专利名称：可调曲率半径预制箱梁模具及其施工方法
技术领域：
本发明涉及市政建设中混凝土预制的建筑构件制品领域。具体地说涉 及一种用于预制混凝土建筑构件尤其是预制箱梁的可调曲率半径模具，其 适用断面形式为两侧主面为垂直的直线、断面情况为连续性变化或固定断
面的箱梁；本发明还涉及采用该模具进行箱梁预制的施工方法。
背景技术：
随着现代市政建设的需要，在高架道路箱梁、桥面梁、轨道梁(轨道 交通)等建设项目中，各类大曲率(小半径)、变(半径)曲率的曲线型 梁、板等，将大量用于各类市政建设的项目之中。特别是变(半径)曲率 的曲线型梁在单一工程项目中产品数量相对较少、规格品种多，给生产和 施工带来成本、进度、质量等方面的矛盾和困难。
针对这些变(半径)曲率的曲线型梁预制生产或施工，目前的方法主 要有两种:
1. 一次性浇注混凝土使用的木结构形式模具；
2. 针对各种曲率制造相对应的钢结构模具。
以上两种模板形式都存在一定的缺陷。前者，材料消耗大、生产周期 相对较长、几何尺寸误差大(精度底)、产品表面粗糙。后者，生产周期 长、模板通用性(利用率)差，生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产成本低、生产效率高且预 制产品外观质量好的可调曲率半径预制箱梁模具及其施工方法，以解决市 政建设项目中各种大曲率(小半径)、变(半径)曲率混凝土预制构件的 梁、板在生产过程中成本、进度、质量与生产效率等的矛盾，克服现有技
术存在的上述缺陷。
本发明解决技术问题的技术方案如下
一种可调曲率半径预制箱梁模具，包括底模、侧模和端模，所述侧模 包括左侧模和右侧模，分别设置在底模的左右两侧；所述端模包括前端模 和后端模，分别固定设置在底模的前后两端；所述底模、侧模与端模之间 形成可容纳浇注预制箱梁的模腔；其特征在于，
所述左右两侧模分别通过斜拉杆与地坪固定连接，左右两侧模之间通 过连接在上部的梁身上拉杆和连接在下部的梁身下拉杆相互固定连接；
所述底模支撑在台座地坪上，其包括搁栅和固定设置在搁栅上的底模 面板，底模面板的两长侧边的曲率与预制箱梁的曲率相同，所述搁栅固定 设置在台座地坪上；
所述侧模由结构框架和侧模面板构成，所述结构框架包括设置在两端 的支座段和若干定长固定段；所述侧模面板包括转折调节面板和固定面 板，固定面板为设置侧模中间直线段的整体式面板其与若干定长固定段固 定连接；支座段与相邻的定长固定段、相邻两个定长固定段之间通过调节 联系杆相连接，在面向模腔一侧的两相邻定长固定段之间留有弹性变形间 隙；所述侧模还包括1 3个调节嵌块段，其包括嵌块段骨架和固定在骨 架上的嵌块段面板，所述嵌块段面板嵌设侧模面板之间；
所述端模与侧模支座段端部框架固定连接。
本发明还公开了上述可调曲率半径预制箱梁模具的施工方法，其包括 如下步骤
(1)、安装底模在台座地坪上安装搁栅，在搁栅上安装固定底模面 板，在底模面板上支座位置处放置支座埋件和倾角垫块；
(2 )、根据精确放样和切割的底模面板特征对侧模进行曲率调整； (3)、钢筋入模入模时确保支座埋件的正确就位和安装平整，保证 钢筋保护层的厚度；(4) 、侧模安装按调整曲率时的位置将侧模与底模合拢就位并固定；
(5) 、侧模校正并安装固定端模；
(6) 、混凝土浇捣分段、分层浇捣混凝土并实施振捣；当混凝土翁 注至箱梁上部时，且混凝土表面浇平时停止振捣并拆除防浮压杆；
(7) 、脱模操作。
由以上公开的技术方案可知，本发明通过采用由固定长度的折线代替 曲线的构思，通过底模的精确放样、侧模弹性变化段的调节、侧模梁身段 内外弧长的长度调节以及端面(支座段)长度和倾角的调节，不但可以满 足固定断面、变(半径)曲率预制建筑构件的需要，同时也能满足连续性
