专利名称：用于构造垫型保护和固定元件的模具及相应方法
技术领域：
本发明涉及用于保护和固定水下结构的元件的领域。本发明尤其涉及一种用于构造垫型保护和固定元件的模具，该模具包括多个水泥材料块，所述多个水泥材料块借助于缆绳、绳子或类似物彼此连接。
背景技术：
已知了存在由水泥材料(优选混凝土)制成的垫的不同实施例，该垫例如包括立方体形或平行立面体形的多个块，所述多个块纵向地和横向地平行布置成排并且借助于由塑料材料制成的绳(例如，聚丙烯缆绳)彼此连接起来。那些垫的已经发现是有益的主要特征之一是其灵活性和对它们所放置的表面的易适应性。在现有技术中，有上述类型垫的大量实施例，这些垫具有不同形状的混凝土块，例如，在文献W00188277和GB234230中所示的那·些形状的混凝土块。那些混凝土垫通常通过使用金属的特定模具或模型或模子构造而成。已知类型的模具由下部框架和上部框架构成，下部框架和上部框架两者都呈有四个周边的基本上矩形形状，而且都具有内部格栅状结构。用于混凝土的模子被插入由所述格栅所限定的孔中。在使用期间，首先设置下部框架，然后将模子插入格栅的孔中。随后，按照相对于框架各边的纵向方向和横向方向布置的缆绳悬挂在模子上方。然后，将上部框架定位在下部框架上方，以便将缆绳固定到位并且将两个框架彼此连接起来。随后，使模子填充有足以遮覆缆绳的混凝土，由此，利用凝固的混凝土包围所述缆绳。一旦混凝土已经凝固，则移除上部框架，通过使用连接缆绳而从模子中取出这些块，从而获得上述垫型保护和固定元件。已知类型的模具的主要缺点之一在于，利用特定模具构造的垫在下述方面是预先确定的混凝土块的尺寸、压块之间的相互间距、构成垫的块的数量以及因此其外围尺寸。由于沿着块的纵向排的相互间隔和/或块的纵向排之间的相互间距必须适于特定的使用场合，到今天为止，对于每种要被紧固的结构和将要进行的应用，必须提供特定且特别的模具。已知类型的模具另一个缺点是由上部框架和下部框架的大空间需求及其重量形成的，该大空间需求使得从工厂到建筑地点的运输操作复杂，该重量使得在垫的建筑场所处的移动操作和安装操作困难。
发明内容
本发明的一个目的在于通过提供一种用于构造垫型保护和固定元件的模具而克服现有技术的缺点，该模具是部分的、模块化的且可改变的，以使得利用单个模具，通过不同数量的块、通过在块之间可变化的纵向间隔和横向间隔以及通过具有不同尺寸和形状的混凝土块，可能构造出具有不同尺寸的混凝土垫。本发明的另一个目的在于提供一种用于构造垫型保护和固定元件的模具，该模具可易于传输、轻以及易于就地移动和/或安装。
为了实现上述目的，本发明涉及一种如所附的权利要求所限定的用于构造垫型保护和固定元件的模具。本发明的有益特征之一包括以下事实构造模具的上部框架和下部框架是模块化结构，均包括多个选择性地彼此连接的载体元件，在使用期间，载体元件的数量和/或长度是可变化的，以便能够改变模子在框架内部的布置，以及因此改变混凝土块在垫中的布局。根据本发明的一个优选实施例，各框架包括多个在纵向方向上平行地布置成排的载体元件和多个在横向方向上平行地布置成排的载体元件，以便形成格栅状结构，这些载体元件通过接头装置彼此接合。
根据参照所附附图的本发明优选实施例的下列详细描述，将知晓其他特征和优点，所述附图纯粹通过非限制实例的方式给出，并且附图中·
