專利名稱：定位套管的定位機構和模制預埋套管的混凝土構件的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型總體上涉及混凝土構件的制造，具體地涉及將預埋件尤其是套管定位 在預應力混凝土中的定位機構。本實用新型還涉及用于制造預埋有套管的混凝土構件的裝置。
背景技術：
許多的混凝土構件需要預埋有預埋件。典型地，用于鐵路和地鐵交通的混凝土軌 枕、軌道板以及框架板中均需預埋套管。典型的套管定位通常采用套管定位螺栓從軌道板底模下方穿過底模，再與底模上 方的預埋套管旋接。在定位套管過程中，需要旋緊套管定位螺栓。同時，在混凝土構件脫模 之前又必須先從底模的下方將套管定位螺栓旋松以將其拆除，使得工序瑣碎重復、造成生 產效率低。此外，在安裝與拆卸套管定位螺栓時，它還會與底模預留孔周邊相摩擦，使底模 的預留孔徑增大，隨著應用次數的增多，使套管的位置精度受到影響，甚至會出現廢品，否 則要整修底模，但目前整修底模方法比較復雜。針對現有技術的安裝重復、效率低的缺點，一種用于軌道板中的套管定位裝置在 中國專利200710050763. 7中公開，其包括穿過軌道板底模上的階梯狀定位軸，定位軸的 下端穿過軌道板底模且通過螺母固定，緊靠軌道板底模上平面的定位軸軸段上帶有擰緊結 構，定位軸位于該軸段上部的軸肩上套接有漲緊套，定位軸的上端還連接有對漲緊套上端 進行限位的壓緊螺母。其中，在模制軌道板之前將套管安裝在該定位裝置上，并且在脫模 后，只將軌道板從上方取出，而該定位機構不從底模上拆下，以用于以后的重復使用，從而 改進生產效率。但由于某些混凝土構件(特別是混凝土軌枕、軌道板等)通常采用先張工 藝制成，因此這些構件中具有預應力，需要這些混凝土構件在模制過程中到達預定強度時 放張。由于放張后混凝土構件移位從而導致套管移位，而該專利的定位裝置此時仍固定在 底模上且保留在套管內，這會對混凝土構件、套管和/或底模帶來嚴重的損傷。由此，這種 定位裝置在用于模制混凝土構件的適用范圍方面受到很大限制。此外，該定位裝置固定就 位在底模的固定位置無法移動，因此很難改變套管埋設在混凝土構件中的位置。
發明內容因此，本實用新型的任務是提供一種對底模磨損小并且易于安裝和拆卸的將套管 定位在混凝土構件中定位機構。以及一種用于模制預埋有套管的混凝土構件的裝置。一種用于將套管定位在混凝土構件中的定位機構，其中，該混凝土構件配置成用 先張工藝模制并在模制時其中穿有被張拉的鋼筋，該定位機構包括用于將該套管裝在其上 的定位件和用于將該定位件固定在該混凝土構件的底模上的可斷開的連接結構，且該連接 結構配置成當該被張拉的鋼筋被釋放時能被該鋼筋的收縮力剪斷。優選的是，所述連接結構包括鉚釘和設置在底模中的相應的孔口。一種用于模制預埋有套管的混凝土構件的裝置，其中，該混凝土構件配置成用先張工藝模制并在模制時其中穿有被張拉的鋼筋，該裝置包括用于套管裝于其上的定位件、 用于模制該混凝土構件的底模、用于將該定位件固定在該混凝土構件的底模上的可斷開的 連接結構、和用于固定該混凝土構件的被張拉的鋼筋的機構，其中，該連接結構配置成當該 被張拉的鋼筋被釋放時能被該鋼筋的收縮力剪斷。優選的是，所述連接結構包括鉚釘和設置在底模中的相應的孔口。優選，該混凝土構件包括框架板。更優選，該框架板包括16個套管。由此，本實用新型定位機構和裝置省去了螺栓安裝和拆卸的重復性和困難，只通 過簡單地使得可斷的連接結構被剪斷即很容易實現了將定位件從套管中取出，具有顯著改 進的生產效率。并且對底模的損傷與現有技術相比小得多，并且對于套管的定位精度也獲 得了改進。
以下，結合附圖來詳細說明本實用新型的實施例，其中圖1示出套管和根據本實用新型的定位機構在底模上固定的配置。
具體實施方式
