專利名稱：用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土管接頭模具，具體涉及一種用于大口徑承插式鋼筋砼管 承口端的模具。
背景技術：
混凝土管材用于頂進法施工較為廣泛，一般應用在特定地理環境條件下如難以開 槽作業、對施工環境要求較高、不能引起地面沉降的地域，如鐵路、公路等建(構)筑物下方 的地下施工。目前頂進法施工用鋼筋砼管的主要構造為混凝土管壁內嵌裝鋼筋籠架，該 鋼筋籠架是由同軸的兩個圓柱形鋼筋骨架通過架立鋼筋拼裝而成的，混凝土管壁一端固裝 鋼套環作為承口，其另一端混凝土管壁外側開槽作為插口，而兩節混凝土管連接處則采用 柔性材料止水帶密封。此種混凝土管主要應用于排水領域，一般用頂進法施工，其缺陷主要 是承、插口連接處閉水可靠性較差。尤其是隨著近年來承插式鋼筋砼管口徑的增大，但止水 帶理想壓縮比規定不變，也即要求承、插口的絕對誤差不變，這就變相的降低了制管時允許 的相對誤差。譬如過去一般認為鋼筋砼管最大直徑為3M，常見的鋼筋砼管直徑在2M左右， 而現在鋼筋砼管的直徑可達到4-5M，假設在采用相同止水帶的情況下，允許的絕對誤差在 2mm內，顯然直徑4M的鋼筋砼管制造精度、難度要遠遠高于直徑2M的情況。現有的承插式鋼筋砼管制作時通常采用的模具結構由外模、內模和底模構成。外 模為兩個半圓模，鋼筋砼管插口端止水帶槽由固定在外模內壁上端的凸緣形成，用緊閉螺 栓連接合攏兩個半圓模，即形成鋼筋砼管外壁形狀，這種模具的優點是結構簡單、制造方便 且造價便宜。但是承口端不同于插口端，對其而言則不僅僅只存在對模具精度的要求。由 于承口端需要設置鋼套環，而此鋼套環在脹圓后圓度、精度滿足要求的情況下，由于直徑較 大、厚度相對較薄，吊裝過程中不可避免的會出現變形，導致其圓度降低而產生誤差，進而 影響成型后的精度。目前現有的模具無法有效矯正鋼套環在饒注前的圓度，無法滿足大口 徑鋼筋砼管的精度要求，而且口徑越大絕對誤差越大，故此在大口徑承插式鋼筋砼管制造 過程中需要一種可矯正鋼套環圓度的模具。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，為區分鋼筋砼管承、插口與管身 精度要求，將外模按縱向分別制成上模、中模、下模，用下模和底模提供了一種用于大口徑 承插式鋼筋砼管承口端的模具，該模具通過在底部設置定位支座來約束鋼套環底部之圓 度，并在中、上部設置定位孔來矯正此處鋼套環的圓度，滿足了大口徑承插式鋼筋砼管承口 端的精度要求。本發明目的實現由以下技術方案完成
一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設于地面上的底模，所述底 模上側同軸安裝有內模，其特征在于所述底模上側還同軸固定有
一定位支座，用于插裝承口端鋼套環，該定位支座大致呈圓柱體狀，其上端部向內收縮呈圓錐體狀，所述定位支座之圓柱體部與所述承口端鋼套環形成過渡配合以約束其形狀， 所述定位支座內同軸開設有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內模；
一下模，套裝有所述承口端鋼套環及定位支座，該下模大致呈圓筒型并具有一圓柱體 空腔，其側壁上穿設有復數個呈環形分布的定位孔，其中每一環由若干均勻分布的定位孔 組成，每一定位孔螺紋配合有螺桿。所述下模上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤，所述法蘭盤外緣均 勻分布有若干緊閉螺栓，所述下模的下端水平向外延伸有環狀凸緣，所述法蘭盤和所述凸 緣間垂直焊接有若干加強筋，所述加強筋與所述下模的外表面焊接。所述法蘭盤上側徑向設有兩對稱的凸起條，此凸起條用于限定構成所述中模的兩 個半模的拼合位置。每一環中定位孔的間距為900mm-1200mm。