一種擋土墻預制件模具的制作方法

本發明屬于機械制造領域，具體涉及一種具有快速鎖緊機構和助力緩沖機構的擋土墻預制件模具。

背景技術：

目前我國經濟高速發展，各種土木工程如雨后春筍層出不窮，因此為了保護主體工程的安全以及保護周圍環境的自然生態，特別是對于鐵路、公路工程，礦山開發，河川護坡以及丘陵地區的工業及民用建筑來說，更出現了必須保持山坡穩定與自然環境的擋護工程。現有的擋護工程大致有以下幾種處理方法：

1、采用自然護坡，此種方式不但土方工程大，而且占用大量土地，顯然不合乎現代要求；2、漿砌卵石或塊石擋護工程，這種方法適用于地質狀況較好的小工程，對于大工程或地質狀況較差的，因石料采集及運輸困難，并不適用；3、重力式混凝土擋土墻；4、倒T字型或L字型擋土墻。在后兩種的擋土墻制造過程中，往往需要先安裝模板，然后在其中灌注混凝土，待混凝土凝固后拆卸掉模板即得到擋土墻墻體，由于擋護工程中混凝土用量較大，模板的拆卸、拼裝困難，目前的擋土墻模具完全靠人力或機械力拼裝或拆卸，不僅費力而且容易導致混凝土構件變形，造成人力、時間和材料的浪費。另外，混凝土凝固后，在拆除模板時，由于重力和水泥的張力的作用，側板會迅速向外張開，不僅容易導致人員的受傷，也會造成器械的損毀，無形中增加了生產成本。另外，大方量混凝土澆注的模板工程需要進行力學計算。

技術實現要素：

鑒于現有技術中存在的上述問題，需要新型支擋結構替代傳統的擋護工程，本發明基于新型預制塊拼裝式擋土墻而開發，主要目的在于提供一種安全可靠、可快速閉合側板的用于生產拼裝式擋土墻預制件的模具，以解決現有技術存在的缺陷，實現工業化生產、快速拼裝、可綠化功能的新型擋護工程。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種擋土墻預制件模具，所述模具包括底座、芯座、分別鉸接到所述底座上的前側板、左側板、右側板、固定在所述底座上的后側板以及可拆卸用于將預制件產品吊裝出模的頂蓋；所述模具內部設置有貼合后側板并向前側板延伸的芯座；所述芯座的底部與所述底座固接，所述芯座遠離所述后側板的側面在遠離后側板的方向與所述底座成50°～70°角；所述芯座的左側面和右側面的下部分別形成向左側板延伸的左凸臺和向右側板延伸的右凸臺，所述模具在閉合 狀態下，所述左凸臺與所述左側板貼合，所述右凸臺與所述右側板貼合，所述前側板與凸臺的前側面平行設置；所述芯座除左凸臺和右凸臺之外的部分均不與各可活動的側板和頂蓋接觸；

左側板與前側板之間、右側板與前側板之間設分別置有鎖緊機構；所述底座與各可活動的側板之間分別設置助力緩沖機構以及一個或多個鎖止機構；

其中，所述鎖緊機構由相配合的主動接頭和被動接頭組成；

所述主動接頭，其為平行于所在側板側面的水平面設置的條塊，所述主動接頭突出末端的接觸面與所在側板側面的水平面形成45°的夾角；

所述被動接頭，其為垂直于所在側板水平面設置的條塊，其突出末端具有與所述主動接頭的接觸面相配合的接觸面；

所述主動接頭的突出末端在模具閉合狀態時擠壓所述被動接頭的突出末端以使所述被動接頭所在的側板受到閉合方向的壓力；

所述鎖止機構包括：第一基座、第二基座、第一連桿、第二連桿、限位構件和腳踏部件；

所述第一基座固定在底座邊框上，第一連桿的一端與第一基座鉸接，所述第一連桿的另一端鉸接第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端鉸接第二基座，所述第二基座固定在側板的中部；所述第一連桿和第二連桿相互鉸接的末端具有重合部，在所述重合部遠離模具的一側設置限位構件，所述限位構件固定在第一連桿或第二連桿上，以阻止另一連桿向接近模具的方向轉動；