的变断面、变(半径)曲率的预制建筑构件生产或施工需要。采用本发明 可调曲率半径预制箱梁模具不仅可以满足设计曲率变化的总体需要和精度
要求，并且表面光滑美观，尽量少或无模板接缝的痕迹。整个模具体系的 设计至少可以满足某单项工程中全部曲线梁(板)生产或施工的需要。
在混凝土预制建筑构件制品中，对各类大曲率(小半径)、变(半径) 曲率的高架道路梁、桥面梁、轨道梁(轨道交通)等曲线型梁的生产，应 用本发明模具可以大幅度地降低生产成本、提高生产效率及混凝土预制产 品的几何尺寸的精度和外观质量。
图1为本发明预制箱梁模具在梁身处的断面结构示意图； 图2为本发明预制箱梁模具在端部正视结构示意图； 图3为本发明底模结构示意图4为本发明模具底模在支座处的局部断面结构示意图； 图5为采用本发明模具制造的典型的箱梁结构； 图6为本发明模具侧模正视结构示意图； 图7为本发明模具侧模俯视结构示意图； 图8为图7中A—A断面结构示意图9为图7中B—B断面结构示意具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式
。
如图1、图2所示，本发明可调曲率半径预制箱梁模具，包括底模1、 侧模和端模，所述侧模包括左侧模2和右侧模2'，分别设置在底模l的左 右两侧；所述端模包括前端模3和后端模3'，分别固定设置在底模l的前 后两端；所述底模、侧模与端模之间形成可容纳浇注预制箱梁5的模腔4;
所述左右两侧模2、 2'分别通过斜拉杆6与地坪7固定连接，左右两 侧模2、 2'之间通过梁身上部连接的上拉杆8和梁身底模下部连接的下拉 杆9相互固定连接；
如图3、图4所示，所述底模1支撑在台座地坪10上，其包括搁栅l-1和固定设置在搁栅1-1上的底模面板1-2，底模面板1-2的两长侧边的曲 率与预制箱梁5的曲率相同，所述搁栅l-l固定设置在台座地坪10上，台 座地坪10设置地坪7上；在台座地坪10上安装槽钢或工字钢作为底模面 板的搁栅1-1，搁栅1-1的间距应根据混凝土预制产品的高度计算面板的 承载能力和模板体系对工程项目需求的覆盖能力而定。台座地坪10的承 载能力应根据产品、模具体系等的总荷载进行设计，地坪面根据搁栅1-1 的间距需要预设埋件，以便搁栅1-1与台座地坪10固定连接。搁栅的型钢 规格选用， 一般为h-100咖 140咖。
底模面板1-2采用1 3层多层胶合漆板，其中下部1 2层为支座埋 件转角和提高多层胶合漆板刚度的用途。上层胶合漆板与混凝土接触，根 据预制混凝土构件的要求进行精确放样、切割曲线。放样时，应考虑侧模 与底模结合处密封条的厚度。多层胶合漆板层数的确定，需考虑支座埋件 倾角定位的需要。胶合漆板与型钢搁栅用螺栓连接固定。周边用特制造型 的橡胶密封条14实行密封和倒角造型。
对支座埋件存在倾角要求的构件。还包括用木质的支座倾角垫块1-3，
所述上部1 2层底模面板上设有按支座埋件的大小开设的埋件开孔，所 述支座倾角垫块1-3设置在埋件定位的开孔内。
