一种制作固沙板连接件用模具、制备方法及应用与流程

1.本发明涉及风沙防治技术领域，特别是涉及一种制作固沙板连接件用模具、制备方法及应用。


背景技术：

2.固沙板是固沙措施的重要装置，将长条形板材在流动沙层的表面布置成方格的形式，形成挡风墙，借以消减风力侵蚀，并兼有截留雨水的作用，因其具有一定的效果和低成本得到了大面积的推广，但是固沙板在沙面施工繁琐，比如：
3.申请号为201811353228.3的专利公开了“一种硅溶胶改性纤维素基粘结剂、环保储水型固沙板及其制备方法”，其操作方式就是将固沙板按十字方格的形式埋置于沙丘上，这种方式方法不仅需要开挖沟槽，施工过程费时费力，而且在大风环境中整体稳定性还有待商榷。
4.申请号为2011101403449的专利公开了一种“导流式防沙网”，连接件直接放置在沙面上，连接件与沙面间的作用力小，申请号为2016108930099的专利公开了一种“网格式固沙装置”，也是一种用连接件与固沙板结合的固沙装置，连接件由连接装置与固定桩构成，连接件的制备过程较为繁琐，实际施工过程费时费力。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术中存在的固沙板连接件结构复杂、制作过程繁琐的问题，而提供一种制作固沙板连接件用模具。
6.本发明的另一个目的是提供利用所述模具制作固沙板连接件的方法。
7.本发明的另一个目的是提供利用所述方法和模具制备得到的固沙板连接件的应用。
8.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
9.一种制作固沙板连接件用模具，所述模具包括活塞件和套筒件，其中：
10.所述活塞件包括推杆、固定于所述推杆底部的第一衬底以及固定于所述第一衬底底面上的十字交叉板，推杆顶部固定有第一手柄；
11.所述套筒件包括两端开口的筒体、将所述筒体的一端开口密封的第二衬底以及固定于所述第二衬底顶面上的套筒，所述推杆的杆体穿过套筒和所述第二衬底上的孔洞延伸至所述筒体内，套筒顶部固定有第二手柄；
12.所述第一衬底受所述推杆的驱动，在所述筒体内上下移动，所述第一衬底的外周和所述十字交叉板的外缘相对齐，当第一手柄与所述第二手柄接触时，所述十字交叉板的底面位于所述筒体的底端开口上。
13.在上述技术方案中，所述第一衬底的中心位置设有第一螺杆孔洞，所述十字交叉板的中心位置设有第二螺杆孔洞，所述推杆的底部为螺纹段，所述螺纹段穿过所述第一螺杆孔洞和第二螺杆孔洞，两端由螺帽锁紧。
14.在上述技术方案中，所述第一衬底的厚度为2-10mm，直径为40-200mm，所述十字交叉板的厚度为1-5mm，所述十字交叉板的高度为10-80mm，卡槽件的宽度为40-200mm，套筒的内径相较推杆的直径大1-2mm，套筒的高度为300-700mm，筒体的内径比第一衬底的直径大1-2mm，筒体的高度为20-150mm，第二衬底的直径与筒体的内径一致，所述孔洞与套筒的内径一致。
15.在上述技术方案中，所述模具通过以下方法制备：
16.步骤1，将第一衬底的圆心处开孔作为第一螺杆孔洞；
17.步骤2，焊接十字交叉板，并在中心位置留有第二螺杆孔洞；。
18.步骤3，将十字交叉板和衬底串接在推杆上后，两端利用螺帽进行固定，将十字交叉板和衬底压紧固定在推杆上，形成活塞件中间体。
19.步骤4，将筒体、第二衬底、套筒及第二手柄焊接成套筒件；
20.步骤5，将上述活塞件中间体的推杆插入套筒件的套筒内，在推杆的顶端焊接第一手柄4，形成所述模具。
21.本发明的另一方面，一种利用模具制作固沙板连接件的方法，包括以下步骤：
22.步骤1，制备镁水泥砂浆；
23.步骤2，调节第一手柄与所述第二手柄接触，然后将所述整个模具按入镁水泥砂浆中，维持第二手柄位置不变，上提第一手柄，镁水泥砂浆在压力作用下充入筒体内；