所述腳踏部件是在所述第一連桿與第二連桿的連接點處橫向延伸的圓柱金屬桿；

所述助力緩沖機構包括：壓縮彈簧、加強筋板、彈簧支撐塊、鎖止螺母、螺栓止退銷、助力桿固定塊、支撐板、助力桿；

所述支撐板由兩塊金屬塊組成，其上設有圓孔，通過焊接、鉚接或螺栓連接的方式固定在沒有設置助力緩沖機構的側板外側下部；

所述助力固定塊鉸接到支撐板，優選地，所述助力固定塊上設置有向兩側突出的轉動軸，支撐板通過對應于所述轉動軸的圓孔將所述助力固定塊夾持固定；

在底座設有限位孔，在限位孔兩側各設有一塊加強筋板；

所述助力桿一端與助力桿固定塊通過焊接、鉚接或螺栓連接的方式固接，其另一端為穿過限位孔的活動端，所述助力桿的活動端設置鎖止螺母和螺栓止退銷；

壓縮彈簧套設在位于彈簧支撐塊和底座上的限位孔之間的助力桿上，壓縮彈簧選自圓柱形壓縮彈簧、圓錐形壓縮彈簧、中凸形壓縮彈簧和中凹形壓縮彈 簧中的一種或多種；

彈簧支撐塊中間開孔，套設在鎖止螺母與壓縮彈簧之間的助力桿上，該彈簧支撐塊的截面是矩形或圓形；

所述助力桿的活動端的末端設置有用于插入彈簧止退銷的圓孔。

在根據本發明的一個實施方案中，所述左側板和右側板的側面設置有向所述模具的前側板和后側板突出的翼板，所述翼板分別與前側板和后側板的形狀相匹配并在模具閉合狀態時緊密貼合；所述主動接頭分別設置在所述左側板和右側板的翼板上；所述被動接頭分別設置在所述左側板和右側板上，當模具處于閉合狀態時所述被動接頭分別與一個主動接頭對應配合；所述左側板的翼板上各設置有一個偏心輪，所述右側板的側面各設置有一個溝槽，當模具處于閉合時，鎖定機構的一端卡設在所述溝槽中，同時旋緊偏心輪，且所述鎖定機構的另一端通過與所述偏心輪相配合的凹槽鎖定；所述鎖定機構選自鎖定桿和鏈條中的一種。

在根據本發明的一個實施方案中，所述第二連桿與第一連桿鉸接的末端為U形末端，所述U形末端的開口朝向模具，并將第一連桿的相應末端夾持，所述U形末端的封閉底部形成限位構件。

在根據本發明的一個實施方案中，所述側板鄰近底座的部分向模具內部方向傾斜形成斜面，所述斜面與底座向遠離模具內部空間延伸的面成45°角；所述斜面的高度為整個側板高度的1/5～1/2。

在根據本發明的一個實施方案中，所述鎖緊螺母為通過與助力桿相匹配的螺紋固定在所述助力桿活動端的螺母。

在根據本發明的一個實施方案中，所述壓縮彈簧選自圓柱形壓縮彈簧、圓錐形壓縮彈簧、中凸形壓縮彈簧和中凹形壓縮彈簧中的一種或多種。

在根據本發明的一個實施方案中，所述模具的頂蓋上設置有可拆卸的調節塊，所述調節塊的厚度大于所述頂蓋與凸臺頂部的距離。

在根據本發明的一個實施方案中，所述模具的底座上設置有水泥振動機。

本發明還提供了一種利用上述的擋土墻預制件模具生產擋土墻預制件的方法，其特征在于，所述方法包括：

1)將模具的前側板、左側板和右側板閉合，并鎖定；

2)向模具各側板與芯座之間的空間灌注混凝土，混凝土應沒過芯座的頂部并在芯座頂部形成合理厚度；該合理厚度相當于芯座與側板之間的間隙；

3)通過振動棒或振動泵使混凝土灌注均勻；

4)靜置凝固后，開啟側板，將凝固的混凝土吊出模具即得擋土墻預制件。

在根據本發明的一個實施方案中，在灌注前可以將頂蓋放置在芯座頂部，然后再如步驟2)所述方法灌注混凝土；

更優選地，在步驟2)之前還包括步驟5)圍繞所述芯座放置有鋼筋骨架

本發明至少具有以下優點：

根據本發明的擋土墻預制件模具通過設置助力緩沖機構不僅可以輔助模具的側板閉合，使模具閉合更加容易、省力；而且還能夠防止在模具開啟時側板對操作人員和模具結構部件的沖擊，有效地防止了人員受傷和器械損毀，降低了生產成本。

