槽形板模具及采用槽形板模具制作槽形板的方法

摘要

本发明涉及建筑预制件制作领域，提供了一种槽形板模具，包括一受力体系，一成型体系，成型体系放置在受力体系内部，一预应力钢筋穿过该成型体系连接至该受力体系，成型体系和受力体系彼此分离，预应力钢筋张拉后收缩所产生的作用力传导至该受力体系。具有增加模具周转次数和使用寿命，减轻了模具的整体重量的作用。本发明还进一步提供一种采用上述的槽形板模具制作槽形板的方法，包括步骤S1：提供一内模底架；步骤S2，提供一芯模固定在内模底架上，该芯模包括移动部和固定部，通过一限位螺栓将该芯模的移动部固定；及步骤S3：提供一对端模和一对侧模，均固定于内模底架上，将一对端模、一对侧模关闭形成可以容纳混凝土的槽形收容空间。

权利要求

1.一种槽形板模具，包括一受力体系，一成型体系，成型体系放置在受力体系内部，一预应力钢筋穿过该成型体系连接至该受力体系，其特征在于：进一步包括一内模底架，成型体系固定在内模底架上，成型体系和受力体系彼此分离，预应力钢筋张拉后收缩所产生的作用力传导至该受力体系，所述成型体系包括一对侧模、一对端模和一芯模，一对侧模和一对端模均固定在内模底架上，所述一对侧模和一对端模位于芯模四周，与位于中部的芯模围成槽形的混凝土浇筑空间，所述芯模包括移动部和固定部，所述移动部通过一限位螺栓固定，浇筑混凝土前拧紧限位螺栓，在浇筑形成的内部构件达到放张强度时松开限位螺栓。

2.如权利要求1所述的槽形板模具，其特征在于：该受力体系包括一对端横梁和一对受力柱，该一对受力柱与该一对端横梁相互铰接形成空间矩形结构。

3.如权利要求1所述的槽形板模具，其特征在于：所述芯模包括移动部和固定部，移动部和固定部之间设置有间隙，该间隙内填充有柔性材料，该间隙的尺寸与成型体系内部构件在预应力放张时受力产生的压缩量相对应。

4.一种采用如权利要求1～3任一项所述的槽形板模具制作槽形板的方法，其特征在于，包括：步骤S1：提供一内模底架；

步骤S2，提供一芯模固定在内模底架上，该芯模包括移动部和固定部，通过一限位螺栓将该芯模的移动部固定；及步骤S3：提供一对端模和一对侧模，均固定于内模底架上，将一对端模、一对侧模关闭形成可以容纳混凝土的槽形收容空间。

5.如权利要求4所述的制作槽形板的方法，其特征在于：进一步包括步骤S4：在该内模底架上架设一对端横梁和一对受力柱，该一对端横梁与该一对受力柱互相铰接形成空间矩形结构。

6.如权利要求5所述的制作槽形板的方法，其特征在于：进一步包括：

步骤S5：布置多条预应力钢筋贯穿两端的一对端横梁；

步骤S6：将事先制作好的钢筋网片安装定位至芯模、一对端模与一对侧模形成的槽形收容空间内；及步骤S7：将混凝土浇注至芯模、一对端模与一对侧模形成的槽形收容空间内。

7.如权利要求6所述的制作槽形板的方法，其特征在于：进一步包括步骤S8，在预应力放张前松开限位螺栓，移动部随槽形板构件受压收缩而同步移动。

说明书

槽形板模具及采用槽形板模具制作槽形板的方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种槽形板模具，特别涉及一种寿命长，周转次数多的槽形板模具及采用槽形板模具制作槽形板的方法。【背景技术】

[0002] 目前，房屋建筑结构中槽形板越来越广泛地被应用，但传统的槽形板模具笨重，钢材用量大，成本高，易变形，放张过程中槽形板易开裂，且不适于生产跨度大、预应力大的槽形板。在传统槽形板模具生产槽形板施工过程中，劳动强度大，生产成本高，模具易变形导致构件成型存在偏差，并且施工中浪费周转材料和原材料的现象严重。

