用于形成支撐結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于形成具有中央中空部分的細(xì)長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括沿水平方向設(shè)置長(zhǎng)形芯部件，然后通過將第一張緊部件定位在第一末端形成芯組件，其中該第一張緊部件包括張緊元件，張緊元件沿著該芯部件的外部，從該芯部件的第一末端延伸至位于該芯部件的第二末端的第二張緊部件處。外部模具組件連接至位于該第一和第二張緊部件之間的芯組件，以形成模具與芯組件結(jié)合體，同時(shí)形成圍繞并沿著該中央芯部件延伸的腔，多個(gè)張緊元件延伸穿過該腔。隨后該張緊元件被張緊，該模具與芯組件結(jié)合體定位在豎直方向，并將混凝土注入該長(zhǎng)形芯部件和外部模具組件之間的腔內(nèi)。
【專利說明】用于形成支撐結(jié)構(gòu)的方法和系統(tǒng)
[0001]優(yōu)先權(quán)文件
本申請(qǐng)要求申請(qǐng)?zhí)枮?201 1901 350，題目為 “METHOD AND SYSTEM FOR FORM ING ASUPPORT STRUCTURE”，于2011年4月11日提交的澳大利亞臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過參考引入此處。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及形成中空支撐結(jié)構(gòu)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，本發(fā)明涉及由混凝土形成中空支撐結(jié)構(gòu)，用于在交通和路燈，道路標(biāo)示和電力傳輸?shù)葢?yīng)用中作為柱子。
【背景技術(shù)】
[0003]已知環(huán)形中空混凝土柱子在應(yīng)用時(shí)的長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)30米。構(gòu)建這些中空柱子的方法涉及旋轉(zhuǎn)工藝，其中使用離心力將濕的混凝土混合物分散到水平布置的模具的內(nèi)表面。將混凝土放入緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的模具中，該模具隨后轉(zhuǎn)動(dòng)，擠掉多余的水，最后在內(nèi)表面展開擠壓的混凝土。
[0004]雖然形成中空混凝土柱子的方法具有優(yōu)點(diǎn):由于離心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得該柱子的混凝土壁是致密且強(qiáng)硬的，但是在這個(gè)過程中也存在很多嚴(yán)重的缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是該柱子的壁厚缺乏一致性，一個(gè)柱子和另一個(gè)柱子的壁厚不同。該旋轉(zhuǎn)過程首先涉及在完全組裝之前將混凝土放入該模具內(nèi)。然后操作員準(zhǔn)確確定將多少混凝土放置在模具的任意具體部分，這會(huì)導(dǎo)致一定程度的變化。
[0005]在很多標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中，例如電信或輸電桿，需要柱子是錐形的，當(dāng)該模具轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，混凝土不總是均勻地圍繞并沿著該模具均勻配置。在這些情況下，混凝土將在離心力的作用下沿著錐形輪廓分布至該模具較厚的末端阻力最小處。這將導(dǎo)致由于厚度不均，該柱子不具有均勻彎曲的能力。該旋轉(zhuǎn)工藝與預(yù)應(yīng)力過程結(jié)合使用，厚度的變化很可能導(dǎo)致一旦該具有預(yù)應(yīng)力的柱子離開模具，立即扭曲。
[0006]轉(zhuǎn)動(dòng)柱子的另一個(gè)顯著問題在于在成品的內(nèi)表面出現(xiàn)一層厚的浮漿。該層是高度吸水性的，可導(dǎo)致地下水向上移動(dòng)至該柱子的內(nèi)表面，并進(jìn)入混凝土中。如果水中含有鹽，那么混凝土的PH將被降低，從而造成對(duì)該柱子的任何加固件的腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此在第一方面，本發(fā)明提供一種用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的方法，該支撐結(jié)構(gòu)具有中央中空部分，該方法包括:
沿著大致水平的方向設(shè)置長(zhǎng)形芯部件，該芯部件尺寸和形狀設(shè)計(jì)為與該長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的中央中空部分對(duì)應(yīng)；通過將第一張緊部件定位于該長(zhǎng)形芯部件的第一末端形成芯組件，該第一張緊部件包括多個(gè)張緊元件，該多個(gè)張緊元件沿著該芯部件的外部從該芯部件的第一末端延伸至位于該芯部件的第二末端處的第二張緊部件，