附圖說明

圖1為根據本發明的擋土墻預制件模具的內部結構示意圖；

圖2為根據本發明的一個擋土墻預制件模具的整體結構示意圖；

圖3為根據本發明的擋土墻預制件模具的鎖止機構的結構圖；

圖4為根據本發明的一個擋土墻預制件模具的底部結構示意圖；

圖5為上述擋土墻預制件模具的鎖緊機構的部分結構放大圖；

圖6為根據本發明的擋土墻模具上的助力緩沖機構的放大圖；

圖7為根據本發明的擋土墻模具上的助力緩沖機構另一視角的放大圖。

附圖標注說明

101-前側板，102-左側板，103-右側板，104-后側板，105-芯座，106-右凸臺，107左凸臺，108-右翼板，109-右側板凸起，110-凸塊，200-鎖止機構，201-底座，202-頂蓋，203-第一基座，204-第一連桿，205-限位構件，206-第二連桿，207-第二基座，208-腳踏部件，300-鎖緊機構，301-偏心輪，302-鎖定溝槽，303-被動接頭，304-主動接頭，601-壓縮彈簧，602-加強筋板，603-彈簧支撐塊，604-鎖止螺母，605-螺栓止退銷，606-助力桿固定塊，607-支撐板，608-助力桿。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

現在參照圖1說明根據本發明的一個擋土墻預制件模具的內部結構。該模具包括底座(未示出)、芯座105、分別鉸接到所述底座上的前側板101、左側板102、右側板103、固定在所述底座上的后側板104以及可拆卸用于將預制件產品吊裝出模的頂蓋(未示出)；所述模具的芯座105貼合后側板104并向前側板101延伸，芯座105的底部與所述底座固接，芯座105的遠離后側板104的側面在遠離后側板104的方向與所述底座成50°～70°角；芯座105的左側面和右側面的下部分別形成向左側板102延伸的左凸臺107和向右側板103延伸的右凸臺106。該模具在閉合狀態下，左凸臺107面向左側板102的側面與所述左 側板102貼合，所述右凸臺106面向右側板103的側面與右側板103貼合。前側板101與芯座105的前側面平行設置；所述芯座105除左凸臺107和右凸臺108之外的部分均不與各可活動的側板和頂蓋接觸，形成混凝土容納空間，使混凝土可以在模具中凝固成固定的造型。如圖1所示的，右側板103設置有右側板凸起109，在模具閉合時，與前側板101的側面相對應位置的凹進部位相貼合；相應地，左側板102也存在左側板凸起部位(未示出)，在模具閉合時，也與前相對應位置的凹進部位相貼合，從而形成嵌入前側板101的左翼板(未示出)和右翼板108。

現在結合圖2說明根據本發明的一個擋土墻預制件模具的整體結構。以底座201和芯座為基礎建立結構框架，前側板101、左側板102、右側板103板分別鉸接到底座框架上。前側板101、后側板、左側板102和右側板103中相毗鄰的側板間緊密貼合，同時前側板101、后側板、右側板103、左側板102與底座201也緊密貼合，使灌入的混凝土材料不能向模具外滲漏。如圖2所示的，在前側板101和左側板102之間以及前側板101和左側板103之間分別設置鎖緊機構，在前側板101與底座201之間設置了鎖止機構200。鎖緊機構300由偏心輪301、鎖定溝槽302、鎖緊鏈條305、鎖定調節螺栓(未示出)、主動接頭304和被動接頭303組成，其中，鎖緊鏈條305兩端分別與偏心輪301和鎖定調節螺栓相連。左側板102和右側板103的側面均形成向前側板101和后側板(未示出)延伸的翼板108，該翼板108的形狀與前側板101的形狀相契合。偏心輪和溝槽分別設置在左側板102和右側板103的翼板上。偏心輪301也可能設置在左側板102或右側板103的主動接頭上，而對應的溝槽則設置在前側板101或后側板104的主動接頭上；主動接頭304分別安裝在左側板102和右側板103的兩端，被動接頭303分別安裝在前側板101的兩端，主動接頭304和被動接頭303均為硬質金屬條塊，例如鋼，通過具有相配合的光滑接觸面的末端貼合，其中，主動接頭304的末端接觸面與其所在的側板平面形成45°角。被動接頭206的末端接觸面與其所在的側板平面也形成與主動接頭304的末端相配合的角度。當前側板101閉合時，主動接頭304通過接觸面擠壓被動接頭303，被動接頭303的接觸面由于角度的原因使受到的力轉化為使所在的前側板101閉合方向的力，從而使被動接頭304所在的前側板101更緊密閉合。通過偏心輪301、鎖緊鏈條305、鎖定調節螺栓和鎖定溝槽302將左側板102與右側板103鎖定，左側板102和右側板103在鎖緊的同時，分別通過主動接頭304和被動接頭303將前側板101鎖緊，最后蓋上頂蓋，從而鎖定模具呈閉合狀態。頂蓋202蓋在模具內部的芯座頂部，該項蓋202為小于芯座頂面的厚金屬塊，可以是半月形、圓形、四邊形，甚至其它不規則的形狀，在頂蓋202周圍是澆鑄成型的鋼筋混 凝土預制件的頂面，這樣，當混凝土凝固后可以通過頂蓋202將擋土墻預制件吊裝出模，并且在拆除頂蓋202后在擋土墻預制件上可以形成貫通的窗洞，可以用來排除擋土墻背后的水，消除擋土墻背后的水壓力。