每一環中定位孔的數量為10-20個。至少一環定位接近所述下模之上緣設置。所述定位支座上端的外緣及內緣開設有臺階，用于安裝止漿橡膠條。所述底模的外緣均勻分布有復數個旋轉桿，所述旋轉桿一端與所述底模鉸接，另 一端鉸接有一十字頭，所述十字頭內開設有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿，所述下 壓螺桿下端通過平面軸承連接有一壓頭，此壓頭外端開設有一與所述鋼套環壁厚匹配的凹槽。本發明的優點是通過定位支座上的圓柱體來約束承口端鋼套環底部的形狀，并 通過旋轉定位孔上的定位螺桿來調整承口端鋼套環中部的形狀，保證了鋼套環的成型精度。
圖1為本發明鋼筋砼管模具整體結構示意圖； 圖2為本發明結構下模結構整體示意圖3為本發明結構下模結構剖視圖。
具體實施例方式以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便 于同行業技術人員的理解
如圖1至圖3所示，總參考標號1-25分別表示底模1、墊塊2、下模3、定位支座4、中 模5、內模6、上模7、鋼套環8、圓柱體部9、圓錐體部10、定位孔11、法蘭盤12、緊閉螺栓13、 凸緣14、加強筋15、工字鋼16、環形凹槽17、作業平臺18、凸起條19、止漿橡膠條20、旋轉桿 21、十字頭22、下壓螺桿23、壓頭24、手柄25。參見圖1所示，本發明中鋼筋砼管模具主要由底模1、下模3、中模5、上模7及內模 6組合構成，其中上模7為插口端外表面的澆注模具，中模5為鋼筋砼管管身外表面的澆注 模具，下模3、底模1共同構成承口端外表面的澆注模具，內模6則為鋼筋砼管內表面的澆 注模具，作業平臺18則作為模具安裝、整體澆注時作業人員工作的平臺。上述底模1、下模 3、中模5、上模7由下至上同軸相固定，于其中同軸設有內模6，作業平臺18則掛設在中模
45的上端。底模1是大致呈圓環形狀，其下端通過工字鋼16水平設置在地面上，在地面不平 整時可通過楔子等物墊高找平。底模1上側同軸安裝有內模6、下模3及定位支座4。以下 對于底模1、下模3及定位支座4的結構及之間連接方式進行詳細描述
一、定位支座4及其與底模1的連接結構
由圖2可知，底模1上側開設有一個環形凹槽17，定位支座4下端置于此環形凹槽17 內，并通過若干螺栓栓接，環形凹槽17設置的目的是保證底模1和定位支座4同軸安裝。定位支座4用于插裝承口端鋼套環8，該定位支座4外型大致呈圓柱體狀，分為圓 柱體部9和圓錐體部10兩個部分。需注意的是此圓柱體部9和圓錐體部10為一體結構， 本文中只是為了描述方便而將定位支座4分為兩個部分，而不是結構上的兩個部分。其中 圓柱體部9與鋼套環8形成過渡配合以約束其形狀，圓柱體部9上方向內收縮呈圓錐體狀， 形成圓錐體部10，設置圓錐體部10的目的是為了便于套裝鋼套環8。定位支座4內同軸開 設有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內模6。定位支座4的上表面在澆注時限定了鋼筋砼管承口端混凝土結構的端面，故此， 為避免混凝土漿滲漏，定位支座4上端的外緣及內緣(定位支座4俯視為一個圓環，外緣及 內緣既為此圓環的大圓和小圓)開設有臺階，用于安裝止漿橡膠條20。在澆注時，外緣臺階 上設置的止漿橡膠條20和鋼套環8接觸，內緣臺階上設置的止漿橡膠條20和內模6接觸， 防止泥漿沿縫隙滲入。定位支座4設置的目的是為了通過圓柱體部9將鋼套環8撐圓以限制其形變，由 鋼筋砼管的結構可知，鋼套環8和圓柱體部9接觸的是其端部，也是和插口端接觸的部分， 其圓度對于承插式鋼筋砼管的密封性能起到至關重要的作用。二、下模3及其與底模1的連接結構
