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、后侧板、左侧板和后侧板、以及可拆卸用于将预制件产品吊装出模的顶盖；

所述模具内部被固定在底座上的分隔板隔断为以所述分隔板为轴对称的两个塑形空间；所述分隔板设置有分别向所述塑形空间中延伸的芯座；所述芯座的底部与所述底座固接，所述芯座远离所述分隔板的侧面在远离分隔板的方向与所述底座成50°～70°角；所述芯座的前侧面和后侧面的下部分别形成向前侧板延伸的前凸台和向后侧板延伸的后凸台，所述模具在闭合状态下，所述前凸台与所述前侧板贴合，所述后凸台与所述后侧板贴合，所述左侧板和右侧板分别与各自对应的凸台的侧面平行设置；所述芯座除前凸台和后凸台之外的部分均不与各侧板和顶盖接触。

在根据本发明的一个实施方案中，所述挡土墙预制件模具的相毗邻的各侧板间设置有锁紧机构；所述底座与各侧板之间分别设置助力缓冲机构；

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；

所述助力缓冲机构包括：导轨、助力杆、限位块、锁紧螺母、固定机构、脚踏部件和第一压缩弹簧；

其中，所述导轨为设置在底座外侧的一对相邻近的肋条之间形成的沟槽；

所述固定机构包括固定在侧板底部的第三基座和可转动的连接到所述第三基座的助力杆锁紧块；

所述限位块固定在导轨中间，所述限位块中间设置限位孔；

所述助力杆的固定端固定连接到固定在侧板底部的助力杆锁紧块上，所述助力杆可滑动地穿过限位块的限位孔在导轨中延伸，助力杆的活动端设置锁紧螺母，使助力杆的活动端不能穿过所述限位孔而脱离导轨。

在根据本发明的一个实施方案中，所述前侧板和后侧板的侧面设置有向所述模具的侧面突出的翼板，所述翼板与各自对应的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前侧板和后侧板的翼板上；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；所述后侧板的翼板上各设置有一个偏心轮，所述前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，所述助力缓冲机构还包括弹簧支撑块，所述弹簧支撑块中间开孔，套在锁紧螺母与限位块之间的助力杆上；所述弹簧支撑块截面为矩形，且弹簧支撑块侧面与导轨内面可滑动地接触。

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，所述助力缓冲机构分别设置在底座与左侧板、底座与右侧板之间。

本发明还提供了一种利用上述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、后侧板、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。

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为根据本发明的一个挡土墙预制件模具的整体结构示意图；

图2为根据本发明的一个挡土墙预制件模具的锁紧机构的整体结构；

图3为根据本发明的挡土墙模具的助力缓冲机构的结构图；

图4为根据本发明的挡土墙模具的内部结构示意图。

附图标注说明

101-前侧板，102-后侧板，103-左侧板，104-底座，105-锁紧机构，106-助力缓冲机构，201-钢筋混凝土预制件，202-偏心轮，203-沟槽，204-翼板，205-主动接头，206-被动接头，207-分隔板，208-顶盖，209-锁紧链条，401-助力杆，402-限位块，403-弹簧支撑块，404-锁紧螺母，405-助力杆锁紧块，406-基座，407-开口，408-导轨，409-压缩弹簧，501-前侧板凸起部位，502-芯座，503-前凸台，504-后凸台。

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整体结构。以底座104和芯座为基础建立结构框架，前侧板101、后侧板102、右侧板(未示出)、左侧板103分别铰接到底座框架上。前侧板101、后侧板102、左侧板103和右侧板中相毗邻的侧板间紧密贴合，同时前侧板101、后侧板102、右侧板、左侧板103与底座104也紧密贴合，使灌入的混凝土材料不能向模具外渗漏。如图1所示的，在前侧板101和左侧板103之间以及后侧板102和左侧板103之间均设置了锁紧机构，前侧板101和右侧板之间、后侧板102和右侧板之间虽未示出，但也相应地设置有锁紧机构105；该模具在底座104和左侧板103之间以及底座104与右侧板(未示出)之间均设置了助力缓冲机构106。