本文所述術語“先張工藝”是一種模制預應力混凝土構件的方法，指在臺座上張拉 鋼材，然后澆筑混凝土以形成預應力混凝土構件的施工方法。其工序包括以預定的張拉力 來張拉鋼筋并將該鋼筋的兩端用夾具固定在臺座或鋼模上；支模，澆注混凝土 ；待到混凝 土構件達到預定強度后，釋放帶有預應力的鋼筋從而該鋼筋收縮(即稱為放張)，以使得在 混凝土構件中產生預應力。特別地，用先張工藝生產的混凝土構件可采用長線臺座法(也 稱長線法)，通常長線臺座長度為50-150m。在長線臺座的先張工藝中，沿著該長線臺座的 長度方向張拉鋼筋并將其固定在臺座的兩端，然后在臺座上同時模制多個混凝土構件，并 且在這些混凝土構件達到預定的強度時在一端或兩端或者在鋼筋的中間位置切斷鋼筋以 使這些混凝土構件同時放張。用于軌道交通的混凝土軌枕、軌道板和框架板通常采用長線 臺座的先張工藝進行模制。本文所用術語“底模”打算包括用于模制混凝土構件的模型的任何合適的部分，并 不局限于布置在混凝土底部的那些模子。以下，將詳細描述本實用新型的優選實施例。本領域技術人員將理解下文的詳細 描述僅以示例的方式說明本實用新型，而不是對本實用新型的限制。現具體參考圖1來說明本實用新型的定位機構。在圖1中示出了套管和根據本實 用新型的定位機構在用先張工藝模制混凝土構件之前在底模上固定就位的配置。為了清 楚，在圖1中并未示出混凝土且所示出的底模1僅為部分視圖，并且不打算限制混凝土構件 和底模的形狀和構造。其中，未示出的混凝土構件是用先張工藝來模制。該定位機構包括 鉚釘2和定位件3。如圖所示，定位件3放置在底模1的某個位置上。圓頭鉚釘2從上方依 次穿過定位件3和底模1上各自的孔，并且被從下方拉緊從而將該定位件3固定在該底模 1上。套管4通過過盈配合被套裝在定位件3上。該圓頭鉚釘2配置成可被混凝土構件放 張時產生的剪切力剪斷。可以想到通過套管4的其它連接機構和定位件3的相應的連接機 構將套管4和定位件3合適地連接。在一優選實施例中，鉚釘與定位件一體制成，即形成定
4位件下端帶有桿狀部的構型。在使用時，只需將該桿狀部插入底模1中的孔，然后從另一側 拉緊即可固定住該定位件。此外，可以想到的是，可以提供其它的可斷開的連接結構用于替 代鉚釘和底模中的孔，比如粘結劑連接，只要該連接結構在混凝土構件放張時可以被剪斷 即可。結合圖1所示該定位機構來描述用根據本實用新型的定位機構來將套管定位在 混凝土構件中方法。在該方法中，混凝土構件例如為(但不限于)混凝土軌枕、軌道板或框 架板，或其他需要預埋套管的混凝土構件。所述套管并不局限于某種具體的套管類型，而打 算包括任何適合預埋于混凝土構件中的預埋件。可以選擇埋設任意合適數目的套管，例如 16個。該方法包括選擇合適的鉚釘的步驟。具體地，可以根據多種因素選擇合適類型、材 質和尺寸的鉚釘，從而使得所述鉚釘足以將套管定位在混凝土中的同時所述鉚釘又能在放 張過程中被釋放的鋼筋的收縮力的作用所剪斷(如下文的詳述)。該方法還包括在底模中形成與所述鉚釘相匹配的孔的步驟。可以用多種現有技術 已知的方式在底模中形成孔，例如用磁力鉆在底模中鉆出孔。本領域技術人員根據混凝土 構件中所要預埋的套管的位置將能夠選擇孔的合適的位置。在一替代的實施例中，如果混 凝土中預埋套管的位置(或相對位置)是固定的話，可以在制造底模的過程中直接在底模 中形成合適的孔。根據另一替代實施例，對于采用該將套管固定在混凝土構件中的方法多 次重復地模制相同的預埋套管的混凝土構件時，除第一次外，以后的各次可將該步驟省略。接下來，將所述鉚釘與定位件相連接并穿過底模中的孔。可以想到的是鉚釘與定 位件連接和鉚釘穿過底模中的孔的次序可以為鉚釘首先與定位件連接其次穿過孔，或者為 首先穿過孔其次與定位件連接。優選地，所述鉚釘與定位件連接例如可以為鉚釘穿過在定 位件中相應的孔口。在一替代的實施例中，鉚釘與定位件連接包括鉚釘可以與定位件一體 制成，從而只需將該一體的構件中的鉚釘桿穿過底模中的孔。下一步，使鉚釘緊固從而使得定位件在底模上固定就位。鉚釘的緊固方法可以采 用本領域技術人員所已知的任何合適的方法。優選地，用拉鉚槍拉緊鉚釘。拉鉚槍可以是 電動或手動或其它形式的拉鉚槍。