用于固定线材型模板的设备以及使用该设备构造混凝土结构的方法.pdf

本发明公开了一种用于固定线材型模板的设备以及使用该设备构造混凝土结构的方法。所述模板固定设备包括：柔性线材110，所述柔性线材的每一条具有通过所述模板支承的两端，同时在所述模板之间延伸以保持所述模板之间的间距；固定到所述模板1和2的一个1上的线材固定构件130，每条线材的一端固定到所述线材固定构件130上；以及固定到多个竖直构件4上的拉伸装置120，所述竖直构件4平行布置在所述模板1和2的另一个2上，每条线材的另一端连接到所述拉伸装置，从而所述拉伸装置拉伸所述线材，其中可通过使用所述线材的张力保持所述模板之间的间距。当构造诸如护墙和亭舍的混凝土结构时，所述设备能够保持所述模板之间的间距，从而能够仅在单一工序中构造所述混凝土结构，而不受所述模板的高度以及浇注混凝土时出现的所述模板变形导致混凝土厚度增加的影响。

1.  一种用于固定线材型模板的设备，所述设备包括：
一对模板1和2，以模板间的预定间距竖起所述模板，以通过布置加强筋和浇注混凝土来构造混凝土结构10；以及
间隔装置，其用于保持所述模板1和2之间的间距，
其中所述间隔装置包括柔性线材110，所述柔性线材的每一条具有通过所述模板支承的两端，同时在所述模板之间延伸以保持所述模板之间的间距。

2.  根据权利要求1所述的设备，还包括：
固定到所述模板1和2的一个1上的线材固定构件130，每条线材的一端固定到所述线材固定构件130上；以及
固定到多个竖直构件4上的拉伸装置120，所述竖直构件4平行布置在所述模板1和2的另一个2上，每条线材的另一端连接到所述拉伸装置上，以便所述拉伸装置拉伸所述线材，
其中可通过使用所述线材的张力保持所述模板之间的间距。

3.  根据权利要求2所述的设备，其中，所述线材拉伸装置可转动地安装在所述竖直构件上，并且包括绕线器122和制动器123，所述绕线器具有线材连接器122a以缠绕和拉伸所述线材，所述制动器限制所述绕线器122，使得所述绕线器仅沿一个方向旋转。

4.  根据权利要求3所述的设备，其中，所述制动器包括棘轮123a和棘爪123b，所述棘轮123a形成在所述绕线器的一端，所述棘爪与所述棘轮接合以限制所述棘轮的旋转，使得所述棘轮仅沿预定方向旋转。

5.  根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述绕线器通过具有侧壁的底座121固定到所述竖直构件上，所述绕线器的两端可转动地连接到所述侧壁上。

6.  根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述竖直构件包括一对通过横向构件4c彼此连接的U型截面的型钢4a和4b，所述绕线器设置在该对U型截面的型钢之间并具有分别可转动地固定到所述U型截面型钢的两端，所述棘爪安装在所述U型截面型钢的一个上。

7.  根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述竖直构件包括一对U型截面的型钢4a和4b，所述对U型截面型钢通过横向构件4c彼此连接并具有多个绕线器安装孔4d，所述绕线器由从一个U型截面型钢延展到另一U型截面型钢的杆制成，并且通过绕线器固定装置可拆卸地插入所述绕线器安装孔中。

8.  根据权利要求7所述的设备，其中，所述绕线器固定装置包括形成在所述绕线器一端的销孔122d和插入所述销孔中的定位销124，以防止所述绕线器与所述竖直构件脱开。

9.  根据权利要求8所述的设备，其中，所述制动器的所述棘轮形成在所述绕线器的另一端上，所述棘爪安装在支承板125上，所述绕线器延伸通过所述支承板。

10.  一种使用用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的方法，所述方法包括如下步骤：
(S10)在将线材固定构件130安装在内模板1上并且将柔性线材的一端固定到每个线材固定构件130之后，竖起所述内模板1；
(S20)布置加强筋11，以加强所述混凝土结构的强度；
(S30)在外模板2上安装多个线材拉伸装置120，并竖起所述外模板，同时保持所述内和外模板之间的预定间距；
(S40)在将所述线材的另一端连接到所述线材拉伸装置之后，使用所述线材拉伸装置拉伸所述线材以保持所述内和外模板之间的间距；以及
(S50)在所述内和外模板之间浇注混凝土。