[0003] 在结构上，传统的槽形板模具并未将受力体系和成型体系分开，当预应力钢筋张拉后，预应力钢筋收缩所产生的作用力将直接作用于端模和侧模，因此在制造模具时，不得不同时考虑模具的受力和成型，造成模具笨重，钢材用量大，施工难度高等问题；在采用传统模具生产槽形板时，预应力放张过程中，由于钢芯模阻碍混凝土构件受压变形，导致槽形板构件与钢芯模间出现较大的相互挤压作用，造成槽形板构件破坏或芯模变形破坏。【发明内容】

[0004] 为克服传统槽形板模具生产槽形板过程中的技术问题，本发明提供了一种稳定性与实用性更好的槽形板模具及采用槽形板模具制作槽形板的方法。

[0005] 本发明解决技术问题的方案是提供一种槽形板模具，包括一受力体系，一成型体系，成型体系放置在受力体系内部，一预应力钢筋穿过该成型体系连接至该受力体系，进一步包括一内模底架，成型体系固定在内模底架上，成型体系和受力体系彼此分离，预应力钢筋张拉后收缩所产生的作用力传导至该受力体系，所述成型体系包括一对侧模、一对端模和一芯模，一对侧模和一对端模均固定在内模底架上，所述一对侧模和一对端模位于芯模四周，与位于中部的芯模围成槽形的混凝土浇筑空间，所述芯模包括移动部和固定部，所述移动部通过一限位螺栓固定，浇筑混凝土前拧紧限位螺栓，在浇筑形成的内部构件达到放张强度时松开限位螺栓。

[0006] 优选地，该受力体系包括一对端横梁和一对受力柱，该一对受力柱与该一对端横梁相互铰接形成空间矩形结构。

[0007] 优选地，所述芯模包括移动部和固定部，移动部和固定部之间设置有间隙，该间隙内填充有柔性材料，该间隙的尺寸与成型体系内部构件在预应力放张时受力产生的压缩量相对应。

[0008] 本发明还进一步提供一种采用如上所述的槽形板模具制作槽形板的方法，包括步骤S1：提供一内模底架；步骤S2，提供一芯模固定在内模底架上，该芯模包括移动部和固定部，通过一限位螺栓将该芯模的移动部固定；及步骤S3：提供一对端模和一对侧模，均固定于内模底架上，将一对端模、一对侧模关闭形成可以容纳混凝土的槽形收容空间。

[0009] 优选地，进一步包括步骤S4：在该内模底架上架设一对端横梁和一对受力柱，该一对端横梁与该一对受力柱互相铰接形成空间矩形结构。

[0010] 优选地，进一步包括步骤S5：布置多条预应力钢筋贯穿两端的一对端横梁；步骤S6：将事先制作好的钢筋网片安装定位至芯模、一对端模与一对侧模形成的槽形收容空间内；及步骤S7：将混凝土浇注至芯模、一对端模与一对侧模形成的槽形收容空间内。

[0011] 优选地，进一步包括步骤S8，在预应力放张前松开限位螺栓，移动部随槽形板构件受压收缩而同步移动。

[0012] 与现有技术相此，本发明的槽形板模具的受力体系与成型体系彼此分离，预应力钢筋张拉后收缩所产生的作用力不传导至成型体系，改变了预应力钢筋收缩所产生的作用力的传导途径。传统工艺的传力途径，经由预应力钢筋，端模到侧模；而改进后的槽形板模具的传力途径变为，由预应力钢筋收缩传到端横梁，最后到受力柱。端横梁与内模底架分离，最终使成型体系不受力，实现受力体系与成型体系单独工作的目的，从而减轻槽形板模具的重量，增加槽形板模具的周转次数和使用寿命。

[0013] 端横梁、受力柱和约束铰形成受力体系，成型体系放置在受力体系内部，形成一四周封闭的矩形收容空间。受力体系与成型体系分离，各自完成构件制作过程中受力和成型功能，预应力钢筋张拉过程中产生的力全部由受力体系承受，槽形板构件的成型体系仅考虑构件的成型，不承受预应力钢筋收缩所产生的作用力。端横梁与内模底架分离，达到受力体系与成型体系单独工作的目的。

