專利名稱：用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混凝土管接頭模具，具體涉及一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具。
背景技術(shù)：
混凝土管材用于頂進(jìn)法施工較為廣泛，一般應(yīng)用在特定地理環(huán)境條件下如難以開槽作業(yè)、對施工環(huán)境要求較高、不能引起地面沉降的地域，如鐵路、公路等建(構(gòu))筑物下方的地下施工。目前頂進(jìn)法施工用鋼筋砼管的主要構(gòu)造為混凝土管壁內(nèi)嵌裝鋼筋籠架，該鋼筋籠架是由同軸的兩個圓柱形鋼筋骨架通過架立鋼筋拼裝而成的，混凝土管壁一端固裝鋼套環(huán)作為承口，其另一端混凝土管壁外側(cè)開槽作為插口，而兩節(jié)混凝土管連接處則采用柔性材料止水帶密封。此種混凝土管主要應(yīng)用于排水領(lǐng)域，一般用頂進(jìn)法施工，其缺陷主要是承、插口連接處閉水可靠性較差。尤其是隨著近年來承插式鋼筋砼管口徑的增大，但止水帶理想壓縮比規(guī)定不變，也即要求承、插口的絕對誤差不變，這就變相的降低了制管時允許的相對誤差。譬如過去一般認(rèn)為鋼筋砼管最大直徑為3M，常見的鋼筋砼管直徑在2M左右， 而現(xiàn)在鋼筋砼管的直徑可達(dá)到4-5M，假設(shè)在采用相同止水帶的情況下，允許的絕對誤差在 2mm內(nèi)，顯然直徑4M的鋼筋砼管制造精度、難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直徑2M的情況?，F(xiàn)有的承插式鋼筋砼管制作時通常采用的模具結(jié)構(gòu)由外模、內(nèi)模和底模構(gòu)成。外模為兩個半圓模，鋼筋砼管插口端止水帶槽由固定在外模內(nèi)壁上端的凸緣形成，用緊閉螺栓連接合攏兩個半圓模，即形成鋼筋砼管外壁形狀，這種模具的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便且造價(jià)便宜。但是承口端不同于插口端，對其而言則不僅僅只存在對模具精度的要求。由于承口端需要設(shè)置鋼套環(huán)，而此鋼套環(huán)在脹圓后圓度、精度滿足要求的情況下，由于直徑較大、厚度相對較薄，吊裝過程中不可避免的會出現(xiàn)變形，導(dǎo)致其圓度降低而產(chǎn)生誤差，進(jìn)而影響成型后的精度。目前現(xiàn)有的模具無法有效矯正鋼套環(huán)在饒注前的圓度，無法滿足大口徑鋼筋砼管的精度要求，而且口徑越大絕對誤差越大，故此在大口徑承插式鋼筋砼管制造過程中需要一種可矯正鋼套環(huán)圓度的模具。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，為區(qū)分鋼筋砼管承、插口與管身精度要求，將外模按縱向分別制成上模、中模、下模，用下模和底模提供了一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，該模具通過在底部設(shè)置定位支座來約束鋼套環(huán)底部之圓度，并在中、上部設(shè)置定位孔來矯正此處鋼套環(huán)的圓度，滿足了大口徑承插式鋼筋砼管承口端的精度要求。本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設(shè)于地面上的底模，所述底模上側(cè)同軸安裝有內(nèi)模，其特征在于所述底模上側(cè)還同軸固定有—定位支座，用于插裝承口端鋼套環(huán)，該定位支座大致呈圓柱體狀，其上端部向內(nèi)收縮呈圓錐體狀，所述定位支座之圓柱體部與所述承口端鋼套環(huán)形成過渡配合以約束其形狀，所述定位支座內(nèi)同軸開設(shè)有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內(nèi)模；一下模，套裝有所述承口端鋼套環(huán)及定位支座，該下模大致呈圓筒型并具有一圓柱體空腔，其側(cè)壁上穿設(shè)有復(fù)數(shù)個呈環(huán)形分布的定位孔，其中每一環(huán)由若干均勻分布的定位孔組成，每一定位孔螺紋配合有螺桿。所述下模上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤，所述法蘭盤外緣均勻分布有若干緊閉螺栓，所述下模的下端水平向外延伸有環(huán)狀凸緣，所述法蘭盤和所述凸緣間垂直焊接有若干加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋與所述下模的外表面焊接。所述法蘭盤上側(cè)徑向設(shè)有兩對稱的凸起條，此凸起條用于限定構(gòu)成所述中模的兩個半模的拼合位置。每一環(huán)中定位孔的間距為900mm-1200mm。每一環(huán)中定位孔的數(shù)量為10-20個。至少一環(huán)定位接近所述下模之上緣設(shè)置。所述定位支座上端的外緣及內(nèi)緣開設(shè)有臺階，用于安裝止?jié){橡膠條。