现在参照图2说明锁紧机构105的整体结构，所述锁紧机构105由偏心轮202、沟槽203、锁紧链条209、锁定调节螺栓(未示出)，主动接头205和被动接头206组成，其中，链条209两端分别与偏心轮202和锁定调节螺栓相连。前侧板101和后侧板102的侧面均形成向左侧板103和右侧板(未示出)延伸的翼板204，该翼板204的形状与左侧板103、右侧板的形状相契合。偏心轮202和沟槽203分别设置在前侧板101和后侧板102的翼板204上。偏心轮202也可能设置在前侧板101或后侧板102的主动接头205上，而对应的沟槽203则设置在后侧板102或前侧板101的主动接头205上；主动接头205分别安装在前侧板101和后侧板102的两端，被动接头206分别安装在左侧板103和右侧板(未示出)的两端，主动接头205和被动接头206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205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205的末端相配合的角度。当前侧板101和后侧板102闭合时，主动接头205通过接触面挤压被动接头206，被动接头206的接触面由于角度的原因使受到的力转化为使所在的左侧板103闭合方向的力，从而使被动接头206所在的左侧板103更紧密闭合。通过偏心轮202、链条209、锁定调节螺栓和沟槽203将前侧板101与后侧板102锁定，前侧板101和后侧板102在锁紧的同时，分别通过主动接头205和被动接头206将左侧板103和右侧板(未示出)锁紧，最后盖上顶盖208，从而锁定模具呈闭合状态。在图2中也可以看到，整个模具被分隔板207分隔为两个以分隔板207为轴对称的两个部分，两个部分可分别独立浇注混凝土成为两个挡土墙预制件。顶盖208盖在模具内部的芯座(未示出)顶部，在顶盖周围是浇铸成型的钢筋混凝土预制件201的顶面，这样，在浇注成形的挡土墙预制件上就形成贯通的窗洞，可以用来排除挡土墙背后的水，消除挡土墙背后的水压力。

现进一步说明设置在前侧板101与左侧板103之间的主动接头205与被动接头206的具体结构。对应的，后侧板102与左侧板103之间同样存在主动接头205与被动接头206的具体结构。对应的，前侧板101、后侧板102分别与右侧板(未示出)之间同样存在主动接头205与被动接头206的具体结构。主动接头205设置在前侧板101和后侧板102的翼板204的上沿，其末端接触面与左侧板103所在平面形成45°角；被动接头206垂直于左侧板103所在平面，在闭合状态时，被动接头206末端的接触面与主动接头205的接触面紧密贴合，从而通过锁定前侧板101和后侧板102的同时实现将左侧板103锁紧。虽然，图2中所示的主动接头205和被动接头206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、梯形等适用条块。

图3示出了助力缓冲机构106的结构放大图。如图3所示，助力缓冲机构106设置在左侧板103和底座104之间，相应地，在右侧板与底座104之间也相应的设置同样的助力缓冲机构。所述助力缓冲机构包括导轨408、助力杆401、限位块402、弹簧支撑块403、锁紧螺母404、固定机构和压缩弹簧409。固定机构包括固定在左侧板103底部的基座406和可转动的连接到所述基座的助力杆锁紧块405，该基座406通过焊接、铆接或螺栓连接的方式固定在左侧板103的外侧。导轨408是设置在底座104内侧的相邻近的一对肋板之间形成的沟槽内。限位块402固定在导轨408中间，并且限位块402的中间设置限位孔，助力杆401的固定端固定连接到固定在左侧板103底部的助力杆锁紧块405上，所述助力杆401可滑动地穿过限位块402的限位孔在导轨408中滑动，助力杆401的活动端设置锁紧螺母404，使助力杆401的活动端不能穿过限位孔而脱离导轨408。压缩弹簧409套在位于限位块402和助力杆锁紧块405之间的助力杆401上。压缩弹簧409可以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。如图3所示的，助力缓冲机构还包括弹簧支撑块403，所述弹簧支撑块403中间开孔，套在锁紧螺母404与限位块402之间的助力杆401上，该弹簧支撑块403的截面可以是矩形，并且弹簧支撑块403侧面与导轨内面可滑动地接触，因此，助力杆401只能沿着导轨408延伸的方向滑动。助力杆401可以通过焊接、铆接或螺栓等连接的方式与助力杆锁紧块405连接。锁紧螺母404可以设置为通过与助力杆401相匹配的螺纹固定在所述助力杆活动端的螺母也可以设置成通过与助力杆401的反扣角相匹配的扣合构件。在图3中也可看到，需要在底座104相应的部位设置开口407使助力杆401和压缩弹簧409穿过。

图4示出了根据本发明的一个挡土墙模具的内部结构。所述模具内部被固定在底座上的分隔板207隔断形成以所述分隔板207为轴对称的两个塑形空间；所述分隔板207设置有分别向所述塑形空间中延伸的芯座502；所述芯座502的底部与所述底座104固接，所述芯座502远离所述分隔板207的侧面在远离分隔板207的方向与所述底座成50°～70°角；所述芯座502的前侧面和后侧面的下部分别形成向前侧板101延伸的前凸台503和向后侧板102延伸的后凸台504，所述模具在闭合状态下，所述前凸台503与所述前侧板101贴合，所述后凸台504与所述后侧板102贴合，所述左侧板103和右侧板分别与各自对应的芯座502的侧面平行设置；所述芯座502除前凸台503和后凸台504之外的部分均不与各侧板接触，形成混凝土容纳空间，使混凝土在模具中凝固成形。如图4所示的，前侧板101的前侧板凸起部位501，在模具闭合时，与分隔板207、左侧板103、右侧板(未示出)相对应位置的凹进部位相贴合；相应地，后侧板102也存在后侧板凸起部位，在模具闭合时，与分隔板207、左侧板103、右侧板(未示出)相对应位置的凹进部位相贴合。

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。