專利名稱：用于模制可固化建筑材料的底座的預制模的制作方法
相關申請本發(fā)明是1996年7月17日提交的美國專利申請No.08/682269的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及用于澆注混凝土、聚合物混凝土等可固化材料的模子，特別是用于澆注建筑柱子的底座的模子，這種柱子用于建筑工業(yè)。
本發(fā)明的背景技術建筑柱子在建筑工業(yè)中的應用是公知的，并廣泛用于實踐。這類柱子用一種可固化材料制造，例如混凝土，一般是澆注成管狀模。由螺旋包裹紙制成的管狀模子是公知的，這種模子通常用于這一目的。建筑柱子通常設置在粗填料床上，以保證良好的排水。填料床通常鋪設在一排水溝內(nèi)，而排水溝挖在最大霜凍穿透的地層以下，從而將由于嚴重霜凍所引起的運動減至最小。各柱子需要有一個在填料床與柱子之間的底座來分配重量，并提供柱子及其負荷用的足夠的支撐。傳統(tǒng)的作法是，一直利用膠合板或木板在現(xiàn)場制作這種基座的模子，將膠合板或木板切割，釘成一矩形框架，并設置在填料床上。該矩形框架一般包括至少一個支撐柱子的管狀模子的橫件。這樣的作法有若干缺點。首先，將材料切割并釘在一起以形成模子是勞動密集和耗時的工作。第二，通過管狀模子的頂部送入混凝土時一般不能很好地填充這種模子。至少模子的角落一般不能正常填充。此外，圍繞著支撐管狀模子的橫件總是出現(xiàn)氣泡，而且在混凝土固化，模子拆除后該橫件還須留在混凝土內(nèi)。所有這些因素造成底座是劣質(zhì)的，排泄的水會侵入底座，使其毀壞并削弱。此外，除非底座的頂部的形狀是封閉的，否則，在澆注混凝土之前不能將土圍繞模子回填。這通常構成不便和不利的工作條件。此外，既使底座的頂部封閉，大多數(shù)建筑規(guī)范要求，任何木制材料在回填之前都要拆除。這時因為被埋沒的木頭中含有水份，因此可能引起霜凍損壞。
因此，迫切需要一種簡單廉價的、能夠消除這些缺點的預制模子。
用于混凝土的預制模子是公知的，并有所講授，例如在分別在1964年12月8日公開的Pafenberg的美國專利3159899和3159900中。這兩份專利的每一個都講授了用于將錨固配重連接于兒童的院內(nèi)旋轉游戲裝置的腿上的模具。此模具永久地結合到錨固配重中并為該錨固配重提供一裝飾性外罩。雖然Pafenberg所講授的模具很適用于所需目的，但不適合用作一種與柱子的管狀模連用的底座模子。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個目的是提供一種廉價的、用于在一建筑柱子的管狀模子的底端澆注一種可固化建筑材料的底座的預制模子。
本發(fā)明的另一目的是提供一種廉價的、用于在一建筑柱子的管狀模子的底端澆注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其形狀保證當從與其相連的管狀模子的頂端澆注可固化材料時模子完全被充填，不會留有氣泡。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種廉價的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端形成一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其能夠適用于多個直徑的柱子的管狀模子。
按照本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，提供一種用于在一建筑柱子的管狀模子的底端澆注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其包括一基本上錐形的剛性空心體，其具有一第一面積的頂端和一用于定位在一建筑柱子所需處的一適當?shù)幕咨系牡锥?，該底端具有一個大于第一面積的第二面積，并與頂端同心，一整體的側壁在頂端與底端之間延伸，該側壁相對于底端的底邊緣的一平面以一個角度傾斜，該角度在大約45°至大約65°范圍內(nèi)；一個從頂端軸向延伸的頂部凸緣，用于與管狀模摩擦接合，該頂部凸緣適合于連接至少一個直徑的管狀模，從而使該預制模子適合于與管狀模結合，以便從管狀模的頂端向兩模子中充填可固化材料，從而或者在圍繞兩模子回填之前或者在此之后構造成建筑柱子。
