钢筋混凝土景观灯柱及其制作方法与流程

本发明涉及景观工程技术领域，特别是涉及一种钢筋混凝土景观灯柱及其制作方法。

背景技术：

为美化人们的户外生活环境，通常在街边、公园等地方摆放景观制品，常见的景观制品有花池、雕塑、灯箱等。

如公开号为cn206600685u的实用新型专利中公开了一种室外石雕景观灯，包括矩形的全石雕灯罩、椭圆状的基座和电机座，所述灯罩的顶部设有石雕的灯罩盖和防水泡沫胶，且所述灯罩与灯盖通过防水泡沫胶固定连接，所述基座与灯罩之间紧密贴合。公开号为cn207831237u的实用新型专利中公开了一种景观灯柱，包括底座、灯柱、灯具以及用于安装灯具的灯立杆，所述灯柱设于底座的上表面，且灯柱自顶端沿竖置方向贯穿设置有内腔，所述内腔设置有气缸，所述气缸位于内腔的底部，旨在提供一种实现景观灯柱升降的装置。公开号为cn207907063u的实用新型专利中公开了一种绿地智能集成景观灯，包括安装底座、灯柱和设置在灯柱上的景观灯。公开号为cn203013191u的实用新型专利中公开了一种圆柱式灯箱，包括至少一个灯箱单元，所述至少一个灯箱单元包括横断面呈弧形的骨架以及安装于所述骨架上的展示装置。公开号为cn201765775u的实用新型专利中公开了一种多面体柱式灯箱，包括铝型材边框、面板、合页和钢管。目前可以当作景观制品的灯箱一般采用纤维混凝土制作，这种灯箱尺寸较小，通常安装在公园小径边缘或者草坪内，因其外形尺寸小，表面装饰和透光孔形状都相对单调。可见以上专利或应用中公开的景观灯的景观效果多体现在灯柱、灯箱本身的形状，其表面装饰和透光孔形状相对单调，难以传递丰富的设计思想，作为景观尚有美中不足，无法满足市场对多功能景观制品的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够从外观造型和表面装饰上独立展现其艺术魅力、同时具有照明功能的钢筋混凝土灯柱。

本发明提供的钢筋混凝土景观灯柱，包括由钢筋混凝土制作而成的空腔式柱体和底座，柱体底部与底座连接，柱体内安装灯具和灯具输电电线，灯具和灯具输电电线电连接，柱体侧壁有与柱体一体成型的艺术表现区和透光造型区。艺术表现区凸出或凹入于柱体的外表面。

所述钢筋混凝土景观灯柱，柱体顶部还设有支架和太阳能光伏组件板，柱体顶部与支架连接，太阳能光伏组件板设在支架上。

所述柱体内还安装有：用于输送太阳能产生的直流电的直流电输电线、控制器、蓄电池和支承控制器和蓄电池的钢架。控制器和蓄电池安装在各自的钢架上，直流电输电线与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与灯具输电电线电连接，灯具输电电线与灯具电连接；控制器的端子口与蓄电池端子口电连接。

所述透光造型区设于柱体侧壁，有用于透光的镂空部位。所述镂空部位为透光孔、透光缝隙和/或透光格栅。

所述支架由锚栓和铝合金框架组成，锚栓固定在柱体上，铝合金框架固定在锚栓上；铝合金框架上安装有太阳能光伏组件板，太阳能光伏组件板与柱体空腔内的控制器通过直流电输电线电连接。

所述柱体的几何形状为圆柱体、椭圆柱体、长方体、多面体或其它形状；优选长方体或多面体。

所述底座为钢筋混凝土预制件，其上部和下部分别有用于与柱体侧壁底部连接的第一预埋件和用于与基础连接的第二预埋件。

本发明另一目的在于提供一种钢筋混凝土景观灯柱的制作方法。

本发明提供的钢筋混凝土景观灯柱的制作方法为整体制作，包括：模具设计与制作、钢筋骨架设计与制作、模具与钢筋骨架的组装定位、灯柱的成型、静停、脱模、精修、养护、表面质感处理和表面防护处理、太阳能系统部件和灯具辅件安装等步骤。

