模具及其端模装置和混凝土构件的处理方法与流程

本申请涉及混凝土及混凝土塔架制造领域，具体地，涉及一种模具及其端模装置和混凝土构件的处理方法。

背景技术

端模结构是一种用于浇筑例如风力发电机混凝土塔筒管片的混凝土构件的工具，其通常与外模具和内模具彼此围接，形成浇筑空间。在浇筑空间内注入流体形态下的混凝土，待混凝土凝固成为固体后，拆除外模具、内模具以及端模结构，获得成型的混凝土塔筒管片结构。

图1和图2分别示出了现有的端模结构的示意图以及沿图1中a-a线切割的剖面视图，其中，该端模结构包括直钢板1、c型钢板2、多个加劲肋板3、背部钢板4以及钢筋孔5。直钢板1一般通过螺栓与外模具连接，形成浇筑空间。在直钢板1内侧上设置c型钢板2，c型钢板2朝浇筑空间的方向上凸出，用于在成型的混凝土塔筒管片上形成c型侧边。多个加劲肋板3等距间隔设置在c型钢板2内部，用于增强模具的整体稳定性。为了改善端模结构的受力性能，通常在c型钢板2的外部还设置有多个背部钢板4，用于在成型的混凝土塔筒管片结构的侧面形成抗剪。另外，在浇筑，u型钢筋能够通过间隔设置在端模结构上的钢筋孔5从端模模具外侧插入到浇筑空间内，使得u型钢筋能够设置在混凝土构件内。

但是，由于在制造风力发电机混凝土塔筒管片时需要设置有多条钢筋，因此也需要在端模结构上设置多个钢筋孔，在浇筑时水泥会从钢筋孔内向外漏出，等水泥凝固并拆卸端模结构时，会使得端模结构不易从混凝土构件上拆卸，加大拆模的难度。此外，在拆模时，通常还需要敲击直钢板1帮助拆模，这也容易损坏直钢板1或端模结构。

综上，现有的端模结构存在密封效果差，难以脱模，或者在拆模时容易损坏端模结构等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本申请提出了一种模具及其端模装置和混凝土构件的处理方法，以解决现有技术中端模结构存在的密封效果差、难以脱模或者在拆模时容易损坏端模结构的问题。

在第一方面，本申请实施例提供了一种端模装置，包括：端模结构；

端模结构包括端模具主体；端模具主体包括至少三块具有指定强度的板；

至少三块板形成以其中一块板为底部且以其中另两块板为侧壁的凹陷部；至少三块板彼此拼接固定或者至少三块板中至少两块板是一体成形的；

至少三块板中的另两块板分别与端模装置之外的外模具和内模具固定连接。

在第二方面中，本申请提供了一种模具，包括：外模具、内模具、以及至少一对根据第一方面的端模装置；

各端模装置中的端模结构插入于外模具与内模具之间；

每对端模结构中的端模具主体相对，且与外模具和内模具连接围合成一个浇筑空间。

在第三方面中，本申请提供了一种使用根据第二方面模具浇筑混凝土构件的方法，包括：

将至少一对端模结构与内模具固定连接并密封径向间隙；

将u形钢筋穿过端模结构的钢筋通孔，并密封钢筋通孔；

将至少一对端模结构与外模具固定连接并密封径向间隙；

向内模具、外模具以及端模结构形成的浇筑空间内浇筑混凝土，形成至少一个混凝土构件。

应用本申请实施例所获得的有益效果为：

1、由于本申请的端模结构的端模具主体能够形成指定的凹陷部，插入到外模具和/或内模具之间并分别与外模具和/或内模具连接，连接方式灵活可选，都能形成浇筑空间。

2、端模结构的端模具主体是插入在外模具和内模具之间的，无需在外模具和内模具上开设法兰板对应的凹槽，对外模具和内模具的结构和外形基本没有影响，增强了外模具和内模具的结构强度，且节省了对外模具和内模具进行切割和焊接等工作量；当端模具主体与外模具和内模具都连接时使得三者之间的连接性能更加可靠，大大增强了端模结构的受力性以及整体稳定性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的端模结构的示意图；

