一种混凝土桩模具的制作方法

1.本实用新型属于各类建筑结构体系的桩基基础工程的技术领域，尤其涉及一种制造混凝土桩的模具。


背景技术：

2.现有采用振动成型的混凝土桩模具结构一般包括左右间隔设置的两块侧模板和下模板，下模板位于两块侧模板之间的底部；至少一块侧模板由翻转驱动机构驱动而能翻转，侧模板翻转至竖向能与下模板一起共同围成与混凝土桩的外形匹配的型腔。蒸养是混凝土桩制造中非常重要的一个环节，而制造实心方桩、h型桩、u型桩通常采用长线生产方法并使用多段拼接而成的较长的模具，且在模具里面直接通入蒸汽进行蒸养，但是在蒸养过程中因为高温，使得这种长模具产生较为严重的热胀冷缩，从而导致模具变形损坏。为解决这一问题，现有方法是将同侧的侧模板分成多段，同侧的相邻两段侧模板之间垫设橡胶垫，且相邻两段侧模板之间通过连接件连接在一起，本方案通过橡胶垫消除热胀冷缩带来的影响，但前述方案在模具受热膨胀后，橡胶垫被相邻的两侧模板挤压变形会朝型腔方向凸起，对型腔内的混凝土桩侧壁产生挤压，从而影响、破坏混凝土桩的品质和形状。
3.该类模具通常原地向模具内部通蒸汽以对混凝土桩进行蒸养，而不是将桩体和模具吊运至蒸养池进行蒸养，蒸养时，将侧模板内部的空腔作为蒸汽通道，水蒸汽直接通入其中，蒸汽从进汽端沿侧模板内部空腔逐渐流向模具的远端，实现对整个模具的加热和对混凝土桩的蒸养。但其缺陷在于：受模具自身结构的限制，侧模板内部的空腔的横截面积较大一般在500平方厘米至750平方厘米间，当蒸汽进入空腔内部时，蒸汽压力急速变小，蒸汽在空腔内的流动速度变慢，蒸汽从进汽口到达模具远端的时间较长，加热时间长，整个蒸养完成时间大概需要8小时左右，蒸养和生产效率极低，热量流失多，能源耗费极大；而且模具近端和远端受热不均匀，导致靠近进汽端的混凝土桩受热过度而出现裂缝，而模具远端受热少、蒸养不足，空腔内温度难以精准控制，从而直接影响产品质量。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构设计合理、能有效消除因热胀冷缩而导致模具变形的混凝土桩模具，以确保生产的混凝土桩的高品质。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种混凝土桩模具，包括下模板及位于下模板左右两侧的侧模板，所述侧模板能与下模板一起共同围成与混凝土桩的外形匹配的型腔，所述侧模板由多段拼接组成，其特征在于：相邻两段所述侧模板相对的两端分别设有第一台阶部和第二台阶部，第一台阶部和第二台阶部相互搭接从而在相邻两段所述侧模板的拼接处形成相互错位的内拼接间隙和外拼接间隙。多段可以是两段或两段以上，譬如三段、四段。内拼接间隙靠近型腔。
6.作为优选，上述第一台阶部的侧面与第二台阶部的侧面部分重叠，所述第一台阶
部的顶面、第二台阶部的底面及第二台阶部的侧面一起围成所述外拼接间隙，第一台阶部的底面、第二台阶部的顶面及第一台阶部的侧面一起围成所述内拼接间隙。第一台阶部和第二台阶部的侧面重叠，使得外拼接间隙和内拼接间隙彼此独立、错位，可以使得分别容纳其内的变形材料彼此不干扰。上述所谓“搭接”是指第一台阶部、第二台阶部的顶面相互交错、其底面也相互交错的拼接，当然，最佳的方式是上述第一台阶部的侧面与第二台阶部的侧面部分是重叠并贴合在一起的。
7.作为优选，上述外拼接间隙的长度大于内拼接间隙的长度。外拼接间隙一般其内容纳橡胶垫，而且会在外拼接间隙内穿设其它部件，故外拼接间隙的长度需要设计成更长，给其它部件的安装提供足够空间。
8.相邻两段所述侧模板之间通过连接件连接在一起；上述连接件包括连接螺栓和连接螺母，所述连接螺栓穿过第一台阶部的顶面、外拼接间隙、第二台阶部的底面后再与所述连接螺母连接。
9.相邻两段所述侧模板之间通过连接件连接在一起；作为连接件的另一种结构，上述连接件包括连接板、连接螺栓和连接螺母，所述连接板同时与相邻两段侧模板的外壁贴合，连接板通过连接螺栓和连接螺母分别与相邻两段侧模板固定。