所述模具包括柱体侧壁模具、柱体顶面模具，其中：

柱体侧壁模具的设计与制作为：根据钢筋混凝土景观灯柱的几何形状、实际尺寸、镂空图案设计以及艺术表现区的文化艺术内容，整片制作或者分片制作可形成不透光的文化艺术内容和透光图案(如透光孔、透光缝隙、透光格栅、透光文字等)的侧壁外表面模具；形成透光孔、透光缝隙、透光格栅、透光文字等的模具可与形成侧壁外表面其它部分的模具制作成整体模具，也可分别制作后固定在其它部分模具的相应位置使之成为整体模具；形成透光孔的模具材料可选用玻璃钢，形成透光缝隙、透光格栅、透光文字等的模具材料可选用乳胶；根据空腔式灯柱柱体侧壁的厚度，计算出侧壁内表面的实际尺寸，选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)，分片制作柱体侧壁内表面模具；

柱体顶面模具：顶面的外表面模具选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)制作，在该模具上固定可以形成预留孔(用于安装输电线管)的圆柱体，并在该模具上按照预先设计的锚栓位置预留可穿过锚栓的圆孔；根据空腔式灯柱柱体顶面的壁厚，计算出顶面内表面的实际尺寸，选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)，整片制作柱体顶面内表面模具，在与外表面模具相对应的位置预留可穿过固定在外表面模具上的圆柱体的孔，并在内表面模具上预留若干个可供注入混凝土混合料的圆孔。

所述钢筋骨架设计与制作为：

按照钢筋混凝土空腔式灯柱的壁厚、受力状态、性能要求和耐久性要求，对配筋率、钢筋直径、钢筋布置、钢筋的混凝土保护层进行计算设计，通过对受力筋和构造筋的焊接或绑扎，制作用于提高灯柱受力性能的钢筋骨架；

所述钢筋骨架为整体骨架(竖向剖面为倒置u型)，在钢筋骨架的底部，焊接用于灯柱柱体与底座相互连接的预埋件；在钢筋骨架的顶部，焊接用于安装灯具的方向朝下的吊挂件，并焊接用于固定铝合金框架的方向朝上的锚栓；在钢筋骨架的靠柱体空腔的位置，焊接分别用于支承控制器和蓄电池的两个三角钢架。

所述灯柱的成型采用混凝土混合料分层注入与分层密实，具体为：将混凝土混合料通过均匀分布的多个输料管分层注入，首先分两次“注料并振动密实”成型顶面；然后按分层注料、分层振动密实的循环操作模式成型侧壁，边注料边向上提拉输料管，每次注料高度控制在120mm±10mm；注料结束后，进行振动密实；再次注料再次振动密实，即注料和振动密实循环反复，直到柱体侧壁成型完毕。

以上所述制作方法，还包括在脱模后和养护前的精修步骤，采用与成型过程同样的混凝土混合料对成型过程中形成的小瑕疵或者拆模过程中形成的小瑕疵进行修补。

以上所述制作方法，还包括在养护后和表面防护处理前的表面质感处理步骤，所述质感处理包括凿刻、酸洗、喷砂等。

本发明提供的景观灯柱由钢筋混凝土制作而成，能够从外观造型和表面装饰上独立展现其艺术魅力、同时具有照明功能。灯柱为空腔构造，灯柱的几何造型可为圆柱体、椭圆柱体、长方体或者多面体，灯柱的侧壁上设置有在混凝土成型过程中同时形成的丰富多样的可透光的镂空图案，还有凸出或凹入于柱体外表面的不透光的文化艺术表现区，灯柱的空腔内安装灯具，还进一步在灯柱顶部安装太阳能电池板、灯柱内安装控制器、蓄电池以实现利用太阳能的自供电。由此，本发明预制钢筋混凝土景观灯柱可营造全天候的景观效果，在白天可供人们观赏设置在其表面的文化艺术元素，在夜晚可为人们提供照明和呈现镂空图案展示的灯光艺术。本发明的钢筋混凝土景观灯柱，可完美展现设计图上绘制的各种文化艺术元素，特别是景观布置中在转角处和形状变换位置需要展现的设计元素，且灯柱整体承载能力好，混凝土密实性好，防水渗透性好，因此耐久性好，作为街边、公园等户外摆放的景观制品具有极高的品质。

