一种异形混凝土管桩可调节成型模及管桩成型方法与流程

本发明属于混凝土管桩，具体涉及到一种异形混凝土管桩可调节成型模及管桩成型方法。

背景技术：

1、异形混凝土管桩是指截面形状、表面构造或端部结构不同于常规圆形等截面光面桩的预制混凝土桩基构件，其核心特征在于通过几何形态的优化设计，显著提升桩土相互作用效应或满足特殊工程受力需求。广泛应用于高层建筑、桥梁墩台、港口码头、海上风电基础及深基坑支护等工程领域，异形混凝土管桩可调节成型模是一种用于生产非标准截面混凝土管桩的专用成型装备，近年来，随着可调节成型模具技术的应用，异形管桩的柔性化生产成为可能，进一步推动了其在复杂工况下的规模化应用。

2、竹节桩为异形混凝土管桩中非常典型的一种，竹节桩包括桩身和竹节凸起，每两个竹节凸起之间的距离为竹节间距，不同地质条件的地区会使用到不同长度的竹节间距管桩，现有的竹节桩成型模具结构设计较为简单，通常为上下模具，且上下模具内设有内模和外模，然而现有的内外模通常与上下模具内壁固定连接，使得竹节桩成型后，竹节间距是固定的，从而需要生产出不同竹节间距管桩时，需要对应的整个模具，大大提高生产成本。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种异形混凝土管桩可调节成型模及管桩成型方法。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种异形混凝土管桩可调节成型模，包括下模具，所述下模具的顶部设有上模具，所述下模具与上模具之间安装有多个固定螺栓组件；

3、所述下模具的内壁设有下内模组件，所述上模具的内壁设有上内模组件，所述下模具和上模具的一端分别安装有第一推动机构和第二推动机构，所述第一推动机构和第二推动机构结构相同。

4、所述下模具的内壁开设有两个第一滑槽，所述下模具的顶部前后端均固定连接有第一条形密封条，所述下模具的顶部靠近对应第一条形密封条位置分别设有第一卡槽，所述下模具的一端设有多个第一螺纹孔。

5、进一步的，所述上模具的内壁开设有两个第二滑槽，所述上模具的底部前后端均设有第一条形密封槽，所述上模具的底部靠近对应第一条形密封槽位置分别设有第二卡槽，所述上模具的一端设有多个第二螺纹孔，两个第一滑槽方便对下内模组件进行滑动组装。

6、通过上述技术方案，两个第二滑槽方便对上内模组件进行滑动组装，当下模具与上模具进行合并组装时，使得两个第一条形密封条契合于对应的第一条形密封槽内，不仅起到定位作用，同时提高下模具与上模具合并时的密封性，防止混凝土漏出。

7、进一步的，所述固定螺栓组件包括固定连接于下模具前端底部的螺母，所述上模具的前端顶部固定连接有垫片，所述垫片的顶部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有螺栓，组合状态下，所述下模具与上模具合并，并且两个第一条形密封条与对应的第一条形密封槽契合，所述螺栓与螺母螺纹连接。

8、通过上述技术方案，下模具与上模具组装时，将多个螺栓与对应的螺母螺纹连接，并且螺栓拧紧一定程度时，挤压相连接的弹簧，由于后期需要对混凝土进行高温蒸养，蒸养结束后，螺栓与螺母热胀冷缩，此时通过弹簧防止螺栓与螺母端面咬死，方便对螺栓的拆卸，从而拆卸上模具，取下成型后的竹节桩。

9、进一步的，所述下内模组件包括第一挡板、多个下内模块和多个下竹节模块，所述第一挡板固定连接于下模具内壁一端，所述第一挡板的另一端面设有第一弧形密封槽，所述下内模块的底部固定连接有两个第一滑块，所述下内模块的前后端均固定连接有第一卡块，两个所述第一卡块的顶部均固定连接有第二条形密封条，所述下内模块的一端面设有第二弧形密封槽，所述下内模块的另一端面固定连接有第一弧形密封条，所述下内模块通过两个第一滑块在对应的第一滑槽上滑动连接，两个所述第一卡块契合于对应的第一卡槽内，所述下竹节模块的底部固定连接有两个第二滑块，所述下竹节模块的前后端均固定连接有第二卡块，两个所述第二卡块的顶部均固定连接有第三条形密封条，所述下竹节模块的一端面设有第三弧形密封槽，所述下竹节模块的另一端面固定连接有第二弧形密封条，所述下竹节模块的内壁设有第一竹节槽，两个所述第二卡块契合于对应的第一卡槽内。