在環形凹槽17的外側，底模1上均勻分布有若干小孔，小孔對應有墊塊2，下模3放置 在墊塊2上，并通過下模3上一長定位銷插入底模1上定位孔內，再將下模3上另一短定位 銷也插入底模1上另一定位孔內，下模3和底模1同軸固定。下模3大致呈圓筒型并具有一圓柱體狀的空腔，此圓柱體狀空腔用于套裝有鋼套 環8及定位支座4，該下模3的側壁上穿設有若干呈環形分布的定位孔11，在此圓環上的定 位孔11均勻分布，其中每一定位孔11內螺紋配合有螺桿，當下模3內安裝有鋼套環8時， 通過旋進螺桿抵觸鋼套環8的外側，進而可以調整鋼套環8的圓度，當鋼套環8和下模3的 內壁間距相等時，可以認為鋼套環8圓度達到標準。需要注意的是，上述“鋼套環8圓度達 到標準”指的是對應于環形分布的定位孔11處，對于大口徑鋼筋砼管來說，鋼套環8較大的 口徑和相對較小的壁厚導致其較易變形，而承插式的鋼筋砼管對于承口端精度要求較高， 所以對于此類大口徑的鋼筋砼管而言，在需要時可多設幾環定位孔11來確保鋼套環8各處 均可達到理想的圓度。而且還需有一環位于下模的上端，以確定鋼套環8根部的圓度。通過實驗，對于常規的壁厚12_16mm鋼套環8而言，一個強度符合要求的螺桿(在 頂進時不會發生形變)的有效調節寬度在1.5m之內，既遠離螺桿作用點的周向距離超出 0. 75m后的區域和此螺桿作用點的形變量相較具有非常大的差距，可視為超出此螺桿的調 節范圍。理論上設置越多調節后的圓度越理想，但是考慮到簡化操作以及實際調節中不可 避免的誤差，定位孔11應當控制在0. 9m-l. 2m的范圍內，并考慮鋼套環8的周長使其大致均勻分布。以外徑4. 5m的鋼套環8為例，其周長大約為14. 14m,設置數量為16個時定位 孔11間距為0. 88m，小于0. 9m ；設置數量為11個時定位孔11間距為1. 29m，高于1. 2m，故 此定位孔11數量應該在11-16個之間(不包括端點)。考慮到小口徑的鋼筋砼管本身精度 容易達到要求，不須設置定位孔11來調節，故此定位孔的數量不宜低于10個，同時定位孔 11數量過多時操作上也較繁瑣，所以也不宜高于20個。故此定位孔11間距為0. 9m-l. 2m 之間為宜，同時也應該保證數量在10-20之間。下模3的上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤12，法蘭盤12外緣均 勻分布有若干緊閉螺栓13，用于和中模5的同軸固定。法蘭盤12上側徑向設有兩對稱的凸 起條19，此凸起條19用于限定構成所述內模5的兩個半模的拼合位置，同時上述的半模在 其端部的最下角也應該存在和此凸起條19匹配對應的缺口。下模3的下端水平向外延伸 有環狀凸緣14，所述法蘭盤12和所述凸緣14間垂直焊接有若干加強筋15，加強筋15與下 模3的外表面焊接以強化下模3的剛度。為避免澆注時漏漿，下模3和中模5之間還設置有止漿橡膠條20。如圖所示，下模 3法蘭盤上端設有兩環同軸相套的凹槽，并在安裝中模5時分別設置止漿橡膠條20，其中內 圈的止漿橡膠條20主要起到止漿的作用，外圈的止漿橡膠條20則起到支撐平衡的作用，以 防止在安裝中模5時，兩個半模出現傾斜的情況。由于在安裝時，是首先將底模1安裝在地面上，之后將鋼套環8放入下模3內，并 整體吊裝到底模1上。故此為方便鋼套環8和下模3吊裝，在下模3的底部(凸緣14底部) 設置有若干托片(圖中未示)，每一托片可通過一個手柄25旋轉，手柄25設于凸緣14的上 側。當鋼套環8放入下模3內時，旋轉手柄25使得托片支撐在鋼套環8的底部，可以和下 模3 —起吊裝；在放入定位支座4前，反向旋轉手柄25收回托片，鋼套環8即可落在定位支 座4上。三、底模1
