一种挡土墙预制件模具的制作方法

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种具有快速锁紧机构和助力缓冲机构的挡土墙预制件模具。

背景技术：

目前我国经济高速发展，各种土木工程如雨后春笋层出不穷，因此为了保护主体工程的安全以及保护周围环境的自然生态，特别是对于铁路、公路工程，矿山开发，河川护坡以及丘陵地区的工业及民用建筑来说，更出现了必须保持山坡稳定与自然环境的挡护工程。现有的挡护工程大致有以下几种处理方法：

1、采用自然护坡，此种方式不但土方工程大，而且占用大量土地，显然不合乎现代要求；2、浆砌卵石或块石挡护工程，这种方法适用于地质状况较好的小工程，对于大工程或地质状况较差的，因石料采集及运输困难，并不适用；3、重力式混凝土挡土墙；4、倒T字型或L字型挡土墙。在后两种的挡土墙制造过程中，往往需要先安装模板，然后在其中灌注混凝土，待混凝土凝固后拆卸掉模板即得到挡土墙墙体，由于挡护工程中混凝土用量较大，模板的拆卸、拼装困难，目前的挡土墙模具完全靠人力或机械力拼装或拆卸，不仅费力而且容易导致混凝土构件变形，造成人力、时间和材料的浪费。另外，混凝土凝固后，在拆除模板时，由于重力和水泥的张力的作用，侧板会迅速向外张开，不仅容易导致人员的受伤，也会造成器械的损毁，无形中增加了生产成本。另外，大方量混凝土浇注的模板工程需要进行力学计算。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，需要新型支挡结构替代传统的挡护工程，本发明基于新型预制块拼装式挡土墙而开发，主要目的在于提供一种安全可靠、可快速闭合侧板的用于生产拼装式挡土墙预制件的模具，以解决现有技术存在的缺陷，实现工业化生产、快速拼装、可绿化功能的新型挡护工程。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种挡土墙预制件模具，所述模具包括底座、芯座、分别铰接到所述底座上的前侧板、左侧板、右侧板、固定在所述底座上的后侧板以及可拆卸用于将预制件产品吊装出模的顶盖；所述模具内部设置有贴合后侧板并向前侧板延伸的芯座；所述芯座的底部与所述底座固接，所述芯座远离所述后侧板的侧面在远离后侧板的方向与所述底座成50°～70°角；所述芯座的左侧面和右侧面的下部分别形成向左侧板延伸的左凸台和向右侧板延伸的右凸台，所述模具在闭合 状态下，所述左凸台与所述左侧板贴合，所述右凸台与所述右侧板贴合，所述前侧板与凸台的前侧面平行设置；所述芯座除左凸台和右凸台之外的部分均不与各可活动的侧板和顶盖接触；

左侧板与前侧板之间、右侧板与前侧板之间设分别置有锁紧机构；所述底座与各可活动的侧板之间分别设置助力缓冲机构以及一个或多个锁止机构；

其中，所述锁紧机构由相配合的主动接头和被动接头组成；

所述主动接头，其为平行于所在侧板侧面的水平面设置的条块，所述主动接头突出末端的接触面与所在侧板侧面的水平面形成45°的夹角；

所述被动接头，其为垂直于所在侧板水平面设置的条块，其突出末端具有与所述主动接头的接触面相配合的接触面；

所述主动接头的突出末端在模具闭合状态时挤压所述被动接头的突出末端以使所述被动接头所在的侧板受到闭合方向的压力；

所述锁止机构包括：第一基座、第二基座、第一连杆、第二连杆、限位构件和脚踏部件；

所述第一基座固定在底座边框上，第一连杆的一端与第一基座铰接，所述第一连杆的另一端铰接第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端铰接第二基座，所述第二基座固定在侧板的中部；所述第一连杆和第二连杆相互铰接的末端具有重合部，在所述重合部远离模具的一侧设置限位构件，所述限位构件固定在第一连杆或第二连杆上，以阻止另一连杆向接近模具的方向转动；

