基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板以及柱子澆筑方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，它是由3d打印成型的一個管狀結構，由管壁和加強肋組成。本發明還公開了一種柱子澆筑方法，包括綁扎柱子鋼筋籠，在柱子鋼筋籠的外圍設置本發明的一體化柱子模板，將一體化柱模板適當固定后，向其內部注入混凝土，注入的混凝土與鋼筋籠及一體化模板結合于一體形成鋼筋混凝土柱子。本發明的柱子模板采用水泥基砂漿由3d打印成型，節省了木材，有利于保護環境。省去了木模的加工和現場安裝過程，省去了拆除模板，清洗模板的工序。采用該一體化模板澆注的柱子整體性好、牢固可靠、成本低、施工方便容易、施工速度快。
【專利說明】
基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板以及柱子澆筑方法
技術領域
[0001]本發明涉及建筑工程施工領域，具體涉及用于澆注鋼筋混凝土柱子的一體化模板以及應用該一體化模板的柱子澆筑方法。
【背景技術】
[0002]目前建筑工程中的柱子在澆注混凝土時一般采用木制模板，木制模板消耗大量木材，對環境十分不利，且木制模板在施工時耗費工時，是建筑工程中成本最高的環節之一。
[0003]也有米用金屬或其他材料模板，例如現有的一種可調式柱子鋼模。由若干塊模板拼接形成的柱狀體;所述模板邊沿設置有用于模板之間相互拼接的法蘭;所述模板為平面模板，若干塊平面模板依次拼接形成橫截面為方型的柱狀體。
[0004]另有一種混凝土柱子的支模方法公開了一種混凝土柱子的支模方法，包括柱子模板圍合、拼接，模框加固等步驟，柱子模板圍合成模框，轉角內側沿模板拼縫處緊貼一根呈三角狀的細條模木，柱子模框外側用鋼材圍固。
[0005]但現有技術中的模板在澆筑完成后一般還需要進行拆卸，進一步降低了施工效率。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種安全可靠、施工方便容易、施工速度快、成本低的一體化柱模板。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0008]一種基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，為3d打印加工成的一體化管狀結構。
[0009]本發明采用3d打印技術形成一個一體化的管狀模板，將該管狀模板套住柱子的鋼筋籠子，向管狀模板內澆注混凝土，澆注的混凝土與管狀模板形成一體化的鋼筋混凝土柱子。
[0010]作為優選，為了提高一體化柱子模板的強度，所述一體化管狀結構包括管壁和分布在管壁上的加強肋。
[0011]作為可選的技術方案，所述加強肋位于管壁內側和/或管壁外側。考慮到運輸和施工方便，進一步優選所述加強肋位于管壁內側。
[0012]所述一體化管狀結構的橫斷面并不做嚴格限制，作為優選，所述一體化管狀結構的橫斷面為圓形、橢圓形或者多邊形。具體形狀可以按照柱子的設計外形進行3d打印成型。
[0013]作為常見以及優選的一種形式，所述一體化管狀結構的橫斷面為矩形。
[0014]本發明中，所述一體化柱子模板的材質為金屬、塑料或混凝土。也可以根據需要采用3d打印可以接受的其他材質。
[0015]作為進一步優選，所述混凝土由水泥基砂漿結硬后形成。水泥基砂漿可以采用現有諸多配方，值得強調的是，柱子與一體化柱子模板同為混凝土材質時更能凸顯本發明的優勢，在澆筑完成后可以省去模板拆卸的工序，柱子與一體化柱子模板由于都是混凝土材質，固化后成為一體，強度也尤為理想。
[0016]作為優選，所述加強肋為環形，沿管壁周向分布。此種結構的加強肋可大幅提高強度，但若采用其他傳統技術，需要抽芯脫模才能制備，本發明采用3d打印可以方便的加工。
[0017]作為優選，所述環形為連續分布或間斷分布。就同一條加強肋而言間斷分布時可以進一步提高與澆筑柱子的混凝土之間的力學兼容性。
[0018]本發明還提供一種柱子澆筑方法，包括綁扎柱子鋼筋籠，在柱子鋼筋籠的外圍設置模板，再向模板內進行澆筑，所述模板為本發明的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板。
[0019]本發明具有下述優點:
[0020]1、本發明的柱子模板采用水泥基材料或者金屬質材料由3d打印成型，節省了木材，有利于保護環境。
[0021 ] 2、本發明的柱子模板省去了木模的加工和現場安裝過程，節省工時，提高了施工效率。