24.步骤3，将整个模具从镁水泥砂浆中取出，下压第一手柄，初步成型的连接件从所述筒体内脱出，于0-30℃条件下，在空气中养护8-36h，硬化得到连接件。
25.在上述技术方案中，所述镁水泥砂浆为氯氧镁水泥、硫氧镁水泥或磷酸镁水泥中的一种或多种的混合物。
26.在上述技术方案中，所述氯氧镁水泥砂浆通过以下方法制备：
27.步骤1，将氯化镁溶于水中，得到浓度在20-30be
°
之间的镁盐溶液；
28.步骤2，将活性氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)混合并搅拌均匀得到氯氧镁水泥砂浆；
29.所述硫氧镁水泥砂浆通过以下方法制备：
30.步骤1，将硫酸镁溶于水中，得到浓度在20-30be
°
之间的镁盐溶液；
31.步骤2，将活性氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)混合并搅拌均匀得到硫氧镁水泥砂浆；
32.所述磷酸镁水泥砂浆通过以下方法制备：
33.步骤1，将磷酸镁溶于水形成镁盐溶液；
34.步骤2，将重烧氧化镁或死烧氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)混合并搅拌均匀得到磷酸镁水泥砂浆；其中，步骤1中磷酸镁的质量为步骤2中重烧氧化镁或死烧氧化镁质量的1％-15％。
35.在上述技术方案中，所述活性氧化镁为轻烧氧化镁粉或苛性白云石粉，所述活性氧化镁的活性含量为15％-95％。
36.在上述技术方案中，所述步骤2中还混合有纤维作为增强材料，所述纤维为植物纤维或无机纤维，所述增强材料的加入量为镁水泥砂浆质量的0.5％-30％，所述增强材料为植物纤维或无机纤维，植物纤维的加入量为镁水泥砂浆质量的2％-30％，无机纤维的加入
量为镁水泥砂浆质量的0.5-5％。
37.本发明的另一方面，通过所述方法制备得到的固沙板连接件在固沙中的应用。
38.在上述技术方案中，所述连接件上形成有十字形分布的四个卡槽，每个卡槽供一个固沙板插入，所述固沙板的边角与所述卡槽插入式固定连接，在所述连接件的连接作用下，所述固沙板呈网格排布形成固沙屏障。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
40.1.固沙板连接件的模具结构简单，无需大型设备加工，易于制作，便于推广应用。
41.2.利用所述模具制作固沙板连接件的过程省时省力，且利用该模具制作固沙板连接件时，镁水泥砂浆无需初凝，压力挤出的结构密实，不会塌落。
42.3.本发明的制备方法采用镁水泥砂浆，由于镁水泥胶凝材料(氧化镁、镁盐溶液(氯化镁或硫酸镁或磷酸镁之一溶于水)混合形成的胶凝相)的强度很高，且与砂石或土的和易性极好，因此相对于其他无机材料(如硅酸盐、石膏等)镁水泥胶凝材料能够最大化的利用治沙当地的沙作为填充材料，且对沙的质量不受限制(如含土量的多少，对于其他无机胶凝材料而言沙中含土量的大小直接影响固沙板的强度等物理性能)能够掺入80％以上的当地沙、土作为填充料，因此材料成本便宜，极具经济优势。
43.4.本发明制备得到的固沙板连接件在应用时，固沙板连接件的卡槽将固沙板固定，两者自由衔接，安装简便，施工和安装可同时就地进行，所需人员配备较少，能够节省大量人力物力。此外，由于连接件不被固定死，因此当风积沙堆满固沙单元空间后，可将连接件和固沙板上提重新布置，因此可持续循环利用节省二次制作的费用。
附图说明
44.图1是固沙板连接件的结构示意图。
45.图2是模具整体结构示意图。
46.图3是第一衬底的结构示意图。
47.图4是十字交叉板的结构示意图。
48.图5是活塞件(未加工第一手柄)的结构示意图。