附图说明

图1所示为实施例一钢筋混凝土景观灯柱的立体图；

图2所示为实施例一钢筋混凝土景观灯柱的主视图；

图3所示为实施例一钢筋混凝土景观灯柱的剖视图；

图4所示为实施例二钢筋混凝土景观灯柱的立体图；

图5所示为实施例二钢筋混凝土景观灯柱的主视图；

图6所示为实施例三钢筋混凝土景观灯柱的立体图；

图7a和图7b所示为两种底座的顶面(a)和底面(b)的结构图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种能够从外观造型和表面装饰上独立展现其艺术魅力、同时具有照明功能和展示灯光艺术的钢筋混凝土灯柱。

目前市场上有预制纤维混凝土灯箱。但是，由纤维混凝土制作的灯箱(即纤维混凝土灯箱)尺寸小，通常用于公园小径边缘或者草坪内，因其外形尺寸小，表面无装饰或装饰相对单调，也无法作为独立的景观摆件。

本发明提供了一种钢筋混凝土景观灯柱，以图1-图3显示的一种外观形式的钢筋混凝土景观灯柱的立体图、主视图和纵向剖面图为例，其包括空腔式柱体1、底座2、顶部的支架3和太阳能光伏组件板4。柱体1底部与底座2连接，顶部与支架3连接，太阳能光伏组件板4装设在支架3上。

本发明中，柱体1采用钢筋混凝土整体制作而成。

在柱体1的侧壁上设置有艺术表现区11和透光造型区12(参见图2)，结合图3所示，在柱体1的空腔内安装有灯具14、灯具输电电线15，还进一步安装用于输太阳能产生的直流电的直流电输电线16、控制器17、蓄电池19、支承控制器的第一钢架18和支承蓄电池的第二钢架20；第一钢架18上设置控制器17，第二钢架20上设置蓄电池19，直流电输电线16与控制器17的输入端电连接，控制器17的输出端与灯具输电电线15电连接，灯具输电电线15与灯具14电连接，控制器17的端子口与蓄电池的端子口通过电线13电连接。

底座2为与柱体1配套制作的钢筋混凝土预制件，其上部有用于与柱体1侧壁底部连接的第一预埋件21，其下部有用于与基础连接的第二预埋件23或预留孔22。

顶部的支架3用于支承太阳能光伏组件板4，支架3包括锚栓31和铝合金框架32组成，锚栓31在成型柱体1的同时固定于柱体1顶面，铝合金框架32固定在锚栓31上。顶部的支架3上固定连接有太阳能光伏组件板4，太阳能光伏组件板4的输出端与柱体1空腔内的直流电输电线16电连接。

本发明的钢筋混凝土景观灯柱包含多种几何造型以满足丰富的美学设计，如：几何形状为圆柱体、椭圆柱体、长方体或多面体所构成的几何造型。柱体侧壁的艺术表现区11中包含各种立体造型或图案，如圆圈、花瓣、八卦、条纹、方格、文化元素等各种图形单独或组合、分布或连贯形成的美学设计，透光造型区12中由透光孔、透光缝隙、透光格栅、透光文字等镂空设计单独或组合形成的透光造型，除具有透光功能，更能在透光的同时呈现出光幻美学效果。

依据所需要的设计，本发明的钢筋混凝土景观灯柱的制作方法，为整体制作方法，涉及模具设计与制作、钢筋骨架设计与制作、模具与钢筋骨架的组装定位、灯柱的成型、静停、脱模、精修、养护、表面质感处理(必要时)和表面防护处理、太阳能光伏组件板辅件和灯具辅件安装等。具体包括以下步骤：

步骤一、模具设计与制作

包含对灯柱柱体侧壁和柱体顶面模具的设计与制作。

柱体侧壁的模具：根据柱体的几何形状、实际尺寸、镂空图案设计以及柱体侧壁外表面艺术表现区的文化艺术内容，整片制作或者分片制作可形成镂空图案(透光孔、透光缝隙、透光格栅、透光文字等)以及文化艺术内容的侧壁外表面模具；形成透光孔、透光缝隙、透光格栅、透光文字等的模具可与形成侧壁外表面其它部分的模具制作成整体模具，也可分别制作后固定在其它部分模具的相应位置使之成为整体模具。形成透光孔的模具材料可选用玻璃钢，形成透光缝隙、透光格栅、透光文字等的模具材料可选用乳胶。根据空腔式灯柱柱体侧壁的厚度，计算出内表面的实际尺寸，选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)，分片制作柱体侧壁内表面模具。