因此，本發(fā)明提供了一種用于在一柱子的管狀模子的底端澆注一可固化建筑材料的一底座的預制模子。這種模子優(yōu)選由一種熱塑性樹脂模制而成，例如高密度聚乙烯或ABS，雖然其它剛性的，具有足夠強度的防水材料也是適用的。這種模子模塑成一單元，其輪廓為鐘形，優(yōu)選包括一帶有一徑向凸緣的底端和一具有一頂部凸緣的頂端，頂部凸緣的尺寸適合于與一特定直徑的管狀模摩擦接合。頂端上的凸緣可以適合于與管狀?；蛘咴趦?nèi)部或者在外部接合，但優(yōu)選在外部與模接合，并優(yōu)選適合于連接多個不同直徑的管狀模。
進而，按照本發(fā)明的本優(yōu)選實施例，還提供了一種適配器，其使一個或多個較小直徑的管狀模連接于預制的底座模。這樣就增加了預制模的多功能性。也可以采取另一種方法，即，制成一系列尺寸的預制底座模，這樣，單獨的一個模子就不能普遍適用于大范圍直徑的柱子的管狀模。
預制的底座模的一個主要優(yōu)點是，由于模子的側壁的角度，基本上保證了模子的完全充填，而不會像一般的方箱形模子那樣充入氣泡。而且可以將其留在地下，從而可在澆注混凝土之前進行回填，避免了開溝。而且，這種模子實際上保護了其所蓋住的底座，使其不會受到水份和其它可能損害物質(zhì)的侵入，因此，延長了其所封閉的底座的壽命。
在一優(yōu)選實施例中，預制底座模的側壁上有基本上在模子的頂端和底端之間延伸的徑向加強肋。這可增強模子的剛度和負荷承受能力，使該模子能夠支撐填滿的管狀模，不會有額外的斷裂。為了防止當沒有經(jīng)驗的人員或對混凝土模子充填不熟悉的用戶使用時未完全填滿預制模子，在模子的側壁上可以有多個小孔。這些小孔可以隨意隔開或成組分布或形成幾何形狀。也可以將它們提供在加強肋上和/或側壁的中間區(qū)域。這樣，如果在充填模子過程中，混凝土澆注操作不正確，或太多的混凝土澆入本發(fā)明的未提供小孔形式的預制模子，使得管的整個橫剖面在底座模子完全充填之前就被堵死，則在底座模子中就會留有空氣，并根據(jù)混凝土混合物的流動情況將空氣保留住。而在側壁上提供穿孔就基本上防止了由于不正確操作而將空氣留在模內(nèi)的情況。
附圖的簡要描述下面參考附圖僅以舉例的方式詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明的預制模子的一第一實施例的一透視圖；圖2是本發(fā)明的預制模子的另一實施例的透視圖；圖3是本發(fā)明的預制模子的又一實施例的透視圖；圖4是圖1所示實施例的一局部橫剖面；
圖5是按照本發(fā)明的用于增加可連接于圖1-3所示的預制模的管狀模的尺寸范圍的一適配器的透視圖；和圖6是在現(xiàn)場準備充填可固化材料的圖2所示的模子的一視圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述圖1示出本發(fā)明的一預制模10的一第一實施例的透視圖。該預制模10包括一側壁12，其具有一底端14和頂端16。側壁12優(yōu)選向內(nèi)傾斜大約45°至大約65°，使得當向模子充填可固化材料時易于排除空氣。與底端14的一底緣20一體形成的是一徑向底部凸緣18。與頂端16一體形成的是一軸向頂部凸緣22。該頂端凸緣22優(yōu)選包括多個呈階梯向內(nèi)的連接段24，各連接段的外徑適合于當將一建筑柱子的管狀模向下壓到連接段24中的一個上時與該管狀模的一內(nèi)表面摩擦接合，這在下面還要參見圖6詳細描述。側壁12在頂端16處形成光滑過渡到頂部凸緣22的曲線。這對制成的柱子與底座結合的澆注件提供了附加的結構優(yōu)點，這種澆注件帶有一按照本發(fā)明的預制模與一管狀模的結合，如圖6所示。由于在制成的柱子與底座之間的連接點處的光滑的曲線，避免了以通常的制作方法在形成的連接處由柱壁與底座頂表面之間的尖角所引起的應力點。結果，基本上防止了在周圍土壤運動時制成的柱子在該連接處的斷裂。在底端14，預制的模子10優(yōu)選包括一小段軸向取向的部分26，其從底部凸緣18向上延伸大約3英寸，從而為底座提供一種堅固的基礎。