將外部模具組件連接至位于所述第一和第二張緊部件之間的芯組件上，以形成模具與芯組件結(jié)合體，該外部模具組件尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成腔，該腔圍繞并沿著該中央芯部件，其中多個(gè)張緊元件延伸穿過該腔；
張緊位于該第一和第二張緊部件之間的多個(gè)張緊元件；
將該模具與芯組件結(jié)合體在基本豎直的方向上定位；并將混凝土注入在該長(zhǎng)形芯部件和外部模具組件之間形成的腔內(nèi)，以形成所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，連接所述外部模具組件包括，首先通過施加分離力增加第一和第二張緊部件之間的距離，以在該第一和第二張緊部件之間提供空間來連接該外部模具組件。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，施加分離力還可以拉直該第一和第二張緊部件之間的張緊元件。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，從該模具與芯組件結(jié)合體的底部注入該混凝土。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)張緊元件的張緊涉及相對(duì)于作為封閉端的所述第一張緊部件和相對(duì)于與所述第二張緊部件的位置對(duì)應(yīng)的開放端張緊。
[0012]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述外部模具組件承受由于張緊所述多個(gè)張緊元件所產(chǎn)生的壓縮負(fù)載。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施例中，形成芯組件的步驟包括在位于所述第一和第二張緊部件之間的長(zhǎng)形芯部件上穿過一個(gè)鋼筋籠結(jié)構(gòu)。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述張緊元件沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸至該鋼筋籠結(jié)構(gòu)的外部。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述鋼筋籠結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)配件，以在形成的長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)上提供連接點(diǎn)。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括沿著所述長(zhǎng)形芯部件設(shè)置加強(qiáng)部件。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)部件為沿著該長(zhǎng)形芯部件延伸的螺旋線。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋線延伸至該張緊元件的外部。
[0019]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)為圓柱桿，該中央中空部分為圓柱形的。
[0020]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)為錐形。
[0021]在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在將混凝土注入所述腔內(nèi)后，所述長(zhǎng)形芯部件從所述模具與芯組件結(jié)合體中部分地移出。
[0022]在第二方面，本發(fā)明提供由根據(jù)本發(fā)明第一方面形成的長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)。
[0023]在第三方面，本發(fā)明提供用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的模具與芯組件結(jié)合體，該支撐結(jié)構(gòu)具有中央中空部分，所述模具和芯組件包括:
芯組件，該芯組件包括長(zhǎng)形芯部件，該長(zhǎng)形芯部件的尺寸和形狀設(shè)計(jì)為與所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的中央中空部分對(duì)應(yīng)，所述芯組件還包括第一張緊部件，該第一張緊部件位于所述長(zhǎng)形芯部件的一端，包括多個(gè)張緊元件，該多個(gè)張緊元件沿著該芯部件的外部從所述芯部件的第一末端延伸至位于該芯部件的第二末端的第二張緊部件；和
外部模具組件，該外部模具組件連接至位于所述第一和第二張緊部件之間的芯組件，所述外部模具組件尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成腔，該腔用于圍繞并沿著該中央芯部件注入混凝土，其中多個(gè)張緊元件延伸穿過該腔。