用于固定线材型模板的设备以及使用该设备构造混凝土结构的方法
技术领域
本发明涉及一种用于固定线材型模板的设备以及使用该设备构造混凝土结构的方法，更具体地，涉及一种用于固定线材型模板的设备以及使用该设备构造混凝土结构的方法，当构造混凝土结构时，其能够保持模板之间的间距而无需弯曲和切割加强筋，从而能够在不受模板的高度和混凝土的厚度的影响下通过单一工序构造混凝土结构。
背景技术
一般地，在建筑物和土木工程的建造中，用于形成各种立柱、墙壁等的最通常方法是在所形成的具有预期形状的模板中浇注和固化混凝土。在该方法中，模板用作框架。
如图1中所示，对应于例如护墙等混凝土结构10的厚度竖起一对模板1和2，然后将约束杆11设置在模板1和2之间。接下来，将混凝土12浇注并固化在模板1和2之间，从而建造出如护墙的混凝土结构10。
如上所述，其中浇注混凝土12的该对模板之间应具有保持在预期尺寸之内的距离，直到混凝土的固化结束。用于固定线材型模板的设备20用于保持模板之间的距离。
传统的模板固定设备使用各种紧固螺栓和间距保持构件。
如图2中所示，根据传统技术的模板固定设备20包括紧固螺栓21、用作间距保持构件的分离螺纹锚杆(称为螺杆)22、以及用于固定模板1和2的锥形螺母23。与螺杆22两端以螺杆装配的锥形螺母23能够支承模板1和2的内表面，然后紧固螺栓21从模板1和2的外部延伸通过模板1和2，以便与锥形螺母23形成螺纹连接。接下来，将垫圈安装在紧固螺栓21的一端上，然后将蝶型螺母24与紧固螺栓21以螺纹连接。由此，通过与紧固螺栓21形成螺纹连接的蝶型螺母24将模板1和2固定，同时其间具有得以保持的间距。
在传统的模板固定设备中，存在的不便之处在于：锥形螺母23应被移去。为了解决上述问题，已经提出了无需使用锥形螺母的模板固定设备。
然而，根据传统技术的模板固定设备具有如下问题。当螺杆22安装在模板1和2之间时，螺杆22与设置在模板1和2之间的加强筋11相干扰。由于螺杆22不是柔性而是刚性的，所以必须将加强筋11弯曲或切断，如通过图1中的圆圈标记的。换句话说，由于很难容易地安装螺杆，工人必须非常注意螺杆22的安装以避免螺杆22与加强筋11发生干扰。此外，在螺杆22与加强筋11发生干扰的情况下，应将加强筋11弯曲或切断。因此，螺杆的安装是非常困难和不便的。加强筋11的数量和布置是预先设计的，以便根据结构力学构造如护墙等的混凝土结构10。当因为螺杆22的干扰而弯曲和切割加强筋11时，如护墙的混凝土结构10的结构刚度降低，并导致混凝土结构10受到破坏。
在混凝土结构的构造期间，当通过螺杆22支承模板1和2时，模板能够在一定程度上承受混凝土的侧压力。另一方面，当建造大约4m高的护墙、亭舍和桥时，不能保持高度超过4m的模板之间的距离。因此，不能一次性地构造出混凝土结构，而是两次或多次地构造。如图3中所示，竖起半混凝土结构高度的模板，然后将混凝土浇注在模板中，以便构造第一混凝土结构10a(S10)。接下来，在第一混凝土结构10a上竖起一对模板，然后将混凝土浇注在模板中，以便构造第二混凝土结构10b。由此，完成具有完整高度的混凝土结构。
发明内容
技术问题
然而，根据混凝土结构的传统构造方法，由于分两次或更多次浇注混凝土，所以固化时间比一次性浇注混凝土的方法的时间更长，从而构造混凝土结构需要很多时间。在考虑结构方面时，关注的是第一和第二混凝土结构10a和10b的这种结构形式可能是脆弱的并可能被破坏。此外，由于在第一和第二混凝土结构10a和10b之间产生不连续的部分10c，所以存在外观较差的不利情况。
技术方案
因此，已作出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，本发明的目的是提供一种用于固定线材型模板的设备以及用于构造混凝土结构的方法，在混凝土结构的构造期间，其能够基于初始设计说明保持加强筋的布置，同时防止混凝土结构由于混凝土结构的侧压力而膨胀。
本发明的另一目的是提供一种使用用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的方法，不管混凝土结构的高度和厚度如何，该方法能够保持一对模板之间的距离，从而使得在一次浇注工序中构造混凝土结构是可能的。
有益效果
在用于固定线材型模板的设备和用于使用根据本发明的该设备构造混凝土结构的方法中，支承内和外模板的线材具有柔性。即使根据混凝土结构的设计说明而布置的加强筋与线材产生干扰，线材也能基于其柔性而通过加强筋。因此，无须弯曲或切断加强筋。此外，由于加强筋的布置偏离了初始设计说明，所以保持混凝土结构的强度是可能的。由此，能够防止由过失性的工作引起的混凝土结构的破坏。此外，能够省去弯曲或切割加强筋的不必要工序。