49.图6是套筒件的结构示意图，其中(a)为套筒件整体，(b)为套筒，(c)为筒体，(d)为第二衬底。
50.图7是加工成型的模具。
51.图8是插入镁水泥砂浆前的模具状态。
52.图9是镁水泥砂浆进入模具内的模具状态。
53.图10是固沙板连接件成型时的模具状态。
54.图11是固沙板连接件与固沙板的连接方式。
55.图12是固沙板连接件的应用方式。
56.图13是固沙板连接件的应用方式。
57.图中：1-推杆，2-第一衬底，3-十字交叉板，4-第一手柄，5-筒体，6-第二衬底，7-套筒，8-第二手柄，9-第一螺杆孔洞，10-第二螺杆孔洞，11-螺帽，12-孔洞，13-固沙板连接件，14-卡槽，15-固沙板，16-镁水泥砂浆，17-沙面。
具体实施方式
58.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
59.实施例1
60.一种制作固沙板连接件用模具，所述固沙板连接件13的结构如图1所示，如图2所示，所述模具包括活塞件和套筒件，其中：
61.所述活塞件包括推杆1、固定于所述推杆1底部的第一衬底2以及固定于所述第一衬底2底面上的十字交叉板3，所述推杆1顶部固定有第一手柄4；
62.所述套筒件包括两端开口的筒体5、将所述筒体5的一端开口密封的第二衬底6以及固定于所述第二衬底6顶面上的套筒7，所述推杆1穿过套筒7和所述第二衬底6上的孔洞12延伸至所述筒体5内，所述套筒7顶部固定有第二手柄8；
63.所述第一衬底2受所述推杆1的驱动，在所述筒体5内上下移动，所述第一衬底2的外周和所述十字交叉板3的外缘相对齐，当所述第一手柄4与所述第二手柄8接触时，所述十字交叉板3的底面位于所述筒体5的底端开口上。
64.所述筒体5的横截面为圆形、方形、梯形或其他形状，本实施例中采用圆形。所述推杆1可采用手动、脚动或其他自动化的驱动方式。所述模具的材质不局限于不锈钢，可为其它材质如镁合金、铝合金、pvc、木材等。
65.作为优选的，所述第一衬底2的中心位置设有第一螺杆孔洞9，所述十字交叉板3的中心位置设有第二螺杆孔洞10，所述推杆1的底部为螺纹段，所述螺纹段穿过所述第一螺杆孔洞和第二螺杆孔洞，两端由螺帽11锁紧。除此之外，推杆、第一衬底、十字交叉板可采用焊接方式相固定。推杆也可采用整体的螺杆，十字交叉板和第一衬底通过螺帽紧固在所述螺杆的底部。
66.本实施例中连接件模具的制作过程包括以下步骤：
67.步骤1，将不锈钢板制作成圆形的第一衬底2，并在圆心处开孔作为第一螺杆孔洞9(如图3)。第一衬底2的厚a＝2mm-10mm，最佳厚度5mm；衬底的直径b＝40-200mm，最佳尺寸为b＝80mm。
68.步骤2，将相同长度的不锈钢条焊接成十字交叉板3(十字形卡槽件)，并在中心位置留有第二螺杆孔洞(如图4)。十字交叉板3的厚度d＝1-5mm，根据固沙板的厚度设定，本实施例设定为d＝2.5mm；十字交叉板3的高度c＝10-80mm，最佳尺寸40mm；十字交叉板3的宽度e＝40-200mm，与第一衬底2的直径相同，最佳尺寸为c＝80mm。
69.步骤3，将十字交叉板3和第一衬底2串接在推杆1上后，两端利用螺帽11进行固定，形成活塞件中间体(如图5)。
70.步骤4，将筒体5、第二衬底6、套筒7及第二手柄8焊接成套筒件，如图6所示。套筒7的内径f相较推杆1直径大约1-2mm，套筒7的高度h＝300mm-700mm，本实施例设定为h＝500mm；筒体5的内径i根据第一衬底2的直径设定，比第一衬底2大约1-2mm，本实施例中i＝82mm，筒体5的高度g＝20mm-150mm，本实施例设定为g＝60mm；第二衬底6的直接与筒体5内径一致，i＝82mm，孔洞12与套筒7的内径f一致。