柱体顶面模具：顶面的外表面模具选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)制作，整片制作顶面外表面模具，在该模具上固定可以形成预留孔(用于安装输电线管)的圆柱体，并在该模具上按照预先设计的锚栓位置预留可穿过锚栓的圆孔。根据空腔式灯柱柱体顶面的壁厚，计算出顶面内表面的实际尺寸，选用刚性材料(例如：木质五合板、塑胶板、竹胶板)，整片制作柱体顶面内表面模具，在与顶面外表面模具相对应的位置预留可穿过固定在外表面模具上的圆柱体的孔，并在内表面模具上预留若干个可供注入混凝土混合料的圆孔。

步骤二、钢筋骨架设计与制作

按照钢筋混凝土空腔式灯柱的壁厚、受力状态、性能要求和耐久性要求，对配筋率、钢筋直径、钢筋布置、钢筋的混凝土保护层进行计算设计，通过对受力筋和构造筋的焊接或绑扎，制作用于提高灯柱受力性能的钢筋骨架。

所述钢筋骨架为整体骨架(竖向剖面为倒置u型)。在钢筋骨架的底部，焊接用于灯柱柱体与底座相互连接的预埋件；在钢筋骨架的顶部，焊接用于安装灯具的方向朝下的吊挂件，并焊接用于固定铝合金框架的方向朝上的锚栓31；在钢筋骨架的靠柱体空腔的位置，焊接分别用于支承控制器和蓄电池的三角钢架18和20。

步骤三、模具与钢筋骨架的组装定位

按照设定的混凝土保护层厚度，将步骤一得到的外表面模具和内表面模具分别组装在步骤二得到的钢筋骨架的两侧，并定位固定；模具和钢筋骨架组装定位完成后，按u型放置在成型台座上并固定支撑。

步骤四、灯柱的成型

按照景观灯柱混凝土的外观色彩要求和配合比设计，制备适合注料成型的高流动性混凝土混合料。采用多点位软管注料方式，使混凝土混合料分层注入、分层振动密实，按照“注料→振动密实→再注料→再振动密实”的循环操作模式成型。

依次成型灯柱顶面、灯柱侧壁。顶面成型分两次循环进行注料和振动密实。灯柱侧壁成型时，每次注料高度控制在120mm±10mm：首先通过均匀分布的多个输料管，将高流动性混凝土混合料输送至距离顶面模具约50mm的位置，边注料边向上提拉输料管；注料后，进行振动密实；再次注入混合料，并再次进行振动密实；如此反复，直到灯柱侧壁成型完毕。

步骤五、静停

根据混凝土混合料中所使用水泥的性质，使成型完毕的钢筋混凝土灯柱在模具内停留一段时间，期间保持未完全硬化的混凝土不受干扰。

步骤六、脱模

当混凝土达到脱模强度后，按照与模具组装相反的顺序，拆下模具。模具拆除后，将需要精修的钢筋混凝土景观灯柱移送到半成品存放区进行精修，将不需要精修的钢筋混凝土景观灯柱移送到养护区。

步骤七、精修

对于需要细腻表面或局部细腻表面的景观灯柱，采用与成型过程同样的混凝土混合料对成型过程中形成的小瑕疵或者拆模过程中形成的小瑕疵进行修补。停留一段时间后，将精修好的钢筋混凝土景观灯柱移送到养护区。

步骤八、养护

根据混凝土混合料中所使用水泥的性质，使成型完毕的钢筋混凝土景观灯柱在温度可控和湿度可控的条件下养护一段时间。

步骤九、表面质感处理和表面防护处理

根据设计方案，对灯柱的外表面进行质感处理(例如：凿刻、酸洗、喷砂)。用混凝土专用防护剂对景观灯柱表面进行处理，以防水分渗入和灰尘附着。

步骤十、太阳能系统部件和灯具辅件安装

在灯柱顶部的预留孔内插入输电线管，使输电线管高出顶面约2cm，避免雨水流入；在灯柱顶部的外表面锚栓31上安装可支承太阳能光伏组件板4的支架的铝合金框架32；在灯柱顶部的内表面吊挂件上安装灯具14，在灯柱内腔的第一钢架18上安装控制器17，在灯柱内腔的第二钢架20上安装蓄电池19，通过电线13将控制器和蓄电池电连接，通过电线将太阳能光伏组件板4、控制器17、灯具14电连接。