10.前述两种连接方式各有优缺点，可根据需要选择。
11.进一步改进，上述侧模板内穿设有沿其长度方向设置的蒸汽管道，蒸汽管道上开有多个蒸汽排放孔。将蒸汽输送通道由原有的横截面很大的侧模板内部空腔改为管径相对较小的蒸汽管，确保有足够的蒸汽压力到达模具的远端，能相应快速的将高温高压蒸汽输送到模具的远端及各部分，可瞬间加热模具，模具加热升温反应快，蒸养效率高，蒸养时间大幅缩短，其蒸养时间是现有通过侧模板内部空腔输送蒸汽蒸养时间的一半，总体耗能也极大降低；本实用新型使得模具的远端和近端受热均匀，确保混凝土桩的产品质量；温度可控，可以做到升温、补汽恒温、关汽降温自动控制。
12.进一步改进，上述蒸汽管道采用多段管道拼接形成，在相邻两段侧模板的拼接处设有穿过外拼接间隙的管接头，所述蒸汽管道通过管接头相互插接在一起。因模具长度较长，蒸汽管道太长不易加工，且易折断，太长的蒸汽管道也不方便安装到侧模板内。上述侧模板的底部设有多个冷凝水排放孔。冷凝水排放孔可将蒸汽管道外部的侧模板内腔中形成的冷凝水及时排除，避免冷凝水对侧模板加热形成影响。所述侧模板上还设有温度传感器。温度传感器可以自动监控模具温度，为实现模具温度的自动化控制提供基础。
13.作为改进，上述型腔的内壁上设有用以将内拼接间隙遮盖住的隔离膜层。隔离膜层的设置可以避免混凝土经由型腔进入内拼接间隙，也可以避免缓冲物外溢出内拼接间隙而进入型腔。隔离膜层可以是黑胶布或类似物。
14.作为改进，上述内拼接间隙及/或外拼接间隙填充有可变形材料。变性材料可以是橡胶垫、泡沫胶等可以产生形变的材料。内拼接间隙中的可变形材料以泡沫胶为佳。如果没有隔离膜层，若有泡沫胶外溢，要将外溢的泡沫胶刮除。
15.为方便在侧模板内对相邻两侧模板进行连接操作，邻近所述外拼接间隙的侧模板的外侧壁上开有侧模操作窗口。
16.作为选择，至少一侧的所述侧模板由翻转驱动机构驱动而能翻转，侧模板翻转至竖向能与下模板一起共同围成与混凝土桩的外形匹配的型腔。当然也可以两侧的侧模板均
能翻转，且翻转驱动机构一般采用油缸驱动，其为常规设计。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：相邻两段侧模板之间通过相互搭接的台阶部以形成相互错位的、彼此独立的内拼接间隙和外拼接间隙，内拼接间隙靠近型腔，这样我们可在外拼接间隙内设置形变能力较小的类似橡胶垫的变形材料，保证模具拼接处的牢靠稳定性，而在内拼接间隙中可以填充其他更易变形的变形材料(填充泡沫胶)，热胀冷缩时，内拼接间隙内的泡沫胶非常容易变形，在遇到型腔内的混凝土桩侧壁阻力时，也会向内拼接间隙里面变形，在保证消除热胀冷缩力的同时，不会对尚未完全凝固的混凝土桩侧壁造成挤压；而外拼接间隙内的橡胶垫的变形又不会延伸影响到相互错位的、独立的内拼接间隙，更不会对混凝土桩侧壁产生挤压；另外，因为内拼接间隙和外拼接间隙相互错位、彼此独立，可以相应增加外拼接间隙的长度而将内拼接间隙设计的足够短小，这样就不需要在内拼接间隙内填充变形材料了，也就根本不存在内拼接间隙内的填充材料挤压混凝土桩侧壁的问题。另外，在相邻两段所述侧模板的拼接处形成的内拼接间隙和外拼接间隙是相互错位、相互独立的，使得生产中型腔内的混凝土不会从相邻两段模具的拼接间隙处流出来，避免了模具拼接处的混凝土桩身出现畸形或孔洞，节省了材料，也避免了模具外的环境污染。
附图说明
18.图1为本实用新型第一个实施例的侧视图；
19.图2为本实用新型第一个实施例的立体示意图；
20.图3为本实用新型第一个实施例的主视图；
21.图4为本实用新型第一个实施例的俯视图；
22.图5为图4的a处放大图；
23.图6为本实用新型第二个实施例的主视图；
24.图7为本实用新型第二个实施例的俯视图；