图2为沿图1中a-a线切割的剖面视图；

图3为本申请第一实施例的端模结构的主视示意图；

图4为图3中的端模结构的俯视示意图；

图5为图3中的端模结构的仰视示意图；

图6为本申请第二实施例的端模结构的主视示意图；

图7为图6中的端模结构的俯视示意图；

图8为图6中的端模结构的仰视示意图；

图9为本申请实施例的多种加劲肋的示意图；

图10为本申请实施例的多种加劲板的示意图；

图11a为本申请实施例的端模结构使用条状部件的安装示意图；

图11b为本申请实施例的端模结构使用螺栓的安装示意图；

图12为采用不同方式拆卸本申请实施例的端模结构的示意图；

图13a为本申请实施例的拉环组件的第一种安装方式的示意图；

图13b为本申请实施例的拉环组件的第二种安装方式的示意图；

图13c为本申请实施例的拉环组件的示意图；

图14a为本申请实施例的第一密封件在未撕开撕开部时的主视图；

图14b为图11a中的第一密封件的俯视图；

图14c为本申请实施例的第一密封件在撕开撕开部时的主视图；

图14d为图14c中的第一密封件的俯视图；

图15为本申请实施例的混凝土处理方法的流程图。

附图标记介绍如下:

1-直钢板；2-c型钢板；3-加劲肋板；4-背部钢板；5-钢筋孔；

6-端模具主体；61-端模具主体6的第一板；62-端模具主体6的第二板；63-端模具主体6的第三板；64-端模具主体6的第四板；

7-加劲肋；8-加劲板；9-条状部件；10-螺栓；11-第一拉环；12-第二拉环；13-第一密封件；14-第一密封件的基础部；15-第一密封件的封堵部；16-第一密封件的通孔；17-第一密封件的撕开部。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图详细说明本申请的实施例。

图3至图5分别示出了本申请第一实施例提供的端模装置的端模结构的主视示意图、俯视示意图及仰视示意图。该端模装置包括：端模结构。端模结构包括端模具主体6。端模具主体6包括至少三块具有指定强度的板。至少三块板形成以其中一块板为底部且以其中另两块板为侧壁的凹陷部。至少三块板彼此拼接固定或者至少三块板中至少两块板是一体成形的。至少三块板中的另两块板分别与端模装置之外的外模具和内模具固定连接。

在本实施例中，端模具主体6包括第一板61、第二板62和第三板63。第三板63为底部且以第一板61和第二板62为侧壁形成凹陷部。第一板61、第二板62和第三板63彼此拼接固定又或者至少第一板61、第二板62和第三板63中的至少两块板是一体成形的。第一板61和第二板62分别与端模装置之外的外模具和内模具固定连接。

由于本申请的端模结构的端模具主体能够形成指定的凹陷部，插入到外模具和/或内模具之间并分别与外模具和/或内模具连接，连接方式灵活可选，都能形成浇筑空间。

此外，端模结构的端模具主体是插入在外模具和内模具之间的，无需在外模具和内模具上开设法兰板对应的凹槽，对外模具和内模具的结构和外形基本没有影响，增强了外模具和内模具的结构强度，且节省了对外模具和内模具进行切割和焊接等工作量；当端模具主体与外模具和内模具都连接时使得三者之间的连接性能更加可靠，大大增强了端模结构的受力性以及整体稳定性。

图6至图8分别示出了本申请第二实施例提供的端模结构的主视示意图、俯视示意图及仰视示意图。至少三块具有指定强度的板包括第一板61、第二板62、第三板63和第四板64。第四板64，与第二板62拼接或一体成形，且用于与外模具固定连接。并且可选地，从图7上看，第二板62短于第一板61。