另一方面，不管混凝土结构的高度如何，内和外模板之间的距离都能够得以保持。在高混凝土结构的情况下，可通过一次性浇注混凝土而不是分两次浇注混凝土来构造混凝土结构。因此，用于浇注混凝土的时间明显减少。此外，由于在混凝土结构中不存在不连续部分，所以能够改进混凝土结构的外观。
附图说明
通过下文结合附图的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是显示根据传统技术的混凝土结构的剖视图；
图2是显示根据传统技术的用于固定模板的设备的放大视图；
图3是图示用于根据传统技术构造混凝土结构的工序的视图；
图4是显示根据本发明第一实施例的用于固定线材型模板的设备的透视图；
图5是图示根据本发明第一实施例的用于固定线材型模板的设备的安装的视图；
图6是显示根据本发明第二实施例的用于固定线材型模板的设备的透视图；
图7是显示根据本发明第三实施例的用于固定线材型模板的设备的分解透视图；
图8是图示根据本发明第三实施例的用于固定线材型模板的设备的安装的视图；以及
图9是图示使用根据本发明的用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的工序的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。
在根据本发明的用于固定线材型模板的设备中，线材延伸通过一对模板并使用张力保持该对模板之间的距离。
使用根据本发明的用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的方法包括如下步骤：安装一个模板、固定线材的一端、布置加强筋、安装另一模板、固定线材的另一端、拉伸线材、以及浇注混凝土。
本发明的实施方式
实施例1
如图4和图5中所示，根据本发明的用于固定线材型模板的设备100包括柔性线材和拉伸装置120，该线材的一端固定到第一模板1，而另一端通过第二模板支承，线材在第一和第二模板1和2之间延伸，该拉伸装置120用于拉伸线材110，以便保持第一和第二模板1和2之间的距离。
首先，将多个横向构件3和竖直构件4安装在模板1和2的外表面上，以便加强模板1和2的强度。例如，横向构件3可包括杆或管，竖直构件4可具有一对U型截面的型钢4a和4b以及分别连接该U型截面的型钢4a和4b的横向连接构件4c。
线材110由柔性材料制成，其能够穿过加强筋11，即使它们与布置在诸如护墙的混凝土结构中的加强筋11发生干扰，也无需弯曲或切断加强筋。线材110通过线材固定构件130固定到第一模板1。每个线材固定构件130可以是杆或板，并且其中形成有线材固定凹槽131。具有不同直径的锁钳131a形成在线材固定凹槽131中。因此，每条线材110的一端通过锁钳131a打结和锁定。
线材拉伸装置120设有焊接到竖直构件4的底座121、可转动地安装在底座121上并缠绕线材110的另一端以便拉伸线材110的绕线器122、以及用于固定其上缠有线材的绕线器122的制动器123。
底座121设有板形竖直固定构件121a、连接到该竖直固定构件121a的横向构件121b、以及在横向构件121b两侧形成的侧壁121c和121d。
绕线器122具有圆柱体形状，设置在两个侧壁121c和121d之间。绕线器122具有可转动地连接到侧壁121c和121d上的两端以及通过例如扳手的工具连接到绕线器122的诸如六角头螺栓122b的线材连接器122a。在将线材固定到线材连接器122a的情况下，当绕线器122转动时，线材110缠绕在绕线器122上并被拉伸。可将线材连接器122a弯曲成字母“L”的形式，从而将线材的一端连接到线材连接器122a。
制动器123包括安装在绕线器122一端(延伸通过底座121的侧壁121c)上的棘轮和限制棘轮123a旋转的棘爪123b。
在根据本实施例的用于固定线材型模板的设备中，由于线材110是柔性的，所以尽管布置在混凝土结构中的加强筋11不被切割或弯曲，线材110也能够通过加强筋11。
实施例2
如图6中所示，根据本实施例，绕线器122设置在竖直构件4的两个U型截面的型钢4a和4b之间而无需使用单独的底座，绕线器122的两端分别连接到两个U型截面的型钢4a和4b上，从而绕线器122旋转。制动器123安装在U型截面的型钢4b上。制动器123的操作原理与如上关于实施例1所述的制动器相同。根据本实施例，由于不使用单独底座，所以能够降低制造成本。此外，使用单独底座将绕线器122连接到竖直构件4的工序可被省去。
实施例3
在根据本实施例的用于固定线材型模板的设备中，线材拉伸装置120选择性地安装在竖直构件4的预期位置。在诸如护墙的混凝土结构10中，当浇注混凝土时，侧压力从下部到上部增加。因而，线材110在混凝土结构的下部设置得比上部密。此外，可根据混凝土结构10的高度和厚度改变线材110之间的距离。如果如关于实施例1和2所述，很多线材拉伸装置120固定安装在竖直构件4上，那么一些线材拉伸装置120可能不被使用，并且这些线材110可能没有分别安装在预期位置。本实施例能够解决上述的缺点。
