[发明专利]预应力混凝土空心方桩及其成型模具

说明书

技术领域：

本发明涉及混凝土桩及其成型模具，特别是预应力混凝土空心方桩及其成型模具。

背景技术：

现有预应力混凝土空心方桩及其成型模具，如中国专利“预应力高强混凝土方桩及其制造方法和成型模具”，专利号为200710068545.6，预应力高强混凝土方桩包括钢筋笼，混凝土；其两端设有与钢筋笼连接的方形金属端板，两方形金属端板四边设焊接坡口，中央是圆孔，圆孔与四边间对称地设有穿线孔和张力孔；钢筋笼的箍筋呈螺旋状连续地焊接在主筋上；桩体和端板的外形呈方形，其四个角为一大一小的两对圆弧，其圆弧角为一对圆弧角90°、圆弧半径25-30mm，另一对圆弧角90°、圆弧半径5-10mm；桩心是与端板中央圆孔直径相同的圆筒形的中孔。用该专利的成型模具制成的预应力高强混凝土方桩，其桩体中的钢筋笼中的主筋是均匀分布在桩体边沿处的混凝土中的，主筋作用在桩体内的混凝土中的张拉应力也是均匀分布的，由于整个桩的横切面是不对称设计，两对圆弧角处所用的混凝土是不同的，导致各主筋外包裹的混凝土保护层厚薄不均，从而使桩体存在明显缺陷，影响了预应力混凝土方桩的外形美观和质量。相应地，预应力高强混凝土方桩成型模具的结构为：包括上模和下模，上模与下模的内腔横截面呈三角形，上模与下模扣合后形成的成型模具内腔为正方形，正方形的四个角为一大一小的两对圆弧，其圆弧角为一对圆弧角90°、圆弧半径25-30mm，另一对圆弧角90°、圆弧半径5-10mm。上模与下模由若干吊紧螺栓固定，吊紧螺栓为细牙螺栓，其螺距为1.5mm，由于螺距小，吊紧螺栓的折装效率低，采用风炮安装时，吊紧螺栓的齿面上承受的冲击力大易损坏，在吊装上模与下模时，吊紧螺栓首先触地，加上上模与下模的自身重量的作用，也极其容易造成吊紧螺栓的损坏，增加了用户的使用成本。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桩体成型放张后的主筋的张拉应力相近、主筋上的包裹的混凝土保护层均匀、桩体强度高的预应力混凝土空心方桩以及吊紧螺栓的折装效率高、使用寿命长、成本低的预应力混凝土空心方桩成型模具。

本发明的解决方案：预应力混凝土空心方桩，包括方形桩体和方形金属端板，方形桩体含有钢筋笼、混凝土，方形桩体的轴向有一个贯通的中心圆孔，方形金属端板设置在方形桩体的两端，与方形桩体上的中心圆孔相对应，方形金属端板上也设有中心圆孔，方形金属端板的周边上设有焊接坡口，方形金属端板上对称地设有锚固孔；钢筋笼包括主筋和箍筋，箍筋呈螺旋状焊接在主筋上；方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，便于预应力混凝土空心方桩在加工过程中桩体能顺利地从其加工模具中脱模，同时能保证不损坏桩体的角边。

方形桩体的角边处的圆弧最外侧到钢筋笼角部的主筋的外侧的距离等于方形桩体的周边到钢筋笼直角边的主筋外侧的距离，保证了钢筋笼各主筋外包裹的混凝土保护层厚薄均匀，桩体成型放张后的主筋的张拉应力一致，桩体美观、强度高。

方形桩体的角边处的圆弧最外侧到钢筋笼角部的主筋的外侧的距离，也即是方形桩体角边的圆弧半径为10-40毫米。

同一个方形桩体的四个角边的圆弧半径之间的误差小于2毫米，误差越小，钢筋笼备主筋外包裹的混凝土保护层厚度越均匀，方形桩体成型放张后的主筋的张拉应力越一致，方形桩体强度越高，不致于使方形桩体产生弯曲变形而出现裂缝。

相应地，预应力混凝土空心方桩成型模具的结构为：包括上模、下模、锁扣装置、吊紧螺栓，上模、下模的内腔横截面呈三角形，上模与下模扣合后形成的成型模具内腔的横截面的形状为正方形，正方形的四个内角边均为半径相等的圆弧内角边。

正方形的四个内角边的圆弧半径为10-40毫米。

正方形的四个内角边的圆弧半径之间的误差小于2毫米。

在上模与下模接合处的上模与下模上分别对称安装了吊环，便于对预应力混凝土方桩成型模具进行折装、吊运，吊环与预应力混凝土方桩成型模具的两端面之间的距离为预应力混凝土方桩成型模具全长的0.2-0.25倍。保证预应力混凝土方桩成型模具在进行折装、吊运时不产生较大的弯曲变形。

在上模与下模接合处设有定位销，使上模与下模能准确定位，保证了预应力混凝土空心方桩的加工质量。