在一个优选实施例中，该第一板61、第二板62、第三板63和第四板64可以由金属或非金属材料制成。具体地，第一板61、第二板62、第三板63或第四板64可以是钢板、铅板、铝合金板等至少一种材料制成的板。

可选地，如图7或8所示，端模结构还包括至少一个加劲肋7和/或至少一个加劲板8。该至少一个加劲肋7和/或至少一个加劲板8均可以在端模具主体6的长度方向间隔设置。

在一个优选实施例中，每个加劲肋7都设置在凹陷部内，每个加劲肋7的第一端都固定在第一板61上，第二端都固定在第二板62上或者固定在第二板62和第四板64上。

如图9所示，加劲肋7的形状可以根据不同实际情况进行变化，其中，每个加劲肋7的第一端的宽度等于或小于第二端的宽度，或者在一个优选实施例中，加劲肋7的第一端的宽度小于或等于第一板61的宽度，又或者，在另一个优选实施例中，加劲肋7的第二端的宽度大于或等于第二板62的宽度。因此，进一步参考图9，加劲肋7在第一端和第二端连接处可以设置成圆弧状、阶梯状、直角状、斜坡状等多种形状。圆弧状包括内凹圆弧状和外凹圆弧状。任意两个加劲肋7在该连接处的形状可以相同，也可以不同。

进一步地，第四板64延伸至凹陷部的探入部开设有豁口，加劲肋7的第二端的一边榫接且焊接在豁口处。

可选地，每个加劲板8设置在凹陷部内，对至少三块具有指定强度的板形成的连接结构中的至少其中一个连接结构进行加强。

在一个优选实施例中，一个加劲板8的两边分别固定在第二板62和第四板64探入于凹陷部的探入部上。或者，一个加劲板8的第一边、第二边和第三边分别固定在第二板62、第三板63和第四板64探入于凹陷部的探入部上。或者，一个加劲板8的两边分别固定在第二板62和第三板63上。或者，在另一个优选实施例中，一个加劲板8的两边分别固定在第一板61和第三板63上。加劲板8在两侧壁处的设置形式示例性地可参见图4、图5、图7以及图11b所示。图10示出了加劲板8的多种形状，其中，从端模装置的俯视图上看，加劲板8可以成三角形、五边形、矩形、扇形或者矩形的其中一个角内凹而形成的不规则形状等等。

当加劲板8的数量足够多时，可以设置减小加劲肋7的宽度，使其不与第四板64焊接，或者仅在第四板64的内侧焊接，此时，第四板64可不开豁口。加劲板8的数量可以与加劲肋7的数量配合设置以满足端模组件总体强度要求。

进一步地，为了能够解决现有技术中脱模难的问题，本申请的端模结构还包括脱模组件。脱模组件设置在端模具主体6上，因此，在浇筑完成后，可以将端模具主体6从成型的混凝土构件上脱离。

在一个实施例中，脱模组件可以包括分别开设在至少三块具有指定强度的板中的侧壁板上的至少一个第一通孔和至少一个第二通孔以及穿过第一通孔和第二通孔的脱模构件。第一通孔和第二通孔用于在拆卸端模结构时，依次拆除外模具以及内模具，通过对穿过第一通孔和第二通孔的脱模构件施加轻微外力，使端模结构与浇筑于浇筑空间中的混凝土构件相分离。

具体地，脱模构件可以包括刚性条状部件，其中，刚性条状部件包括金属筋、金属条、以及螺栓等；金属条具体可以为横截面为圆面的金属条，金属具体可以为钢、铜、钨和/或合金等。图11a和图11b分别示出了使用刚性条状部件9或者螺栓10拆卸端模结构的安装示意图，在安装时，可以将钢筋或钢条等刚性条状部件9插入第一通孔和第二通孔或者通过螺栓10穿过第一通孔和第二通孔并将螺母设置在第一板61和第二板62的外侧或内侧，并且，刚性条状部件9可以为钢筋或者圆钢等设置形式，方便安装和拆卸。