上述結構中，鋼套環8需要緊密套裝定位支座4上，故此在底模1的外緣均勻分布有若 干個旋轉桿21，所述旋轉桿21 —端與所述底模3鉸接，另一端鉸接有一十字頭22，所述十 字頭22內開設有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿23，所述下壓螺桿23下端通過平面 軸承連接有一壓頭24，此壓頭24外端開設有一與所述鋼套環8壁厚匹配的凹槽。當需要 壓入鋼套環8時，翻轉旋轉桿21，使得壓頭24的凹槽對應鋼套環8的壁，之后旋轉下壓螺 桿23使壓頭24下壓，既驅動鋼套環8向下移動。當多個下壓螺桿23同步下壓時，鋼套環 8即可垂直套裝在定位支座4上，此種結構避免了用錘子等物敲擊造成的鋼套環8的變形， 進一步提高了承口端的精度。
權利要求
1.一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設于地面上的底模，所述 底模上側同軸安裝有內模，其特征在于所述底模上側還同軸固定有一定位支座，用于插裝承口端鋼套環，該定位支座大致呈圓柱體狀，其上端部向內收縮 呈圓錐體狀，所述定位支座之圓柱體部與所述承口端鋼套環形成過渡配合以約束其形狀， 所述定位支座內同軸開設有一圓柱體狀空腔，用于套裝所述內模；一下模，套裝有所述承口端鋼套環及定位支座，該下模大致呈圓筒型并具有一圓柱體 空腔，其側壁上穿設有復數個呈環形分布的定位孔，其中每一環由若干均勻分布的定位孔 組成，每一定位孔螺紋配合有螺桿。
2.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述下模上端水平向外延伸有用于和中模同軸固定的法蘭盤，所述法蘭盤外緣均勻分布有 若干緊閉螺栓，所述下模的下端水平向外延伸有環狀凸緣，所述法蘭盤和所述凸緣間垂直 焊接有若干加強筋，所述加強筋與所述下模的外表面焊接。
3.如權利要求2所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述法蘭盤上側徑向設有兩對稱的凸起條，此凸起條用于限定構成所述中模的兩個半模的 拼合位置。
4.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管插口端的模具，其特征在于 每一環中定位孔的間距為900mm-1200mm。
5.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 每一環中定位孔的數量為10-20個。
6.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 至少一環定位接近所述下模之上緣設置。
7.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述定位支座上端的外緣及內緣開設有臺階，用于安裝止漿橡膠條。
8.如權利要求1所述的一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，其特征在于 所述底模的外緣均勻分布有復數個旋轉桿，所述旋轉桿一端與所述底模鉸接，另一端鉸接 有一十字頭，所述十字頭內開設有一螺孔，此螺孔螺紋配合有一下壓螺桿，所述下壓螺桿下 端通過平面軸承連接有一壓頭，此壓頭外端開設有一與所述鋼套環壁厚匹配的凹槽。
全文摘要
本發明涉及一種混凝土管模具，具體涉及一種用于大口徑承插式鋼筋砼管承口端的模具，包括水平設于地面上的底模，所述底模上側同軸安裝有內模，其特征在于所述底模上側還同軸固定有一定位支座，用于插裝承口端鋼套環；一下模，套裝有所述承口端鋼套環及定位支座。其優點是通過定位支座上的圓柱體來約束承口端鋼套環底部的形狀，并通過旋轉定位孔上的定位螺桿來調整承口端鋼套環中部的形狀，保證了鋼套環的成型精度。
文檔編號B28B21/76GK102120341SQ20101061481
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者朱林峰, 朱繼文, 楊俊龍, 田培云, 葛以衡, 趙國強, 陳佳璋 申請人:上海市第二市政工程有限公司