10、通过上述技术方案，安装多个下内模块时，将多个下内模块均通过两个第一滑块滑动连接于对应的第一滑槽内，此时多个下内模块的外壁与下模具的内壁贴合，多个下内模块相互贴合时，分别通过第一弧形密封条契合于对应的第二弧形密封槽内，安装对应的下竹节模块时，同样将下竹节模块通过两个第二滑块滑动连接于对应的第一滑槽内，使得下竹节模块一端的第二弧形密封条与相邻的下内模块上第二弧形密封槽契合，使得下竹节模块另一端的第三弧形密封槽与相邻的下内模块上第一弧形密封条契合，两个下内模块之间通过第一弧形密封条与第二弧形密封槽契合，不仅提高其连接性，同时提高密封性，防止混凝土泄漏。

11、进一步的，所述上内模组件包括第二挡板、多个上内模块和多个上竹节模块，所述第二挡板固定连接于上模具内壁一端，所述第二挡板的另一端面设有第四弧形密封槽，所述上内模块的顶部固定连接有两个第三滑块，所述上内模块的前后端均固定连接有第三卡块，两个所述第三卡块的底部均固定连接有第四条形密封槽，所述第三卡块的一端面设有第五弧形密封槽，所述第三卡块的另一端面固定连接有第三弧形密封条，所述上内模块通过两个第三滑块在对应的第二滑槽上滑动连接，两个所述上竹节模块的顶部固定连接有两个第四滑块，所述上竹节模块的前后端均固定连接有第四卡块，两个所述第三卡块契合于对应的第二卡槽内，第四卡块的底部均固定连接有第五条形密封槽，所述上竹节模块的一端面设有第六弧形密封槽，所述上竹节模块的另一端面固定连接有第四弧形密封条，所述上竹节模块的内壁设有第二竹节槽，两个所述第四卡块契合于对应的第二卡槽内。

12、通过上述技术方案，安装多个上内模块时，将多个上内模块均通过两个第三滑块滑动连接于对应的第二滑槽内，此时多个上内模块的外壁与上模具的内壁贴合，多个上内模块相互贴合时，分别通过第三弧形密封条契合于对应的第五弧形密封槽内，安装对应的上竹节模块时，同样将上竹节模块通过两个第四滑块滑动连接于对应的第二滑槽内，使得上竹节模块一端的第四弧形密封条与相邻的上内模块上第五弧形密封槽契合，使得上竹节模块另一端的第六弧形密封槽与相邻的上内模块上第三弧形密封条契合，两个上内模块之间通过第三弧形密封条与第五弧形密封槽契合，不仅提高其连接性，同时提高密封性，防止混凝土泄漏。

13、进一步的，所述第一挡板、多个下内模块和下竹节模块相互贴合时，其中一个所述下内模块上的第一弧形密封条与相靠近的第一弧形密封槽契合，所述下竹节模块上的第二弧形密封条与相靠近第二弧形密封槽契合，所述第二挡板、多个上内模块和上竹节模块相互贴合时，其中一个所述上内模块上的第三弧形密封条与相靠近的第四弧形密封槽契合，所述上竹节模块上的第四弧形密封条与相靠近第五弧形密封槽契合。

14、通过上述技术方案，可以根据需要成型的竹节桩的竹节间距，设置多个下内模块或多个上内模块，多个下内模块相拼接成的整体长度就是竹节桩的竹节间距，不同长度竹节间距的竹节桩可适用于不同地质条件的地区，工人只需在成型竹节桩之前调节下模具与上模具即可，从而无需更换整个模具，大大降低成型成本。

15、进一步的，所述下内模组件与上内模组件贴合时，所述第一挡板的顶部与第二挡板的底部贴合，两个所述第二条形密封条分别与对应的第四条形密封槽契合，两个所述第三条形密封条分别与对应的第五条形密封槽契合。