71.步骤5，将上述活塞件中间体的推杆1插入套筒件的套筒7内，在推杆1的顶端焊接第一手柄4，可形成该发明所述的连接件模具，如图7所示。
72.模具的设计和制造过程不限于以上方法。
73.实施例2制备镁水泥砂浆16
74.以下实施例中水不受限制，可以是自来水也可以是江河湖水。
75.2.1制备氯氧镁水泥砂浆
76.所述氯氧镁水泥砂浆通过以下方法制备：
77.步骤1，将氯化镁溶于水中，得到浓度在20-30be
°
之间的镁盐溶液；
78.步骤2，将活性氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)(最优比例为1:8:0.9，除此之外，还可采用1:5:1.5、1:15:0.5、1:5:0.5)混合并搅拌均匀得到氯氧镁水泥砂浆。
79.2.2制备硫氧镁水泥砂浆
80.所述硫氧镁水泥砂浆通过以下方法制备：
81.步骤1，将硫酸镁溶于水中，得到浓度在20-30be
°
之间的镁盐溶液；
82.步骤2，将活性氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)(最优比例为1:8:0.9，除此之外，还可采用1:5:1.5、1:15:0.5、1:5:0.5)混合并搅拌均匀得到硫氧镁水泥砂浆；
83.2.3制备磷酸镁水泥砂浆
84.所述磷酸镁水泥砂浆通过以下方法制备：
85.步骤1，将磷酸镁溶于水形成镁盐溶液；
86.步骤2，将重烧氧化镁或死烧氧化镁、沙土(沙土为沙和/或土，从治沙当地获取)和所述镁盐溶液按质量比1:(5-15):(0.5-1.5)(最优比例为1:8:0.9，除此之外，还可采用1:5:1.5、1:15:0.5、1:5:0.5)混合并搅拌均匀得到磷酸镁水泥砂浆；其中，步骤1中磷酸镁的质量为步骤2中重烧氧化镁或死烧氧化镁质量的1％-15％。
87.实施例2.1-2.3中，活性氧化镁为轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉或其他能够获得活性mgo成分的原料之一或者为组合，一般活性氧化镁(mgo)的活性含量为15％-95％。
88.实施例2.1-2.3中，混合砂浆时可以加入纤维作为增强材料，纤维可以是植物纤维也可以是玻璃丝等无机纤维。
89.实施例3
90.利用实施例2.1、2.2或2.3的镁水泥砂浆和实施例1所述的模具制备连接件的方法，包括以下步骤：
91.将活塞件的第一手柄4下压使得与第二手柄8贴紧(如图8)，然后按入镁水泥砂浆中，此时由于压力使得砂浆充入模具的筒体5(如图9)，最后提起活塞件的第一手柄4维持第二手柄8位置不变，将整个模具从镁水泥砂浆中取出，下压第一手柄4，可制作出本发明所述的连接件(如图10)。连接件在空气中养护8-36h(最佳养护时间24h)硬化后即为连接件。养护温度一般为0-30℃(最佳养护温度20℃)。
92.实施例4
93.通过实施例3的所述方法制备得到的所述固沙板连接件13在固沙中的应用。
94.如图11所示，所述固沙板连接件13上形成有十字形分布的四个卡槽14，每个卡槽14供一个固沙板15插入，所述固沙板15的边角与所述卡槽14插入式固定连接，在所述固沙板连接件13件的连接作用下，所述固沙板15呈网格排布均匀平铺于沙面17上。每个单元之
间的相互连接和前置能够得到稳固的防沙装置。由于每个单元是自由连接，因此在整个防沙装置中任意位置都可以单独调整，当单元格中被风积沙掩埋之后，可以整体上提，重新布置整个防沙装置。
95.具体应用时，可采用图12的方法，相邻的固沙板15的顶部和底部均采用固沙板连接件13连接形成固沙屏障，或者采用图13的方式，相邻的固沙板15的顶部采用固沙板连接件13连接形成固沙屏障。
96.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。