图I是根据本发明的用于构造垫型保护元件的模具的第一实施例的俯视图；图2是根据图I的箭头II的模具的一部分的侧视图；图3是图I中所示模具的角部部分的透视图；图4是根据本发明的模子装置的侧视图；图5是根据图4的线V-V的纵向剖视图；图6是根据图5的箭头VI的模子装置的俯视图；图7是根据本发明的模子装置的模子支撑件的透视图；图8是下部模子构件的透视图；图9是上部模子构件的透视图；图10是模具的第一实施例的与上部模子构件接合的上部框架的一部分的透视图；图11是模具的第一实施例的与下部模子构件接合的下部框架的一部分的透视图；图12是图11的下部框架的一部分的透视图，其具有模子装置的下部模子构件和支撑兀件；图13和14是根据本发明模具的第一实施例的两个独立的安装阶段中的局部透视图；图15是根据本发明模具的第二实施例的侧视图；图16是根据图15的箭头XVI的放大比例绘制的视图；以及图17示出了图16模具的支撑横向构件的细节。
具体实施例方式参照图I到14，根据本发明的一种用于构造垫型保护和固定元件的模具通常包括与各种模子连接的结构。该结构包括两个或更多个框架，所述框架中的每一个由多个载体元件形成，所述多个载体元件彼此连接以构造出模块型结构。第一组载体元件在纵向方向上平行地布置成排，而第二组载体元件按照相对于第一组载体元件的方向横向的方向平行地布置成排，以构造出基本上格栅状构造。这些载体元件借助于接头彼此接合。特别地，该结构包括可使用连接装置而彼此连接的上部框架10和下部框架30。每个框架10、30以优选但非限制的方式是矩形的，并且包括四个外围载体元件12、14和多个内部载体元件15,所述四个外围载体元件在端部处彼此连接，所述多个内部载体元件15相对于所述外围载体元件12、14横向地设置，由此使得格栅状框架具有多个孔20。所述内部载体元件15借助于接头构件选择性地连接到外围载体元件12、14，以便在使用期间能够改变内部载体元件在格栅状框架内部的数量和/或位置，并且因而改变孔20的尺寸和排布。根据本发明的特别有益的实施例，每个外围载体元件和/或横向载体元件包括一根或多根钢管16，所述钢管借助于接头构件(例如铸铁接头18)彼此连接。每个接头18包括主构件和多个孔，在使用期间，管16的端部插入孔中。按照接头在框架内部的位置以及因此按照与接头接合的管16的数量，这些接头具有“T”状结构、“L”状结构或者十字形结构。在图I所示的实施例中，框架包括布置在框架四个角部处的“L”状接头；连接管16以形成框架12、14的外围载体元件的“T”状接头；以及在框架内部将管16连接在一起以形成横向载体兀件15的多个十字接头，所述横向载体兀件相对于框架位于内部。以这样的方式，每个框架是一种模块化结构，该模块化结构包括选择性地彼此连接的多个载体元件，在使用期间，所述载体元件的数量和/或长度是可变的，以改变格栅状框架内部的孔的数量和/或排布，以及因此改变垫中混凝土块的排布。当然，与格栅内部的孔的尺寸和形状可以改变一样，管的数量和/或尺寸可根据所展示的那些而进行很宽泛的改变。例如，可能沿着框架的外围载体元件12、14进一步增添一些管以便增加其总表面，或者可能减少横向管的数量以增大由格栅所限定的孔20的尺寸。类似地，还可能在角部处或者外围载体元件中使用十字形接头，以便允许快速增添其他管。所述技术领域的技术人员能够易于独立地构造格栅状框架的各种可能构造，该格栅状框架可利用如上所述的元件获得，而没有由此超出本发明的范围。如图2和3中所更好地示出的，该结构还包括用于支撑下部框架和上部框架的支 撑装置，外围载体元件12、14的端部与支撑装置选择性地接合。该支撑装置例如但以非限制的方式包括布置在该框架的四个顶点处的四根柱，每根柱包括竖直杆32，优选地包括具有螺纹外表面的杆，通过该竖直杆接合用于下部框架30的角型接头18和用于上部框架10的角型接头18，该角型接头优选但以非限制的方式为“L”状接头。