16、通过上述技术方案，通过第二条形密封条与第四条形密封槽契合，以及第三条形密封条与第五条形密封槽契合，大大提高其密封性，防止混凝土泄漏。

17、所述第一推动机构包括设置于下模具一端的固定板，所述固定板的一侧中心设有第三螺纹孔，所述固定板与下模具之间安装有多个安装螺栓，多个所述安装螺栓分别螺纹连接于对应的第一螺纹孔内，所述第三螺纹孔内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端转动连接有推板，所述推板与下模具的内壁滑动连接，所述螺纹杆的另一端固定连接有手轮。

18、通过上述技术方案，转动手轮，从而带动螺纹杆转动，使得螺纹杆在第三螺纹孔内转动，从而带动推板进行移动，从而推动相靠近的下内模块，使得相靠近的下内模块与剩余的下内模组件用力贴紧，大大提高多个下内模块之间的连接性，使得多个下内模块相互严密贴合，防止混凝土泄漏。

19、一种异形混凝土管桩可调节成型模的管桩成型方法，包括以下具体步骤：

20、步骤一：对混凝土成型之前，先将下内模组件安装在下模具内，将上内模组件安装在上模具内，然后将安装好的下模具和上模具进行组装，工人先测量需要成型的竹节桩的竹节间距长度，然后根据长度选择对应的下内模块，将多个下内模块和一个下竹节模块为一组，使得多组相连成为整个下内模组件，同样方法对上内模组件进行组装；

21、步骤二：安装多个下内模块时，将多个下内模块均通过两个第一滑块滑动连接于对应的第一滑槽内，此时多个下内模块的外壁与下模具的内壁贴合，多个下内模块相互贴合时，分别通过第一弧形密封条契合于对应的第二弧形密封槽内，安装对应的下竹节模块时，同样将下竹节模块通过两个第二滑块滑动连接于对应的第一滑槽内，使得下竹节模块一端的第二弧形密封条与相邻的下内模块上第二弧形密封槽契合，使得下竹节模块另一端的第三弧形密封槽与相邻的下内模块上第一弧形密封条契合；

22、步骤三：安装多个上内模块时，将多个上内模块均通过两个第三滑块滑动连接于对应的第二滑槽内，此时多个上内模块的外壁与上模具的内壁贴合，多个上内模块相互贴合时，分别通过第三弧形密封条契合于对应的第五弧形密封槽内，安装对应的上竹节模块时，同样将上竹节模块通过两个第四滑块滑动连接于对应的第二滑槽内，使得上竹节模块一端的第四弧形密封条与相邻的上内模块上第五弧形密封槽契合，使得上竹节模块另一端的第六弧形密封槽与相邻的上内模块上第三弧形密封条契合；

23、步骤四：转动手轮，从而带动螺纹杆转动，使得螺纹杆在第三螺纹孔内转动，从而带动推板进行移动，从而推动相靠近的下内模块，使得相靠近的下内模块与剩余的下内模组件用力贴紧，同样方法通过第二推动机构对上内模组件内上内模块推紧；

24、步骤五：再通过布料机将混凝土均匀灌入下模具内，然后再通过吊装设备将上模具吊至下模具顶部，使得两个第一条形密封条与对应的第一条形密封槽契合，然后再安装多个螺栓，使得多个螺栓与对应的螺母螺纹连接，完成对下模具和上模具的组装，然后通过离心装置对其离心成型，最后放入蒸养池内蒸养成型，实现整个竹节桩的成型。

25、本发明的有益效果如下：（1）本发明通过设计下内模组件和上内模组件，可以根据需要成型的竹节桩的竹节间距，设置多个下内模块或多个上内模块，多个下内模块拼接成的整体长度就是竹节桩的竹节间距，不同长度竹节间距的竹节桩可适用于不同地质条件的地区，工人只需在成型竹节桩之前调节下模具与上模具即可，从而无需更换整个模具，大大降低成型成本；（2）本发明通过设计第一推动机构和第二推动机构，通过第一推动机构将下内模组件内零件推紧，通过第二推动机构将上内模组件内零件推紧，大大提高多个下内模块或多个上内模块之间的连接性，使得其相互紧密贴合，防止混凝土泄漏。