現結合圖3詳述根據本發明的擋土墻預制件模具的鎖止機構200，該模具的前側板101與底座201之間設置有鎖止機構200，該鎖止機構由第一基座203、第二基座207、第一連桿204、第二連桿206、限位構件205組成。第一基座203固定在底座201的框架上，第一連桿204的一端與第一基座203鉸接，其另一端與第二連桿206的一端貼合鉸接，第二連桿206的另一端與第二基座207鉸接，如圖3所示的，第二基座207實際上可以實施為縱向設置在前側板101中間的加強肋板，應當理解，這與單獨地另行設置第二基座并本本質區別。如圖3所示，第二連桿206與第一連桿204鉸接的末端可以設置為U形末端，所述U形末端的開口朝向模具，并將第一連桿204的相應末端夾持，所述U形末端的封閉底部形成限位構件205，所述第二連桿206可以是整體U形結構，也可能是僅在末端形成U形結構，而限位構件205也可以是單獨設置在第一連桿或第二連桿接合點附近的凸塊。在本實施方案中還在第一連桿204和第二連桿206的連接點處設置了腳踏部件208，該腳踏部件208在此實施為由連接點橫向延伸的圓柱金屬桿，也可以是類似自行車腳蹬的圍繞由連接點橫向延伸形成的軸轉動的條塊。圖3中所示的鎖止機構200在模具處于閉合狀態時第一連桿204和第二連桿206被限位構件205所限制，因而連接處不能轉動，使鎖止機構200成為剛性的支撐件，使模具的閉合更加緊密。在開啟模具時，向遠離模具的方向拉動限位構件205或腳踏部件208，使第一連桿204和第二連桿206從連接處彎曲，前側板101不再受鎖止機構200的支撐，因而可以開啟。當要將前側板101閉合時，在推動前側板101的同時踩踏限位構件205或腳踏部件208，從而使限位構件205受到壓迫，該限位構件205便將力傳導到第一連桿204和第二連桿206，由于第一連桿204和第二連桿206的一端鉸接在一起，而另一端分別被鉸接到了第一基座203、第二基座207，因此，力被傳導到前側板101上，使左側板101更容易閉合，直到第一連桿204和第二連桿206形成直線形的支撐結構。如圖3所示的，在前側板101鄰近底座201的部分向模具內部方向傾斜形成斜面，所述斜面與底座201向遠離模具內部空間延伸的面成45°角；所述斜面的高度為整個前側板101高度的1/5～1/2，第二基座207設置在該斜面上，從而使左側板101受力更充分。

圖4所示為根據本發明的擋土墻預制件的模具的底部結構，如圖4所示的，前側板101、左側板102和右側板103分別鉸接到底座201上，前側板101分別設置有可以與左側板102和右側板103連接的鎖緊機構300，左側板102和底座 201之間、右側板103和底座201之間分別設置有助力緩沖機構600。