[0024]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述外部模具組件承載由于張緊所述張緊元件產(chǎn)生的壓縮負(fù)載。
[0025]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述模具與芯組件結(jié)合體還包括沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸的鋼筋籠。
[0026]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述模具與芯組件結(jié)合體還包括螺旋線形式的加固部件，該螺旋線沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸。
[0027]在第四方面，本發(fā)明提供用于生產(chǎn)具有減少的浮漿的中空混凝土柱子的方法，該方法包括:
形成模具與芯組件結(jié)合體，該模具與芯組件結(jié)合體具有與所述混凝土柱子的中空部分對(duì)應(yīng)的芯部件，和外部模具，該外部模具提供圍繞所述芯部件、與所述混凝土柱子的壁對(duì)應(yīng)的成型區(qū)；
在豎直結(jié)構(gòu)上定位所述模具與芯組件結(jié)合體；并將混凝土注入該成型區(qū)。
[0028]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述模具與芯組件結(jié)合體在豎直結(jié)構(gòu)上定位。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]參考附圖，將描述本發(fā)明的說明性實(shí)施例，其中:
圖1為本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例的用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的方法的系統(tǒng)流程圖；
圖2為如圖1所示的用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的方法中使用的長(zhǎng)形芯部件的側(cè)面剖視
圖；
圖3為如圖2所示的細(xì)長(zhǎng)芯部件的側(cè)面剖視圖，其中該長(zhǎng)形芯部件具有連接至其一個(gè)末端的第一張緊部件；
圖4為如圖3所示的包括長(zhǎng)形芯部件的芯組件的側(cè)面剖視圖，其中該芯組件具有安裝在相對(duì)端的第二張緊部件，和在該第一和第二張緊部件之間延伸的張緊元件，以及圍繞該張緊元件的額外的籠結(jié)構(gòu)；
圖5為如圖4所示的芯組件的側(cè)面剖視圖，該芯組件與外部模具組件結(jié)合，形成結(jié)合的芯和模具組件；
圖6為該芯組件的透視圖，描述了沿著該芯部件延伸的張緊元件，和圍繞該芯部件和張緊元件的籠結(jié)構(gòu)；
圖7為用于形成如圖5所示的外部模具組件的上半部分的上模具部分的前透視圖；
圖8為如圖5所示的結(jié)合的芯和模具組件的“封閉端”的透視圖；
圖9為圖8的剖視圖；
圖10為如圖5所示的結(jié)合的芯和模具組件的“開放端”的透視圖；
圖11為圖10的剖視圖；
圖1la為連接至插管心軸殼體(spigoted arbor housing)上的插管千斤頂殼體(spigoted jack housing)局部剖視圖；
圖12為描述了在注入混凝土前，在豎直方向上定位的該結(jié)合的芯和模具組件的前視
圖；
圖13為描述從該結(jié)合的芯和模具組件中取出長(zhǎng)形芯部件的前透視圖；
圖14為位于該下模具位置的、形成的混凝土柱子的前透視圖，展示了在所述柱子的壁內(nèi)的張緊元件。[0030]在下面的描述中，相似的附圖標(biāo)記表示相似或相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)在參考圖1，展示了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的、用于形成具有中央中空部分的長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的方法的系統(tǒng)流程圖100。在該說明性實(shí)施例中，該方法涉及錐形，通常為圓柱形的混凝土柱子的形成，該混凝土柱子適于承載電力或通信電纜，包括步驟110至步驟 160。
[0032]現(xiàn)在參考圖2，在步驟110中，長(zhǎng)形芯部件200設(shè)置為沿著大致水平方向延伸，該長(zhǎng)形芯部件200的尺寸和形狀與該形成的混凝土柱子2000 (見圖14)的中央中空部分對(duì)應(yīng)。在該說明性實(shí)施例中，該長(zhǎng)形芯部件200由鋼制成，且具有主體210，該主體具有包括位于第一末端的安裝凸緣220的大致的圓柱形結(jié)構(gòu)；和位于相對(duì)端的第一錐形區(qū)230，該第一錐形區(qū)最終在尖頭或安裝栓240處終止。在該說明性實(shí)施例中，該形成的混凝土柱子2000為14米長(zhǎng),尖端尺寸為240mm,以15mm / 1000mm逐漸變細(xì)。