当对端模结构进行拆卸时，如图12所示，在将刚性条状部件9或螺栓10安装在第一通孔和第二通孔后，可以沿远离浇筑空间的方向(即，方向a)轻微敲击第四板64、刚性条状部件9和/或螺栓10即可进行脱模，这样的轻微脱模操作在方便脱模的同时可以不破坏浇筑端面，使得浇筑端面平整，组合成浇筑组件后受力稳定。

可选地，在另一个实施例中，脱模组件包括拉环组件，拉环组件设置于靠近两侧壁处。可选地，如图13a至图13c所示。拉环组件包括第一拉环11和第二拉环12，第一拉环11和第二拉环12的一端设置在靠近侧壁板的凹陷部内，第一拉环11和第二拉环12的另一端延伸出凹陷部，通过对第一拉环11和第二拉环12施加外力，使端模结构与浇筑于浇筑空间中的混凝土组件相分离。

进一步，如图13c所示，第一拉环11或第二拉环12可以采用多种形式的结构。例如，第一拉环11或第二拉环12的一种结构包括，第一拉环11或第二拉环12具有矩形的底部和半圆形的顶部，矩形的一边与半圆形直径相等并重合，半圆形的圆心处设置有过孔，用于容纳端模装置以外的部件，便于施加外力在第一拉环或第二拉环上，并通过第一拉环或第二拉环将外力传递至端模结构，使得端模结构与浇筑空间中的混凝土构件相分离。

再如，第一拉环11或第二拉环12的另一种结构包括，第一拉环11或第二拉环12具有梯形的底部和半圆形的顶部，梯形的上底边(短于下底边)与半圆形直径相等并重合，半圆形的圆心处设置有过孔。

由于本申请的端模结构还包括设置在端模具主体上的上述脱模组件，在浇筑完成后，使用者能够方便地通过脱模组件将端模具主体从成型的混凝土组件上脱离，大大降低了脱模的难度。此外，脱模组件可以为开设在第一板61和第二板62上的通孔与刚性条状部件9和/或螺栓10的组合，或者是拉环组件等多种形式，使用者在脱模时能够根据不同的实际情况选择合适的脱模组件，进一步降低脱模难度和制造成本。

本申请实施例中，为了能够在混凝土构件中插入钢筋，增强该混凝土构件的牢固性，作为底部板的第三板63沿其长度方向间隔开可以设有第一数量的钢筋通孔5。

为了能够密封端模结构，本申请实施例的端模结构还包括第二数量的钢筋和第一密封件13，第二数量小于或等于第一数量。第一密封件13，可拆卸地包裹住穿透钢筋通孔5的钢筋，且从浇筑空间一侧封堵在该钢筋通孔5处。

可选地，图14a至图14d示出了第一密封件13的结构示意图。第一密封件13包括相连的基础部14和封堵部15，封堵部15的尺寸小于基础部14的尺寸而形成如图14b所示的台阶部，且将基础部14塞入于钢筋通孔5中，基础部14紧贴在钢筋通孔5周围的第三板63朝向浇筑空间的一面上。

可选地，第一密封件13开设有依次穿透基础部14和封堵部15的通孔16、以及对应通孔的撕开部17。此外，通孔16用于在密封钢筋通孔5时，容纳并固定穿过钢筋通孔5的钢筋。撕开部17用于引导钢筋纳入通孔16中或者引导钢筋从通孔16中脱出。进一步，撕开部17可以是缝隙或缺口，例如图14a和图14c中所示。

由于在钢筋通孔5处设置有第一密封件，用于密封钢筋通孔5，防止在浇筑时水泥从浇筑空间内向外溢出，阻止了由于水泥凝固而使端模组件难以从混凝土构件上脱离。同时，还可以在第一密封件13上设置撕开部17，用于引导钢筋纳入通孔中或者引导钢筋从通孔中脱出，在不影响第一密封件的密封效果的同时，降低操作难度。