如图6 图9所示，所述侧模2由结构框架和侧模面板构成，所述结 构框架包括设置在两端的支座段2-1和若干定长固定段2-2;所述侧模面 板包括转折调节面板2-3和固定面板2-4,固定面板2-4为设置侧模中间直 线段的整体式面板其与若干定长固定段2-2固定连接；支座段2-1与相邻 的定长固定段2-2、相邻两个定长固定段2-2之间通过调节联系杆2-5相连 接，在面向模腔4 一侧的两相邻定长固定段2-2之间留有弹性变形间隙2-6;所述侧模还包括1 3个调节嵌块段2-7，包括嵌块段骨架2-7-1和固定 在骨架2-7-1上的嵌块段面板2-7-2，所述嵌块段面板2-7-2嵌设侧模面板 之间；侧模主要采用型钢作为框架，型钢的型号和规格根据产品的大小进 行选用。侧模面板用(1 = 4 6咖钢板，弹性变形间隙2-6的间距为a， a的 取值根据混凝土构件的曲率半径、模板面板厚度和转折调节面板的材料、 固定方式等因素确定。通过在相邻定长固定段2-2之间设置调节联系杆2-5可以调节曲率，实现定长折线调节曲率的功能。
曲线箱梁由于的曲率变化，内外侧弧长也随之变化。通过在两侧模上 分别设置1 3个调节嵌块段2-7，从而满足构件内外侧弧长变化的需要。 调节嵌块段2-7的面板2-7-1在总长调节后，实行嵌入式安装。图5中尺 寸b,为调节后的嵌块面板2-7-1长度。
所述端模与侧模支座段2-1端部框架固定连接。
所述底膜面板包括1 3层胶合漆板，所述上层胶合漆板的两长侧边 的曲率与预制箱梁曲率相同。
如图1所示，还包括内模防浮压杆11、垂直拉杆12和预留孔吊杆13， 所述内模防浮压杆置于侧模2、 2'上；所述垂直拉杆将内模防浮压杆11 与搁栅1-1连接并紧固，同时起到侧模防浮作用；所述预留孔吊杆设置在 侧模上。
本发明还公开了上述可调曲率半径预制箱梁模具的施工方法，其包括 如下步骤-
(1) 、安装底模在台座地坪10上安装搁栅1-1，在搁栅1-1上安装
固定底模面板1-2,在底模面板1-2上的支座位置处放置支座埋件倾角相
应的倾角垫块1-3;
(2) 、根据精确放样的底模面板l-2特征对侧模2、 2'进行曲率调整，
其包括如下步骤
(a) .解除侧模直线段的结构框架，放松调整联系杆2-5的连接螺栓； 拆除中间段的各调节嵌块段2-7;
(b) .将左右两侧模2、 2'的中间梁身段与底模中间梁身段对齐， 安装梁身上下拉杆8和9、预留孔吊杆13并初步紧固以对侧模中间梁身段 的曲率调整；
(c) .按底模的梁端面线就位侧模支座段，安装支座段的梁身下拉杆 和限梁宽的梁身上拉杆并进行适当紧固；
(d) .按侧模中间梁身段和支座段的曲率特征安装调节嵌块段2-7, 并与中间梁身段和支座段固定；
(e) .安装各预留的调节面板2-3,填补缝隙，并将其磨平；
(f) .将侧模直线段结构框架与曲线结构框架固定连接；
(h).拆除梁身上拉杆8、梁身下拉杆9、预留孔吊杆13、防浮压杆 11和垂直拉杆12等工装并侧向移动退出成型的曲线侧模。
(3) 、钢筋入模入模时确保支座埋件的正确就位和安装平整，保证 钢筋保护层的厚度；
(4) 、侧模安装按调整曲率时的位置将侧模与底模合拢就位并固定; 其包括如下步骤
(a).安装梁身上拉杆8、梁身下拉杆9并初步紧固，按预制箱梁特 征安装预留孔吊杆13;
(b) .垫实侧模2、 2'与地坪7之间的间隙；
(c) .安装斜拉杆6,调整预制箱梁同一断面两侧的斜拉杆对侧模进 行整体垂直度调整；
(d) .紧固梁身上拉杆8、梁身下拉杆9并控制上部梁宽，安装防浮 压杆ll和垂直拉杆12并紧固；
(e) .安装通气孔工装。
(5) 、侧模校正并安装固定端模，其包括如下步骤-
(a) .按台座先前预设的中心位置，放拉中心线；
(b) .调整侧模同一断面位置两侧的斜拉杆6螺母，模具各座标点按 中心线的各座标点进行校正复核；
(c) .调整复核预留孔的位置、校正吊点埋件的水平度和高程；
(d) .安装侧模端部预制箱梁长度的调节木条和端面密封条；检査修 整端模密封条；安装端模和端部横担并先紧固端部横担的拉杆，再紧固端 模的紧固螺栓。