所述底模的外緣均勻分布有復(fù)數(shù)個旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿一端與所述底模鉸接，另一端鉸接有一十字頭，所述十字頭內(nèi)開設(shè)有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿，所述下壓螺桿下端通過平面軸承連接有一壓頭，此壓頭外端開設(shè)有一與所述鋼套環(huán)壁厚匹配的凹槽。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是通過定位支座上的圓柱體來約束承口端鋼套環(huán)底部的形狀，并通過旋轉(zhuǎn)定位孔上的定位螺桿來調(diào)整承口端鋼套環(huán)中部的形狀，保證了鋼套環(huán)的成型精度。
圖1為本實(shí)用新型鋼筋砼管模具整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)下模結(jié)構(gòu)整體示意圖；圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)下模結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1至圖3所示，總參考標(biāo)號1-25分別表示底模1、墊塊2、下模3、定位支座 4、中模5、內(nèi)模6、上模7、鋼套環(huán)8、圓柱體部9、圓錐體部10、定位孔11、法蘭盤12、緊閉螺栓13、凸緣14、加強(qiáng)筋15、工字鋼16、環(huán)形凹槽17、作業(yè)平臺18、凸起條19、止?jié){橡膠條20、 旋轉(zhuǎn)桿21、十字頭22、下壓螺桿23、壓頭24、手柄25。參見圖1所示，本實(shí)用新型中鋼筋砼管模具主要由底模1、下模3、中模5、上模7及內(nèi)模6組合構(gòu)成，其中上模7為插口端外表面的澆注模具，中模5為鋼筋砼管管身外表面的澆注模具，下模3、底模1共同構(gòu)成承口端外表面的澆注模具，內(nèi)模6則為鋼筋砼管內(nèi)表面的澆注模具，作業(yè)平臺18則作為模具安裝、整體澆注時作業(yè)人員工作的平臺。上述底模1、下模3、中模5、上模7由下至上同軸相固定，于其中同軸設(shè)有內(nèi)模6，作業(yè)平臺18則掛設(shè)在中模5的上端。底模1是大致呈圓環(huán)形狀，其下端通過工字鋼16水平設(shè)置在地面上，在地面不平整時可通過楔子等物墊高找平。底模1上側(cè)同軸安裝有內(nèi)模6、下模3及定位支座4。以下對于底模1、下模3及定位支座4的結(jié)構(gòu)及之間連接方式進(jìn)行詳細(xì)描述一、定位支座4及其與底模1的連接結(jié)構(gòu)由圖2可知，底模1上側(cè)開設(shè)有一個環(huán)形凹槽17，定位支座4下端置于此環(huán)形凹槽17內(nèi)，并通過若干螺栓栓接，環(huán)形凹槽17設(shè)置的目的是保證底模1和定位支座4同軸安裝。定位支座4用于插裝承口端鋼套環(huán)8，該定位支座4外型大致呈圓柱體狀，分為圓柱體部9和圓錐體部10兩個部分。需注意的是此圓柱體部9和圓錐體部10為一體結(jié)構(gòu)， 本文中只是為了描述方便而將定位支座4分為兩個部分，而不是結(jié)構(gòu)上的兩個部分。其中圓柱體部9與鋼套環(huán)8形成過渡配合以約束其形狀，圓柱體部9上方向內(nèi)收縮呈圓錐體狀， 形成圓錐體部10，設(shè)置圓錐體部10的目的是為了便于套裝鋼套環(huán)8。定位支座4內(nèi)同軸開設(shè)有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內(nèi)模6。定位支座4的上表面在澆注時限定了鋼筋砼管承口端混凝土結(jié)構(gòu)的端面，故此， 為避免混凝土漿滲漏，定位支座4上端的外緣及內(nèi)緣(定位支座4俯視為一個圓環(huán)，外緣及內(nèi)緣既為此圓環(huán)的大圓和小圓)開設(shè)有臺階，用于安裝止?jié){橡膠條20。在澆注時，外緣臺階上設(shè)置的止?jié){橡膠條20和鋼套環(huán)8接觸，內(nèi)緣臺階上設(shè)置的止?jié){橡膠條20和內(nèi)模6接觸， 防止泥漿沿縫隙滲入。定位支座4設(shè)置的目的是為了通過圓柱體部9將鋼套環(huán)8撐圓以限制其形變，由鋼筋砼管的結(jié)構(gòu)可知，鋼套環(huán)8和圓柱體部9接觸的是其端部，也是和插口端接觸的部分， 其圓度對于承插式鋼筋砼管的密封性能起到至關(guān)重要的作用。二、下模3及其與底模1的連接結(jié)構(gòu)在環(huán)形凹槽17的外側(cè)，底模1上均勻分布有若干小孔，小孔對應(yīng)有墊塊2，下模3 放置在墊塊2上，并通過下模3上一長定位銷插入底模1上定位孔內(nèi)，再將下模3上另一短定位銷也插入底模1上另一定位孔內(nèi)，下模3和底模1同軸固定。