如图7和图8所示，在根据本实施例的用于固定线材型模板的设备中，在竖直构件4的U型截面的型钢4a和4b中形成多个绕线器安装孔4d。将绕线器122选择性地单独安装在绕线器安装孔4d的一个中。绕线器122一般具有圆柱体形状，阶梯部分122c靠近其一端形成为比绕线器122的剩余部分具有更小的直径。将阶梯部分122c插入U型截面的型钢4B中，使得绕线器122在U型截面的型钢4a和4b之间刚性延展。绕线器122以如下方式安装在U型截面的型钢4a和4b之间，即绕线器122的一端延伸通过竖直构件4的U型截面的型钢4a并插入到U型截面的型钢4b中。然后，将定位销124插入形成在绕线器122一端的销孔122d中。由此，绕线器122被可转动地固定到竖直构件4。定位销124和销孔122d不限定于附图中所示的形状，因而可具有任意形状，只要它们能够将绕线器122固定到竖直构件122上即可。
此时，将制动器123的棘轮123a安装在绕线器122的另一端上，将棘爪123b可转动地固定到独立支承板125并与该独立支承板125一起安装在U型截面的型钢4a上。如上所述，绕线器122延伸通过支承板125、U型截面的型钢4a和4b、以及垫圈126，并通过定位销124可转动地固定。
线材连接器122a可以是杆，如上面关于第一实施例所述，或者可以是在绕线器122中打的孔，如图7和图8中所示。
线材固定构件130可通过诸如螺栓、夹钳等连结构件(图中未示)固定到模板1，或者可通过拉伸装置120的张力保持处于固定状态而无需使用单独的连接构件。
在下文中，将参照图9对使用根据本发明的用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的方法进行描述。为方便起见，将对使用根据第三实施例的用于固定线材型模板的设备构造混凝土结构的方法进行描述。
安装内模板S10：竖起内模板1以便构造混凝土结构。此时，将横向构件3、竖直构件4以及线材固定构件130连接到内模板1，并且将线材110的一端固定到线材固定构件130。
布置加强筋S20：布置多个加强筋11以便保持混凝土结构10的强度。根据混凝土结构10的大小和面积，加强筋11的布置是可变的，因而不对其进行特别限定。
安装外模板S30：根据混凝土结构10的设计竖起外模板2。此外，在根据设计混凝土结构10的结构力学下，将用于固定线材型模板的设备的线材拉伸装置120安装在竖直构件4上。特别是，如图7和图8中所示，将绕线器122和支承板125与竖直构件4以如下方式装配到一起，即将支承板125固定到竖直构件4上以对应安装孔4d，绕线器122延伸通过支承板125和竖直构件4的安装孔4d。
安装和拉伸线材S40：当内和外模板1和2的安装以及加强筋11的布置已经完成时，将线材110的一端固定到线材拉伸装置120。此时，在加强筋11布置在线材110的路径上的情况下，线材110是柔性的并绕过加强筋11。因此，可在不弯曲和切断加强筋11的情况下安装线材110。在线材110的安装完成后，通过使用诸如扳手等工具旋转六角头螺栓122b，由此棘轮123a与六角头螺栓122b一起旋转，从而将线材110缠绕在绕线器122上。由此，线材100被拉伸以便使内模板1和外模板2保持竖直。尽管线材缠绕在绕线器上，但是棘爪123b并不限制棘轮123a的旋转。然而，当棘轮123a停止其转动时，棘爪123b限制棘轮123a的旋转，以防止绕线器122再旋转。
浇注混凝土S50：当模板1和2以及间距保持设备100的安装已经完成时，将混凝土浇注在模板1和2之间，从而构造混凝土结构。当浇注和固化混凝土时，侧压力可能从混凝土施加到模板，从而导致模板膨胀。然而，间距保持设备100保持模板1和2之间的距离，并防止模板1和2膨胀。可通过仅一次性地浇注混凝土便构造例如高于4m的高混凝土结构10。
工业实用性
本发明被应用于用于构造例如建筑物、路基路面结构等混凝土结构的模板。与传统的模板固定设备相比，可以低成本地制造所述用于固定模板的设备。此外，由于使用该模板固定设备的方法可易于应用于传统的技术水平，所以该方法具有高工业实用性。另外，由于随着工业的发展，混凝土结构的新建和重建频繁进行，所以本发明将对建筑业产生非常深远的影响。
尽管已经为了示例目的对本发明的优选实施例进行了描述，但是本领域的技术人员将会理解在不偏离如附带的权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。
附图标记如下：
1、2：模板         3：横向构件
4：竖直构件        10：混凝土结构
100：间距保持设备  110：线材
120：拉伸装置      121：底座
122：绕线器        123：制动器
124：定位销        125：独立支承板