下部框架30的接头通过选择性的固定装置(例如一对螺母34)而固定到每根柱上，相对于角型接头18上方和下方的柱的竖直杆32的螺纹表面而选择性地拧紧所述一对螺母。这种类型的选择性的固定装置允许在使用期间调整框架的高度，尤其是相对于地面调整下部框架30的高度。上部框架的接头18被插入柱的竖直杆32上，并且在较高部分中包括类似的固定装置，例如螺母36，该螺母被选择性地拧紧以防止从竖直杆32旋下上部框架36。这些柱还包括基部，例如由塑料材料制成的盘38，该盘固定到竖直杆32的下部部分，以便于将该柱附着到地面并且提高本发明模具的结构化装置的整体稳定性。外围载体元件12、14的端部与所述柱选择性地接
八
口 ο如图I中所示出的，基于框架的尺寸以及因此基于要构造的混凝土垫，沿着构成格栅的外围载体元件和/或内部载体元件，模具还可包括支撑装置38。
本发明模具的结构还包括矩形基部框架40以及多个内部载体元件15，所述基部框架包括四个在端部处与所述柱连接的外围载体元件12、14,所述内部载体元件15相对于外围载体元件横向地布置。内部载体元件15选择性地连接到外围载体元件，以在使用期间能够改变其在基部框架内部的位置。在这种情况下，根据本发明的一个优选实施例，每个外围载体元件和/或横向载体元件还包括一根或多根钢管16,所述钢管借助于上述接头18彼此连接。如在图2和3中更加清楚地示出的，构成外围载体元件的管16借助于角型接头18连接到所述柱，该角型接头又与所述柱的竖直螺纹杆32相接合，并且在较高部分通过固定装置(例如可选择地拧紧的螺母)且在较低部分通过基部38在该竖直螺纹杆上固定到位。根据本发明构造的垫型保护和固定元件的模具还包括多个与上述结构化装置相接合的模子。该模子以优选但非限制的方式由热塑性材料借助于注塑构造而成，并且在使用期间用于获得根据本发明垫的水泥材料块。如图4和5中所示出的，每个模子包括模子支撑件50、模子基部60、下部模子构件70和上部模子构件80。尤其是参照图7，模子支撑件包括基本上呈具有矩形基部的截棱锥体形式的容器50，其中上部基部包括基部壁52，而在下部基部的区域中的侧壁54在其外表面上包括多个·纵向的肋或凸台56,所述肋或凸台尤其适于增加侧壁54的抗负载性(load resistance)。如从下面将更加清楚知晓的，模子的支撑功能在于当它们填充有水泥材料时在使用期间支撑和/或有助于支撑模子装置。当然，本领域的技术人员能够指出相对于所述和所示出的一种模子支撑件形式不同的模子支撑件，例如具有立方体或平行六面体的形式的模子支撑件，由塑料或金属制成的模子支撑件，内部中空或实心的模子支撑件，只要它们能实现其支撑功能即可。参照图6，模子基部包括基本上矩形的板60，该板选择性地固定到模子支撑件50的基部壁52。有益地，如图5中所示，在模子基部表面中的一个表面中印上关于模子装置的尺寸(优选以毫米为单位)的数字，例如模子装置的深度以及由该模子装置所获得的混凝土块的高度，或者混凝土块的体积。该数字使得在模具在其安装阶段期间投入应用时能够快速识别要使用的模子装置的种类。参照图8，下部模子构件70基本上呈倒转的截棱锥体形式，其具有矩形基部和四个侧壁72，并且在使用期间以下述方式布置较小的基部71搁置在模子基部60的表面上，而较大的基部73向上定向。在下部模子构件70的所有外部外围表面上形成有水平翼片74，该水平翼片平行于由下部模子70的较小基部71所限定的平面和由下部模子70的较大基部73所限定的平面，并且向外凸出，该水平翼片74沿着下部模子构件70的侧壁72而占据中心位置。仍然对于下部模子构件70的外部外围表面，在其上形成有多个竖直翼片76，这些竖直翼片在一侧具有直角轮廓，而在另一侧具有半圆形凹口。