(6) 、混凝土浇捣分段、分层浇捣混凝土并实施振捣；当混凝土浇 注至箱梁上部时，且混凝土表面浇平时停止振捣并拆除防浮压杆11;
(7) 、脱模操作在混凝土终凝前对预留孔工装进行旋转松动，待混 凝土终凝后拆除预留孔和通气孔工装，其包括如下步骤
(a) .拆除地坪与侧模之间的垫铁；
(b) .拆除端模横担、拆除端模并安装活动支脚；
(c) .拆除梁身上、下拉杆；
(d) .采用多点受力的方式将侧模向外移动进行脱模。
权利要求
1.一种可调曲率半径预制箱梁模具，包括底模(1)、侧模和端模，所述侧模包括左侧模(2)和右侧模(2’)，分别设置在底模(1)的左右两侧；所述端模包括前端模(3)和后端模(3’)，分别固定设置在底模(1)的前后两端；所述底模、侧模与端模之间形成可容纳浇注预制箱梁(5)的模腔(4)；其特征在于，所述左右两侧模(2、2’)分别通过斜拉杆(6)与地坪(7)固定连接，左右两侧模(2、2’)之间通过连接在上部的梁身上拉杆(8)和连接在下部的梁身下拉杆(9)相互固定连接；所述底模(1)支撑在台座地坪(10)上，其包括搁栅(1-1)和固定设置在搁栅(1-1)上的底模面板(1-2)，底模面板(1-2)的两长侧边的曲率与预制箱梁(5)的曲率相同，所述搁栅(1-1)固定设置在台座地坪(10)上；所述侧模(2、2’)由结构框架和侧模面板构成，所述结构框架包括设置在两端的支座段(2-1)和若干定长固定段(2-2)；所述侧模面板包括转折调节面板(2-3)和固定面板(2-4)，固定面板(2-4)为设置侧模中间直线段的整体式面板其与若干定长固定段(2-2)固定连接；支座段(2-1)与相邻的定长固定段(2-2)、相邻两个定长固定段(2-2)之间通过调节联系杆(2-5)相连接，在面向模腔(4)一侧的两相邻定长固定段(2-2)之间留有弹性变形间隙(2-6)；所述侧模还包括1～3个调节嵌块段(2-7)，其包括嵌块段骨架(2-7-1)和固定在骨架(2-7-1)上的嵌块段面板(2-7-2)，所述嵌块段面板(2-7-2)嵌设侧模面板之间；所述端模与侧模支座段(2-1)端部框架固定连接。
2. 根据权利要求1所述的可调曲率半径预制箱梁模具，其特征在于， 所述底膜面板包括1 3层胶合漆板，所述上层胶合漆板的两长侧边的曲 率与预制箱梁曲率相同。
3. 根据权利要求2所述的可调曲率半径预制箱梁模具，其特征在于， 还包括木质的支座倾角垫块，所述上层底模面板上设有埋件开孔，所述支 座倾角垫块设置在埋件开孔内。
4. 根据权利要求l所述的可调曲率半径预制箱梁模具，其特征在于， 所述侧模与底膜结合处、端模与侧模结合处均设有造型密封条。
5. 根据权利要求1所述的可调曲率半径预制箱梁模具，其特征在于， 还包括内模防浮压杆、垂直拉杆和预留孔吊杆，所述内模防浮压杆置于侧 模上；所述垂直拉杆将内模防浮压杆与搁栅连接并紧固；所述预留孔吊杆 设置在侧模上。
6. —种如权利要求1 5所述的可调曲率半径预制箱梁模具的安装施 工方法，其特征在于，包括如下步骤-(1) 、安装底模在台座地坪(10)上安装搁栅(1-1)，在搁栅(1-1) 上安装固定底模面板(1-2)，在底模面板1-2上的支座位置处放置支座埋件倾角相应的倾角垫块(1-3);(2) 、根据精确放样的底模面板(1-2)特征对侧模(2、 2')进行曲 率调整；(3) 、钢筋入模入模时确保支座埋件的正确就位和安装平整，保证 钢筋保护层的厚度；(4) 、侧模安装按调整曲率时的位置将侧模与底模合拢就位并固定;(5) 、侧模校正并安装固定端模；(6) 、混凝土浇捣分段、分层浇捣混凝土并实施振捣；当混凝土浇 注至箱梁上部时，且混凝土表面浇平时停止振捣并拆除防浮压杆；(7) 、脱模操作。