圖5所示為鎖緊機構300的主動接頭304和被動接頭303的放大示意圖，現參照圖5進一步說明設置在前側板101與右側板103之間的主動接頭304與被動接頭303的具體結構。對應的，前側板101與左側板102之間存在相同的主動接頭與被動接頭的結構。主動接頭304可以設置在右側板103的右翼板108上沿，其末端接觸面與前側板101所在平面形成45°角；被動接頭303垂直于前側板101所在平面，在閉合狀態時，被動接頭303末端的接觸面與主動接頭304的接觸面緊密貼合，從而通過鎖定左側板和右側板103的同時實現將前側板101鎖緊。雖然，圖5中所示的主動接頭304和被動接頭303的截面均為矩形，但是，在實施中可以根據情況選擇橫截面為橢圓形、半圓形、梯形等形狀的條塊。

圖6、圖7示出了助力緩沖機構600的結構放大圖。如圖6、圖7所示，該助力緩沖機構600設置在右側板103和底座201之間，相應地，在左側板102與底座201之間也相應的設置同樣的助力緩沖機構600。所述助力緩沖機構600包括壓縮彈簧601、加強筋板602、彈簧支撐塊603、鎖止螺母604、螺栓止退銷605、助力桿固定塊606、支撐板607、助力桿608。固定機構包括固定在右側板103底部的支撐板607和鉸接到支撐板607的助力桿固定塊606，該支撐板607由2塊組成，其上設有圓孔，通過焊接、鉚接或螺栓連接的方式固定在右側板103的外側下部。助力固定塊606兩側設有圓形的軸插入支撐板607上的圓孔中，形成可轉動的連接形式。在底座201上設有限位孔(未示出)，在限位孔兩側各有一塊加強筋板602。助力桿608從底座201上的限位孔(未示出)穿過，助力桿608的一端與助力桿固定塊606通過焊接、鉚接或螺栓連接的方式連接，另一端為活動端沒有固定。助力桿608可在限位孔中滑動，助力桿608的活動端設置鎖止螺母604和螺栓止退銷605。壓縮彈簧601套在位于彈簧支撐塊603和底座201上的限位孔之間的助力桿608上，壓縮彈簧601可以選圓柱形壓縮彈簧、圓錐形壓縮彈簧、中凸形壓縮彈簧和中凹形壓縮彈簧中的一種或多種。彈簧支撐塊603中間開孔，套在鎖止螺母604與壓縮彈簧601之間的助力桿608上，該彈簧支撐塊603的截面可以是矩形或圓形。如圖7所示，助力桿608的活動端的末端設置有圓孔(未示出)用于插入彈簧止退銷605，彈簧止退銷605用于防止鎖止螺母604在前側板101不斷的開啟與閉合運動中從助力桿608上松動滑落。

雖然上述實施例僅詳述了左側板與底座間設置的鎖止機構，但是應當理解，相同或類似的鎖止機構也可以設置在其它側板與底座之間。并且，每個可活動的側板上也可以設置多個鎖止機構，例如在靠近側板與其它側板鄰接的兩個側 邊處分別設置一個鎖止機構。也可以選擇僅將鎖止機構分別設置在左側板與底座，以及右側板與底座之間。

應當理解，為了增強模具的密封性，模具的前側板、后側板、左側板、右側板的內側邊緣可以分別設置有膠條。

利用本發明的擋土墻預制件模具生產擋土墻預制件時，可以按照包括下述步驟的方法進行：

1)將模具的前側板、左側板和右側板閉合，并鎖定；

2)向模具各側板與芯座之間的空間灌注混凝土，混凝土應沒過芯座的頂部并在芯座頂部形成合理厚度；該合理厚度相當于芯座與側板之間的間隙；

3)通過電機或振動平臺使混凝土灌注均勻；

4)靜置凝固后，開啟側板，將凝固的混凝土構件吊出模具即得擋土墻預制件。

優選地，在灌注前可以將頂蓋放置在芯座頂部，然后再如步驟2)所述方法灌注混凝土，待混凝土凝固后可以通過頂蓋將擋土墻預制件吊裝出模，并且在拆除頂蓋后在擋土墻預制件上可以形成貫通的窗洞，可以用來排除擋土墻背后的水，消除擋土墻背后的水壓力。

更優選地，在步驟2)之前還包括步驟5)圍繞芯座放置鋼筋骨架，以增強擋土墻的強度。

以上，僅為本發明較佳的具體實施方式，但發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。