專利名稱：現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋是建筑工程中最主要和最為廣泛應(yīng)用的樓蓋結(jié)構(gòu)，也是建筑工程中工程量最大的部分?，F(xiàn)代建筑工程中的結(jié)構(gòu)樓蓋體系主要有梁板結(jié)構(gòu)、無梁板結(jié)構(gòu)及密肋樓蓋體系。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)存在經(jīng)濟跨度小，承受荷載小，結(jié)構(gòu)自重大，費材料等缺點。在砼樓板中填入輕質(zhì)材料，制作內(nèi)帶輕質(zhì)填充模的現(xiàn)澆空心樓板，是克服上述缺點的有效方法?，F(xiàn)澆空心樓板可廣泛適用于工業(yè)、公共建筑及地下室結(jié)構(gòu)中，是建設(shè)部推廣的重要建設(shè)科技新技術(shù)，并制定了專門的設(shè)計施工規(guī)程?，F(xiàn)澆空心樓板所用的空腔的形狀有圓柱狀、箱體為主。與其它形狀相比，其中圓柱狀有結(jié)構(gòu)強度及剛度大、便于成型、便于安裝施工、制作運輸成本低等優(yōu)點。從材質(zhì)及結(jié)構(gòu)上講圓柱狀基本有GRC水泥制品、金屬、塑料或橡膠。其中 “混凝土薄壁筒體構(gòu)件”(ZL 98231113. 3) “鋼筋砼填充用纖維增強型空心薄壁管及其制造方法”(ZL99115649.8)是GRC水泥制品的代表，應(yīng)用較廣?！耙环N塑料薄壁管“(ZL200510009229^)記述了使用塑料薄壁管的應(yīng)用，“一種現(xiàn)澆砼用輕質(zhì)胎模構(gòu)件”(ZL200710147453. 7)記載了泡沫塑料實心構(gòu)件作為輕質(zhì)填充件的技術(shù)。除此，有實際意義的還有將金屬波紋管作為填充構(gòu)件的應(yīng)用。GRC制品材料用量大自重較重、制作不便、容易破損，塑料制作的薄壁管存在變形大，較難滿足尺寸精度要求，金屬管成本高等缺點?，F(xiàn)有薄壁管還存在運輸不便，特別是長途運輸成本，制作成本高等缺點。這些問題使現(xiàn)澆空心樓板的廣泛應(yīng)用受到限制。采用中空充氣的方式，以壓縮空氣來提高填充構(gòu)件的剛度，使填充構(gòu)件的材料使用量降低，從而降低填充模具的造價是一種有效的途徑。目前采用充氣方式形成圓柱管狀填充模具的技術(shù)有“一種用于混凝土中的其填充作用的充氣薄壁管”(ZL02293407. 3)該方法使用在薄壁管兩端用端頭塞子、密封膠及隔離涂料制作密封空腔，充入壓縮空氣使用，該方法使用的材料較多，運輸及施工不方便?！艾F(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓板的制作施工方法“(ZL20051002(^86. 0)，該方法采用了一種可進行充氣和排氣的柔性成型芯模，將成型芯模充氣后進行混凝土澆筑，并在樓板鋼筋與梁鋼筋結(jié)合部位預(yù)留后澆帶，將成型芯模膠囊內(nèi)的氣體排出，并將成型芯模從鋼筋混凝土中經(jīng)后澆帶抽出，最后完成后澆帶的澆筑，該方法所使用的芯模可以反復(fù)使用，但施工后澆帶過多，影響結(jié)構(gòu)的整體性，且對芯模的要求也較高。與本發(fā)明最接近的是“現(xiàn)澆砼空心樓板用充氣式內(nèi)胎模”(ZL03111149. 1)。該方法為在可充氣的外形為柱形的囊體上設(shè)有充氣嘴，施工時通過充氣嘴向囊體內(nèi)充氣形成內(nèi)胎模。權(quán)利要求及實施例附圖中描述，其端部為平整的結(jié)構(gòu)。根據(jù)專利文件說明，囊體由軟性材料制成，同時根據(jù)權(quán)利要求2，4的結(jié)構(gòu)方案中的囊體外形在充氣前也為柱形。權(quán)利要求1中，要求氣嘴安裝在囊體上，故必須要求囊體具有氣密性。該發(fā)明提供的技術(shù)方案降低了填充模具的材料用量，但為使端部保持平整結(jié)構(gòu)，端部必須為剛性，要求端部強度及剛度高，這增加了材料的用量。