25.图8为图7的b处放大图。
具体实施方式
26.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
27.如图1～5所示，为本实用新型的第一个实施例。
28.一种混凝土桩模具，包括下模板1及位于下模板1左右两侧的侧模板2，侧模板2能与下模板1一起共同围成与混凝土桩的外形匹配的型腔4，同侧的侧模板2由多段拼接形成，相邻两段所述侧模板2之间通过连接件7连接在一起；混凝土桩可以是实心方桩、h型桩、u型桩。
29.相邻两段所述侧模板2相对的两端面上分别设有第一台阶部3a和第二台阶部3b，第一台阶部3a和第二台阶部3b相互搭接从而在相邻两段所述侧模板2拼接处形成相互错位的可以容纳第一变形材料5a的内拼接间隙6a和可以用以容纳第二变形材料5b的外拼接间隙6b，内拼接间隙6a靠近型腔4设置。当然如果内拼接间隙6a很小，则可以不用填充变形材料，也可以直接在型腔4的内壁上设有用以将内拼接间隙6a遮盖住的隔离膜层61。如内拼接间隙6a填充有变形材料，也可以设置隔离膜层61。
30.第一台阶部3a的侧面3a1与第二台阶部3b的侧面3b1部分重叠在一起，所述第一台阶部3a的顶面3a2、第二台阶部3b的底面3b3及第二台阶部3b的侧面3b1一起围成所述外拼接间隙6b，所述第一台阶部3a的底面3a3、第二台阶部3b的顶面3b2及第一台阶部3a的侧面3a1一起围成所述内拼接间隙6a。
31.外拼接间隙6b的长度大于内拼接间隙6a的长度。
32.本实施例中的连接件7包括连接螺栓71和连接螺母72，所述连接螺栓71穿过第一台阶部3a的顶面3a2、外拼接间隙6b、第二台阶部3b的底面3b3后再与所述连接螺母72连接。侧模板2中邻近外拼接间隙6b位置处的外侧壁上开有侧模操作窗口22，侧模操作窗口22处设有盖板遮盖。
33.侧模板2内穿设有沿其长度方向设置的蒸汽管道8，蒸汽管道8上开有多个蒸汽排放孔81。蒸汽管道8采用多段管道拼接形成，在相邻两段侧模板2的拼接处设有穿过外拼接间隙6b的管接头82，所述管道通过管接头82相互插接在一起。
34.侧模板2的外侧壁的底部设有多个冷凝水排放孔21。侧模板2上还可以设有温度传感器。
35.本实施例中有一侧的设有侧模板2均与固定座10固定并竖向设置，下模板1则固定在固定座10上，另一侧的所有侧模板2由翻转驱动机构9驱动而能翻转，翻转驱动机构9为液压缸，侧模板2翻转至竖向能与下模板1一起共同围成与混凝土桩的外形匹配的型腔4。
36.该模具成型混凝土桩的方法为现有技术，针对不同桩型有不同流程步骤，在这不再累述。
37.相邻两侧模板2之间通过相互搭接的第一台阶部3a与第二台阶部3b形成相互错位的内拼接间隙6a和外拼接间隙6b，内拼接间隙6a与型腔4连通，这样我们可在外拼接间隙6b内设置类似橡胶垫的变形材料，而在内拼接间隙6a中可以填充更易变形的变形材料(填充泡沫胶)，热胀冷缩时，内拼接间隙6a内的泡沫胶非常容易变形，在遇到型腔4内的混凝土桩侧壁阻力时，也会向内拼接间隙6a里面变形，在保证消除热胀冷缩力的同时，不会对尚未完全凝固的混凝土桩侧壁造成挤压，再结合橡胶垫的变形能力较弱的特点，又保证相邻两侧模板2之间不至于太松动。
38.如图6～8所示，为本实用新型的第二个实施例。
39.本实施例和第一个实施例的不同点在于：连接件7包括连接板73、连接螺栓71和连接螺母72，所述连接板73同时与相邻两段侧模板2的外壁贴合，连接板73通过连接螺栓71和连接螺母72分别与相邻两段侧模板2固定。连接板73上供连接螺栓71穿过的孔为条形孔，以消除热胀冷缩的间隙。
40.需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“内、外”“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。