所述脚踏部件是在所述第一连杆与第二连杆的连接点处横向延伸的圆柱金属杆；

所述助力缓冲机构包括：压缩弹簧、加强筋板、弹簧支撑块、锁止螺母、螺栓止退销、助力杆固定块、支撑板、助力杆；

所述支撑板由两块金属块组成，其上设有圆孔，通过焊接、铆接或螺栓连接的方式固定在没有设置助力缓冲机构的侧板外侧下部；

所述助力固定块铰接到支撑板，优选地，所述助力固定块上设置有向两侧突出的转动轴，支撑板通过对应于所述转动轴的圆孔将所述助力固定块夹持固定；

在底座设有限位孔，在限位孔两侧各设有一块加强筋板；

所述助力杆一端与助力杆固定块通过焊接、铆接或螺栓连接的方式固接，其另一端为穿过限位孔的活动端，所述助力杆的活动端设置锁止螺母和螺栓止退销；

压缩弹簧套设在位于弹簧支撑块和底座上的限位孔之间的助力杆上，压缩弹簧选自圆柱形压缩弹簧、圆锥形压缩弹簧、中凸形压缩弹簧和中凹形压缩弹 簧中的一种或多种；

弹簧支撑块中间开孔，套设在锁止螺母与压缩弹簧之间的助力杆上，该弹簧支撑块的截面是矩形或圆形；

所述助力杆的活动端的末端设置有用于插入弹簧止退销的圆孔。

在根据本发明的一个实施方案中，所述左侧板和右侧板的侧面设置有向所述模具的前侧板和后侧板突出的翼板，所述翼板分别与前侧板和后侧板的形状相匹配并在模具闭合状态时紧密贴合；所述主动接头分别设置在所述左侧板和右侧板的翼板上；所述被动接头分别设置在所述左侧板和右侧板上，当模具处于闭合状态时所述被动接头分别与一个主动接头对应配合；所述左侧板的翼板上各设置有一个偏心轮，所述右侧板的侧面各设置有一个沟槽，当模具处于闭合时，锁定机构的一端卡设在所述沟槽中，同时旋紧偏心轮，且所述锁定机构的另一端通过与所述偏心轮相配合的凹槽锁定；所述锁定机构选自锁定杆和链条中的一种。

在根据本发明的一个实施方案中，所述第二连杆与第一连杆铰接的末端为U形末端，所述U形末端的开口朝向模具，并将第一连杆的相应末端夹持，所述U形末端的封闭底部形成限位构件。

在根据本发明的一个实施方案中，所述侧板邻近底座的部分向模具内部方向倾斜形成斜面，所述斜面与底座向远离模具内部空间延伸的面成45°角；所述斜面的高度为整个侧板高度的1/5～1/2。

在根据本发明的一个实施方案中，所述锁紧螺母为通过与助力杆相匹配的螺纹固定在所述助力杆活动端的螺母。

在根据本发明的一个实施方案中，所述压缩弹簧选自圆柱形压缩弹簧、圆锥形压缩弹簧、中凸形压缩弹簧和中凹形压缩弹簧中的一种或多种。

在根据本发明的一个实施方案中，所述模具的顶盖上设置有可拆卸的调节块，所述调节块的厚度大于所述顶盖与凸台顶部的距离。

在根据本发明的一个实施方案中，所述模具的底座上设置有水泥振动机。

本发明还提供了一种利用上述的挡土墙预制件模具生产挡土墙预制件的方法，其特征在于，所述方法包括：

1)将模具的前侧板、左侧板和右侧板闭合，并锁定；

2)向模具各侧板与芯座之间的空间灌注混凝土，混凝土应没过芯座的顶部并在芯座顶部形成合理厚度；该合理厚度相当于芯座与侧板之间的间隙；

3)通过振动棒或振动泵使混凝土灌注均匀；

4)静置凝固后，开启侧板，将凝固的混凝土吊出模具即得挡土墙预制件。

在根据本发明的一个实施方案中，在灌注前可以将顶盖放置在芯座顶部，然后再如步骤2)所述方法灌注混凝土；

更优选地，在步骤2)之前还包括步骤5)围绕所述芯座放置有钢筋骨架

本发明至少具有以下优点：

根据本发明的挡土墙预制件模具通过设置助力缓冲机构不仅可以辅助模具的侧板闭合，使模具闭合更加容易、省力；而且还能够防止在模具开启时侧板对操作人员和模具结构部件的冲击，有效地防止了人员受伤和器械损毁，降低了生产成本。

