一种钢管混凝土桩生产用的连接模、模具及方法与流程

本发明涉及建筑桩基技术领域，尤其涉及一种钢管混凝土桩生产用的连接模、模具及钢管混凝土桩的生产方法。

背景技术：

为解决高烈度抗震设防区域及超高层建筑问题，较多的工程项目采用了钢管混凝土桩作为桩基础。钢管混凝土桩集钢管桩、离心混凝土管桩及离心钢纤维混凝土管桩的优点于一身，具有抗锤击能力强、穿透力高、成桩速度快，耐久性能好、成桩质量优、材料成本低等特点。除使用于灌注桩、管桩等普通桩型所适用的地质领域外，还可用于挡土墙、桥墩桥台、高架桥排架、码头工程和离岸工程等承受水平荷载的工程领域，也可与管桩配合使用以抵抗桩基建筑物受到风荷载和地震作用。

目前生产钢管混凝土桩的模具主要采用管桩离心工艺所用的整体闭合模具，生产时将钢管放入模具的下模，然后再合上上模并采用头尾板对两端进行封堵。这种生产所用的模具结构复杂、自重大，模具费用高，需要拆卸大量的合模螺丝，无法实现模具的自由拆分，导致投入费用高、生产效率低、劳动强度大等问题。

技术实现要素：

为克服以上问题，本发明提供一种结构简单、自重较轻、投入费用低、可实现自由拆分、拆卸方便、生产效率高的生产钢管混凝土桩用的连接模和模具，并提供一种利用该模具进行钢管混凝土桩生产的方法，以解决现有钢管混凝土桩生产存在的缺陷。

为解决技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种钢管混凝土桩生产用的连接模，包括跑轮、法兰、紧固圈和加筋板，跑轮、法兰和紧固圈的截面均为半圆形；所述跑轮沿紧固圈的径向设置在紧固圈的外侧壁，所述法兰设置在紧固圈的两端，所述加筋板沿紧固圈的轴向设置在紧固圈的外侧壁并连接法兰和跑轮。

进一步地，所述紧固圈的轴向端面上设有凸块或者凹槽。

一种钢管混凝土桩生产用的模具，包括上卡模、下卡模和连接杆，上卡模和下卡模均包括多个连接模，连接模之间通过连接杆连接；所述连接模包括跑轮、法兰、紧固圈和加筋板，跑轮、法兰和紧固圈的截面均为半圆形；所述跑轮沿紧固圈的径向设置在紧固圈的外侧壁，所述法兰设置在紧固圈的两端，所述加筋板沿紧固圈的轴向设置在紧固圈的外侧壁并连接法兰和跑轮。

进一步地，在所述上卡模或下卡模的连接模中，其紧固圈的轴向端面上设有凸块或者凹槽。

所述连接杆与连接模的法兰连接。

进一步地，所述法兰上设置有连接孔，通过螺栓或者连接孔上的螺纹与所述连接杆连接。

所述紧固圈的轴向端面上还设有定位孔。

所述紧固圈的内侧壁上设有软性材料。

所述上卡模和下卡模通过合模螺丝连接在一起。

本发明利用上述一种钢管混凝土桩生产用的模具的生产方法，具体步骤如下：

(1)根据需要生产的钢管混凝土桩的设计长度，通过连接杆将多个连接模拼接在一起，分别形成上卡模和下卡模，并在下卡模的内侧壁放置软性材料；

(2)将钢管放置在下卡模的内腔里，在钢管的上部外侧也放置软性材料，然后合上上卡模，并将上卡模和下卡模连接锁紧；

(3)将混凝土料布置在钢管内腔后放置到离心机上进行离心；

(4)离心结束后，拆开上卡模，将离心好的钢管混凝土桩进行常压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品，或者常压蒸汽养护后再进行高压蒸汽养护后得到钢管混凝土桩成品；或者在离心结束后，将带有整个模具的钢管混凝土桩进行常压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品，或者常压蒸汽养护结束后拆开上卡模和下卡模，再将钢管混凝土桩进行高压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品。

本发明的有益效果为：

1、本发明生产钢管混凝土桩用的连接模和模具具有结构简单、自重较轻、投入费用低、可实现自由拆分、拆卸方便等特点，具有贮存、保养方便，所需贮存空间要求小。

2、本发明的钢管混凝土桩生产方法具有工艺简单、生产效率高、劳动强度低等特点，有效解决了现有钢管混凝土桩生产存在的问题。

3、本发明可通过端部法兰及连接杆的数量来生产不同长度的钢管混凝土桩，而现有生产钢管混凝土桩的模具无法实现自由调节模具的长度，因此本发明大幅度降低了模具费用的投入。