[0022]3、本發明的柱子模板與澆注的柱子形成整體，省去了拆除模板，清洗模板的工序。采用該一體化模板澆注的柱子具有整體性好、牢固可靠、成本低的優點。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例的一體化柱模板示意圖。
[0024]圖2為本發明實施例的一體化柱模板縱剖面示意圖。
[0025]圖3為本發明實施例的一體化柱模板橫剖面示意圖。
[0026]圖4為本發明實施例的柱子鋼筋籠不意圖。
[0027]圖例說明:1、柱子鋼筋籠；11、柱子縱向鋼筋；12、柱子箍筋；2、一體化柱子模板；21、管壁;22、加強肋。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本實施例的一體化柱子模板2為3d打印而成的管狀結構，其縱剖面如圖2所示，其橫剖面如圖3所示。打印成型的管狀結構由管壁21和加強肋22組成。
[0029]本實施例中，加強肋22設置在管壁21內側，加強肋22為連續分布的環形，繞管壁21的內側周向布置，整體上加強肋22為多道，沿管壁21的軸向依次排布。作為另一種實施方式，加強肋螺旋布置。
[0030]加強肋22也可以在管壁21的外側或同時在內外兩側設置加強肋，如果采用較大的壁厚，也可以不需要加強肋。
[0031]管壁21的厚度可以均勻分布，做為優化的方式，管壁21的厚度從下到上(指使用狀態的方向)逐漸變薄。
[0032]本實施例中，一體化柱子模板2的打印材料為水泥基砂漿，水泥基砂漿結硬后管狀結構具有一定剛度和強度，與柱子的材質更具有兼容性，一體化柱子模板的打印材料也可以為金屬質材料或者塑料等其他適合3d打印的材料。
[0033]打印成型的管狀結構的橫斷面可以是矩形、圓形或者多邊形。本實施例采用矩形，打印成型的一體化柱子模板上可以根據需要設置各種供安裝及運輸用的孔洞或者預埋件。
[0034]施工時，先捆扎圖4所示的柱子鋼筋籠I，具體包括柱子縱向鋼筋11以及繞置在其上的柱子箍筋12，澆注混凝土之前，將3d打印的一體化柱子模板套住柱子鋼筋籠I，將一體化柱子模板2適當固定后，向管狀結構內注入混凝土，注入的混凝土與柱子鋼筋籠I及一體化柱子模板2結合于一體形成鋼筋混凝土柱子，如此施工的柱子沒有傳統柱子施工時的脫模工序。
[0035]以上所述僅為本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本發明原理的技術方案均屬于本發明的保護范圍。對于本領域的技術人員而言，在不脫離本發明的原理的前提下進行的若干改進應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于3d打印的混凝土饒注用一體化柱子模板，其特征在于，為3d打印加工成的一體化管狀結構。2.如權利要求1所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述一體化管狀結構包括管壁和分布在管壁上的加強肋。3.如權利要求2所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述加強肋位于管壁內側和/或管壁外側。4.如權利要求1所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述一體化管狀結構的橫斷面為圓形、橢圓形或者多邊形。5.如權利要求4所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述一體化管狀結構的橫斷面為矩形。6.如權利要求1所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述一體化柱子模板的材質為金屬、塑料或混凝土。7.如權利要求6所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述混凝土由水泥基砂漿結硬后形成。8.如權利要求2所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述加強肋為環形，沿管壁周向分布。9.如權利要求2所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板，其特征在于，所述環形為連續分布或間斷分布。10.—種柱子澆筑方法，包括綁扎柱子鋼筋籠，在柱子鋼筋籠的外圍設置模板，再向模板內進行澆筑，其特征在于，所述模板為權利要求1?9任一項權利要求所述的基于3d打印的混凝土澆注用一體化柱子模板。
【文檔編號】E04G13/02GK105926935SQ201610334984
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】張愛暉, 王海龍, 孫曉燕
【申請人】浙江大學