基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板以及柱子浇筑方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，它是由3d打印成型的一个管状结构，由管壁和加强肋组成。本发明还公开了一种柱子浇筑方法，包括绑扎柱子钢筋笼，在柱子钢筋笼的外围设置本发明的一体化柱子模板，将一体化柱模板适当固定后，向其内部注入混凝土，注入的混凝土与钢筋笼及一体化模板结合于一体形成钢筋混凝土柱子。本发明的柱子模板采用水泥基砂浆由3d打印成型，节省了木材，有利于保护环境。省去了木模的加工和现场安装过程，省去了拆除模板，清洗模板的工序。采用该一体化模板浇注的柱子整体性好、牢固可靠、成本低、施工方便容易、施工速度快。
【专利说明】
基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板以及柱子浇筑方法
技术领域
[0001]本发明涉及建筑工程施工领域，具体涉及用于浇注钢筋混凝土柱子的一体化模板以及应用该一体化模板的柱子浇筑方法。
【背景技术】
[0002]目前建筑工程中的柱子在浇注混凝土时一般采用木制模板，木制模板消耗大量木材，对环境十分不利，且木制模板在施工时耗费工时，是建筑工程中成本最高的环节之一。
[0003]也有米用金属或其他材料模板，例如现有的一种可调式柱子钢模。由若干块模板拼接形成的柱状体;所述模板边沿设置有用于模板之间相互拼接的法兰;所述模板为平面模板，若干块平面模板依次拼接形成横截面为方型的柱状体。
[0004]另有一种混凝土柱子的支模方法公开了一种混凝土柱子的支模方法，包括柱子模板围合、拼接，模框加固等步骤，柱子模板围合成模框，转角内侧沿模板拼缝处紧贴一根呈三角状的细条模木，柱子模框外侧用钢材围固。
[0005]但现有技术中的模板在浇筑完成后一般还需要进行拆卸，进一步降低了施工效率。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种安全可靠、施工方便容易、施工速度快、成本低的一体化柱模板。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0008]一种基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，为3d打印加工成的一体化管状结构。
[0009]本发明采用3d打印技术形成一个一体化的管状模板，将该管状模板套住柱子的钢筋笼子，向管状模板内浇注混凝土，浇注的混凝土与管状模板形成一体化的钢筋混凝土柱子。
[0010]作为优选，为了提高一体化柱子模板的强度，所述一体化管状结构包括管壁和分布在管壁上的加强肋。
[0011]作为可选的技术方案，所述加强肋位于管壁内侧和/或管壁外侧。考虑到运输和施工方便，进一步优选所述加强肋位于管壁内侧。
[0012]所述一体化管状结构的横断面并不做严格限制，作为优选，所述一体化管状结构的横断面为圆形、椭圆形或者多边形。具体形状可以按照柱子的设计外形进行3d打印成型。
[0013]作为常见以及优选的一种形式，所述一体化管状结构的横断面为矩形。
[0014]本发明中，所述一体化柱子模板的材质为金属、塑料或混凝土。也可以根据需要采用3d打印可以接受的其他材质。
[0015]作为进一步优选，所述混凝土由水泥基砂浆结硬后形成。水泥基砂浆可以采用现有诸多配方，值得强调的是，柱子与一体化柱子模板同为混凝土材质时更能凸显本发明的优势，在浇筑完成后可以省去模板拆卸的工序，柱子与一体化柱子模板由于都是混凝土材质，固化后成为一体，强度也尤为理想。
[0016]作为优选，所述加强肋为环形，沿管壁周向分布。此种结构的加强肋可大幅提高强度，但若采用其他传统技术，需要抽芯脱模才能制备，本发明采用3d打印可以方便的加工。
[0017]作为优选，所述环形为连续分布或间断分布。就同一条加强肋而言间断分布时可以进一步提高与浇筑柱子的混凝土之间的力学兼容性。
[0018]本发明还提供一种柱子浇筑方法，包括绑扎柱子钢筋笼，在柱子钢筋笼的外围设置模板，再向模板内进行浇筑，所述模板为本发明的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板。
[0019]本发明具有下述优点:
[0020]1、本发明的柱子模板采用水泥基材料或者金属质材料由3d打印成型，节省了木材，有利于保护环境。
[0021 ] 2、本发明的柱子模板省去了木模的加工和现场安装过程，节省工时，提高了施工效率。
