专利名称：曲面钢模板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及浇注混凝土构件用的钢模板，尤其涉及一种工作面可以调整为曲面的钢模板，以满足立面为曲面的混凝土构件施工之需。
目前广泛使用平面钢模板浇注混凝土构件。单件平面钢模板为钢板制成的长方形平板，四个边向同一方向折出短的直角边，可使用连接装置把多件钢模板组装加长。当浇注圈梁时，钢模板的工作面形成圈梁的立面。因为平面钢模板的工作面是平面，且组装后只能是同一平面的扩展，不能用于立面为曲面的混凝土构件。目前曲面构件施工中常使用以木板及纤维板为材料由人工锯割组装的木模板。制做木模板材料利用率低，使用人工多。木模板很难重复使用，模板费用高。
本实用新型的目的是提供一种可以重复使用的、工作面可以调整为各种曲面的钢模板，以扩大钢模板的使用范围，提高施工效率，降低模板费用。
由数学原理知，平面上任意曲线可以由多条首尾相接的短直线近似表达；空间中垂直于同一平面的任意曲面(可展开曲面)也可以由多个对应边相连的狭长平面近似表达，曲面的曲率半径决定相邻平面的夹角。本实用新型是上述原理的具体应用。构成曲面钢模板的每件钢模板工作面都是狭小平面，宽度与目前广泛使用的平面钢模板相同，但长度极短，甚至比本身宽度还小；在长度方向的两端设有铰链筒；在钢模板非工作面设置固定板。组装后相邻钢模板的铰链筒与另设的铰链轴共同组成铰链，每件钢模板都能够围绕铰链轴摆动，相邻的工作面可以在一定范围内形成任意夹角。固定于钢模板非工作面上的平面形固定板和另设的紧固元件组成固定装置。组装后相邻的固定板端部重叠。当相邻工作面的夹角变化时，两固定板必然产生相对移动。紧固元件把两个固定板并紧，不能发生相对移动，以保持两个工作面所需夹角不变。
铰链的具体结构是在每件钢模板长度方向两边做出内径相同的空心卷筒，卷筒外圆与钢模板工作面相切，卷筒沿本身轴线间隔去除部分材料且空间和实体的轴向尺寸相等，一边卷筒的空间对应于另一边卷筒的实体。铰链轴直径与卷筒内径相等且配合性质为间隙配合，长度与钢模板宽度相等。曲面钢模板组装后相邻钢模板的两个间断的卷筒组合为一个完整的铰链筒，孔中装入铰链轴，形成完整的铰链。固定装置的具体结构是钢模板的非工作面中部设平面形固定板。固定板的平面垂直于铰链轴线；固定板中部设一台阶，台阶的高度等于固定板材料的厚度；固定板一端的上平面与钢模板宽度方向对称中心线重合，另一端的下平面与同一对称中心线重合；固定板两端分别设有弧形长孔，该长孔对称于通过卷筒轴线的工作面垂线，以卷筒轴线为圆心且具有相同的半径和圆心角。曲面钢模板组装后相邻的固定板端部重叠，两个弧形长孔部分重合。在弧形长孔中设一螺栓，另设螺母与螺栓装配并拧紧，实现固定两个工作面夹角的目的。
曲面钢模板相邻两铰链间的距离即单件钢模板的长度较小，其工作面成为狭小的平面；设置铰链使相邻钢模板的工作面相互连接并且工作面夹角可以调整；设置固定装置以保持夹角不变。曲面钢模板组装后，总的工作面即为多个相连的狭小工作面的组合，能近似表达垂直于某一平面的各种曲面。使用曲面钢模板浇注的混凝土构件立面由许多并排的狭小平面构成，存在理论误差。适当选择参数可控制误差。由于构件立面一般还需经表面处理，允许存在不大的理论误差。曲面钢模板适用于各种立面为曲面的混凝土构件，扩大钢模板的使用范围；全部零部件均有较长的使用寿命，可长期周转使用；可方便地调整出不同的曲面，与木模板相比具有使用寿命长、省工、省料的优点。
本实用新型的具体结构及参数由以下的实施例及附图
给出。