圖2示出本發(fā)明的另一實施例的透視圖，在該實施例中，側壁12上有多個加強肋28。加強肋28與側壁整體模塑而成，并向內(nèi)開口。它們優(yōu)選從底端14的軸向取向的部分26延伸到軸向頂部凸緣22的基底。在本發(fā)明的該優(yōu)選實施例中，加強肋28為直線狀的，并等間距隔開。它們用于加強側壁，在充填可固化材料例如混凝土之前圍繞預制模10回填土方的情況下起到自身支撐的作用。加強肋28還提供了當從頂部向模子充填混凝土時更易于排除空氣的通道，這在后面還將參照圖6進行解釋。應該說明的是，加強肋28不必要保證從預制模10中排除空氣。帶有或不帶有加強肋28的模子10在從頂部充填時都能可靠地保證不留存空氣，因為側壁12的大約45°至大約65°的角度能夠保證模子完全充填，而不留存空氣。
圖3是本發(fā)明的預制模的又一實施例的一透視圖。該實施例除了頂部凸緣以外，其它都與圖1所示的實施例相同。其采用了一種替代的頂部凸緣30，從凸緣30的內(nèi)部接收建筑柱子的管狀模子。在其它方面，兩種模子是一樣的。需要說明的是，這種替換的凸緣30用來接收一用于改變可連接于該預制模10的管狀模的不同尺寸的適配器，這在下面將參照圖5予以解釋。
圖4是圖1所示的本發(fā)明的實施例的一局部橫剖面圖。徑向底部凸緣18可以在底部邊緣20的平面內(nèi)向外或向內(nèi)伸展，或既向外又向內(nèi)伸展，如圖所示。如果底部凸緣18向內(nèi)延伸，則在充填可固化材料，例如混凝土之前未圍繞預制?；靥钔寥赖那闆r下，可以防止模子10充填時上浮。然而應該說明的是，預制模10與現(xiàn)場木制構造的模子相比，充填混凝土時已經(jīng)很不容易上浮了。如上所述，頂部凸緣22優(yōu)選包括多個連接段24，它們適用于連接不同尺寸的建筑柱子的管狀模子。管狀模以某一范圍的直徑出售，因此，這種軸向頂部凸緣22的構造增加了預制模10的通用性。還應該說明的是，各連接段24略微向內(nèi)傾斜于一軸向定向。這是為了使一管狀模能夠很容易滑到一連接段24的頂部邊緣上，并當將管狀模壓到連接段上與各連接段24的略寬的基底接觸時牢固地與該連接段摩擦接合。
圖5是用于減小按照本發(fā)明的預制模10的軸向頂部凸緣22、30的尺寸的一適配器32的視圖。適配器32包括多個連接段24，其形狀基本上與圖4所示的連接段24相同。該適配器32還包括一底部凸緣34，其適合于套在圖4所示的頂部凸緣22的頂部連接段24上。底部凸緣34也適合于套在一尺寸合適的圖3所示實施例的頂部凸緣30上。在這兩種情況下，一個適配器32都可以提供多達至少三個用于連接附加的較小尺寸的建筑支柱管狀模的連接段24。
圖6是圖2所示的模子在現(xiàn)場準備澆注可固化材料，例如溫混凝土時的視圖。如上所述，一通常以商標名SONO TUBE出售的管狀模子36壓在本發(fā)明的預制模10的一連接段24(見圖1或2)上或壓入一連接段30(見圖3)。在圖6中示出的模子10是圖2所示的模子，且其包括加強肋28。建筑柱子通常設置在一填料床38上，而填料床位于一溝內(nèi)，該溝位于需要結構支撐地區(qū)的常規(guī)霜凍穿透區(qū)域之下。如果管狀模36連接的連接段24不是最高的連接段，則可在管狀模36放入之前可用手鋸或類似工具將在所用的連接段上面的其它連接段都切掉，以保證建筑柱子不會由于這些連接段的存在而受到削弱。在將管狀模36配裝到底座的預制模10并將該預制模10定位在填料床38上的正常的位置上后，可以向溝內(nèi)回填土，以保證當可固化材料，例如混凝土澆注到模子內(nèi)時模子能夠保留在其位置上?；靥畈粌H能將模子穩(wěn)定在其位置上，還有助于接近管狀模36的頂端，并消除圍繞著敞開的溝工作等情況下的潛在的危險。在將模子定位以后，無論是否回填，如果需要的話，都將加強鋼筋插入管狀模36，并將可固化材料，例如混凝土通過管狀模36的頂部澆入，直到底座的預制模10和管狀模36都按需要充填好。按照本發(fā)明，預制模底端的直徑優(yōu)選為大約12英寸至大約28英寸，高度大約為12英寸至大約18英寸，具體根據(jù)管狀模36的尺寸而定。