可选地，端模结构还包括：第三数量的第二密封件(未示出)。第三数量等于第一数量减去第二数量的差值。第二密封件从浇筑空间一侧封堵在未穿透有钢筋的钢筋通孔5处。

可选地，第一密封件13与钢筋通孔5之间的缝隙、第一密封件13的通孔与u形钢筋之间的缝隙、第一密封件13的撕开部17、以及第二密封件与钢筋通孔5之间的缝隙中填充有发泡剂或密封条。进一步，端模具主体6与外模具之间的缝隙、和端模具主体6与内模具之间的缝隙中填充有发泡剂或密封条。

可选地，第一密封件13与第二密封件可以选择橡胶等弹性材料。

基于同一发明构思，本申请还公开了一种模具，该模具包括：外模具、内模具、以及至少一对上文所述的端模装置。

各端模装置中的端模结构插入于外模具与内模具之间。

每对端模结构中的端模具主体6相对，且与外模具和内模具连接围合成一个浇筑空间。

为了增强混凝土构件的牢固性以及模具的密封性能，每个端模结构6的端模具主体的第三板63上开设有第一数量的钢筋通孔5；第二数量的钢筋通孔5处布设有u形钢筋和第一密封件13，其中，第二数量小于或等于第一数量。进一步地，在未布设u形钢筋的第三数量的钢筋通孔5处设置第二密封件。

对于属于同一对端模结构的两个端模具主体，一个端模具主体的各钢筋通孔5与另一个端模具主体的各钢筋通孔5等高对齐。或者，在一个优选实施例中，对于分别属于两对相邻的端模结构的相邻的两个端模具主体，一个端模具主体的各钢筋通孔5与另一个端模具主体的各钢筋通孔5高度交错。

另外，为了改善端模结构的受力性能，优化本申请的端模结构，本申请的端模主体还可以包括至少一块背部钢板4，该至少一块背部钢板4都设置在第三板63朝向浇筑空间的一面上，用于在成型的混凝土塔筒管片结构的侧面形成抗剪键。

具体地，由于端模具主体4的第三板63可以为平面钢板或曲面钢板，要么不设置背部钢板4，即使设置背部钢板4，由于背部钢板4的厚度远远小于现有的c型钢板2的槽深，这使得成型的混凝土塔筒管片结构具有更为平整的端面。此外，背部钢板4所形成的预留槽口深度小，截面小，对截面削弱小，现有的c型钢板2槽口深且边缘窄，本申请的背部钢板4所形成槽口截面小，对截面削弱小，截面不容易破损，更为坚固耐磨损。

具体地，当至少一块背部钢板4具体包括至少两块背部钢板4时，至少两块背部钢板4沿第三板63的长度方向间隔设置。又或者，在另一个实施例中，背部钢板4整体上宜呈台体，该台体的第一底面小于第二底面，第二底面设置在第三板63上，第一底面与第二底面之间连接有侧面，侧面与第三板63之间的夹角呈指定角度，这有利于在浇筑完成之后，端模结构更加容易地从成型的混凝土塔筒管片结构上脱离。

在实际使用中，背部钢板4由于具有指定宽度(垂直于第三板63的长度方向)，小于现有的c型钢的宽度，使得外围的混凝土端部的宽度大于现有的外围的混凝土端部的宽度，使得混凝土端部更加厚实坚固。