[0033]如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，根據(jù)所得到的支撐結(jié)構(gòu)的理想的幾何形狀和結(jié)構(gòu)，也可以使用其他的芯部件結(jié)構(gòu)。雖然在該說明性實(shí)施例中，該芯和柱子的幾何形狀都是大致的圓柱形，但是該結(jié)構(gòu)的外部結(jié)構(gòu)可以與該中空部分的結(jié)構(gòu)不同。作為一個(gè)非限制性的例子，該內(nèi)部中空部分可以具有大致的橢圓形橫截面，而該柱子的外部橫截面可以是大致的八角形的橫截面。
[0034]現(xiàn)在參考圖3和4，在步驟120中，芯組件1000的形成如下。筒狀領(lǐng)300形式的第一張緊部件從相對(duì)端穿過該長(zhǎng)形芯部件200，然后連接至安裝凸緣220。該筒狀領(lǐng)300通常為開放的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括第一內(nèi)部連接凸緣341和中間凸緣342，四個(gè)栓部件320從中間凸緣342延伸至該長(zhǎng)形芯200的安裝凸緣220，以通過螺栓裝置330連接。在該說明性實(shí)施例中，該芯部件200的筒狀領(lǐng)或第一末端10為該張緊或預(yù)應(yīng)力裝置的“封閉端”。
[0035]為了為該形成的混凝土柱子2000提供進(jìn)一步的加強(qiáng)，在該說明性實(shí)施例中，由鋼和不銹鋼形成的環(huán)形籠結(jié)構(gòu)500定位于該芯部件200上(還可以見圖6)。該籠結(jié)構(gòu)500包括沿著該長(zhǎng)形芯200間隔開的若干環(huán)501，該長(zhǎng)形芯上具有焊接至該環(huán)501的縱向筋502，以形成籠結(jié)構(gòu)500。該籠結(jié)構(gòu)500還具有若干額外的配件，從而為用于調(diào)節(jié)該柱子的固定件提供連接點(diǎn)(未示出)。
[0036]這些固定件包括位于柱子上的接地套圈，用于將該柱子上的任何設(shè)備接地，還包括步進(jìn)插件，用于步進(jìn)式地?cái)Q入、以向上靠近該柱子?；\結(jié)構(gòu)500還有助于在投鑄過程使芯部件200保持在中央。如圖6所示，利用升降裝置，例如龍門吊或類似物將籠結(jié)構(gòu)500定位于該長(zhǎng)形芯200上。
[0037]為了安裝所述第二張緊部件400，將第一心軸部件420安裝至該芯部件200的尖端或安裝栓(mounting spigot)240,從而沿著該芯部件200的長(zhǎng)度延伸。心軸部件420的作用在于在組裝過程中，將插管心軸殼體400形式的第二張緊部件保持在相對(duì)于該芯部件200的中央。該心軸殼體400由內(nèi)連接凸緣421和外部凸緣422構(gòu)成，該內(nèi)連接凸緣421在組裝時(shí)將抵靠在該外部模具組件600上，該外部凸緣422作為安裝板，用于容納該張緊元件450的鎖緊套管430。之后能夠?qū)⒃撔妮S部件420移除，留下的空間作為注入混凝土的入口。
[0038]另一個(gè)心軸延伸部件(未示出)也在最初安裝至心軸部件420的末端，并臨時(shí)延伸至該芯部件200以助于組裝。該軸心延伸部件的一端與該心軸部件420螺紋嚙合，且其末端形狀設(shè)計(jì)為支撐該插管心軸殼體400。在該說明性實(shí)施例中,在定位該插管心軸殼體400之前，將由直徑為5mm連續(xù)的線形成的進(jìn)一步的結(jié)扎線圈451定位于該心軸部件420上。該結(jié)扎線圈451為預(yù)成型的錐形螺旋線圈，一旦合適定位，作為混凝土的進(jìn)一步的加強(qiáng)部件，在壓縮彎曲柱子2000時(shí)提供阻力防止爆裂。
[0039]隨后將插管心軸殼體400安裝至該心軸延伸部件，從而形成該張緊裝置的“開放端”20，該張緊裝置在該說明性實(shí)施例中相對(duì)于由筒狀領(lǐng)300構(gòu)成的“封閉端” 10張緊。每個(gè)該張緊元件或張緊繩股450隨后穿過位于該外部凸緣422處的合適的鎖緊套管430，然后穿過該插管心軸殼體400的內(nèi)連接凸緣421上相應(yīng)的孔423，然后穿過該結(jié)扎線圈451，從而該結(jié)扎線圈451位于該張緊繩股450的外部。
[0040]該張緊繩股450進(jìn)一步沿著芯部件200延伸至籠結(jié)構(gòu)500的外部，然后分別穿過筒狀領(lǐng)300的內(nèi)連接凸緣341和中間凸緣342上的相應(yīng)的孔343，344，該筒狀領(lǐng)300位于細(xì)長(zhǎng)芯200的另一端(如圖8所清楚展示的)。在該說明性實(shí)施例中，六個(gè)張緊繩股450設(shè)置在該長(zhǎng)形芯部件200周圍。