附图说明

图1为根据本发明的挡土墙预制件模具的内部结构示意图；

图2为根据本发明的一个挡土墙预制件模具的整体结构示意图；

图3为根据本发明的挡土墙预制件模具的锁止机构的结构图；

图4为根据本发明的一个挡土墙预制件模具的底部结构示意图；

图5为上述挡土墙预制件模具的锁紧机构的部分结构放大图；

图6为根据本发明的挡土墙模具上的助力缓冲机构的放大图；

图7为根据本发明的挡土墙模具上的助力缓冲机构另一视角的放大图。

附图标注说明

101-前侧板，102-左侧板，103-右侧板，104-后侧板，105-芯座，106-右凸台，107左凸台，108-右翼板，109-右侧板凸起，110-凸块，200-锁止机构，201-底座，202-顶盖，203-第一基座，204-第一连杆，205-限位构件，206-第二连杆，207-第二基座，208-脚踏部件，300-锁紧机构，301-偏心轮，302-锁定沟槽，303-被动接头，304-主动接头，601-压缩弹簧，602-加强筋板，603-弹簧支撑块，604-锁止螺母，605-螺栓止退销，606-助力杆固定块，607-支撑板，608-助力杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

现在参照图1说明根据本发明的一个挡土墙预制件模具的内部结构。该模具包括底座(未示出)、芯座105、分别铰接到所述底座上的前侧板101、左侧板102、右侧板103、固定在所述底座上的后侧板104以及可拆卸用于将预制件产品吊装出模的顶盖(未示出)；所述模具的芯座105贴合后侧板104并向前侧板101延伸，芯座105的底部与所述底座固接，芯座105的远离后侧板104的侧面在远离后侧板104的方向与所述底座成50°～70°角；芯座105的左侧面和右侧面的下部分别形成向左侧板102延伸的左凸台107和向右侧板103延伸的右凸台106。该模具在闭合状态下，左凸台107面向左侧板102的侧面与所述左 侧板102贴合，所述右凸台106面向右侧板103的侧面与右侧板103贴合。前侧板101与芯座105的前侧面平行设置；所述芯座105除左凸台107和右凸台108之外的部分均不与各可活动的侧板和顶盖接触，形成混凝土容纳空间，使混凝土可以在模具中凝固成固定的造型。如图1所示的，右侧板103设置有右侧板凸起109，在模具闭合时，与前侧板101的侧面相对应位置的凹进部位相贴合；相应地，左侧板102也存在左侧板凸起部位(未示出)，在模具闭合时，也与前相对应位置的凹进部位相贴合，从而形成嵌入前侧板101的左翼板(未示出)和右翼板108。

现在结合图2说明根据本发明的一个挡土墙预制件模具的整体结构。以底座201和芯座为基础建立结构框架，前侧板101、左侧板102、右侧板103板分别铰接到底座框架上。前侧板101、后侧板、左侧板102和右侧板103中相毗邻的侧板间紧密贴合，同时前侧板101、后侧板、右侧板103、左侧板102与底座201也紧密贴合，使灌入的混凝土材料不能向模具外渗漏。如图2所示的，在前侧板101和左侧板102之间以及前侧板101和左侧板103之间分别设置锁紧机构，在前侧板101与底座201之间设置了锁止机构200。锁紧机构300由偏心轮301、锁定沟槽302、锁紧链条305、锁定调节螺栓(未示出)、主动接头304和被动接头303组成，其中，锁紧链条305两端分别与偏心轮301和锁定调节螺栓相连。左侧板102和右侧板103的侧面均形成向前侧板101和后侧板(未示出)延伸的翼板108，该翼板108的形状与前侧板101的形状相契合。偏心轮和沟槽分别设置在左侧板102和右侧板103的翼板上。偏心轮301也可能设置在左侧板102或右侧板103的主动接头上，而对应的沟槽则设置在前侧板101或后侧板104的主动接头上；主动接头304分别安装在左侧板102和右侧板103的两端，被动接头303分别安装在前侧板101的两端，主动接头304和被动接头303均为硬质金属条块，例如钢，通过具有相配合的光滑接触面的末端贴合，其中，主动接头304的末端接触面与其所在的侧板平面形成45°角。被动接头206的末端接触面与其所在的侧板平面也形成与主动接头304的末端相配合的角度。当前侧板101闭合时，主动接头304通过接触面挤压被动接头303，被动接头303的接触面由于角度的原因使受到的力转化为使所在的前侧板101闭合方向的力，从而使被动接头304所在的前侧板101更紧密闭合。通过偏心轮301、锁紧链条305、锁定调节螺栓和锁定沟槽302将左侧板102与右侧板103锁定，左侧板102和右侧板103在锁紧的同时，分别通过主动接头304和被动接头303将前侧板101锁紧，最后盖上顶盖，从而锁定模具呈闭合状态。顶盖202盖在模具内部的芯座顶部，该项盖202为小于芯座顶面的厚金属块，可以是半月形、圆形、四边形，甚至其它不规则的形状，在顶盖202周围是浇铸成型的钢筋混 凝土预制件的顶面，这样，当混凝土凝固后可以通过顶盖202将挡土墙预制件吊装出模，并且在拆除顶盖202后在挡土墙预制件上可以形成贯通的窗洞，可以用来排除挡土墙背后的水，消除挡土墙背后的水压力。

