一种混凝土变截面预制桩模具及变截面预制桩的制作方法

本技术涉及建筑材料生产，特别涉及一种混凝土变截面预制桩模具及变截面预制桩。

背景技术：

1、混凝土预制桩是建筑基础工程中广泛应用的一种构件，其具有强度高、施工速度快、质量稳定等优点。随着建筑结构的多样化和复杂化，对预制桩的形态和性能要求也越来越高，变截面预制桩因其能够更好地适应不同地质条件和荷载分布而逐渐受到重视。变截面预制桩通常指桩身截面尺寸或形状沿长度方向发生变化的桩型，例如端部截面缩小的桩，这类桩在提高承载力、减少材料用量等方面具有显著优势。

2、目前，生产变截面预制桩的主要方法是通过对现有预制桩模具进行改造。常规的预制桩模具通常为等截面设计，如圆形或方形截面，若要生产变截面桩，则需在模具内部加装或改造形成变截面段的模块。常见的做法包括在模腔内焊接或螺栓安装变截面成型模块，这些模块根据预制桩的设计要求制作成特定形状，通过固定于模具内壁来成型变截面段。例如，在生产端部缩径的预制桩时，需要在模具两端安装锥形或阶梯形的内衬模块，以形成直径渐缩的桩端。

3、然而，上述方法存在诸多问题。首先，无论是焊接还是螺栓连接，都需要对模具本体进行实质性改造，这不仅增加了加工制作成本，还降低了模具的使用周转效率。模具改造往往需要专门的设备和熟练的技术人员，耗时较长，且在改造过程中可能对模具造成不可逆的损伤，如焊接变形或螺栓孔扩大，影响模具的精度和寿命。其次，改造后的模具在恢复原状时需进行二次加工，进一步增加了成本和闲置时间，降低了经济效益。此外，变截面段模块的安装精度要求高，一旦出现偏差，在浇筑过程中容易导致混凝土泄漏，特别是桩端与张拉板结合处，漏浆问题不仅影响桩体外观质量，还可能渗入张拉组件内部，干扰张拉过程，甚至危及张拉安全。

4、现有技术中，也有一些尝试通过柔性或组合式模具来生产变截面桩，但这些方案往往结构复杂、制造成本高，且操作不便。例如，一些刚柔连式模具虽能适应一定程度的截面变化，但刚性部分与柔性部分的连接处易出现密封不严、漏浆等问题，且柔性材料的耐久性较差，需频繁更换，增加了维护成本。另外，变截面段模块通常需提前固定在模腔内，其位置和尺寸需根据预制桩长度精确调整，若安装不当，不仅会导致漏浆，还可能使桩体几何尺寸不达标，影响整体工程质量。

5、因此，本领域迫切需要一种结构简单、安装便捷、无需对模具本体进行改造的变截面预制桩模具，能够在保证成型质量的同时，提高生产效率，降低成本和模具损伤风险。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种混凝土变截面预制桩模具及变截面预制桩，通过在张拉板组件上可拆卸安装衔接段成型板，实现变截面段的成型，无需改造模具本体，提高了生产效率，保持了模具的结构强度和使用寿命。

2、本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

3、一种混凝土变截面预制桩模具，包括模具本体和张拉板组件；所述模具本体两端分别安装张拉板组件，至少一侧的所述张拉板组件上可拆卸安装两个衔接段成型板，两个所述衔接段成型板的对接面与模具本体的分模面匹配；所述衔接段成型板一侧伸入模腔内，用于成型预制桩端部的变截面段。通过将衔接段成型板安装在张拉板组件上，而非直接固定在模腔内，避免了模具本体的改造，简化了安装流程，提高了模具的通用性和周转效率。

4、进一步，两个所述衔接段成型板的拼接形成的内腔为直径渐缩的内腔。这种设计能够成型端部截面逐渐缩小的预制桩，适应不同的工程需求。

5、进一步，所述衔接段成型板包括加固板和护筒，所述护筒一端安装加固板，通过加固板与张拉板组件连接；所述护筒另一端沿伸至模腔内。加固板提高了衔接段成型板的整体刚度，护筒则直接参与变截面段的成型。

6、进一步，所述护筒另一端设有过渡体，所述过渡体沿伸至模腔内，用于成型变截面段与桩身之间的过渡段。过渡体确保了变截面段与桩身之间的平滑连接，提高了桩体的结构性能和外观质量。