[0022]3、本发明的柱子模板与浇注的柱子形成整体，省去了拆除模板，清洗模板的工序。采用该一体化模板浇注的柱子具有整体性好、牢固可靠、成本低的优点。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例的一体化柱模板示意图。
[0024]图2为本发明实施例的一体化柱模板纵剖面示意图。
[0025]图3为本发明实施例的一体化柱模板横剖面示意图。
[0026]图4为本发明实施例的柱子钢筋笼不意图。
[0027]图例说明:1、柱子钢筋笼；11、柱子纵向钢筋；12、柱子箍筋；2、一体化柱子模板；21、管壁;22、加强肋。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，本实施例的一体化柱子模板2为3d打印而成的管状结构，其纵剖面如图2所示，其横剖面如图3所示。打印成型的管状结构由管壁21和加强肋22组成。
[0029]本实施例中，加强肋22设置在管壁21内侧，加强肋22为连续分布的环形，绕管壁21的内侧周向布置，整体上加强肋22为多道，沿管壁21的轴向依次排布。作为另一种实施方式，加强肋螺旋布置。
[0030]加强肋22也可以在管壁21的外侧或同时在内外两侧设置加强肋，如果采用较大的壁厚，也可以不需要加强肋。
[0031]管壁21的厚度可以均匀分布，做为优化的方式，管壁21的厚度从下到上(指使用状态的方向)逐渐变薄。
[0032]本实施例中，一体化柱子模板2的打印材料为水泥基砂浆，水泥基砂浆结硬后管状结构具有一定刚度和强度，与柱子的材质更具有兼容性，一体化柱子模板的打印材料也可以为金属质材料或者塑料等其他适合3d打印的材料。
[0033]打印成型的管状结构的横断面可以是矩形、圆形或者多边形。本实施例采用矩形，打印成型的一体化柱子模板上可以根据需要设置各种供安装及运输用的孔洞或者预埋件。
[0034]施工时，先捆扎图4所示的柱子钢筋笼I，具体包括柱子纵向钢筋11以及绕置在其上的柱子箍筋12，浇注混凝土之前，将3d打印的一体化柱子模板套住柱子钢筋笼I，将一体化柱子模板2适当固定后，向管状结构内注入混凝土，注入的混凝土与柱子钢筋笼I及一体化柱子模板2结合于一体形成钢筋混凝土柱子，如此施工的柱子没有传统柱子施工时的脱模工序。
[0035]以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于3d打印的混凝土饶注用一体化柱子模板，其特征在于，为3d打印加工成的一体化管状结构。2.如权利要求1所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述一体化管状结构包括管壁和分布在管壁上的加强肋。3.如权利要求2所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述加强肋位于管壁内侧和/或管壁外侧。4.如权利要求1所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述一体化管状结构的横断面为圆形、椭圆形或者多边形。5.如权利要求4所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述一体化管状结构的横断面为矩形。6.如权利要求1所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述一体化柱子模板的材质为金属、塑料或混凝土。7.如权利要求6所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述混凝土由水泥基砂浆结硬后形成。8.如权利要求2所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述加强肋为环形，沿管壁周向分布。9.如权利要求2所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板，其特征在于，所述环形为连续分布或间断分布。10.—种柱子浇筑方法，包括绑扎柱子钢筋笼，在柱子钢筋笼的外围设置模板，再向模板内进行浇筑，其特征在于，所述模板为权利要求1?9任一项权利要求所述的基于3d打印的混凝土浇注用一体化柱子模板。
【文档编号】E04G13/02GK105926935SQ201610334984
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】张爱晖, 王海龙, 孙晓燕
【申请人】浙江大学