现结合图3详述根据本发明的挡土墙预制件模具的锁止机构200，该模具的前侧板101与底座201之间设置有锁止机构200，该锁止机构由第一基座203、第二基座207、第一连杆204、第二连杆206、限位构件205组成。第一基座203固定在底座201的框架上，第一连杆204的一端与第一基座203铰接，其另一端与第二连杆206的一端贴合铰接，第二连杆206的另一端与第二基座207铰接，如图3所示的，第二基座207实际上可以实施为纵向设置在前侧板101中间的加强肋板，应当理解，这与单独地另行设置第二基座并本本质区别。如图3所示，第二连杆206与第一连杆204铰接的末端可以设置为U形末端，所述U形末端的开口朝向模具，并将第一连杆204的相应末端夹持，所述U形末端的封闭底部形成限位构件205，所述第二连杆206可以是整体U形结构，也可能是仅在末端形成U形结构，而限位构件205也可以是单独设置在第一连杆或第二连杆接合点附近的凸块。在本实施方案中还在第一连杆204和第二连杆206的连接点处设置了脚踏部件208，该脚踏部件208在此实施为由连接点横向延伸的圆柱金属杆，也可以是类似自行车脚蹬的围绕由连接点横向延伸形成的轴转动的条块。图3中所示的锁止机构200在模具处于闭合状态时第一连杆204和第二连杆206被限位构件205所限制，因而连接处不能转动，使锁止机构200成为刚性的支撑件，使模具的闭合更加紧密。在开启模具时，向远离模具的方向拉动限位构件205或脚踏部件208，使第一连杆204和第二连杆206从连接处弯曲，前侧板101不再受锁止机构200的支撑，因而可以开启。当要将前侧板101闭合时，在推动前侧板101的同时踩踏限位构件205或脚踏部件208，从而使限位构件205受到压迫，该限位构件205便将力传导到第一连杆204和第二连杆206，由于第一连杆204和第二连杆206的一端铰接在一起，而另一端分别被铰接到了第一基座203、第二基座207，因此，力被传导到前侧板101上，使左侧板101更容易闭合，直到第一连杆204和第二连杆206形成直线形的支撑结构。如图3所示的，在前侧板101邻近底座201的部分向模具内部方向倾斜形成斜面，所述斜面与底座201向远离模具内部空间延伸的面成45°角；所述斜面的高度为整个前侧板101高度的1/5～1/2，第二基座207设置在该斜面上，从而使左侧板101受力更充分。

图4所示为根据本发明的挡土墙预制件的模具的底部结构，如图4所示的，前侧板101、左侧板102和右侧板103分别铰接到底座201上，前侧板101分别设置有可以与左侧板102和右侧板103连接的锁紧机构300，左侧板102和底座 201之间、右侧板103和底座201之间分别设置有助力缓冲机构600。