[0041]現(xiàn)在參考圖11a，插管心軸殼體400安裝在心軸部件420上，隨后可以移除該心軸延伸部件。隨后將液壓千斤頂425擰到插管千斤頂殼體428上，該插管千斤頂殼體428連接至該插管心軸殼體400，如圖1la所示。在該說明性實(shí)施例中，該插管心軸殼體400包括凸緣424和分裂(例如兩半)的肩環(huán)426，該肩環(huán)位于該凸緣424和殼體428上，兩半的肩環(huán)426通過扣環(huán)427保持在一起。然后利用液壓泵將液壓油缸425延伸至與心軸部件420的末端接合，以在該筒狀領(lǐng)300和插管心軸殼體400之間提供分離力。因此，液壓千斤頂?shù)牟僮鞯墓δ茉谟谠黾硬骞苄妮S殼體400和筒狀領(lǐng)300之間的距離，是該距離設(shè)定為大于該外部模具組件600的長(zhǎng)度的范圍，以便于其連接。
[0042]在與該筒狀領(lǐng)300和由液壓千斤頂425固定的插管心軸殼體400的相對(duì)位置，可以相對(duì)于張緊元件450安裝六個(gè)預(yù)應(yīng)力的筒或楔子430。之后將約I噸的輕負(fù)載通過利用液壓千斤頂425施加至該張緊元件450。該輕負(fù)載確保該張緊元件450相對(duì)于芯部件200保持合理的豎直。在將液壓管路入千斤頂425之前，千斤頂425的輸入閥閉合，以確保壓力被保留，從而保持分離力，以及該插管心軸殼體400和該筒狀領(lǐng)300之間的延伸距離，即第一和第二張緊部件之間的距離。
[0043]現(xiàn)在可以將該結(jié)扎線圈451在該張緊元件450的上方從該插管心軸殼體400拉至筒狀領(lǐng)300，在芯部件200 (如圖5所清楚展示的)形成等距螺旋，以為混凝土提供進(jìn)一步的加強(qiáng)，抵抗如上所述的彎曲過程的爆破負(fù)載。在其他說明性實(shí)施例中，在柱子上的負(fù)載可能增加的區(qū)域，結(jié)扎線圈451可以更加緊密地間隔開。在另一個(gè)說明性實(shí)施例中，根據(jù)需要，在柱子的不同區(qū)域，可以使用不同軌距的單獨(dú)的結(jié)扎線圈451。如圖5和6所示的，該張緊繩股450沿著芯部件200延伸至該籠結(jié)構(gòu)500的外部，但是位于該結(jié)扎線圈451的內(nèi)部。
[0044]將該結(jié)扎線圈451固定至該籠結(jié)構(gòu)500的每個(gè)末端。將尖端(圖中未展示出)焊接至該籠結(jié)構(gòu)500，這些尖端沿著該籠結(jié)構(gòu)500的長(zhǎng)度間隔開，并繞其圓周間隔開，作用在于將該芯組件1000保持在該外部模具組件600的中央。在該說明性實(shí)施例中，每個(gè)尖端包括一個(gè)短桿，該短桿沿徑向向外伸出一定量，以使該芯組件1000同心地保持在該模具組件600 內(nèi)。[0045]現(xiàn)在參考圖5，在步驟130，外部模具組件600安裝至位于筒狀領(lǐng)200和插管心軸殼體400形式的第一和第二張緊部件之間的芯組件1000，以形成模具與芯組件結(jié)合體1500。在該說明性實(shí)施例中，外部模具組件600包括彼此連接的上模具部分610和下模具部分620，二者尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成腔630，該腔630圍繞并沿著該中央芯部件200延伸，多個(gè)張緊元件450延伸穿過該腔。
[0046]在該說明性實(shí)施例中，芯組件1000首先放置于下或顛覆模具部分620，其中該下模具部分被尖端支撐，以確保芯部件200和下模具部分620之間合適的間隔。將該上或轉(zhuǎn)向模具部分610 (如圖7所清楚展示的)放置在該下模具部分620上，使用定位銷對(duì)齊模具部分610，620。然后沿著兩個(gè)縱向連接處640閉合模具，在該說明性實(shí)施例中，使用中央間隔400mm的螺栓裝置，以形成該模具與芯組件結(jié)合體1500。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，根據(jù)預(yù)期的質(zhì)量和形成的柱子的體積，可以更改用于連接該模具部分610，620的連接裝置。
[0047]在一個(gè)說明性實(shí)施例中，模具部分610，620可以包括配件，該配件要被納入形成的混凝土柱子2000內(nèi)，這些配件最初通過模具中的孔來安裝，然后在鑄成品從該模具部分脫離之后，該配件留在該混凝土柱子2000內(nèi)。
[0048]為了便于制造過程，該模具與芯組件結(jié)合體1500的各種鑄造部件，例如長(zhǎng)形芯200和外部模具組件600被噴射行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的脫模劑，以便于混凝土柱子的脫離，同時(shí)提高產(chǎn)品的表面光潔度。
[0049]現(xiàn)在可以釋放千斤頂425 了，其用于保持該心軸部件420和筒狀領(lǐng)300之間的延伸。這使得該插管心軸殼體400和筒狀領(lǐng)300朝向并抵靠在該外部模具組件600的末端。
