆卸连接，如内造型模112与外模111顶部螺接，使得内造型模112能沿外模111内壁任意移动，形成在变截面预制桩13上细桩段131位置不同的变截面预制桩13。或者，直接使底模11在纵向长度上的内壁面呈凹凸状，凸起的部分成型细模腔段114，凹陷的部分成型粗模腔段113。

另外，底模11在纵向上也可以是由若干短模段依次拼接组成。这样的结构设计方便根据订单要求的变截面桩长度规格合理调整模具长度，提高变截面预制桩模具1自身的通用性。

参阅图3与图4，顶模10的成型腔101竖向上外凸于外模111的长模腔1111，即外凸于底模11的粗模腔段113的顶面，且内造型模112和顶模10在底模11的纵向上交替排布。

在上述结构中，将顶模10横向罩盖在底模11的粗模腔段113时，顶模10的成型腔101与粗模腔段113相连通，且在底模11的竖向上外凸于粗模腔段113的顶面，用以成型所生产的变截面预制桩13的顶面凸起，以使所生产的变截面预制桩13上表面呈凹凸结构。所成型的顶面凸起与粗模腔段113成型的预制桩段共同成型变截面预制桩13的粗桩段132。与此不同，现有技术所成型的变截面预制桩13的上表面平整无凹凸结构，本实用新型的变截面预制桩13与现有技术相比四面均匀分布凸起部，力学性能更好，同时在预制桩使用时增加了与土体的接触面积，提高了抗拔和抗拉性能。

更进一步，当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，内造型模112相对于外模111长模腔1111的凸起厚度等于或大致等于顶模10的成型腔101的凸起高度，以形成各面凹凸一致的变截面预制桩13，使所生产的变截面预制桩13的四面凸起一致，以保证在变截面预制桩13打桩时四面受力一致，使变截面预制桩13能够竖直进入土体。

如图5所示，具体的，顶模10顶部开设有混凝土第一布料口1013，布料设备布料时可直接从第一布料口1013布料以形成变截面预制桩13上顶面的凸起部，以提高车间布料速率。

由于变截面预制桩13需要从外模11的长模腔111中取出，因此顶模10需要掀开或者拆除，本实施例中，顶模10的横向一端形成第一安装部1014；第一安装部1014与底模11上设置的铰链座1112铰接以使顶模10能绕第一安装部1014与底模11的铰接处做偏转运动。顶模10的横向另一端形成第二安装部1015，第二安装部1015与底模11由紧固件可拆卸连接。如图6所示，为顶模10掀开时的结构示意图。

在上述结构中，第一安装部1014与第二安装部1015也可都通过紧固件与底模11可拆卸连接，使顶模10与底模11可拆卸连接。使得顶模10可与多个相同或不同的底模11配合或者一个底模11可与不同的顶模10配合，即能够在顶模10不足的情况下，使顶模10在不同的底模11上配合使用，适应车间生产节奏，又能够按实际生产情况，不同底模11搭配不同顶模10，生产出多种变截面位置不同的变截面预制桩13。

在本实施例中，第二安装部1015通过紧固件与底模11可拆卸连接，第一安装部1014与底模11上设置的铰链座1112铰接，使顶模10能绕第一安装部1014与铰座的铰接点做偏转运动。这样的结构设计使得在实际生产中，无需重复拆卸与安装第一安装部1014，方便操作，提高生产效率。

进一步的，在本实施例中，使上述与顶模10连接的各铰链座1112与底模11可拆卸连接或滑动连接，使得各顶模10相互独立，各顶模10可单独运动，能够各自沿着底模11的长度方向在底模11的顶面平移，也就是说，顶模10的第一安装部1014与第二安装部1015可在底模11的长度方向上在底模11的顶面平移，以调整顶模10在底模11的纵向上的位置，以生产不同的变截面预制桩13。

如图7和图8所示，由于变截面预制桩13在制作完成后，在将变截面预制桩13从模具中取出时，变截面预制桩13与模具之间的摩擦力很大，因此为了减少变截面预制桩13与模具之间的摩擦力，本实施例中，顶模10的成型腔101形成有第一拔模面1011与第二拔模面1012，使得变截面预制桩13制作完成进行脱模时，能够顺利从顶模10中脱出。

为了增加成型的变截面预制桩13的强度，所述底模11于纵向的至少一端部形成有粗模腔段113，且位于底模11纵向端部的粗模腔段113的纵向长度大于任意两个细模腔段114间的粗模腔段113的纵向长度；

其中，位于底模11纵向两端部的所述顶模10的成型腔101与位于底模11纵向端部的粗模腔段113的纵向长度相适配。此种结构设计的变截面预制桩模具1所生产的变截面预制桩13两端部至少一端为粗桩段132，且端部粗桩段132长度大于其余粗桩段132长度，使得变截面预制桩13的强度更强，特别是在打桩时更加稳定。