图5所示为锁紧机构300的主动接头304和被动接头303的放大示意图，现参照图5进一步说明设置在前侧板101与右侧板103之间的主动接头304与被动接头303的具体结构。对应的，前侧板101与左侧板102之间存在相同的主动接头与被动接头的结构。主动接头304可以设置在右侧板103的右翼板108上沿，其末端接触面与前侧板101所在平面形成45°角；被动接头303垂直于前侧板101所在平面，在闭合状态时，被动接头303末端的接触面与主动接头304的接触面紧密贴合，从而通过锁定左侧板和右侧板103的同时实现将前侧板101锁紧。虽然，图5中所示的主动接头304和被动接头303的截面均为矩形，但是，在实施中可以根据情况选择横截面为椭圆形、半圆形、梯形等形状的条块。

图6、图7示出了助力缓冲机构600的结构放大图。如图6、图7所示，该助力缓冲机构600设置在右侧板103和底座201之间，相应地，在左侧板102与底座201之间也相应的设置同样的助力缓冲机构600。所述助力缓冲机构600包括压缩弹簧601、加强筋板602、弹簧支撑块603、锁止螺母604、螺栓止退销605、助力杆固定块606、支撑板607、助力杆608。固定机构包括固定在右侧板103底部的支撑板607和铰接到支撑板607的助力杆固定块606，该支撑板607由2块组成，其上设有圆孔，通过焊接、铆接或螺栓连接的方式固定在右侧板103的外侧下部。助力固定块606两侧设有圆形的轴插入支撑板607上的圆孔中，形成可转动的连接形式。在底座201上设有限位孔(未示出)，在限位孔两侧各有一块加强筋板602。助力杆608从底座201上的限位孔(未示出)穿过，助力杆608的一端与助力杆固定块606通过焊接、铆接或螺栓连接的方式连接，另一端为活动端没有固定。助力杆608可在限位孔中滑动，助力杆608的活动端设置锁止螺母604和螺栓止退销605。压缩弹簧601套在位于弹簧支撑块603和底座201上的限位孔之间的助力杆608上，压缩弹簧601可以选圆柱形压缩弹簧、圆锥形压缩弹簧、中凸形压缩弹簧和中凹形压缩弹簧中的一种或多种。弹簧支撑块603中间开孔，套在锁止螺母604与压缩弹簧601之间的助力杆608上，该弹簧支撑块603的截面可以是矩形或圆形。如图7所示，助力杆608的活动端的末端设置有圆孔(未示出)用于插入弹簧止退销605，弹簧止退销605用于防止锁止螺母604在前侧板101不断的开启与闭合运动中从助力杆608上松动滑落。

虽然上述实施例仅详述了左侧板与底座间设置的锁止机构，但是应当理解，相同或类似的锁止机构也可以设置在其它侧板与底座之间。并且，每个可活动的侧板上也可以设置多个锁止机构，例如在靠近侧板与其它侧板邻接的两个侧 边处分别设置一个锁止机构。也可以选择仅将锁止机构分别设置在左侧板与底座，以及右侧板与底座之间。

应当理解，为了增强模具的密封性，模具的前侧板、后侧板、左侧板、右侧板的内侧边缘可以分别设置有胶条。

利用本发明的挡土墙预制件模具生产挡土墙预制件时，可以按照包括下述步骤的方法进行：

1)将模具的前侧板、左侧板和右侧板闭合，并锁定；

2)向模具各侧板与芯座之间的空间灌注混凝土，混凝土应没过芯座的顶部并在芯座顶部形成合理厚度；该合理厚度相当于芯座与侧板之间的间隙；

3)通过电机或振动平台使混凝土灌注均匀；

4)静置凝固后，开启侧板，将凝固的混凝土构件吊出模具即得挡土墙预制件。

优选地，在灌注前可以将顶盖放置在芯座顶部，然后再如步骤2)所述方法灌注混凝土，待混凝土凝固后可以通过顶盖将挡土墙预制件吊装出模，并且在拆除顶盖后在挡土墙预制件上可以形成贯通的窗洞，可以用来排除挡土墙背后的水，消除挡土墙背后的水压力。

更优选地，在步骤2)之前还包括步骤5)围绕芯座放置钢筋骨架，以增强挡土墙的强度。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。