為使囊體在充氣前保持柱形，必須有足夠的剛度，使用軟性材料制作囊體，材料用量更大，也不方便運輸與安裝，經(jīng)濟性也不理想。當(dāng)使用纖維材料制作囊體時，氣密性差，將充氣嘴安裝于囊體上很難保證氣嘴與囊體及內(nèi)覆高分子熱塑性塑料制成的充氣胎體的氣密性。充氣結(jié)構(gòu)最重要的結(jié)構(gòu)為結(jié)合部，該發(fā)明未提供囊體的制作方法，也未提供其端部的結(jié)構(gòu)及制作方法，降低了該發(fā)明的可實施性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單可靠，制造方便，適合工業(yè)化生產(chǎn)，方便運輸，方便施工安裝，成本低廉的砼用管狀充氣填充模。本發(fā)明的砼用管狀充氣填充模是指由閉合的筒袋，在充入高于大氣壓的空氣或其它氣體后形成具有足夠強度與剛度的砼用填充模具。膜曲面兩側(cè)壓力差在膜中產(chǎn)生的拉力會使膜具有橫向剛度的特性。無橫向剛度的膜，在均布垂直于膜面的橫向壓力作用下，當(dāng)曲面為球面，或圓柱面(膜面很長時)時承受的拉力最小。本發(fā)明充分利用了這一特性，利用了柔性薄膜、柔性編織或柔性非編織布的抗拉強度，制作成具有阻氣性的筒袋，在袋內(nèi)外氣壓差的作用下膨脹成具有橫向及縱向剛度，能滿足砼成型用管狀充氣填充模。充氣后形成的填充模具的外形為等截面圓柱形的筒身，可使袋體材料在筒袋內(nèi)的氣壓作用下縱橫方向受力均勻，節(jié)省材料；充氣后形成的外凸曲面可減小筒袋端部袋體材料承受的縱向及橫向的拉力，使筒袋的端部受力合理也更容易制作成型。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，它包括筒袋，所述的筒袋由外袋及內(nèi)袋組成，所述的外袋充氣后形成的由等截面尺寸的圓柱形筒身及變截面尺寸的筒端組成；所述的內(nèi)袋充氣后形成的由等截面尺寸的圓柱形筒身及變截面尺寸的筒端組成，或者所述的筒袋僅由具有氣密性的外袋組成；在所述的筒袋上設(shè)置至少一處的充氣口；所述的筒袋中間任意位置綁扎成具有多段連通或不連通的筒袋；外袋與內(nèi)袋是分離或局部粘合在一起，內(nèi)袋具有氣密性；或者外袋與內(nèi)袋是粘合在一起，外袋與內(nèi)袋中至少有一個是具有氣密性；所述的外袋和內(nèi)袋為單層或多層結(jié)構(gòu)，筒身和筒端的層數(shù)相同或不同。所述的外袋和內(nèi)袋是由編織、擠壓、擠出或復(fù)合的柔軟性的膜料或布料制成；所述的充氣口是帶有逆止功能的充氣嘴、充氣閥，或與外部充氣機構(gòu)一起組成閉合結(jié)構(gòu)的開口，所述的充氣口至少與筒袋中具有阻氣性的最內(nèi)層袋體通過熔合、膠合或裝配，其結(jié)合口具有氣密性；所述的筒袋的外袋及內(nèi)袋一起在兩端開口的筒料的兩端經(jīng)過熔合、膠合、縫合或扎緊連接；所述的筒袋的內(nèi)袋外包覆有一片，兩片或多片片材，且片材粘合或熔合于內(nèi)袋上， 形成與內(nèi)袋結(jié)合在一起的外袋，片材的接頭互相搭接封閉；或者所述的筒袋的外袋、內(nèi)袋是整體一次成型；所述的兩端開口的筒料是整體成型或通過多片片材折疊后，折疊邊的對邊通過熔合、膠合或縫合制成筒料；
所述的筒袋充入壓力氣體后兩端為半球面、外凸的類球面或外凸的曲面。所述的筒袋可以僅由具有氣密性的外袋組成；或由外袋及內(nèi)袋組成，外袋與內(nèi)袋是分離或局部粘合在一起的，內(nèi)袋具有氣密性，內(nèi)袋的外形、尺寸可以不同于外袋，在充氣后內(nèi)袋所有部位均緊貼合于外袋內(nèi)壁上；或由外袋及內(nèi)袋組成，外袋與內(nèi)袋是粘合在一起的，外袋與內(nèi)袋中至少有一個是具有氣密性。所述的筒袋的外袋與內(nèi)袋在未充氣前的袋內(nèi)無氣體，筒袋可折疊或卷起；在筒袋充入指定的工作壓力氣體后，筒袋橫向及縱向膨脹，形成具有橫向及縱向剛度的管狀填充模具。所述的筒袋在充入指定的工作壓力氣體后，外袋及內(nèi)袋的筒身及的外形是等截面圓柱形，外袋及內(nèi)袋的筒端及的形狀可以是外凸的半球面、外凸的類球面或外凸的曲面。