一种离心混凝土工字桩的制备模具的制作方法

1.本实用新型涉及预制桩制备领域，尤其是涉及一种离心混凝土工字桩的制备模具。


背景技术：

2.工业与民用建筑结构中，桩是埋置于地下的竖向受力构件，主要用于支撑上部结构，通过桩身与地基的摩擦力或桩端支撑力将上部结构的荷载传递与地基。在深大基坑开挖过程中，桩也用于基坑支护，防止基坑坍塌，此时桩主要用于支撑基坑周围土的侧向压力，这与水利工程中沟渠护壁桩的受力特征类似。
3.随着工程技术的不断发展，各种新型桩不断涌现，在工程建设中用途越来越广泛。桩的发展方向主要是在不明显削弱桩的受力性能下，尽可能节约桩体材料用量，从而提高经济效益。例如离心空心方桩（管桩）通过在桩身内部形成空心节约了混凝土用量，但桩身与地基土体的接触面积不变，从而保证了相同侧摩擦力，而且离心成型工艺使混凝土具有更高的强度和耐久性。在支护桩中采用工字型截面，利用工字型具有截面积小但抗弯刚度高的优点，可以在保证支护桩抗弯承载力的前提下节约混凝土材料。上述桩型均得到了大量运用，创造了较高的经济社会效益，为社会发展做出了巨大贡献。
4.但目前正在使用的工字桩主要是通过浇筑成型或者离心成型的方式制备，这样的制备方式存在着以下缺点：1、通过离心制备的方式，会不可避免的在桩的中心形成孔洞，也就是只能制备成离心空心桩，由于中空截面导致侧向承载力较差，抗震性能不足；2、采用浇筑的方式替代离心方式，虽然能够保证实心，但是其混凝土强度和耐久性相对较弱。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了便于制备实心工字型的混凝土支护桩，提供一种离心混凝土工字桩的制备模具。
6.本实用新型提供的一种离心混凝土工字桩的制备模具，包括外壳以及设置在外壳内的内模，所述的内模的横截面为矩形结构，所述的内模包括上模和下模，在所述内模的内壁上设置有隔板，隔板设置在横截面为矩形长边对应的面上，隔板沿内模的长度方向分布，将矩形长边对应的面对称隔开；所述的隔板包括上隔板和下隔板，上隔板设置在上模上，下隔板设置在下模上，上隔板和下隔板之间设置有间隙；在所述的内模截面为短边的对应面上均设置有凸块，所述的凸块为半圆形结构。
7.通过上述技术方案，通过在内模上设置上隔板和下隔板将内模隔成两部分，并且在上隔板和下隔板之间设置间隙，能够通过上隔板和下隔板的分隔，将内模内的离心形成的桩体分隔成两部分，离心成型的中间孔洞被均匀的分成了在两根桩体侧壁上的半圆槽，并且桩的一侧端面通过凸块形成半圆槽，从而实现了一个模具制备两根实心的工字型桩，相比于传统的离心成型的空心桩相比，截面积相同的情况下，横截面周长更大，与地基的侧摩擦力更大，具有更高的承载力。
8.在一个具体的可实施方案中，所述的凸块的直径与上隔板和下隔板之间的间隙距离相同。
9.通过上述技术方案，凸块的直径与上隔板和下隔板之间的间隙距离相同，从而使得形成的桩体两侧能够形成对称的半圆槽，便于后续各个桩的相互连接。
10.在一个具体可实施方案中，所述的凸块与内模之间为可拆卸连接。
11.通过上述技术方案，凸块与内模之间为可拆卸连接，从而可以将凸块进行更换，可以在桩体侧壁上实现不同尺寸的槽。
12.在一个具体可实施方案中，所述的凸块与内模之间为磁吸式连接。
13.通过上述技术方案，将凸块与内模之间采用磁吸式连接，便于凸块与内模之间的拆卸以及安装。
14.在一个具体的可实施方案中，在下模长度方向的两端分别设置有用于将内模两端封堵的固定板和张拉反力板，在固定板和张拉反力板之间还设置有张拉端板，张拉端板的一端通过张拉杆与张拉反力板连接，在固定板以及张拉端板上设置有多个主筋固定连接孔，并在固定板的中心设置贯通固定板端面的开孔。
15.通过上述技术方案，通过在固定板和张拉反力板之间设置张拉端板，能够对桩体内的钢筋进行张拉，从而使得桩体内的主筋具有预应力，从而可以实现具有预应力桩的制备。
16.在一个具体的可实施方案中，所述的上隔板与上模之间、下隔板与下模之间为可拆卸连接。
17.通过上述技术方案，通过将上隔板、下隔板设置成可拆卸的结构，便于更换上隔板、下隔板来实现桩体侧壁不同规格的槽体的制备。
18.在一个具体的可实施方案中，所述的上隔板与上模之间、下隔板与下模之间均为磁吸式连接。
19.通过上述技术方案，将上隔板、下隔板采用磁吸式的连接方式，便于上隔板、下隔板之间的安装及拆卸。
20.在一个具体的可实施方案中，所述的外壳包括上壳体和下壳体，其中上壳体与所述的上模固定连接，下壳体与下模固定连接，在上壳体与下壳体之间还设置有连接板，上壳体与下壳体之间通过连接板以及螺栓锁紧。
21.通过上述技术方案，上壳体和下壳体之间通过连接板及螺栓锁紧，即可将上下壳体完成定位安装，进而带动上模和下模完成合模。
22.在一个具体的可实施方案中，在所述的外壳上还设置有滚环。