如上面所解釋的，預制模10的形狀保證充填底座時不留存空氣，當可固化材料通過管狀模36的頂部澆入時，空氣沿著側壁12排到上面，并通過管狀模36排出。這樣，以最小的費用就可可靠地制成一種堅固的、最佳成形的、費力最少的用于支撐建筑柱子的底座。為了進一步保證在不適當?shù)某涮疃鴮е鹿軤钅?6的堵塞時沒有空氣存留在預制模10內(nèi)，在一優(yōu)選實施例中，側壁12上設有小孔40，它們可以在加強肋28中和/或側壁的中間部分中成組設置或形成幾何形狀。選擇小孔38的直徑時要保證空氣通過，但基本上要防止充入模子10的混凝土混合物的損失。這些小孔的直徑優(yōu)選為0.1至10mm。
管狀模36與用于底座的預制模10的剛性連接不僅保證工作進展迅速，而且保證各建筑柱子精確定位。還有，如上所述，模子可以留在地下，實際上模子防止了水份進入底座，從而將霜凍損害減至最小。這樣就實現(xiàn)了本領域的一個顯著的優(yōu)點。
對于熟悉本領域的人士來說，對優(yōu)選實施例的改進是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍只能由權利要求書的范圍所限定。
權利要求
1．一種用于在一建筑柱子的管狀模子的底端澆注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其包括一基本上錐形的剛性空心體，其具有第一面積的頂端和用于定位在一建筑柱子所需之處的一適當?shù)幕咨系牡锥?，該底端有大于第一面積的第二面積，并與頂端同心；一整體的側壁在所述頂端與所述底端之間延伸，該側壁相對于所述底端的底邊緣的一平面以一個角度傾斜，該角度在大約45°至大約65°范圍內(nèi)；一個從所述頂端軸向延伸的頂部凸緣，用于與所述管狀模摩擦接合，該頂部凸緣適合于連接至少一個直徑的管狀模，從而使該預制模子適合于與管狀模結合，以便從管狀模的頂端向兩模子中充填可固化材料，從而或者在圍繞兩模子回填之前或者在此之后構造成建筑柱子。
2．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端澆注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述頂端和所述底端為圓形的，并且所述預制模為截頭錐形剛性空心體。
3．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述側壁由多個整體形成的肋加強，這些肋至少在底端和頂端之間延伸一段。
4．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述底端有一底部凸緣，該底部凸緣從所述底端的底部邊緣沿徑向延伸。
5．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述底部凸緣從所述底部邊緣沿徑向向內(nèi)延伸。
6．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述模子由一種塑料材料模制而成。
7．一種如權利要求6所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述塑料是一種熱塑性材料。
8．一種如權利要求7所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述熱塑性材料是一種高密度注塑聚乙烯。