[0050]一旦該外部模具組件已經(jīng)連接至該芯組件，形成模具與芯組件結(jié)合體1500后，該千斤頂425，肩環(huán)殼體428，肩環(huán)426和心軸部件420可以從該插管心軸殼體400移出，從而為混凝土的注入提供入口。在該階段，進(jìn)行對(duì)齊檢查，以確保該插管心軸殼體400和筒狀領(lǐng)300對(duì)準(zhǔn)該模具部分610，620的頂部和底部。這通過該模具部分610，620上的一系列的定位栓(location spigots)來實(shí)現(xiàn)，以保證外部模具組件600的任一側(cè)的封閉端和開放端的對(duì)齊。
[0051]在步驟140中，利用液壓千斤頂使多個(gè)張緊元件在第一和第二張緊部件之間張緊，該液壓千斤頂圍繞該模具與芯組件結(jié)合體1500移動(dòng)，對(duì)每個(gè)張緊元件450逐漸施加負(fù)載。在該說明性實(shí)施例中，第一次力的施加應(yīng)該使每個(gè)張緊元件450承載最終負(fù)載的一半，然后以同樣逐漸的方式施加第二負(fù)載，使其張緊至最終預(yù)應(yīng)力負(fù)載。在該說明性實(shí)施例中，施加至該張緊元件450上的最終預(yù)應(yīng)力負(fù)載為21噸。再一次的，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，預(yù)應(yīng)力負(fù)載的施加方法和程度可以根據(jù)形成的混凝土柱子的設(shè)計(jì)和負(fù)載要求而改變。一旦該張緊元件450處于最終的預(yù)應(yīng)力負(fù)載時(shí)，該鎖緊套管340和430可以鎖緊，然后切除該張緊元件450的任何超出的長(zhǎng)度。
[0052]由張緊元件450將張力施加至該插管心軸殼體400和筒狀領(lǐng)300，導(dǎo)致這些元件抵靠并壓縮至上模具部分610和下模具部分620的任意一端，由于該張緊元件450的張緊，導(dǎo)致該外部模具組件600的上模具部分610和下模具部分620承載壓縮負(fù)載。
[0053]或者，該插管心軸殼體400和筒狀領(lǐng)300可以獨(dú)立于該外部模具組件的上模具610和下模具620而被支撐，從而當(dāng)張力施加至該張緊部件450時(shí)，負(fù)載不會(huì)施加至它們。
[0054]在步驟150，如圖12所示，該模具與芯組件結(jié)合體1500隨后在大致豎直方向定位，在這種情況下，利用起重機(jī)裝置進(jìn)行。雖然在該說明性實(shí)施例中，該模具與芯組件結(jié)合體1500被升高至大致豎直的位置，根據(jù)位置應(yīng)用的需要，也可能只需要將該組件升高至與水平方向呈約30度角或更大的角度的大致豎直的方向。
[0055]在步驟160，將混凝土注入在該長(zhǎng)形芯部件200和該外部模具組件600之間形成的腔630內(nèi)，以形成混凝土柱子。在該說明性實(shí)施例中，費(fèi)托立克接頭、泵的滑門和彎頭700安裝至該模具與芯組件結(jié)合體1500的底部或開放端。雖然可以沿著該模具與芯組件結(jié)合體1500的任意位置令人滿意地注入混凝土，但是 申請(qǐng)人:發(fā)明當(dāng)該組件在豎直結(jié)構(gòu)時(shí)，在該組件的底部注入混凝土具有若干顯著的優(yōu)點(diǎn)。
[0056]該豎直結(jié)構(gòu)使得空氣上升分散至混凝土頂部的大氣中，而不是上升至轉(zhuǎn)向模具表面，在轉(zhuǎn)向模具表面可能會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生真空。產(chǎn)生的頂部還有助于進(jìn)一步壓縮該混凝土，以減少圍繞該加強(qiáng)籠500被困的空氣量。
[0057]在該說明性實(shí)施例中使用的混凝土混合物包括粒料(石頭)、沙子、通用水泥、水和添加劑，通過加速固化促進(jìn)抗腐蝕品質(zhì)、加工性和早期的強(qiáng)度。根據(jù)加工性和品質(zhì)，材料的組合有時(shí)會(huì)不同。
[0058]現(xiàn)在參考圖13，在泵入5至15分鐘之后，或者在混凝土初步水化，約為60至120分鐘的時(shí)間段之后，將該模具與芯組件結(jié)合體1500下降至水平位置。隨后通過拆開螺栓裝置330將該長(zhǎng)形芯200從筒狀領(lǐng)300上拆下，然后再將其從該組件1500移出約300mm的距離，以降低形成的混凝土柱子2000開裂的風(fēng)險(xiǎn)。液壓千斤頂可以定位于該第一內(nèi)連接凸緣341和該中間凸緣342之間，以便于該芯200移出該模具和芯組件100。
[0059]穿過該插管心軸殼體400在該混凝土柱子2000的末端鉆通氣孔。在這個(gè)階段，混凝土相對(duì)軟，因此可容易地用手鉆孔。該通氣孔釋放在抽出該芯200時(shí)形成的真空。在約5至20分鐘的時(shí)間段之后(該時(shí)間根據(jù)例如環(huán)境溫度和材料溫度等因素而改變)，該長(zhǎng)形芯200完全被取出，隨后用高壓水清洗?，F(xiàn)在將去除了該長(zhǎng)形芯部件200的該模具與芯組件結(jié)合體1500放置于蒸室中，約2至3小時(shí)，進(jìn)行最后的固化。
