[发明专利]X形模型桩的桩模及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩模，具体涉及一种X形模型桩的桩模及其制作方法。

背景技术

在高速公路、高速铁路等软基处理工程领域中，通过改变混凝土桩横截面形状，提高单位材料强度利用率、在节省建筑材料用量的同时提高桩基承载能力是研究人员长期关注的重要课题之一。现浇X形混凝土桩(专利号：ZL200710020306.3)公开了横截面形状为类似英文字母X形的横截面异形桩。由于其具有较大的单位体积材料比表面积，因而可以在不增加材料用量的前提下大大提高单桩承载力，从而提高性能价格比。

开展X形桩承载力特性、抗拔特性、动力响应等静力学和动力学特性研究，需要制作模型桩。

传统的方形截面桩和圆形截面桩的桩模，由于截面简单，方形桩只需将四块木板拼接，在外围加固便可；圆截面桩多用细长木板拼接，在外围加圆形箍带加固成型或预制圆弧形模板通过拼接最后在外围加圆形箍带成型。X形桩由于其截面异形性，桩截面尖角和凹弧处用传统模板很难成型。在本发明之前，X形桩都是通过钢模现场浇注而成，该钢模是通过预先制作好的钢板焊接而成，各块钢模板是固定的，并且重量大，不能用于模型桩制作。所以发明一种成本低廉、成型效果好、装拆模效率高的X形模型桩的桩模及该模型桩的制作方法是非常有意义的工作。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种X形模型桩的桩模及其制作方法，成本低廉、成型效果好、装拆模效率高且模板可重复使用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种X形模型桩的桩模，包括外侧面板、与外侧面板连接的凹弧定形模板，所述外侧面板组成一个方形框架，在方形框架四个内角内安装凹弧定形模板，每组凹弧定形模板包含位于方形框架角落的若干片平行设置的扇形支撑板，凹弧定形面板支撑方木和凹弧定形面板，每个扇形支撑板的扇形弧面上安装有凹弧定形面板，四个凹弧定形面板通过扇形支撑板和凹弧定形面板支撑方木支撑，四个凹弧定形面板与方形框架组成了X形空腔，X形空腔内安装有钢筋笼，钢筋笼通过若干根连接在方形框架上的钢丝吊挂在X形空腔内，方形框架的两端安装有密封方形框架的桩端方形木板，桩端方形木板上开设有吊拉钢筋笼的孔，在一侧的方形框架上设有连通X形空腔的进料口。

作为优选，所述扇形支撑板的弧形面上每隔15°开设有凹槽，凹槽内安装连接相邻扇形支撑板的凹弧定形面板支撑方木，凹弧定形面板通过铁钉与凹弧定形面板支撑方木和扇形支撑板连接。

作为优选，所述方形框架外设有箍紧方形框架的支架。

作为优选，所述方形框架内设有活动隔板。

一种基于上述X形模型桩的桩模的制作方法，包括以下步骤：

(1)准备材料：根据设计图纸尺寸配备好外侧面板，外围加固支架，扇形凹弧定形模板，凹弧定形面板支撑方木，凹弧定形面板和铁钉；

(2)制作凹弧定形模板：在扇形支撑板外围每隔15°开出一个凹弧定形面板支撑方木的嵌入凹槽，组装扇形支撑板和凹弧定形面板支撑方木，裁剪凹弧定形面板，将凹弧定形面板箍在扇形支撑板上，然后用铁钉将凹弧定形面板固定于扇形支撑板与凹弧定形面板支撑方木，完成四组凹弧定形模板的制作上；

(3)组装外侧模板：在场地上平躺着放置底部加固支架，在支架上搭接底部和两侧的外侧面板，在外侧面板接头处钉入铁钉加固；

(4)固定凹弧定形模板和设置钢筋笼：先固定底部两个凹弧定形模板，放置隔板，隔板固定在方形框架上，放置纵筋和箍筋绑扎成钢筋笼，再固定上侧两个凹弧定形模板，从外侧面板外侧钉入铁钉加固；

(5)桩模成型：放置上侧外侧面板和桩端方形木板，用铁钉固定，其中在桩端方形木板上开出孔，将钢筋笼的数根钢筋从孔引出，以便实验吊装；

(6)加固模板：将桩模四周用支架加固，沿桩模长度方向每1米设置一圈支架；

(7)开进料口：在桩模上侧每隔1米开一个进料口，用于灌混凝土,用钢丝将钢筋笼吊拉于上侧外侧面板；

(8)混凝土浇注：从模板进料口灌入配比好的混凝土，边灌入边振捣，确保混凝土在模板内填充均匀密实，灌料完毕后对进料口进行封口；

(9)拆模与养护：首先拆除上侧的加固方木，然后拔出上侧和两侧用于固定外侧面板和凹弧定形模板的铁钉，随后取下上侧面板和上侧两个凹弧定形模板，完成拆模后，对桩进行若干天的养护，达到强度后吊出浇注好的桩。

有益效果：本发明的X形模型桩的桩模及其制作方法，具有以下优点：

(1)本发明根据模型桩的桩形要求定制模板，采用木模板拼接，模板成本低；