23.通过上述技术方案，通过设置滚环，可以将模具整体放入到离心机上进行离心成型。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1、通过在内模上设置上隔板和下隔板将内模隔成两部分，并且在上隔板和下隔板之间设置间隙，能够通过上隔板和下隔板的分隔，将内模内的离心形成的桩体分隔成两部分，离心成型的中间孔洞被均匀的分成了在两根桩体侧壁上的半圆槽，并且桩的一侧端面通过凸块形成半圆槽，从而实现了一个模具制备两根实心的工字型桩，提高了生产效率，同时相比于传统的离心成型的空心桩相比，截面积相同的情况下，横截面周长更大，与地基的
侧摩擦力更大，具有更高的承载力。
26.2、本技术的制备模具中，上隔板、下隔板以及凸块均是可拆卸的结构，能够通过拆卸更换，从而实现不同规格的实心工字桩的制备。
附图说明
27.图1是本实用新型的离心混凝土工字桩的制备模具的结构示意图。
28.图2是本实用新型体现上模结构的示意图。
29.图3是本实用新型的离心混凝土工字桩的制备模具的剖面图。
30.图4是本实用新型支护桩制备成型后的剖面图。
31.附图标记说明：
32.1、外壳；2、内模；3、隔板；4、凸块；5、滚环；6、支撑筋板；7、固定板；8、张拉反力板；9、张拉端板；10、张拉杆；11、上壳体；12、下壳体；13、连接板；14、主筋固定连接孔；15、离心机；16、支护桩；21、上模、22、下模；31、上隔板；32、下隔板；71、开孔；161、半圆形槽；211、上插槽；221、下插槽。
具体实施方式
33.下面结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。
34.如图1到图3，本实施例公开了离心混凝土支护桩制备的模具结构，包括内模2以及外壳1，内模2与外壳1之间的通过支撑筋板6焊接。内模2的截面为长方形结构，外壳1的截面为圆形，在外壳1的外周面上设置有环形的滚环5，环形的滚环5用于放置在离心机15上进行离心。
35.内模2包括对称的上模21和下模22，上模21和下模22之间是沿着长方形结构的对角线分割的，外壳1包括上壳体11以及下壳体12，上壳体11和下壳体12的截面分别为半圆结构。在上壳体11和下壳体12上设置有用于将上壳体11和下壳体12连接固定的连接板13，通过在连接板13上采用锁紧螺栓可以将上壳体11和下壳体12锁紧固定住，此时上模21和下模22合模，使得内模2截面为长方形结构。
36.在下模22的两端分别设置有固定板7和张拉反力板8，固定板7和张拉反力板8用于内模2的两端进行封堵，本实施例中，固定板7和张拉反力板8是与下壳体12固定连接的，当上壳体11从下壳体12上分离出去时，固定板7和张拉反力板8是连在下壳体12上的。在固定板7上设置有多个主筋固定连接孔14，主筋固定连接孔14用于连接钢筋笼的主筋。在固定板7的中心设置贯通固定板7两个端面的开孔71，开孔71用于泵送混凝土进模，和离心后倒浆。
37.在固定板7和张拉反力板8之间还设置有张拉端板9，张拉端板9的截面与内模2截面的内侧尺寸相似，略小于内模的尺寸，张拉端板9的一端通过张拉杆10与张拉反力板8连接，并且张拉杆10的远离张拉端板9的一端伸出张拉反力板8用于与外部的张拉机构连接。在张拉端板9上也设置有用于连接钢筋笼主筋的主筋固定连接孔14。
38.在内模2的内壁上设置有隔板3，隔板3设置在内模2的矩形长边对应的面上，隔板3沿内模2的长度方向分布，将矩形长边对应的面对称隔开。本实施例中，隔板3包括上隔板31和下隔板32，上隔板31设置在上模21上，下隔板32设置在下模22上，上隔板31和下隔板32之间设置有间隙。上隔板31固定在上模21的长边对应的面的中心，将上模21的长边对应的面
等分成两部分，上隔板31与上模21之间、下隔板32与下模22之间均为可拆卸的连接，这样就可以通过更换不同长度的上隔板31、下隔板32来实现不同规格的桩体的制备。
39.本实施例中，上模21长边对应的面上设置有上插槽211，上隔板31插设在上插槽211内，并且上隔板31与上插槽211之间通过磁吸连接。下模22长边对应的面上设置有下插槽221，下隔板32插设在下插槽221内，并且下隔板32与下插槽221之间通过磁吸连接。合模后，上隔板31和下隔板32对称设置，在上隔板31和下隔板32之间设置有间隙，该间隙就是混凝土注入内模2后离心成型形成的中间孔洞的直径。
40.在内模2截面为短边的对应面上均设置有凸块4，凸块4为半圆形结构，本实施例中，在上模21和下模22截面为短边的对应面上各设置有一个凸块4，本实施例中，凸块4的直径与上隔板31和下隔板32之间的间隙距离相同。同时上隔板31和下隔板32之间的间隙的中心点在两个凸块4圆心的连线上。凸块4与内模2之间为可拆卸连接，本实施例中，所述的凸块4与内模2之间为磁吸式连接，这样就可以更换不同的凸块4来进行不同规格的桩体的制备。
41.通过本实施例的离心混凝土支护桩制备的模具，制备得到离心混凝土支护桩，如图4所示，上隔板31和下隔板32将内模2内的混凝土结构分隔成两个支护桩16，上隔板31和下隔板32之间的间隙为内模2内混凝土离心形成的孔洞的直径，通过拆分后，两个支护桩16向靠近的一侧各有一个半圆形槽161，两个支护桩16相远离的一侧各通过凸块4形成一个半圆形槽161。每个支护桩16都是一个工字型的实心混凝土桩。