[0060]在最后的固化之后，可以利用合適的設(shè)備，例如研磨盤，將該張緊元件450割斷，從而將該張緊元件450的張應(yīng)力從該第一和第二張緊部件傳遞至該形成的混凝土柱子2000。然后將筒狀領(lǐng)300和插管心軸殼體400從該外部模具組件600上移除，并去除任何多余的張緊元件材料。如圖14所示，隨后通過移開上模具部分610將該模具組件600打開，以顯示形成的混凝土柱子2000，該混凝土柱子2000含有鑄入其壁內(nèi)的張緊元件450。
[0061]與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，根據(jù)本發(fā)明形成的混凝土支撐結(jié)構(gòu)提供多個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)。
[0062]該模具組件及本文中描述的相關(guān)方法具有相對(duì)低的成本，用于中等水平的生產(chǎn)。該模具也不需要高的技術(shù)水平，用于柱子的制造，需要相對(duì)低的勞動(dòng)力的元件。該模具裝置非常便攜，因此可以設(shè)置在與需要柱子的位置非常近的位置，以減少運(yùn)輸成本。
[0063]由于本發(fā)明中沒有運(yùn)動(dòng)的部件，還可以提高安全性，但是在如上所述的旋轉(zhuǎn)成型中會(huì)有運(yùn)動(dòng)的部件。
[0064]此外，本文描述的方法消除了混凝土浮漿，這通常會(huì)在使用旋轉(zhuǎn)成型工藝制成的柱子的內(nèi)表面上存在。
[0065]使用本文中描述的方法制造柱子還可以具有均勻的內(nèi)層和外層壓縮，這意味著混凝土混合物均勻，且不容易產(chǎn)生由于不同的收縮導(dǎo)致的開裂。雙向壓縮促進(jìn)了鋼筋和混凝土之間更好的連接。均勻的混凝土還促進(jìn)恒定的水灰比，從而柱子不容易收縮和開裂。此夕卜，使用內(nèi)芯，通過提供均勻的壁厚，而為柱子內(nèi)的加固件提供受控的混凝土蓋。該制造方法還能夠提供生產(chǎn)均勻的柱子，其在測(cè)試條件下表現(xiàn)良好。
[0066]可以理解，說明書中使用的術(shù)語“包括”及其任何衍生詞指的是包含涉及的特征，而不是為了排除額外的特征，除非另有說明或暗示。
[0067]在說明書中對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的參考不是，也不應(yīng)該認(rèn)為教導(dǎo)任何形式的現(xiàn)有技術(shù)成為公知常識(shí)的一部分。
[0068]雖然在前面詳細(xì)的說明書中已經(jīng)描述了本發(fā)明說明性實(shí)施例，但是可以理解的是本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，在不脫離以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以作出各種更改、改善和替換。
【權(quán)利要求】
1.用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的方法，該支撐結(jié)構(gòu)具有中央中空部分，該方法包括: 設(shè)置長(zhǎng)形芯部件，使其大致水平延伸，所述芯部件尺寸和形狀與所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的中央中空部分對(duì)應(yīng)；通過將所述長(zhǎng)形芯部件的第一末端定位在第一張緊部件上來形成芯組件，所述第一張緊部件包括多個(gè)張緊元件，該多個(gè)張緊元件沿著所述芯部件的外側(cè)從所述芯部件的第一末端延伸至位于所述芯部件的第二末端處的第二張緊部件， 將外部模具組件連接至位于所述第一和第二張緊部件之間的芯組件，以形成模具與芯組件結(jié)合體，所述外部模具組件尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成腔，該腔圍繞并沿著該中央芯部件延伸，其中多個(gè)張緊元件延伸穿過該腔； 張緊位于該第一和第二張緊部件之間的多個(gè)張緊元件； 將模具與芯組件結(jié)合體在大致豎直的方向上定位；并將混凝土注入在長(zhǎng)形芯部件和外部模具組件之間形成的腔內(nèi)，以形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，連接所述外部模具組件包括，首先通過施加分離力增加第一和第二張緊部件之間的距離，以在第一和第二張緊部件之間提供空間來連接外部模具組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，施加分離力還可以拉直第一和第二張緊部件之間的張緊元件。
4.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，從模具與芯組件結(jié)合體的底部注入混凝土。
5.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，多個(gè)張緊元件的張緊涉及相對(duì)于作為封閉端的所述第一張緊部件和相對(duì)于與所述第二張緊部件的位置對(duì)應(yīng)的開放端張緊?！?br> 6.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述外部模具組件承受由于張緊所述多個(gè)張緊元件所產(chǎn)生的壓縮負(fù)載。