基于同一发明构思，本申请还公开了一种使用根据本申请提供的模具浇筑混凝土构件的方法，例如图15中所示，该方法包括如下步骤：

s301：将至少一对端模结构与内模具固定连接并密封径向间隙。

较佳地，通过端模结构的第四板64与内模具螺栓固定，或者通过穿过端模结构的第二板62上通孔的螺栓与内模具固定连接。

s302：将u形钢筋穿过端模结构的钢筋通孔5，并密封钢筋通孔5。

s303：将至少一对端模结构与外模具固定连接并密封径向间隙。

较佳地，通过穿过端模结构的第一板61上通孔的螺栓与外模具固定连接。

并且较佳地，在上述步骤完成设置第一密封件13和第二密封件之后，在本步骤中，还可以利用发泡剂或密封条对第一密封件13与钢筋通孔之间的缝隙、第一密封件13的通孔与u形钢筋之前的缝隙、第一密封件13的撕开部17、以及第二密封件与钢筋通孔之间的缝隙进行密封；进一步，可以利用发泡剂或密封条对端模具主体6与外模具之间的缝隙、和端模具主体6与内模具之间的缝隙进行密封；避免在浇筑时被浇筑的材料(例如具备流动性的混凝土)从这些缝隙中流出。

s304：向内模具、外模具以及端模结构形成的浇筑空间内浇筑混凝土，形成至少一个混凝土构件。

进一步，本申请实施例基于模具的混凝土组件的处理方法还包括：

s305：形成至少一个混凝土构件之后，拆除外模具和内模具。

较佳地，通过拆卸端模组件与内外模具固定连接的螺栓，将外模具和内模具拆除。

s306：整体吊装至少一个混凝土构件及位于每个混凝土构件两端的端模结构至指定位置。

s307：轻微敲击端模结构中的第四板64或脱模组件的脱模构件，或者拉动固定在端模结构上的脱模构件，使得端模结构从混凝土构件上脱离。

较佳地，在本申请实施例中，在实施s307之后，还包括：

s308：连接多个混凝土构件形成环形混凝土组件，混凝土组件形成风力发电机组的塔筒部件。

应用本申请实施例所获得的有益效果为：

1、由于本申请的端模结构的端模具主体能够形成指定的凹陷部，插入到外模具和/或内模具之间并分别与外模具和/或内模具连接，连接方式灵活可选，都能形成浇筑空间。

2、端模结构的端模具主体是插入在外模具和内模具之间的，无需在外模具和内模具上开设法兰板对应的凹槽，对外模具和内模具的结构和外形基本没有影响，增强了外模具和内模具的结构强度，且节省了对外模具和内模具进行切割和焊接等工作量；当端模具主体与外模具和内模具都连接时使得三者之间的连接性能更加可靠，大大增强了端模结构的受力性以及整体稳定性。

3、由于本申请的端模结构还包括设置在端模具主体上的脱模组件，在浇筑完成后，使用者能够通过轻微敲击脱模组件即可将端模具主体方便地从成型的混凝土组件上脱离，大大降低了脱模的难度，并且使得浇筑件的端面平整，形成浇筑组件后的受力稳定。

4、脱模组件可以为开设在第一板的第一通孔和开设在第二板上的第二通孔或者是拉环组件等多种形式，使用者在脱模时能够根据不同的实际情况选择合适的脱模组件，进一步降低脱模难度和制造成本。

5、在钢筋孔处设置有第一密封件，用于密封钢筋孔，防止在浇筑时水泥从浇筑空间内向外溢出，阻止了由于水泥凝固而使端模组件难以从混凝土构件上脱离。同时，在第一密封件上还设置了撕开部，用于引导钢筋纳入通孔中或者引导钢筋从通孔中脱出，在不影响第一密封件的密封效果的同时，降低操作难度。

6、本申请的端模结构在设置有加劲肋的同时，为了增强端模结构的整体牢固性，还在第一板、第二板以及第三板的连接处设置了加劲板。加劲肋和加劲板能够根据不同的实际需要制造成多种形状并设置在相应的位置处，在不影响端模结构的整体牢固性的同时，降低制造成本和操作难度。

7、本申请的端模结构的端模具主体仅由至少三块具有指定强度的板彼此焊接而成，且焊接难度小，因此，端模结构不但结构简单而且加工过程也较为简单，降低了制造端模结构的加工难度，减少了制造成本。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。