7. 根据权利要求6所述的可调曲率半径预制箱梁模具的安装施工方 法，其特征在于，所说的步骤(2)对侧模(2、 2')曲率调整包括如下步骤(a) .解除侧模直线段的结构框架，放松调整联系杆(2-5)的连接 螺栓；拆除中间段的各调节嵌块段(2-7);(b) .将左右两侧模(2、 2')的中间梁身段与底模中间梁身段对齐， 安装梁身上下拉杆(8、 9)、预留孔吊杆(13)并初步紧固以对侧模中间 梁身段的曲率调整；(c) .按底模的梁端面线就位侧模支座段(2-1)，安装支座段的梁身下拉杆和限梁宽的梁身上拉杆并进行适当紧固；(d) .按侧模中间梁身段和支座段的曲率特征安装调节嵌块段(2-7)， 并与中间梁身段和支座段固定；(e) .安装各预留的调节面板(2-3),填补缝隙，并将其磨平；(f) .将侧模直线段结构框架与曲线结构框架固定连接；(g) .拆除梁身上拉杆(8)、梁身下拉杆(9)、预留孔吊杆(13)、 防浮压杆(11)和垂直拉杆(12)等工装并侧向移动退出成型的曲线侧模。
8. 根据权利要求6所述的可调曲率半径预制箱梁模具的安装施工方 法，其特征在于，所说的步骤(4)侧模与底模合拢就位包括如下步骤(a) .安装梁身上拉杆(8)、梁身下拉杆(9)并初步紧固，按预制 箱梁特征安装预留孔吊杆(13);(b) .垫实侧模(2)与地坪(7)之间的间隙；(c) .安装斜拉杆(6)，调整预制箱梁同一断面两侧的斜拉杆对侧模 进行整体垂直度调整；(d) .紧固梁身上拉杆(8)、梁身下拉杆(9)并控制上部梁宽，安 装防浮压杆(11)和垂直拉杆(12)并紧固；(e) .安装通气孔工装。
9. 根据权利要求6所述的可调曲率半径预制箱梁模具的安装施工方 法，其特征在于，所说的步骤(5)侧模校正包括如下步骤(a) .按台座先前预设的中心位置，放拉中心线；(b) .调整侧模同一断面位置两侧的斜拉杆螺母，模具各座标点按中心线的各座标点进行校正复核；(C).调整复核预留孔的位置、校正吊点埋件的水平度和高程；(d).安装侧模端部预制箱梁长度的调节木条和端面密封条；检査修整端模密封条；安装端模和端部横担并先紧固端部横担的拉杆，再紧固端模的紧固螺栓。
10.根据权利要求6所述的可调曲率半径预制箱梁模具的安装施工方 法，其特征在于，所说的步骤(7)脱模操作包括如下步骤-(a) .拆除地梁与侧模之间的垫铁；(b) .拆除端模横担、拆除端模并安装活动支脚；(c) .拆除梁身上、下拉杆；(d) .采用多点受力的方式将侧模向外移动进行脱模。
全文摘要
本发明公开了一种可调曲率半径预制箱梁模具以及此种模具的安装施工方法，本发明通过采用由固定长度的折线代替曲线的构思，通过对底模精确放样，将侧模设计成由若干定长固定段构成，在定长固定段之间设置弹性变化段、定长固定段之间设调节联系杆实现定长折线调节曲率的功能；同时通过在侧模上嵌设调节嵌块段实现内外弧长度变化的调节，不但可以满足固定断面、变曲率预制建筑构件的需要，同时也能满足连续性的变断面、变曲率的预制建筑构件生产或施工需要。采用本发明可调曲率半径预制箱梁模具不仅可以满足设计曲率变化的总体需要和精度要求，并且表面光滑美观，尽量少或无模板接缝的痕迹。
文档编号B28B7/22GK101181796SQ200610118330
公开日2008年5月21日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者单晨晓, 周国河, 张士晓, 张耀生, 杨德建, 王君健 申请人:上海市建筑构件制品有限公司