本領域技術人員將明白，所述定位件應固定就位在底模 上朝向要模制混凝土構件的一側。優選的是，從底模上與所述定位件所在側的相反的一側 上拉緊鉚釘，從而在拉鉚釘時避免受到定位件的影響。然后，可采用任何合適的方式將套管安裝在該定位件上。安裝方式可以是本領域 技術人員所已知的方法，并且根據套管與定位件的匹配方式例如包括但不限于螺紋旋接、 過盈配合連接、鍵槽配合連接以及現有技術已知的合適的連接方式等。接著，以預定的張拉力張拉至少一根鋼筋并將其兩端固定住。可以理解的是，可以 根據混凝土構件的尺寸、強度要求等多種因素來選定或計算確定施加在鋼筋上的張拉力。 這里描述了對至少一根鋼筋進行張拉，但是不言而喻的是除了被張拉的鋼筋之外還可以有 不被張拉的鋼筋，且這些不被張拉的鋼筋可以按現有技術已知的方式布置。然后，在該底模中澆注混凝土構件，其中被張拉的所述至少一根鋼筋穿過該混凝 土構件。在一實施例中，用長線臺座的先張工藝來模制多個混凝土構件，因此被張拉的鋼筋 穿過多個混凝土構件。然后，當該混凝土構件達到預定強度時，釋放被張拉并被固定住的所述至少一根鋼筋以使其收縮，且所述至少一根鋼筋的收縮力作用于所述鉚釘從而導致所述鉚釘被剪 斷。可以理解的是這里所說的釋放是指剪斷或切斷所述鋼筋，或者在鋼筋被固定處松開該 鋼筋。為了使得鉚釘更易于被鋼筋的收縮力所剪斷，優選使得鋼筋僅在一個位置處斷開或 松開。如果鋼筋在多于一個位置處斷開，則在任意兩個斷開點之間的鋼筋的收縮力在該段 鋼筋的中間位置被顯著地平衡掉了，因而位于這些位置附近的鉚釘受到鋼筋收縮力帶來的 剪切力較小，很可能剪不斷這些鉚釘。在用長線臺座法來模制多個混凝土構件的實施例中， 優選在臺座的中間位置附近切斷被張拉的鋼筋，這避免了在臺座的一端切斷或釋放鋼筋所 帶來的某些混凝土構件移位過大的缺點，同時鋼筋的收縮力仍然能對所有的鉚釘均產生剪 切作用。盡管上述多個步驟類似于先張工藝中的多個步驟，但是根據本實用新型的方法利 用先張工藝中放張產生的剪切力來剪斷選定的合適的鉚釘，從而減少了將定位機構拆除的 步驟，帶來顯著的進步。如上文所述地，可以根據多種因素選擇合適類型、材質和尺寸的鉚釘。例如，在一 優選實施例中，可以根據張拉所述至少一根鋼筋的張拉力以及鋼筋的數目確定所要施加到 混凝土構件的預應力，然后確定張拉力的損失，從而獲得由于鋼筋的收縮力而施加到鉚釘 上的剪切力的閥值。并且確定要固定套管所需的鉚釘的強度值。從而確定適用于定位的鉚 釘的強度范圍，并根據此選擇合適類型、材質和尺寸的鉚釘。或者通過實驗來確定受到剪切 力最小處的閥值和定位套管所需的最小強度值來選擇合適類型、材質和尺寸的鉚釘。人們 將理解以上僅為示例性地說明如何選擇合適的鉚釘，但還可以根據多種未列舉的方式或因 素來確定合適的鉚釘。可以理解的是，合適的鉚釘的類型包括但不限于半圓頭、平頭、沉頭 鉚釘、抽芯鉚釘和/或膨脹鉚釘等。此外，鉚釘可以具有不同的尺寸和材質。在一實施例 中，選擇合適的鉚釘包括選擇具有直徑為3. 2mm，長度為17mm的鉚釘。根據進一步的實施 例，底模中的孔的尺寸與鉚釘的尺寸相匹配，例如孔的直徑等于鉚釘的直徑(如孔的直徑 為3. 2mm，鉚釘的直徑為3. 2mm)。然而，在另一替代實施例中，鉚釘為膨脹鉚釘，而孔的直徑 比鉚釘的直徑稍大。盡管所示的孔和鉚釘的均呈現柱狀，但可以想到的是孔和鉚釘可以呈 現其它的幾何形狀，只要孔和鉚釘的形狀相匹配。最佳示例下面示例性地描述本實用新型的方法和機構。在該例子中，預應力混凝土構件為 北京城建設計研究總院為西安地鐵二號線(北客站至延堡段)所設計的框架板。其具有減 振、降噪、后期維護費用低等優點。該預應力框架板整體采用長線臺座的先張工藝來生產。 該框架板內預埋16個套管。在生產該框架板過程中，首先在底模1上用磁力鉆打出16個直徑3. 2mm的孔。隨 后選用直徑3. 2mm、長17mm的圓頭鉚釘2，從上方穿過定位件3，然后用拉鉚槍從下方拉緊鉚 釘2以固定該定位件3。接下來將套管4套設在該定位件3上。然后采用長線臺座的先張 工藝來模制多個預埋有16個套管的框架板。其中，多條被張拉的鋼筋被固定在臺座兩端的 夾具(未示出)上。在澆筑該多個框架板時，該多條被張拉的鋼筋穿過該多個框架板。待 框架板到達規定的硬度之后進行拆模，并在臺座的中間位置附近切斷所述多條被張拉的鋼 筋，使得該框架板放張并且該多條被張拉的鋼筋收縮。多條鋼筋的收縮力作用在該16個鉚 釘2上產生了剪切力并將它們剪斷。在該例子中，省去了常規的拆卸螺栓的時間、節約工時、減少操作難度，且同時保