竖直翼片76对齐地布置在下部模子构件70的上部部分上方，并且按压凸出的水平翼片74。竖直翼片76具有增大模子构件的侧壁72的抗负载性以及产生接合装置的双重功能，多个半圆凹口用于在下部模子构件70的使用期间与下部框架30的管16接合，如在图11中可看到的。在下部模子主体70的较小基部的表面78上形成有例如凹槽79的接合装置，该接合装置设置在四个侧壁72的中心点处。如从下面将更加清楚地知晓的,一些绳子在使用期间插入凹槽79中，这些绳子以铰接的方式将混凝土块连接在一起，所述混凝土块组成了根据本发明的垫型保护和固定元件。
参照图9，上部模子构件80也基本上呈截棱锥体的形式，该截棱锥体具有矩形基部和四个侧壁82。在上部模子上，沿着整个外部外围表面形成有水平翼片84，所述水平翼片平行于由下部模子的下部基部所限定的平面和由下部模子的上部基部所限定的平面，并且向外凸出。水平翼片设置在上部模子构件80的较小基部的外表面的区域中。仍然相对于上部模子构件的外部外围表面，在其上形成有多个竖直翼片86，所述竖直翼片在一侧具有直角轮廓而在另一侧具有半圆凹口。该竖直翼片对齐地布置并且按压在凸出的水平翼片84上。竖直翼片86具有增加模子构件的侧壁82的抗负载性和产生接合装置的双重功能，多个半圆凹口用于在使用期间将上部模子构件80与上部框架10的管相接合，如在图10中可看到的。在下部模子构件80的较大基部的表面88上形成有例如凹槽89的接合装置，所述接合装置布置在四个侧壁82的中心点处。如下面将更加详细地示出的，当上部模子构件80在使用期间被定位在下部模子构件70上时，凹槽89有助于将插入下部模子构件70的凹槽79中的绳子固定到位。
仍然参照图10和11，下部模子构件70和上部模子构件80通过分别将设置在模子构件70的侧壁72和模子构件80的侧壁82中的半圆凹口接合框架10和30的管16而被分别固定到本发明模具的下部框架30和上部框架10上。可能通过并排设置两个或更多个模子构件70、80且将其高达三个侧壁72、82与管16接合而将所述模子构件插入每个框架
10、30的单个孔20内部。当然，在没有超出本发明范围的情况下，仅仅通过改变孔的尺寸，可能设置用于将模子构件与外围载体元件和内部载体元件相接合的不同接合装置，以及设置用于将模子构件结合到格栅状框架内部的大量的不同结合装置，例如，每孔一个。类似地，可接合在框架中的载体元件的数量和/或长度是可变的，以便能够改变框架自身的长度和宽度，改变格栅的孔的排布，以及因此改变框架内部的模子，从而改变垫中混凝土块的排布。在使用期间，本发明的模具以完全分解的状态就地运输。就地设置和运输不同类型的外围载体元件12、14、内部载体元件15和接头18，以便构造下部框架30、上部框架10和基部框架40。类似地，就地设置和运输多个具有预定尺寸的模子装置。载体元件的数量以及因此组成它们的钢管16的数量，以及接头18的数量和模子装置的数量和形式，可按照将要构造的保护和固定垫的类型而宽泛地变化。根据本发明的一个特别有益的特征，组成模子装置的单个元件特别轻，这是因为它们由热塑性材料构造而成，并且易于将一个结合到另一个上，以便减小总的空间需求，从而简化和促进就地运输本发明模具的操作。一旦已经设置上述指出的元件并且已经选择了要构造的技术性能，例如，块的高度、长度、宽度、数量以及块的相互排布，开始执行组装模具的方法。基于垫的外围尺寸，预定数量的钢管16被组装在一起，以便通过将它们固定到角部柱来构造基部框架40的外围载体元件12、14。可根据地面特征、地面坡度以及要构造的垫的总重量，来选择基部框架的内部载体元件的数量。