充氣后形成的外形為等截面圓柱形的筒身，可使袋體材料在筒袋內(nèi)的氣壓作用下縱橫方向受力均勻，節(jié)省材料；充氣后形成的外凸曲面可減小筒袋端部袋體材料承受的縱向及橫向的拉力，使筒袋的端部更容易制作成型。所述的外袋或內(nèi)袋可以是單層或多層的，筒身和筒端的層數(shù)可以是一樣的，也可以是不一樣的。當(dāng)外袋或內(nèi)袋是多層時，各層可以是完全分離的，或局部粘合在一起的，或完全粘合在一起的。所述的充氣口，可以是帶有逆止功能的充氣嘴，或是充氣閥，或與外部充氣機構(gòu)一起組成閉合結(jié)構(gòu)的開口。所述的充氣口與筒袋中具有阻氣性的最內(nèi)層袋體通過熔合或膠合，其結(jié)合口應(yīng)滿足氣密性要求。所述的充氣口可以設(shè)置在筒袋的任何地方。所述的筒袋的外袋及內(nèi)袋一起在兩端開口的筒料兩端經(jīng)過熔合、膠合、縫合或扎緊等任一或多種方法制成筒身與筒端及成一體的外袋及內(nèi)袋，外袋及內(nèi)袋在筒端端部連接在一起。所述的兩端開口的筒料的外袋與內(nèi)袋是預(yù)先全部或局部粘合在一起，也可以是分離的。對有氣密性要求的外袋或內(nèi)袋或外袋及內(nèi)袋，在制成筒端前作氣密性封口，或在制成筒端時滿足筒袋的氣密性要求。本發(fā)明砼用充氣填充模具結(jié)構(gòu)簡單，筒袋采用編織、擠壓、擠出或復(fù)合的各種柔軟性的膜料或布料制成，制成的填充模具長度不限，具體由工程設(shè)計需要確定。材料來源廣， 工藝簡單成熟，生產(chǎn)效率高，成本低廉。解決了現(xiàn)有填充模生產(chǎn)效率低，成本高的缺點。本發(fā)明的填充模具在生產(chǎn)及運輸階段無需充氣，體積小，占用生產(chǎn)及儲存空間小，運輸成本低廉，改進了現(xiàn)有筒管生產(chǎn)需要很大的生產(chǎn)及儲存空間，運輸成本高的缺點。我國近幾十年，基本建設(shè)投入巨大，是世界上工程建量最大的國家，一方面促進了經(jīng)濟發(fā)展，改善了國民的生活質(zhì)量，同時也消耗量大量的能源及自然資源。節(jié)約能源，節(jié)約資源，走可持續(xù)發(fā)展的道路，是國家政策大力扶持倡導(dǎo)的方向。本發(fā)明可廣泛適用各種大跨度，大荷載的結(jié)構(gòu)樓蓋，改善結(jié)構(gòu)受力性能，并可以大幅度地節(jié)省材料，節(jié)省造價，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，具有經(jīng)濟及社會意義巨大。


圖1、圖1-1、圖1-2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖、本發(fā)明的實施方式1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、圖2-1 圖2-3是本發(fā)明的實施方式2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-1 圖3-3是本發(fā)明的實施方式3結(jié)構(gòu)示意圖4、圖4-1 圖4-3是本發(fā)明的實施方式4結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實施例方式實施例1 參照圖1、圖1-2、圖1-2、圖4-3 ；具體實施方式
包括內(nèi)袋3，內(nèi)袋3可以使用塑料薄膜、橡膠等制成的兩端開口的筒料做材料，在內(nèi)袋3筒料要求位置的袋壁上開口并采用熱封或膠合方法安裝充氣口 4，將內(nèi)袋3筒料的兩端在封口線5處采用熱封或膠合方法制成阻氣性的內(nèi)袋3，將安裝了充氣口 4的內(nèi)袋3放入編織機，一次性編織成內(nèi)含內(nèi)袋 3的整體性外袋2，在外袋2上適當(dāng)?shù)牡胤介_口使充氣口 4外露。外袋2的材料可以是塑料纖維、玻璃纖維等高強度纖維材料。將制成的筒袋安裝固定在指定的位置，在澆注砼前充入指定壓力的壓縮空氣或其它氣體，即得現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模。實施例2 參照圖2、圖2-1 圖2-3 ；具體實施方式