7.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，形成芯組件包括在位于所述第一和第二張緊部件之間的長(zhǎng)形芯部件上穿過一個(gè)鋼筋籠結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述張緊元件沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸至鋼筋籠結(jié)構(gòu)的外部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述鋼筋籠結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)配件，以在形成的長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)上提供連接點(diǎn)。
10.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，還包括沿著所述長(zhǎng)形芯部件設(shè)置加強(qiáng)部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述加強(qiáng)部件為沿著長(zhǎng)形芯部件延伸的螺旋線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述螺旋線延伸至張緊元件的外部。
13.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)為圓柱桿，中央中空部分為圓柱形的。
14.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)為錐形的。
15.根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在將混凝土注入所述腔內(nèi)后，所述長(zhǎng)形芯部件從所述模具與芯組件結(jié)合體中部分地移出。
16.由權(quán)利要求1至15中任意一項(xiàng)所述的方法形成的長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)。
17.用于形成長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的模具與芯組件結(jié)合體，支撐結(jié)構(gòu)具有中央中空部分，所述模具和芯組件包括: 芯組件，該芯組件包括長(zhǎng)形芯部件，該長(zhǎng)形芯部件的尺寸和形狀設(shè)計(jì)為與所述長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)的中央中空部分對(duì)應(yīng)，所述芯組件還包括第一張緊部件，該第一張緊部件位于所述長(zhǎng)形芯部件的一端，包括多個(gè)張緊元件，該多個(gè)張緊元件沿著芯部件的外部從所述芯部件的第一末端延伸至位于芯部件的第二末端的第二張緊部件；和 外部模具組件，該外部模具組件連接至位于所述第一和第二張緊部件之間的芯組件，所述外部模具組件尺寸和形狀設(shè)計(jì)為形成腔，該腔用于圍繞并沿著中央芯部件注入混凝土，其中多個(gè)張緊元件延伸穿過該腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模具與芯組件結(jié)合體，其特征在于，所述外部模具組件承載由于張緊所述張緊元件產(chǎn)生的壓縮負(fù)載。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的模具與芯組件結(jié)合體，其特征在于，還包括沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸的鋼筋籠。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的模具與芯組件結(jié)合體，還包括螺旋線形式的加固部件，螺旋線沿著所述長(zhǎng)形芯部件延伸。
21.用于生產(chǎn)具有減少的浮漿的中空混凝土柱子的方法，該方法包括: 形成模具與芯組件結(jié)合體，該模具與芯組件結(jié)合體具有與所述混凝土柱子的中空部分對(duì)應(yīng)的芯部件，和外部模具，該外部模具提供圍繞所述芯部件、與所述混凝土柱子的壁對(duì)應(yīng)的成型區(qū)； 在豎直結(jié)構(gòu)上定位所述模具與芯組件結(jié)合體；并將混凝土注入成型區(qū)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述模具與芯組件結(jié)合體在豎直結(jié)構(gòu)上定位。
【文檔編號(hào)】B28B21/18GK103582548SQ201280028160
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月11日
【發(fā)明者】塔馬斯·戴爾·休姆 申請(qǐng)人:維杰投資私人有限公司