[0014] 在采用短线先张法生产槽形板的过程中，预应力钢筋张拉时所产生的作用力直接作用于端横梁，受力柱承受端横梁传来的轴向压力，通过设置约束铰，减小计算长度，在保证整体稳定性的前提下，选择截面积更小的受力柱，减少材料用量。同时，槽形板模具采用可收缩芯模，由于可收缩芯模的收缩，使构件被压缩时，可收缩芯模的移动部随构件的收缩而移动，避免槽形板构件与可收缩芯模间出现较大的相互挤压作用，造成槽形板构件破坏或可收缩芯模变形破坏。从而保证了槽形板构件的质量，而且这样也有利于构件的脱模。

[0015] 可收缩芯模的移动部一端，沿内模底架两侧各设置一滑杆，滑杆与可收缩芯模的移动部通过限位螺栓相连，预应力钢筋放张前，松开限位螺栓，实现可收缩芯模的可收缩性，从而释放预应力钢筋放张时构件与可收缩芯模间的相互挤压作用力。

[0016] 在槽形板模具生产槽形板的过程中，对步骤S1，受力体系和成型体系在内模底架上进行；对步骤S3，端模和侧模围成的空间是浇筑成所需槽形板的外形；对步骤S4，端横梁和受力柱与内模底架独立开来，能够减轻模具重量，增加周转次数；对步骤S8，预应力钢筋放张前，松开限位螺栓，槽形板构件受压收缩，可收缩芯模的移动部在压力作用下，向内滑移，达到可收缩芯模向内收缩的目的。【附图说明】

[0017] 图1是本发明槽形板模具主体断面结构示意图。

[0018] 图2是本发明槽形板模具受力体系立体结构示意图。

[0019] 图3是本发明槽形板模具的成型体系剖面结构示意图。

[0020] 图4是图3A处放大结构示意图，即本发明槽形板模具的成型体系可收缩芯模移动部断面方向移动限位原理示意图。

[0021] 图5是采用本发明槽形板模具制作槽形板的方法流程图。【具体实施方式】

[0022] 为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0023] 请参阅图1，本发明槽形板模具10包括一受力体系101、成型体系103和内模底架109。受力体系101和成型体系103都建构在内模底架109之上，构成整个槽形板模具10的主体结构。受力体系101处在整个模具系统的外围，其内部架设成型体系103。成型体系103包括可收缩芯模1033和侧模1031，可收缩芯模1033位于成型体系103的中部，其截面为一个“拱门”形状的开放式空腔，空腔内以支撑件支撑。成型体系103的两侧安装侧模1031，形成一个矩形槽，侧模1031通过螺栓固定在内模底架109上。

[0024] 请参阅图2，受力体系101包括端横梁1011、受力柱1013和约束铰1015，端横梁1011和受力柱1013相互以铰接的方式连接成空间矩形结构，构成整个受力体系101的整体框架。端横梁1011的外形设计类似于双层工字钢叠加而成，与受力柱1013的铰接处设计成柱形铰。约束铰1015和受力柱1013之间不能焊接，受力柱1013只是穿过约束铰1015。多条预应力钢筋107对称分置于槽形板模具10的两侧，贯穿端横梁1011，预应力钢筋107在槽形板生产中将留在成品中作为承力组件。多个吊架105位于内模底架109底部，并且与受力体系101分离，整个槽形板模具10可以通过吊架105起吊。

[0025] 多个约束铰1015与下部的内模底架109一体成型，等距且对称分布在内模底架109两侧；该结构使受力柱1013和成型体系103在构造上连接在一起，但两者在受力上却是分开的。

[0026] 在采用短线先张法生产过程中，预应力钢筋107张拉时产生的作用力直接作用于端横梁1011，受力柱1013承受端横梁1011传来的轴向压力，所以受力柱1013只是轴心受压。预应力钢筋107张拉时的作用力由受力体系101承担。约束铰1015的使用，可减少受力柱
1013的计算长度，在保证整体稳定性的前提下，选择截面积更小的受力柱1013，减少材料用量。端横梁1011、受力柱1013和约束铰1015形成的受力体系101可以改变张拉时力的传导途径，使成型体系103不受力，所以，如此设计无需借助增加成型体系103重量来增加其承力水平，从而减轻槽形板模具10重量，增加模具周转次数和使用寿命。