包括外袋2及內(nèi)袋3，外袋2 及內(nèi)袋3由兩端開口的雙層嵌套的筒料制成，內(nèi)層筒料和外層筒料可以粘合或局部粘合在一起，也可以完全分離。內(nèi)層筒料可以使用塑料薄膜、橡膠等材料制成，外層筒料可以使用塑料纖維、玻璃纖維、無紡布等材料制成。將筒料內(nèi)外層在要求位置的袋壁上開口后在內(nèi)袋 3筒料的袋壁上采用熱封或膠合方法安裝充氣口 4，將內(nèi)袋3筒料的兩端在封口線5處采用熱封或膠合方法制成阻氣性的內(nèi)袋3，將內(nèi)袋3與外袋2的筒料在兩端處一起折疊綁扎，制成與內(nèi)袋3在端頭處連接在一起的外袋2。將制成的筒袋安裝固定在指定的位置，在澆注砼前充入指定壓力的壓縮空氣或其它氣體，即得現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模。本實施方式中當(dāng)采用內(nèi)外袋分離的筒料時，也可以將外層筒料的兩端單獨折疊綁扎，其它均與本實施方式的前述方法相同，制得在端部不相連的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模。實施例3 參照圖3、圖3-1 圖3-3 ；具體實施方式
包括內(nèi)袋3，內(nèi)袋3可以使用塑料纖維、玻璃纖維、無紡布等材料制成的筒料。將內(nèi)袋3筒料的兩端在縫合線5處采用熔合，膠合或縫合等任一或多種方法制成內(nèi)袋3，在內(nèi)袋3外使用兩片塑料薄膜、橡膠等材料制成的片材包覆，通過熔合，膠合等方法制得外袋2，外袋2在片材的周邊應(yīng)有阻氣能力的搭接邊6。在外袋2袋壁上適當(dāng)?shù)牡胤介_口并采用熱封或膠合方法安裝充氣口 4。將制成的筒袋安裝固定在指定的位置，在澆注砼前充入指定壓力的壓縮空氣或其它氣體，即得現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模。實施例4 參照圖4、圖4-1 圖4-3 ；具體實施方式
包括內(nèi)袋3，內(nèi)袋3及其上的充氣口 4采用同實施方式1的方法制得。將安裝了充氣口 4的內(nèi)袋3外套上用于制作外袋 2筒身的筒料，并在筒身3-a壁適當(dāng)?shù)奈恢瞄_口使充氣口 4外露。將預(yù)先制得的外袋筒端在筒身筒料的兩端采用熔合、膠合、縫合等任一或多種方法與筒身結(jié)合在一起制得外袋2。外袋2的筒身及筒端的材料可以使用塑料纖維、玻璃纖維、無紡布等材料。將制成的筒袋安裝固定在指定的位置，在澆注砼前充入指定壓力的壓縮空氣或其它氣體，即得現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模。所述的筒袋1也可以由下述三種方法制成外袋2或內(nèi)袋3 1)整體成型外袋2或內(nèi)袋3 ；2)在兩端開口的筒料的兩端經(jīng)過熔合、膠合、縫合或扎緊等任一或多種方法制成筒身2-a或3-a與筒端2_b或3_b成一體的外袋2或內(nèi)袋3 ；3)以兩端開口的筒料做筒身2-a或3_a，將預(yù)先制成的筒端2_b或3_b經(jīng)過熔合、 膠合或縫合等任一或多種方法結(jié)合到筒身2-a或3-a的兩端制成。
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再由下述方法之一制成筒袋1 1)筒袋1的外袋2及內(nèi)袋3是使用前述三種方法中的任兩種或任一種方法制成。2)筒袋1的內(nèi)袋3使用前述3種方法中任一方法制成后，再將1片、2片或多片片材包覆于內(nèi)袋3外，并經(jīng)過粘合或熔合于內(nèi)袋3上，形成與內(nèi)袋3結(jié)合在一起的外袋2，片材的接口互相搭接封閉。所述的兩端開口的筒料可以是整體成型的，也可以使用1片片材折疊后，在折疊邊的對邊通過熔合、膠合或縫合等任一或多種方法制成筒料，或使用2片或多片片材相接， 通過熔合、膠合或縫合等任一或多種方法制成兩端開口的筒料。當(dāng)所述的外袋2或內(nèi)袋3 有氣密性要求時，在筒料的結(jié)合邊需要滿足氣密性要求，或做氣密性處理。本發(fā)明中所謂的氣密性，是指在閉合結(jié)構(gòu)中充入指定的氣體及氣壓后，考慮一定的氣體泄漏的損失，在無外部氣源或有外部氣源補充的條件下，在經(jīng)過指定的時間后，閉合結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣體壓力仍能滿足工作氣壓的要求。