本实用新型的变截面预制桩的制作步骤(简称二次布料法)：钢筋笼制作步骤：钢棒的两端分别穿入张拉螺母后墩头或墩头后穿入张拉螺母，钢棒和螺旋钢筋编织成笼状结构，制得钢筋笼，在钢筋笼的两端分别安装张拉板组件和固定板，之后将钢筋笼放入到带有内造型模112的底模11中；或将制得的钢筋笼放入带有内造型模112的底模11中，在钢筋笼的两端分别安装张拉板组件和固定板；

一次布料步骤：采用布料设备，在带有钢筋笼的底模11中进行混凝土布料；

一次整型步骤：将底模11放置在振动机上或者利用振动棒直接振动和/或通过刮料机构使粗模腔段113与细模腔段114内的混凝土密实并成型；

张拉步骤：用张拉设备将钢筋笼张拉到设定值后，锁紧张拉大螺母；

合模步骤：将变截面预制桩模具1的顶模10安装于底模11上，并用紧固件固定；

二次布料步骤：采用布料设备，往变截面预制桩模具1的顶模10的成型腔101内进行混凝土布料；

二次整型步骤：利用振动棒或者刮料机构使成型腔101内的混凝土料密实并成型；

养护步骤：将合模后的模具移动到蒸养池中蒸养或者直接在设有蒸养装置的模具中完成蒸养；

拆模步骤：拆除紧固件，将变截面预制桩13从变截面预制桩模具1中移出，完成变截面预制桩13脱模。

上述制作过程也可先将顶模10与带有内造型模112的底模11合模后，再进行统一布料；按照车间实际生产情况，若在顶模10数量不足的情况下采用二次布料法(即先完成底模11布料，再完成顶模10成型腔101布料)，能提高生产效率。

＜实施例二＞

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

参阅图9，本实施例公开的变截面预制桩模具1中，相邻两个顶模10由连接模板104纵向衔接；当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，各连接模板104的成型面与顶模10的底面齐平；当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，内造型模112相对于粗模腔段113的凸起厚度等于或大致等于顶模10的成型腔101的凸起高度。

参阅图9，各顶模10的顶部上开设有混凝土第一布料口1013。优选的，为了提高布料效率，参阅图10，各连接模板104的中部开设有混凝土第二布料口1041。当然也可以只在连接模板104的中部开设第二布料口1041，顶模10顶部封闭。

本实施例中，各顶模10通过顶模10延伸的第一安装部1014与第二安装部1015安装于底模11上，以使顶模10能绕第一安装部1014与底模11的铰接处做偏转运动。当然，为了增强安装强度，也可在连接模板104的横向一端形成第三安装部；使第三安装部与底模11铰接以使连接模板104能绕第三安装部与底模11的铰接处做偏转运动，且第三安装部与底模11的铰接处和第一安装部1014与底模11的铰接处纵向对齐。

本实施例与实施例一相比，增加了连接各顶模10的连接模板104，使得各顶模10能够同步开合，在实际生产中使用更加方便。

＜实施例三＞

本实施例中，与实施例一，实施例二相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

与实施例二相比，本实施例中，参阅图11，连接模板104与顶模10上均不开设布料口，顶模10通过第一安装部1014与底模11铰接，布料时，在底模11的长模腔1111内布料稍超过底模11顶面的料，在混凝土未凝结时，顶模10通过与底模11的铰接点闭合，使连接模板104位于内造型模112的成型腔顶部，且当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，连接模板104能够挤压处于内造型模112的成型腔中的混凝土以使得顶模10的成型腔101中混凝土布料充盈。

优选的，在顶模10上还可设置相对于底模11开合的驱动机构(图中未显示)，驱动机构的动力输出端与顶模10和/或连接模板104连接，提高自动化程度。

更进一步的，在顶模10和/或连接模板104上还可设置有振动机构，在顶模10闭合的时候同时振动，使顶模10成型腔内的混凝土更加密实。

与实施例二相比，此种变截面预制桩13上顶面凸起部的制作简单，布料方便。

＜实施例四＞

本实施例中，与实施例一，实施例二，实施例三相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

与实施例三相比，本实施例中，参阅图12与图13，顶模10上不设置安装部与底模11固定，将顶模10与对应长模腔1111的位置上的宽度设置一致，或略小于长模腔1111宽度，使顶模10能在长模腔1111高度方向上平移，当顶模10横向罩盖在底模11顶部时，连接模板104能够挤压处于内造型模112的成型腔中的混凝土以使得顶模10的成型腔101中混凝土布料充盈。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做相应的调整，从而得到不同的实施方案。例如，可在底模11上设置多个不同位置的铰链座1112与紧固件连接座，使得顶模10的位置能在底模11的长度方向上调整，以适应多种粗桩段132位置不同的底模11。

以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。