[0027] 请参阅图3，成型体系103包括一可收缩芯模1033，端模1035和侧模1031。可收缩芯模1033包括移动部1032和固定部1034，固定部1034位于可收缩芯模1033一端，而移动部1032位于可收缩芯模1033另一端。端模1035位于成型体系103的端头，与侧模1031围成一个空间矩形结构，可收缩芯模1033位于该空间矩形结构内部，使外部四周的端模1035、侧模
1031与内部的可收缩芯模1033构成一槽形收容空间，可以往该槽形收容空间内灌注混凝土制作槽形板。

[0028] 内模底架109是整个槽形板模具10的基础，由型钢焊接形成“网”状结构，支撑整个槽形板模具10，成型体系103的浇筑过程在此之上进行。

[0029] 在筑模过程中，当预应力钢筋107放张后，预应力钢筋107收缩产生的作用力直接作用在槽形板构件上，混凝土受到压力后被压缩，由于槽形板的长度较长，因此压缩量相对较大，但芯模阻碍混凝土构件受压变形，故槽形板与可收缩芯模1033间将产生很大的相互挤压作用，构件很容易损坏。但采用可收缩芯模1033，使构件被压缩时，移动部1032随着槽形板的收缩而收缩，使两者间不产生较大的作用力，从而保证槽形板的质量。采用可收缩芯模1033可有效避免预应力放张时混凝土受压收缩，构件端部与可收缩芯模1033间相对作用力较大，导致可收缩芯模1033变形或构件破坏的问题，且便于拆模。可收缩芯模1033具备可收缩性，其移动部1032可做小范围内的移动，这样可以对过大的作用力起到缓慢释放的作用。

[0030] 请参阅图4，可收缩芯模1033的移动部1032一端沿内模底架109两侧各设置一滑杆1093，滑杆1093穿过移动部1032芯腔内部，与可收缩芯模1033的移动部1032通过限位螺栓
1091相连。移动部1032和固定部1034之间的间隙距离根据成型体系103内部构件受力产生的压缩量确定，生产时在间隙内填充柔性材料。

[0031] 两侧滑杆1093上各安置有限位螺栓1091。浇筑混凝土前拧紧限位螺栓1091，在构件达到放张强度时，松开限位螺栓1091，可收缩芯模移动部1032随着构件的收缩而移动。

[0032] 请参阅图5，本发明还提供一种采用槽形板模具10制作槽形板的方法，包括：

[0033] 步骤S1：安放内模底架109。

[0034] 步骤S2：安放可收缩芯模1033；将可收缩芯模1033固定在内模底架109上，将可收缩芯模1033移动部1032移动至端部顶紧，拧紧限位螺栓1091，使可收缩芯模1033的移动部1032固定。

[0035] 步骤S3：安放端模1035、侧模1031；安放端模1035、侧模1031于内模底架109上，端模1035与侧模1031均固定在内模底架109上，将端模1035、侧模1031关闭形成可以容纳混凝土的槽形收容空间。

[0036] 步骤S4：安放受力体系101；在内模底架109上架设一对端横梁1011和一对受力柱1013，端横梁1011和受力柱1013相互以铰接的方式连接成空间矩形结构，构成整个受力体系101的整体框架。

[0037] 步骤S5：布置预应力钢筋107；布置多条预应力钢筋107贯穿两端的两个端横梁1011。

[0038] 步骤S6：预应力钢筋107张拉；将预应力钢筋107张拉到设计值，并将其锚固到端横梁1011上。

[0039] 步骤S7：钢筋入模；安放事先制作好的钢筋网片，并进行定位，以及将槽形板构造钢筋预埋件放入槽形收容空间中，槽形板模具10筑模浇筑前的准备工作就绪。

[0040] 步骤S8：混凝土浇筑；将混凝土浇筑至可收缩芯模1033、端模1035和侧模1031所围成的槽形收容空间。

[0041] 步骤S9：混凝土振捣；用振动器将混凝土振捣密实。

[0042] 步骤S10：构件静停，蒸养，预应力钢筋107放张；构件养护成型后，预应力放张前，松开限位螺栓1091，构件受压收缩使可收缩芯模1033的移动部1032同步移动。