基于垫的那些外围尺寸，预定数量的钢管16也彼此组装以便构造用于下部框架30和上部框架10的外围载体元件12、14。根据将组成垫的块的数量及其相互排布，借助于接头18将横向载体元件15组装和固定到外围载体元件12、14上。在上部框架10中，将钢管16插入多个半圆凹口内部，上部模子构件80被固定在由内部载体元件15所限定的孔20内部，如图10中所示。在下部框架30中，将钢管16插入多个半圆凹口内部，下部模子构件70被固定到由内部载体元件所限定的孔20的内部，如图11中所示。因此，模子支撑件50和模子基部60被插入下部模子构件70中，如图12中所示，以那种方式构造的下部框架30借助于固定装置(例如一对螺母34)而固定到该柱的竖直杆32上。下部框架30相对于地面的高度可通过沿着该柱的竖直杆32改变固定装置34的位置进行选择。下部框架30的高度当然根据意欲获得的垫的厚度并且因此基于接合在模具内部的下部模子构件70和模子支撑件50的高度进行选择。一旦已经如上所述地布置了下部框架30，多个绳子100通过使得它们穿过下部模子构件的凹槽79而悬挂在其上，从而每根绳子部分100在模子侧面的中心点处延伸贯穿模子，如图13中所示。因此，绳子100借助于定位件器具102而固定到外围载体元件12、14上。随后，与上部模子构件80预先组装在一起的上部框架10被定位在下部框架30上··方，并且通过固定装置(例如一对螺母34)而固定到柱的竖直杆32，如图14中所示。以那种方式，也在形成于下部模子构件80的较大基部的表面88中的凹槽89中延伸的绳子将进一步与模具接合并固定到模具上。因此，上部框架10通过接合装置可与下部框架30相接合。随后，将一些量的水泥材料(优选混凝土)引入每个模子装置的内部，以便在没有从模子构件释放绳子的情况下遮覆绳子100。一旦混凝土到期变硬，则移除上部框架10并且从模子装置提升借助于绳子100相互连接的块，从而获得垫型保护和固定元件，这种垫是通过多个铰接的块所组成的，这些块由水泥材料制成并且借助于缆绳相互连接。图15和16示出了根据本发明的模具的另一个实施例。如可看到的，多个模子被一系列横向杆120、122支撑，这些横向杆支撑下部模子部分和上部模子部分，所述下部模子部分和上部模子部分形成下部框架124和上部框架126而且分别连接到纵向杆128、130。在图15和16中所示的实施例中，纵向杆优选地仅仅设置在框架的横向端部处，以便减少框架的总重量。当然，所使用的纵向杆的数量可从一个极端改变到另一个极端，在另一个极端中，每个模子通过一对杆支撑在其侧面处。考虑到模子自身用于构造具有不同尺寸和重量的水泥材料块的可能的不同能力，对与模子的数量相关的杆数量的选择取决于要构造的垫的总尺寸及其总重量。下部框架124借助于支撑结构132而支撑在地面上，该支撑结构包括至少两个纵向梁或纵向构件134，所述纵向梁或纵向构件优选地借助于具有矩形横截面的长金属杆构造而成，并且在其上以有规律的距离形成有槽口 135。在横向构件136的横向边137处形成的相应槽口 140装配在纵向构件134的槽口 135中，该槽口 140基本上具有倒置的U状形状。彼此预定间隔开的孔142形成在横向构件136的上表面141中。用于支撑模具的框架的多个立柱144被引入从形成于横向构件136中的多个孔142中选出的孔中并且固定在这些孔中。纵向构件134中的槽口 135之间的间隔、槽口 140之间的间隔以及横向构件136中的孔142之间的间隔相组合，确定了根据本发明模具的第二实施例的模块性。相对于上述的第一实施例，借助于纵向构件134和横向构件136所构造的支撑结构使得支撑模具的地面的不规则性得以克服，从而便于以平面方式对其进行构造。虽然本发明的优选实施例的上述描述参照了特定生产细节，但是构造细节和材料以及不同组成部分和元件之间的比例可以有多种变型，所述变型对于知晓本发明的基本本质的本技术领域的技术人员来说是显而易见的。在可能的变型中，还应当包含构造互不相同的模子以便构造具有不同形状的混凝土块的可能性，例如在中心处具有基本上平行六面体类型的形状，但是在垫结构的边缘区域中具有倾斜的壁、有倒角的壁或者不同形状的壁。