经过以上步骤完成本发明的多功能钢筋混凝土景观灯柱的制作。

以下结合具体实施例，更具体地说明本发明的内容，并对本发明作进一步阐述，但这些实施例绝非对本发明进行限制。

实施例一

结合以上具体实施方式的描述，实施例一的钢筋混凝土景观灯柱，立体图见图1，主视图见图2，纵向剖面图见图3，包括空腔式柱体1、底座2、顶部的支架3和太阳能光伏组件板4。柱体1底部与底座2连接，顶部与支架3连接，太阳能光伏组件板4设在支架3上。

在柱体1的侧壁上设置有艺术表现区11和透光造型区12，在柱体1的空腔内安装有灯具14、灯具输电电线15、输送太阳能产生的直流电的直流电输电线16、控制器17及支承其的第一钢架18；蓄电池19及支承其的第二钢架20，第一钢架18上设置有控制器17，第二钢架20上设置有蓄电池19，直流电输电线16与控制器17的输入端电连接，控制器17的输出端与灯具输电电线15电连接，灯具输电电线15与灯具14电连接，控制器的端子口与蓄电池的端子口通过电线13电连接。设计方面，柱体1为长方体，顶面和底面均为正方形，柱体上部的透光造型区12设计有透光孔(见柱体上部区域)，柱体外表面艺术表现区11设计有由凸起和凹陷的面形成的若干类似钻石表面切割面的立体不透光造型，位于柱体的中部，位于柱体下部的艺术表现区11中有方块状凹凸造型。

底座2用于与基础连接，为与柱体配套制作的钢筋混凝土预制件，图7a和图7b示出了两种底座的形式，预制时按柱体底端预埋件的设计对位在座体中预埋从底座上表面可见的第一预埋件21(参见图中a幅)，第一预埋件21与柱体侧壁内的预埋件焊接使柱体1与底座2固定，同时预制时在座体2中设置预留孔22或预埋从底座下表面可见的第二预埋件23(参见图中b幅)，安装时，第二预埋件23与基础内的预埋件可以焊接使底座2与基础固定。

顶部的支架3用于支承太阳能光伏组件板4，由锚栓31和铝合金框架32组成，锚栓31在成型柱体1时同时固定于柱体1的上部，铝合金框架32固定在锚栓31上。顶部的支架3上安装有太阳能光伏组件板4，太阳能光伏组件板4采用已有的装置，其电输出端与柱体1空腔内的直流电输电线16电连接。

很显然，依据本实施例，柱体1的外形依设计可以做多种变化，不应局限于图1-图3；柱体侧壁的透光造型依设计可以做多种变化，不应局限于图1-图2的形式。柱体艺术表现区内的图案内容属于美学设计，图1-图2仅做展示，设计和制作可发挥艺术想象力自由发挥。因此，依据本发明可以创作出外表图案丰富多彩的钢筋混凝土景观灯柱，不单纯具有照明功能，更能体现出其光幻艺术与文化艺术的美学特色，将钢筋混凝土的制作提升为艺术作品的创作，成为混凝土雕塑类艺术作品，能美化环境，提升生活品质。

实施例二

实施例二的钢筋混凝土景观灯柱，立体图见图4，主视图见图5，结构和实施例一类似，该景观灯柱呈现的外观造型为斜切棱边形成的多面体，最下部有四个侧面，最上部有八个侧面，从不同角度看分别为梯形和倒置三角形，其中倒置三角形区域为透光造型区12，设置透光缝隙和有例如日、月、星形状的透光孔；梯形区域为艺术表现区11，分布有凸起的网格线形成的不透光图案。

实施例三

实施例三的钢筋混凝土景观灯柱，立体图见图6，结构和实施例一类似，该混凝土景观灯柱上部的方形孔洞为透光孔，由分布的方形孔形成透光造型区12，下部的方形凹陷和侧壁中部的长方形凸起为不透光造型，共同形成条、块组合的艺术表现区11。该实施例的钢筋混凝土景观灯柱可以不设太阳能光伏组件，其柱体1的空腔内仅安装有灯具和灯具输电电线，灯具输电电线可以接入外部电路中利用外来供电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的内容。