9．一種如權利要求7所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述熱塑塑料是一種真空模制的ABS。
10．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述底端包括一凸緣，該凸緣在一與所述底部邊緣共同的平面內(nèi)從所述底端沿徑向向外延伸，所述側壁包括一軸向取向的部分，該部分從所述底部邊緣向上延伸一小段距離。
11．一種如權利要求3所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述側壁包括一軸向定向的部分，其從所述底部邊緣向上延伸一小段距離，所述多個加強肋包括多個等間距隔開的直線的肋，它們從所述側壁的所述軸向取向部分的頂部邊緣延伸到所述頂部凸緣的一基部。
12．一種如權利要求11所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述加強肋向內(nèi)敞開，以提供當通過所述柱的管狀模澆注可固化材料時促使空氣從所述模子中排除的通道。
13．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述頂部凸緣適合于與至少三個不同直徑的管狀柱模連接。
14．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述模子還包括一用于安裝于所述頂部凸緣的適配器，該適配器適合于允許至少一個直徑小于頂部凸緣的最小直徑的管狀柱模的連接。
15．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述在底端上的凸緣從底部邊緣既徑向向內(nèi)又徑向向外延伸。
16．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述底端的直徑為大約12英寸至大約28英寸，所述頂端在底部邊緣上方大約12英寸至大約18英寸處。
17．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述側壁帶有多個小孔，這些小孔允許空氣通過，但基本上不允許混凝土混合物通過，這些孔隨意或成組分布，或分布成一種幾何圖形。
18．一種如權利要求3所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述側壁帶有多個小孔，這些小孔允許空氣通過，但基本上不允許混凝土混合物通過，這些孔隨意或成組分布，或分布成一種幾何圖形，并設置在至少一個加強肋內(nèi)和所述側壁的中間區(qū)域內(nèi)。
19．一種如權利要求1所述的用于在一建筑柱子的管狀模子的底端繞注一種可固化建筑材料的底座的預制模子，其特征在于所述底部凸緣從所述底部邊緣沿徑向向外延伸。
全文摘要
一種預制模,其用于在一建筑柱子的管狀模(10)的底端模制一種可固化建筑材料的底座。該模子(10)優(yōu)選由一種熱塑性塑料,例如高密度聚乙烯或ABS模塑成一種可隨意使用的單獨的單元件。模子(10)為鐘形,其側壁(12)相對于底部邊緣傾斜大約45°至大約65°。模子的頂部凸緣(22)適合于兩個或多個不同直徑的用于建筑柱子的管狀模。側壁可以包括成整體的肋(28),其向內(nèi)敞口,以便澆注模子時排除空氣,并增大側壁(12)的剛度,以保證在向模子澆注可固化材料之前圍繞模子回填土壤時不會坍塌。優(yōu)點是造價不高,澆注時不會埋入氣泡,不用橫件就可支撐管狀模,模子可以留在地下,實際上還能防止水等浸入底座。這樣,就可顯著地節(jié)省勞力,并改進由管狀模制成的建筑支柱的底座的質(zhì)量。
文檔編號E02D27/01GK1231014SQ97197998
公開日1999年10月6日 申請日期1997年7月16日 優(yōu)先權日1996年7月17日
發(fā)明者K·斯溫尼默 申請人:F及S制造公司