[发明专利]一种用橡胶棒作型芯使混凝土构件成孔的方法

说明书

本发明涉及到后张法预应力混凝土构件成孔的施工方法，属于建筑基础技术领域，主要对预埋型芯成孔法中的型芯作了改进。

在建筑行业浇灌后张法预应力混凝土构件时，无论是在预制厂预制，还是在施工现场直接浇灌，都需要在混凝土构件内一定的部位预留一定直径的直孔或有弯度的孔，以便在混凝土构件凝固后，穿入高强钢丝或钢绞线，张拉后产生预应力。

在现有的施工方法中，为了成孔，采用的办法有：一、预埋型芯，如预埋金属管、塑料管、胶管等;二、埋置金属波纹管。

在预埋型芯的施工方法中，要在混凝土初凝时（一般控制在六小时内）拔出，超过此期限，拔出就非常困难。且预埋金属管和塑料管的方法仅适用于平直的短孔，常见于楼板、板梁的施工中。当预留孔较长或有一定的弯度时，则需预埋编织的胶管，因胶管和混凝土构件的粘着力和摩擦力大大高于胶管本身的抗拉强度，故极易发生断管事故。即使使用钢丝胶管，拉断现象也不断发生，或者干脆拔不出来。

为克服上述缺陷，中国发明专利CN1064720A、申请号91101420.9公开了一种“空心混凝土桩的制作方法和制作装置”，使用具有弹性、能够膨胀的管状部件作为型芯，向管状部件中压入液体，使该管状件呈径向膨胀状态，用保持装置固定、预埋在混凝土桩需要成孔的部位，待混凝土浇灌硬化后，降低管状部件的内压，使管状部件径向收缩，将管状部件从混凝土桩中拔出来。该法能很好地在混凝土桩内成孔、型芯很容易地从混凝土桩中拔出来。但该法也存在一定的缺陷，由于加工问题，易产生膨胀不匀现象，且该法需要向管状部件中压入液体，因而需增加水泵等加压设备和防止管状部件漏水的补漏设备。

本发明的目的，是提供一种抽拔省力、不易拉断、混凝土凝固以后任何时间均可抽拔、不需要增加设备、工艺简单、施工方便的混凝土构件成孔的施工方法。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：用无骨架橡胶棒作为型芯，预埋在混凝土构件需要成孔的部位，待混凝土浇灌、凝固硬化后，再将橡胶棒沿轴向拔出，在混凝土构件内成孔。当需要预留的孔直径较大时，为了节约成本，也可用无骨架厚壁橡胶管作为型芯。

本发明中，无骨架橡胶棒或厚壁管的制造方法为已有技术，只要制出的橡胶棒强度高、弹性强、尺寸准确、表面光滑即可。

本发明是利用橡胶的高强度、高弹性和体积不可压缩的性能，根据橡胶棒在轴向受力时橡胶棒轴向伸长、径向变细的特点，使型芯逐步由混凝土构件孔的内壁剥离的原理来实现的。

橡胶的泊松比为0.5左右，体积是不可压缩的，当橡胶棒的长度增加时，其径向尺寸必然减小。在拔出橡胶棒的过程中，拉伸是由外端逐渐向里延伸，实际拉拔的力，不是橡胶棒与混凝土孔壁之间的摩擦力，而是橡胶棒与混凝土的剥离力、以及橡胶棒自身重量在混凝土孔底上拉动产生的摩擦力之和。合理选择橡胶棒的配方设计，可以使橡胶棒与混凝土构件的结合力很小;橡胶棒在混凝土构件孔底上拉动时的摩擦力也是有限的，因而拔出橡胶棒需要的拉拔力很小。

根据试验和理论计算，当橡胶棒伸长到50%时，直径就缩小了10%，这时，橡胶棒就很容易拔出。而橡胶的极限伸长率是500%，橡胶棒被抽拔出来时的伸长率只是极限伸长率的1/10，因此不可能扯断。

另外，从扯断强度看，根据测定，橡胶棒伸长到50%的定伸强度是0.8Mpa，而橡胶棒的扯断强度是18Mpa，抽拔时，橡胶棒的抽拔力只是其扯断力的1/22.5，所以从扯断强度看，橡胶棒在拔出时也不可能被扯断。

由于橡胶棒有足够的抗压强度，可以承受混凝土的压力，因而能够保证成孔的尺寸精度。加之橡胶棒表面平整度好，使浇灌出的预留孔孔壁光滑。

由于橡胶棒剥离时所需要的抽拔力不大，所以抽拔时间不受初凝时间的影响，只要超过初凝期，什么时候抽拔都可以，这为施工提供了极大方便。

本发明的施工方法不仅适用于浇灌后张法预应力混凝土构件的成孔，且适用于浇灌一切需要预留孔的混凝土构件。预留的孔可以是直孔、弯孔、贯通的或者一端是盲孔。

本发明的施工方法具有如下一些优点：

1、抽拔省力，施工方便。

2、设备简单，不需要增加辅助设备;

3、不受初凝时间的限制，不论凝固到什么程度，橡胶棒都较易拔出。

4、橡胶棒弹性与强度极佳，可反复使用，使用寿命长，实际使用寿命主要由橡胶棒本身的耐天侯老化程度决定。

5、橡胶棒表面平整度好，预留孔孔壁光滑。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。

图1为浇灌贯通的直孔混凝土梁的示意图。