6證套管垂直度、確保套管之間的距離精度。采用本實用新型的實施例的機構和裝置，用于固定鉚釘在放張的同時被剪切力剪 斷，省去了現有技術中需要在拆模放張前旋松緊固螺栓的步驟；而且在安裝鉚釘時僅需將 鉚釘簡單地穿過底模中的孔并且拉緊鉚釘即可，省去了現有技術需要旋緊緊固螺栓的步 驟，從而大大節省了安裝成本和時間。并且，在實施本實用新型的實施例的方法中，剪斷鉚 釘時對底模遠比現有技術的小，底模獲得了改進的壽命。以上詳細描述了本實用新型的方法、機構和裝置的實施例，特別地還給出了本實 用新型的最佳示例。可以理解的是，以上的描述旨在說明本實用新型，而不打算對本實用新 型的范圍和精神構成限制。可以對本實用新型的各實施例的特征作出變型、互換和等同而 不背離本實用新型。本實用新型由后附的權利要求書限定。
權利要求一種用于將套管定位在混凝土構件中的定位機構，其特征是，該混凝土構件配置成用先張工藝模制并在模制時其中穿有被張拉的鋼筋，該定位機構包括用于將該套管裝在其上的定位件和用于將該定位件固定在該混凝土構件的底模上的可斷開的連接結構，且該連接結構配置成當該被張拉的鋼筋被釋放時能被該鋼筋的收縮力剪斷。
2.根據權利要求1所述的定位機構，其特征是，所述連接結構包括鉚釘和設置在底模 中的相應的孔口。
3.根據權利要求2所述的定位機構，其特征是，所述鉚釘具有3.2mm的直徑和17mm的長度。
4.根據權利要求2所述的定位機構，其特征是，所述鉚釘與所述定位件一體制成。
5.一種用于模制預埋有套管的混凝土構件的裝置，其特征是，該混凝土構件配置成用 先張工藝模制并在模制時其中穿有被張拉的鋼筋，該裝置包括定位件、用于模制該混凝土 構件的底模、用于將該定位件固定在該混凝土構件的底模上的可斷開的連接結構、和用于 固定該混凝土構件的被張拉的鋼筋的機構，其中，套管安裝在該定位件上，該連接結構配置 成當該被張拉的鋼筋被釋放時能被該鋼筋的收縮力剪斷。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征是，所述連接結構包括鉚釘和設置在底模中的 相應的孔口。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征是，所述鉚釘具有3.2mm的直徑和17mm的長度。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征是，所述鉚釘與所述定位件一體制成。
9.根據權利要求5所述的裝置，其特征是，該混凝土構件包括框架板。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征是，所述框架板包括16個所述套管。
專利摘要本實用新型提供一種用于將套管定位在混凝土構件中的定位機構，其中，該混凝土構件配置成用先張工藝模制并在模制時其中穿有被張拉的鋼筋，該定位機構包括用于將該套管裝在其上的定位件和用于將該定位件固定在該混凝土構件的底模上的可斷開的連接結構，且該連接結構配置成當該被張拉的鋼筋被釋放時能被該鋼筋的收縮力剪斷。本實用新型還提供一種用于模制預埋有套管的混凝土構件的裝置。
文檔編號B28B7/22GK201645622SQ20092027753
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者姜忠仁, 李廣坤, 李強, 趙艷玲, 魏云翔 申請人:北京中鐵房山橋梁有限公司