4、本发明设置的软性材料及模具上所设置的凹凸槽，使得上卡模、下卡模与钢管咬合更紧密，避免钢管与模具硬接触产生的钢管窜动等问题。

5、本发明所设置的加筋板可保持连接模上的跑轮的垂直度，固定各跑轮径向的相对位置，保证模具能够在传统预制桩离心机上使用。并且避免模具在离心过程中跑轮发生倾斜变形以及各跑轮之间的移位。

6、本发明离心结束后即可进行拆模，有效提高了模具的周转效率，从而可降低模具费用的投入。

7、本发明与传统管模相比，合模或拆模时，只有跑轮前后方向有少量合模螺丝需要松紧，合模螺丝数量大大减少，相应的操作人员的工作强度大大的降低。

附图说明

图1为本发明实施例中的上卡模结构示意图；

图2为本发明实施例中的上、下卡模合模后的结构示意图；

图3为图2的a-a剖视图；

图4为图2的b-b剖视图。

其中：1-上卡模，2-下卡模，3-连接杆，4-连接模，5-跑轮，6-法兰，7-紧固圈，8-加筋板，9-凸块，10-连接孔，11-钢片，12-横向螺栓，13-弧形软垫片，14-定位孔，15-螺丝卡口，16-纵向螺栓。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

本实施例的一种钢管混凝土桩生产用模具，包括上卡模1、下卡模2和连接杆3，上卡模1、下卡模2均包括两个以上的连接模4，连接模4的长度为30cm～150cm。连接模4包括跑轮5、法兰6、紧固圈7和加筋板8，跑轮5、法兰6和紧固圈7的截面均为半圆形。跑轮5沿紧固圈7的径向设置在紧固圈7的外侧壁，法兰6设置在紧固圈7的两端，加筋板8沿紧固圈7的轴向设置在紧固圈7的外侧壁并连接法兰6和跑轮5。连接杆3与轴向相邻的连接模4的端部法兰6连接后，分别形成上卡模1和下卡模2。

上卡模1和下卡模2的连接模4中，紧固圈7的端面上设有相对应的凸块和凹槽，这是为了使得上卡模1和下卡模2合模后，与钢管咬合的更紧密。本实施例中，上卡模1的连接模4上设置有凸块9，下卡模2的连接模4上设置有对应的凹槽。

在法兰6上设置有连接孔10，连接杆3可以采用u型钢或圆钢。当连接杆3为u型钢时，在端部的钢片11上也设有通孔，通过横向螺栓12、连接孔10和通孔将连接杆3与法兰6固定连接。当连接杆3为圆钢时，可在圆钢两端以及连接孔10内设置螺纹，连接杆3与法兰6之间通过螺纹连接。

本实施例中，紧固圈7的内侧壁上设有弧形软垫片13，可以更好地与钢管紧密接触。紧固圈7的端面上还设有定位孔14，用于上、下卡模合模后的定位。

上卡模1设置有螺丝卡口15，下卡模2设置有合模纵向螺栓16，上、下卡模通过纵向螺栓16连接后形成用于钢管混凝土桩生产模具，如图2、3、4所示。

本实施例利用上述模具进行钢管混凝土桩的生产方法，具体步骤如下：

(1)根据需要生产的钢管混凝土桩的设计长度，通过横向螺栓12及连接杆3拼接本实施例的上、下连接模4，分别形成上卡模1和下卡模2，并在模具的下卡模2的紧固圈7的内侧壁放置弧形软垫片13；

(2)将钢管放置在下卡模2的内腔，在钢管的上部外侧也放置弧形软垫片13，然后合上上卡模1，并通过纵向螺栓16将上卡模1和下卡模2连接锁紧；

(3)将混凝土料布置在钢管内腔后放置到离心机上进行离心；

(4)离心结束后，拆开上卡模，将离心好的钢管混凝土桩进行常压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品，或者常压蒸汽养护后再进行高压蒸汽养护后得到钢管混凝土桩成品；或者在离心结束后，将带有整个模具的钢管混凝土桩进行常压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品，或者常压蒸汽养护结束后拆开上卡模和下卡模，再将钢管混凝土桩进行高压蒸汽养护得到钢管混凝土桩成品。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。