一种速装式高抗力柱免拆模板

本发明属于建筑结构，具体涉及一种速装式高抗力柱免拆模板。

背景技术：

1、混凝土结构是当今世界上应用最为普遍的结构形式之一，而模板是新浇混凝土成型必不可少的支撑部件，决定混凝土施工的速度、质量及造价。目前混凝土浇筑模板主要采用木制或钢制模板，当混凝土达到设计强度后即被拆除，不参与后期服役承载，属于临时模板，而且模板大多重复使用2～3次就被废弃，造成资源的极大浪费。

2、与临时模板不同，采用超高性能混凝土(uhpc)、水泥基复合材料(ecc)等高性能混凝土材料预制成不再拆除的免拆或者永久模板，除了在施工阶段能起到支撑定型作用以外，还在结构服役阶段与现浇混凝土形成组合截面，共同受力。因此，永久模板既可简化施工工序，又可以提高建筑物的结构抗力(承载力、抗震、抗爆、抗冲击性能)和耐久性，缩短施工周期，降低工程造价。

3、目前高性能混凝土免拆模板仍处于初步研究阶段，还不够完善，存在一系列问题，如模板组件拼接方式较为复杂，连接可靠度不高，容错率低，安装费时，模板与后浇混凝土截面容易发生剥离等问题。因此设计合理可靠的拼接方式是模板是否广泛应用的核心技术。现有的免拆模板的拼接方式和存在的问题主要有：

4、一、在免拆模板中设置预埋件，然后拼装时通过焊接连接，如采用预埋焊接件连接方法的文献(吴香国.基于耐久性的超高性能纤维改性混凝土叠合墩柱设计概念[j].华北水利水电学院学报,2012,33(06):73-77.doi:10.19760/j.ncwu.zk.2012.06.017.)。但由于接缝处的焊点过多，需要耗费大量的时间焊接，工期较长，而且设置预埋件增加模板制备难度。

5、二、在免拆模板中设置预埋件，然后拼装时通过湿接的方式连接，如中国专利申请“基于ecc永久模板螺栓定位的型钢混凝土巨柱及施工方法(申请号：202210276298.3，公开日：2022-06-28)”通过预留连接筋湿接。但由于接缝处的仍然需要浇筑混凝土以及需要养护，需要耗费大量的时间，工期较长，同样设置预埋件增加模板制备难度。

6、三、预制免拆模板时在接缝处设计连接企口，在企口处设置预留孔或者后期打孔，用于螺栓锚固连接，或者直接采用企口连接：中国专利申请“一种装配成型的uhpc免拆柱模板及其成型方法(申请号：202210045520.9，公开日：2022-04-12)”中的uhpc模板在企口处打孔，中国实用新型专利“一种榫卯组合式超高性能混凝土永久模板(专利号：202120775316.3)”中的模板采用企口连接。但由于模板一般较薄，而接缝处的企口为模板厚度的一半，因此拆除免拆模板的模具时非常容易开裂，企口位置连接强度过低，预留孔不管浇筑或者脱模，均比较困难，并且预留孔在螺栓预紧或者后期打孔时均容易引发企口处的模板开裂，导致模板在接缝处极易连接失效，引发溃模漏浆。模板企口处开孔，除了增加预制难度，而且当孔与孔之间出现错位时，螺栓将难以穿过预留孔，容错率比较低，拼装精度要求非常高，导致模板装配效率大幅度下降。

7、基于上述问题，急需设计一种连接可靠，容错率高，快速连接装配的高抗力免拆模板。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种快速装配免拆模板，模板拼装块为统一规格的拼装单元，减少拼装块的预制难度，模板内侧设置的水平加密的齿状肋，既可以增加模板的刚度，又可以增强与内部混凝土的连接，通过特定且统一规格的槽形扣件连接固定相邻模板，以小量的连接件快速简便的装配成整体模板。

2、本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种速装式高抗力柱免拆模板，包括拼装块和连接扣件，拼装块的内侧面环四周边缘设置用于挂扣的半齿状肋，拼装块组合的时候，相邻两块拼装块边缘的半齿状肋就组成一个完整的齿状肋，所述半齿状肋侧面开设多个半圆槽或半椭圆槽，边缘角部位置开设四分之一圆槽或四分之一椭圆槽；所述连接扣件包括槽形扣件和锚固栓，所述槽形扣件中部开设栓孔，所述拼装块拼装成模板后，锚固栓穿过拼装块上所开设圆槽(半圆槽或四分之一圆槽)拼装形成的组合孔结合槽形扣件连接固定拼装块，拼装形成整体免拆模板。