当然，通过本发明的保持相同的原理，对于所描述和示出的那些实施例和结构细节可进行更加宽泛的改变，而没有因而超出本发明的范围。
权利要求
1.一种用于构造垫型保护和固定元件的模具，所述模具包括上部框架(10)、下部框架(30)和多个模子，所述多个模子接合在下部框架中并且在使用期间尤其适于接收水泥材料，其特征在于，所述上部框架和下部框架是模块化结构，均包括多个选择性地彼此连接的载体元件，在使用期间，所述载体元件的数量和/或长度是可变的，以改变模具的长度和/或宽度。
2.如权利要求I所述的模具，其特征在于，各框架均包括多个在纵向方向上平行地布置成排的载体元件和多个在横向方向上平行地布置成排的载体元件，以便构造出格栅状构造，所述载体元件通过接头装置彼此接合。
3.如权利要求2所述的模具，其特征在于，所述模具包括至少一个上部框架(10)和至少一个下部框架(30)，各框架均包括四个在端部处彼此连接的外围载体元件(12、14)以及多个相对于所述外围载体兀件(12、14)横向布置的内部载体兀件(15)。
4.如权利要求3所述的模具，其特征在于，各外围载体元件(12、14)和/或横向载体元件(15)均包括一根或多根借助于接头构件(18)彼此连接的管(16)。
5.如权利要求4所述的模具，其特征在于，所述模具还包括用于所述框架的支撑装置，所述外围载体元件(12、14)的端部选择性地与所述支撑装置接合。
6.如权利要求5所述的模具，其特征在于，所述支撑装置包括选择性的固定装置，以允许在使用期间调节所述框架相对于地面的高度。
7.如权利要求6所述的模具，其特征在于，所述模具还包括基部框架(40)，所述基部框架包括至少四个外围载体元件。
8.如权利要求6所述的模具，其特征在于，所述模具包括支撑结构(132)，所述支撑结构包括至少两个纵向构件(134)，存在选择性地装配在所述至少两个纵向构件中的多个横向构件(136)，载体元件(12、14、15、120、122、128、130)的支撑装置连接到所述多个横向构件。
9.如权利要求I所述的模具，其特征在于，所述模子包括至少一个模子基部(60)、下部模子构件(70)和上部模子构件(80)。
10.如权利要求9所述的模具，其特征在于，所述模子包括接合装置(74、84)，所述接合装置形成在模子的外表面上，在使用期间，所述接合装置尤其适于与外围载体元件(12、14)和内部载体元件(15)接合。
全文摘要
本发明公开了一种用于构造垫型保护和固定元件的模具，该模具包括上部框架(10)、下部框架(30)和多个模子，该多个模子接合在下部框架中并且在使用期间尤其适于接收水泥材料。上部框架和下部框架是模块化结构，均包括多个选择性地彼此连接的载体元件，在使用期间，载体元件的数量和/或长度是可变的，以改变模具的长度和/或宽度。
文档编号B28B23/00GK102947066SQ201180029977
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月18日
发明者F·费拉约洛 申请人:奥菲奇内·马卡费里股份公司