附图是根据本实用新型提出的曲面钢模板的装配图。图中(1)为单件钢模板；(2)为六角头螺栓，规格为M12×30；(3)为平垫圈；(4)为六角螺母；(5)为铰链轴。单件钢模板(1)用厚度为2.5mm的钢板制成，长L=200mm，宽300mm。宽度方向两边折出直角边，长度方向两边做出轴向间断的卷筒(1.1)，内径20mm，外圆与工作面相切。卷筒实体和空间的轴向尺寸同为37.5mm。固定板(1.2)用厚度为2.5mm的钢板制成，位于钢模板非工作面中部，与钢模板焊接为整体。固定板中部设高度为2.5mm的台阶，两端设宽度为13.5mm的弧形长孔。该长孔对称于通过卷筒轴线的工作面垂线，以卷筒轴线为圆心，半径为70mm，有效圆心角为16°。铰链轴(5)用冷拉圆钢制成，直径20mm，长度300mm。由于铰链轴(5)与卷筒(1.1)为间隙配合，相邻钢模板的工作面夹角可以调整；拧紧螺栓(2)或螺母(4)压紧相邻的固定板(1.2)能够固定该夹角。
由附图中的俯视图可分析用多个狭小平面近似表达曲面所产生的理论误差。图中理论曲面积聚为圆弧，以双点划线表示，狭小平面则积聚为长度L的直线。直线中部存在使构件体积增大的误差，两端存在使构件体积减少的误差。若令两误差数值同为Δ，根据三角关系得(R-Δ)2+(L/2)2=(R+Δ)2，即R=L2/16Δ。若误差Δ取≤2mm(这在大多数场合是允许存在的)，根据本实施例取200mm，则R≥1250mm。这说明在允许一定理论误差存在的前提下，本实用新型具有较大的适用范围，对于具有不固定曲率半径的构件立面如椭圆立面、抛物线立面等也适用。曲面钢模板使用方便，施工效率高。可长期周转使用，模板费用低。
权利要求1.一种由工作面为平面的单件钢模板组装成的浇注混凝土构件用的钢模板，其特征在于每件钢模板(1)具有狭长的工作面，相邻钢模板结合部设置铰链和固定装置。
2.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于相邻铰链间的距离不大于钢模板宽度。
3.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于铰链是由铰链筒和装在铰链筒中的铰链轴(5)组成。
4.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于单件钢模板长度方向两边设置内径相同的卷筒(1.1)；卷筒外圆与钢模板工作面相切，卷筒沿轴线间隔去除部分材料并且空间和实体的轴向尺寸相同；一边卷筒的空间对应于另一边卷筒的实体。
5.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于铰链轴为直径与卷筒孔径相同的、长度与钢模板宽度相同的圆轴。
6.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于固定装置由固定板(1.2)和紧固元件(2,3,4)组成。
7.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于钢模板的非工作面设置平面形状的固定板，其平面垂直于卷筒轴线；固定板两端分别设有对称于通过卷筒轴线的工作面垂线的、以卷筒轴线为圆心的、具有相同半径和圆心角的弧形长孔。
8.根据权利要求1所述的钢模板，其特征在于安装在固定板弧形长孔中的螺栓(2)、平垫圈(3)和螺母(4)。
专利摘要本实用新型是工作面为曲面的钢模板,适用于曲面混凝土构件的施工。它由多件工作面狭小的平面钢模板组成。每件钢模板长度方向的两边设有轴向间断的圆筒,相邻圆筒与铰链轴组成铰链,使两工作面的夹角可调,多个工作面近似组成不同的曲面。在钢模板非工作面并垂直于工作面和圆筒轴线设有两端带弧形孔的平面形固定板。在相邻固定板的弧形孔中装入紧固元件,使两平面的夹角不变,以保持所需的曲面。
文档编号E04G9/08GK2334824SQ9721760
公开日1999年8月25日 申请日期1997年5月17日 优先权日1997年5月17日
发明者魏新民, 辛廷香 申请人:魏新民, 辛廷香