3、进一步地，所述拼装块的形状包括l形拼装块、板形拼装块、圆弧形拼装块。

4、进一步地，所述拼装块的内侧设置均匀布置的齿状肋，齿状肋为梯形截面，走向与构件长度方向垂直。

5、进一步地，所述锚固栓采用螺杆与槽形扣件上带螺纹栓孔的组合或直接采用铆钉的方式铆合。

6、进一步地，所述槽形扣件由钢板型压而成，为一种梯形槽，梯形槽与齿状肋的横截面匹配吻合。

7、进一步地，为了更好的实现槽形扣件的楔合效果，齿状肋横截面的梯形腰与高的夹角α在5°～45°取值。

8、进一步地，齿状肋横截面的梯形腰与高的夹角α优选在5°～30°取值。

9、进一步地，所述槽形扣件梯形槽的两侧翼板中部开设横向梯形槽口，横向梯形槽口同样与齿状肋匹配吻合。

10、进一步地，所述拼装块采用uhpc、ecc等材质，槽形扣件采用冲压高强碳钢，锚固栓采用不锈钢或者铝材质等耐腐蚀金属。

11、本发明具有以下有益效果：

12、与现有技术相比，本发明所采用的拼装块和槽形扣件均为同一种规格的构件，工厂加工简便，造价低。现场安装时，只要将拼装块装配，只需要少量的螺栓或者铆钉从拼装块的外侧穿过组合孔与槽形扣件锚紧，拼装块之间自动挤紧连接，安装速度非常高效，而且采用铆钉203作为锚固件更加快装配速度。在拼装块的拼缝面开设的半圆槽或四分之一圆槽合成组合孔，相比闭合孔，组合孔装配容错率更高。

13、模板内侧设置水平向齿状肋以减少模板的重量，同时增加模板的刚度，还有增加模板与内部混凝土的结合强度。拼接缝处采用两个半齿状肋合成全齿状肋，锚固连接方式更加统一，并且可以对拼装块在沿水平的齿状肋对半切割，形成短切拼装块，加工方便快捷。

14、综上所述，本发明组件数量少，规格统一，连接件设计合理，使用的连接件数量少，安装更加简便快捷，在结构柱的浇筑和加固上具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：包括拼装块和连接扣件，拼装块的内侧面环四周边缘设置用于挂扣的半齿状肋，拼装块组合的时候，相邻两块拼装块边缘的半齿状肋就组成一个完整的齿状肋，所述半齿状肋侧面开设多个半圆槽或半椭圆槽，边缘角部位置开设四分之一圆槽或四分之一椭圆槽；所述连接扣件包括槽形扣件和锚固栓，所述槽形扣件中部开设栓孔，所述拼装块拼装成模板后，锚固栓穿过拼装块上所开设半圆槽或四分之一圆槽拼装形成的组合孔结合槽形扣件连接固定拼装块，拼装形成整体免拆模板。

2.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述拼装块的形状包括l形拼装块、板形拼装块、圆弧形拼装块。

3.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述拼装块的内侧设置均匀布置的齿状肋，齿状肋为梯形截面，走向与构件长度方向垂直。

4.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述锚固栓采用螺杆与槽形扣件上带螺纹栓孔的组合或直接采用铆钉的方式铆合。

5.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述槽形扣件由钢板型压而成，为一种梯形槽，梯形槽与齿状肋的横截面匹配吻合。

6.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：为了更好的实现槽形扣件的楔合效果，齿状肋横截面的梯形腰与高的夹角α在5°～45°取值。

7.一种根据权利要求6所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：齿状肋横截面的梯形腰与高的夹角α优选在5°～30°取值。

8.一种根据权利要求1所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述槽形扣件梯形槽的两侧翼板中部开设横向梯形槽口，横向梯形槽口同样与齿状肋匹配吻合。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述速装式高抗力柱免拆模板，其特征在于：所述拼装块采用uhpc、ecc材质，槽形扣件采用冲压高强碳钢，锚固栓采用不锈钢或者铝材质等耐腐蚀金属。

技术总结
本发明公开了一种速装式高抗力柱免拆模板，包括拼装块和连接扣件，拼装块的内侧面环四周边缘设置用于挂扣的半齿状肋，所述半齿状肋侧面开设多个半圆槽或半椭圆槽，边缘角部位置开设四分之一圆槽或四分之一椭圆槽；所述连接扣件包括槽形扣件和锚固栓，所述槽形扣件中部开设栓孔，所述拼装块拼装成模板后，锚固栓穿过拼装块上所开设圆槽拼装形成的组合孔结合槽形扣件连接固定拼装块，拼装形成整体免拆模板。本发明通过少量的螺栓或者铆钉从拼装块的外侧穿过组合孔与槽形扣件锚紧，拼装块之间自动挤紧，装配成整体免拆模板，在建筑和桥梁结构墩柱的现场浇筑以及原有墩柱的抗震、抗爆、抗冲击、抗冲刷加固等工事，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：彭永,李翔宇,王子国,田占东,余双洋,孙宇雁
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23