7、进一步，所述过渡体为横截面呈三角形的半圆环，三角形横截面所述过渡体的底边与护筒连接，三角形横截面所述过渡体的顶级沿伸至模腔内；三角形横截面所述过渡体的斜边，用于成型变截面段与桩身之间的过渡段。三角形截面的设计使得过渡段具有足够的结构强度，且易于脱模。

8、进一步，三角形横截面所述过渡体的斜边为弧形。弧形斜边能够形成更平滑的过渡曲面，减少应力集中，提高桩体的耐久性。

9、进一步，还包括加强筋板，所述加固板外圈凸出护筒外径，在所述加固板外圈凸出处设有加强筋板，所述加强筋板将加固板、护筒和过渡体连接在一起，形成一个整体。加强筋板显著增强了衔接段成型板的整体刚度和稳定性，防止在浇筑和脱模过程中发生变形。

10、进一步，所述加固板上设有若干固定孔，所述固定孔的数量与张拉板组件上安装孔的数量按照1:2或1:1设置。这种设计使得衔接段成型板能够灵活适配不同规格的张拉板组件，提高了设备的通用性和安装便捷性。

11、一种混凝土变截面预制桩，利用所述混凝土变截面预制桩模具生产的变截面预制桩。

12、本实用新型的有益效果在于：

13、1．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，通过在张拉板组件上可拆卸安装衔接段成型板，实现变截面段的成型，无需对模具本体进行改造，显著降低了加工成本和时间，提高了模具的使用周转效率，从根本上保护了模具，显著降低了改造成本和模具闲置时间。

14、2．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，由于衔接段成型板安装在张拉板组件上，避免了在模腔内直接安装配件，减少了漏浆风险，保证了张拉过程的稳定性和桩体质量。

15、3．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，衔接段成型板采用加固板、护筒和过渡体一体化设计，并通过加强筋板增强整体刚度，确保了成型段的尺寸精度和结构强度。

16、4．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，衔接段成型板的对接面与模具分模面匹配，方便安装和拆卸，提高了操作效率，同时满足不同变截面桩型的生产需求。

17、5．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，过渡体采用三角形截面和弧形斜边设计，使得变截面段与桩身之间过渡平滑，既有利于脱模，又减少了应力集中，提高了桩体的力学性能和耐久性。

18、6．本实用新型所述的混凝土变截面预制桩模具，加固板上的固定孔设计与张拉板组件上的安装孔按比例匹配，可实现螺栓共用，安装与拆卸极为便捷，大大降低了生产人员的劳动强度，提升了安装效率。

1.一种混凝土变截面预制桩模具，包括模具本体和张拉板组件；所述模具本体两端分别安装张拉板组件，其特征在于，至少一侧的所述张拉板组件上可拆卸安装两个衔接段成型板（5），两个所述衔接段成型板（5）的对接面与模具本体的分模面匹配；所述衔接段成型板（5）一侧伸入模腔内，用于成型预制桩端部的变截面段。

2.根据权利要求1所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，两个所述衔接段成型板（5）的拼接形成的内腔为直径渐缩的内腔。

3.根据权利要求1所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，所述衔接段成型板（5）包括加固板（501）和护筒（504），所述护筒（504）一端安装加固板（501），通过加固板（501）与张拉板组件连接；所述护筒（504）另一端沿伸至模腔内。

4.根据权利要求3所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，所述护筒（504）另一端设有过渡体（505），所述过渡体（505）沿伸至模腔内，用于成型变截面段与桩身之间的过渡段。

5.根据权利要求4所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，所述过渡体（505）为横截面呈三角形的半圆环，三角形横截面所述过渡体（505）的底边与护筒（504）连接，三角形横截面所述过渡体（505）的顶点沿伸至模腔内；三角形横截面所述过渡体（505）的斜边，用于成型变截面段与桩身之间的过渡段。

6.根据权利要求5所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，三角形横截面所述过渡体（505）的斜边为弧形。

7.根据权利要求4所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，还包括加强筋板（503），所述加固板（501）外圈凸出护筒（504）外径，在所述加固板（501）外圈凸出处设有加强筋板（503），所述加强筋板（503）将加固板（501）、护筒（504）和过渡体（505）连接在一起，形成一个整体。

8.根据权利要求3所述的混凝土变截面预制桩模具，其特征在于，所述加固板（501）上设有若干固定孔（502），所述固定孔（502）的数量与张拉板组件上安装孔的数量按照1:2或1:1设置。

9.一种混凝土变截面预制桩，其特征在于，利用根据权利要求1-8任一项所述混凝土变截面预制桩模具生产的变截面预制桩。