下模3大致呈圓筒型并具有一圓柱體狀的空腔，此圓柱體狀空腔用于套裝有鋼套環(huán)8及定位支座4，該下模3的側(cè)壁上穿設(shè)有若干呈環(huán)形分布的定位孔11，在此圓環(huán)上的定位孔11均勻分布，其中每一定位孔11內(nèi)螺紋配合有螺桿，當(dāng)下模3內(nèi)安裝有鋼套環(huán)8時， 通過旋進(jìn)螺桿抵觸鋼套環(huán)8的外側(cè)，進(jìn)而可以調(diào)整鋼套環(huán)8的圓度，當(dāng)鋼套環(huán)8和下模3的內(nèi)壁間距相等時，可以認(rèn)為鋼套環(huán)8圓度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，上述“鋼套環(huán)8圓度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)”指的是對應(yīng)于環(huán)形分布的定位孔11處，對于大口徑鋼筋砼管來說，鋼套環(huán)8較大的口徑和相對較小的壁厚導(dǎo)致其較易變形，而承插式的鋼筋砼管對于承口端精度要求較高， 所以對于此類大口徑的鋼筋砼管而言，在需要時可多設(shè)幾環(huán)定位孔11來確保鋼套環(huán)8各處均可達(dá)到理想的圓度。而且還需有一環(huán)位于下模的上端，以確定鋼套環(huán)8根部的圓度。通過實(shí)驗(yàn)，對于常規(guī)的壁厚12_16mm鋼套環(huán)8而言，一個強(qiáng)度符合要求的螺桿(在頂進(jìn)時不會發(fā)生形變)的有效調(diào)節(jié)寬度在1.5m之內(nèi)，既遠(yuǎn)離螺桿作用點(diǎn)的周向距離超出 0. 75m后的區(qū)域和此螺桿作用點(diǎn)的形變量相較具有非常大的差距，可視為超出此螺桿的調(diào)節(jié)范圍。理論上設(shè)置越多調(diào)節(jié)后的圓度越理想，但是考慮到簡化操作以及實(shí)際調(diào)節(jié)中不可避免的誤差，定位孔11應(yīng)當(dāng)控制在0. 9m-l. 2m的范圍內(nèi)，并考慮鋼套環(huán)8的周長使其大致均勻分布。以外徑4. 5m的鋼套環(huán)8為例，其周長大約為14. Hm，設(shè)置數(shù)量為16個時定位孔11間距為0. 88m,小于0. 9m ；設(shè)置數(shù)量為11個時定位孔11間距為1. 29m,高于1. 2m,故此定位孔11數(shù)量應(yīng)該在11-16個之間(不包括端點(diǎn))?？紤]到小口徑的鋼筋砼管本身精度容易達(dá)到要求，不須設(shè)置定位孔11來調(diào)節(jié)，故此定位孔的數(shù)量不宜低于10個，同時定位孔 11數(shù)量過多時操作上也較繁瑣，所以也不宜高于20個。故此定位孔11間距為0. 9m-l. an 之間為宜，同時也應(yīng)該保證數(shù)量在10-20之間。下模3的上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤12，法蘭盤12外緣均勻分布有若干緊閉螺栓13，用于和中模5的同軸固定。法蘭盤12上側(cè)徑向設(shè)有兩對稱的凸起條19，此凸起條19用于限定構(gòu)成所述內(nèi)模5的兩個半模的拼合位置，同時上述的半模在其端部的最下角也應(yīng)該存在和此凸起條19匹配對應(yīng)的缺口。下模3的下端水平向外延伸有環(huán)狀凸緣14，所述法蘭盤12和所述凸緣14間垂直焊接有若干加強(qiáng)筋15，加強(qiáng)筋15與下模3的外表面焊接以強(qiáng)化下模3的剛度。為避免澆注時漏漿，下模3和中模5之間還設(shè)置有止?jié){橡膠條20。如圖所示，下模 3法蘭盤上端設(shè)有兩環(huán)同軸相套的凹槽，并在安裝中模5時分別設(shè)置止?jié){橡膠條20，其中內(nèi)圈的止?jié){橡膠條20主要起到止?jié){的作用，外圈的止?jié){橡膠條20則起到支撐平衡的作用，以防止在安裝中模5時，兩個半模出現(xiàn)傾斜的情況。由于在安裝時，是首先將底模1安裝在地面上，之后將鋼套環(huán)8放入下模3內(nèi)，并整體吊裝到底模1上。故此為方便鋼套環(huán)8和下模3吊裝，在下模3的底部(凸緣14底部) 設(shè)置有若干托片(圖中未示)，每一托片可通過一個手柄25旋轉(zhuǎn)，手柄25設(shè)于凸緣14的上側(cè)。當(dāng)鋼套環(huán)8放入下模3內(nèi)時，旋轉(zhuǎn)手柄25使得托片支撐在鋼套環(huán)8的底部，可以和下模3 —起吊裝；在放入定位支座4前，反向旋轉(zhuǎn)手柄25收回托片，鋼套環(huán)8即可落在定位支座4上。三、底模1上述結(jié)構(gòu)中，鋼套環(huán)8需要緊密套裝定位支座4上，故此在底模1的外緣均勻分布有若干個旋轉(zhuǎn)桿21，所述旋轉(zhuǎn)桿21 —端與所述底模3鉸接，另一端鉸接有一十字頭22，所述十字頭22內(nèi)開設(shè)有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿23，所述下壓螺桿23下端通過平面軸承連接有一壓頭對，此壓頭M外端開設(shè)有一與所述鋼套環(huán)8壁厚匹配的凹槽。