[0043] 步骤S11：拆模及清理；将整个槽形板模具10拆除，获得槽形板成品。

[0044] 步骤S12：成品堆放。

[0045] 在槽形板模具10生产槽形板的过程中，可收缩芯模1033在使用时，将可收缩芯模1033在端头处断开，分割为移动部1032和固定部1034，移动部1032和固定部1034之间留有缝隙，该缝隙内填充有柔性材料。预应力钢筋107放张前，松开限位螺栓1091，构件受压收缩，可收缩芯模1033的移动部1032随着构件的收缩而移动，达到可收缩芯模1033向内收缩的目的，减小预应力钢筋107放张时构件与可收缩芯模1033间产生的较大作用力。

[0046] 与现有技术相此，本发明的槽形板模具10的受力体系101与成型体系103彼此分离，预应力张拉时在受力体系101内部产生的内力不传导至成型体系103，改变了张拉后预应力钢筋107收缩产生的作用力的传导途径。传统工艺的传力途径，经由预应力钢筋107，端模1035到侧模1031；而改进后的槽形板模具10的传力途径变为，由预应力钢筋107收缩传到端横梁1011，最后到受力柱1013。端横梁1011与内模底架109分离，最终使成型体系103不受力，实现受力体系101与成型体系103单独工作的目的，从而减轻槽形板模具10的重量，增加槽形板模具10的周转次数和使用寿命。

[0047] 端横梁1011、受力柱1013和约束铰1015形成受力体系101，成型体系103放置在受力体系101内部，形成一四周封闭的矩形收容空间。受力体系101与成型体系103分离，各自完成构件制作过程中受力和成型功能，预应力钢筋107张拉后收缩产生的作用力全部由受力体系101承受，槽形板构件的成型体系103仅考虑构件的成型，不承受预应力钢筋107收缩所产生的作用力。端横梁1011与内模底架109分离，达到受力体系101与成型体系103单独工作的目的。

[0048] 在采用短线先张法生产槽形板的过程中，预应力钢筋107张拉时产生的作用力直接作用于端横梁1011，受力柱1013承受端横梁1011传来的轴向压力，通过设置约束铰1015，减小计算长度，在保证整体稳定性的前提下，选择截面积更小的受力柱1013，减少材料用量。同时，槽形板模具10采用可收缩芯模1033，由于可收缩芯模1033的收缩，使构件被压缩时，可收缩芯模1033的移动部1032随构件的收缩而移动，避免槽形板构件与可收缩芯模1033间出现较大的相互挤压作用，造成槽形板构件破坏或可收缩芯模1033变形破坏。从而保证了槽形板构件的质量，而且这样也有利于构件的脱模。

[0049] 可收缩芯模1033的移动部1032一端，沿内模底架109两侧各设置一滑杆1093，滑杆1093与可收缩芯模1033的移动部1032通过限位螺栓1091相连，预应力钢筋107放张前，松开限位螺栓1091，实现可收缩芯模1033的可收缩性，从而释放预应力钢筋107放张时构件与可收缩芯模1033间的相互挤压作用力。

[0050] 在槽形板模具10生产槽形板的过程中，对步骤S1，受力体系101和成型体系103在内模底架109上进行；对步骤S3，端模1035和侧模1031围成的空间是浇筑成所需槽形板的外形；对步骤S4，端模梁1011和受力柱1013与内模底架109独立开来，能够减轻模具重量，增加周转次数；对步骤S10，预应力钢筋107放张前，松开限位螺栓1091，槽形板构件受压收缩，可收缩芯模1033的移动部1032在压力作用下，向内滑移，达到可收缩芯模1033向内收缩的目的。

[0051] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。