當(dāng)需要壓入鋼套環(huán)8時，翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)桿21，使得壓頭M的凹槽對應(yīng)鋼套環(huán)8的壁，之后旋轉(zhuǎn)下壓螺桿23使壓頭M下壓，既驅(qū)動鋼套環(huán)8向下移動。當(dāng)多個下壓螺桿23同步下壓時，鋼套環(huán) 8即可垂直套裝在定位支座4上，此種結(jié)構(gòu)避免了用錘子等物敲擊造成的鋼套環(huán)8的變形， 進(jìn)一步提高了承口端的精度。
權(quán)利要求1.一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設(shè)于地面上的底模，所述底模上側(cè)同軸安裝有內(nèi)模，其特征在于所述底模上側(cè)還同軸固定有一定位支座，用于插裝承口端鋼套環(huán)，該定位支座大致呈圓柱體狀，其上端部向內(nèi)收縮呈圓錐體狀，所述定位支座之圓柱體部與所述承口端鋼套環(huán)形成過渡配合以約束其形狀， 所述定位支座內(nèi)同軸開設(shè)有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內(nèi)模；一下模，套裝有所述承口端鋼套環(huán)及定位支座，該下模大致呈圓筒型并具有一圓柱體空腔，其側(cè)壁上穿設(shè)有復(fù)數(shù)個呈環(huán)形分布的定位孔，其中每一環(huán)由若干均勻分布的定位孔組成，每一定位孔螺紋配合有螺桿。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述下模上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤，所述法蘭盤外緣均勻分布有若干緊閉螺栓，所述下模的下端水平向外延伸有環(huán)狀凸緣，所述法蘭盤和所述凸緣間垂直焊接有若干加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋與所述下模的外表面焊接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述法蘭盤上側(cè)徑向設(shè)有兩對稱的凸起條，此凸起條用于限定構(gòu)成所述中模的兩個半模的拼合位置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 每一環(huán)中定位孔的間距為900mm-1200mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 每一環(huán)中定位孔的數(shù)量為10-20個。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 至少一環(huán)定位接近所述下模之上緣設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述定位支座上端的外緣及內(nèi)緣開設(shè)有臺階，用于安裝止?jié){橡膠條。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述底模的外緣均勻分布有復(fù)數(shù)個旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿一端與所述底模鉸接，另一端鉸接有一十字頭，所述十字頭內(nèi)開設(shè)有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿，所述下壓螺桿下端通過平面軸承連接有一壓頭，此壓頭外端開設(shè)有一與所述鋼套環(huán)壁厚匹配的凹槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種混凝土管模具，具體涉及一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設(shè)于地面上的底模，所述底模上側(cè)同軸安裝有內(nèi)模，其特征在于所述底模上側(cè)還同軸固定有一定位支座，用于插裝承口端鋼套環(huán)；一下模，套裝有所述承口端鋼套環(huán)及定位支座。其優(yōu)點(diǎn)是通過定位支座上的圓柱體來約束承口端鋼套環(huán)底部的形狀，并通過旋轉(zhuǎn)定位孔上的定位螺桿來調(diào)整承口端鋼套環(huán)中部的形狀，保證了鋼套環(huán)的成型精度。
文檔編號B28B21/76GK202021684SQ20102069062
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者居賢鏞, 朱繼文, 楊俊龍, 桂植梁, 秦晨, 葛金科 申請人:上海市第二市政工程有限公司