權(quán)利要求
1.現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，它包括筒袋(1)，其特征在于所所述的筒袋(1)由外袋( 及內(nèi)袋C3)組成，所述的外袋( 充氣后形成由等截面尺寸的圓柱形筒身(2-a)及變截面尺寸的筒端O-b)組成；所述的內(nèi)袋C3)充氣后形成的由等截面尺寸的圓柱形筒身 (3-a)及變截面尺寸的筒端(3-b)組成，或者所述的筒袋(1)僅由具有氣密性的外袋(2)組成；在所述的筒袋(1)上設(shè)置至少一處的充氣口 G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的筒袋(1) 中間任意位置綁扎成具有多段連通或不連通的筒袋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于外袋O)與內(nèi)袋 ⑶是分離或局部粘合在一起，內(nèi)袋⑶具有氣密性；或者外袋⑵與內(nèi)袋⑶是粘合在一起，外袋O)與內(nèi)袋(3)中至少有一個是具有氣密性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任意一種現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的外袋( 和內(nèi)袋C3)為單層或多層結(jié)構(gòu)，筒身和筒端的層數(shù)相同或不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的外袋(2) 和內(nèi)袋⑶是由編織、擠壓、擠出或復(fù)合的柔軟性的膜料或布料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的充氣口(4) 是帶有逆止功能的充氣嘴、充氣閥，或與外部充氣機構(gòu)一起組成閉合結(jié)構(gòu)的開口，所述的充氣口(4)至少與筒袋(1)中具有阻氣性的最內(nèi)層袋體通過熔合、膠合或裝配，其結(jié)合口具有氣密性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的筒袋(1) 的外袋( 及內(nèi)袋C3) —起在兩端開口的筒料的兩端經(jīng)過熔合、膠合、縫合或扎緊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的筒袋(1) 的內(nèi)袋(3)外包覆有一片，兩片或多片片材，且片材粘合或熔合于內(nèi)袋(3)上，形成與內(nèi)袋 (3)結(jié)合在一起的外袋O)，片材的接頭互相搭接封閉；或者所述的筒袋(1)的外袋O)、內(nèi)袋C3)是整體一次成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的兩端開口的筒料是整體成型或通過多片片材折疊后，折疊邊的對邊通過熔合、膠合或縫合制成筒料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，其特征在于所述的筒袋(1) 充入壓力氣體后兩端為半球面、外凸的類球面或外凸的曲面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種現(xiàn)澆砼用管狀充氣填充模具，它包括筒袋，所述的筒袋由外袋及內(nèi)袋組成，所述的外袋充氣后形成的由等截面尺寸的圓柱形筒身及變截面尺寸的筒端組成；所述的內(nèi)袋充氣后形成的由等截面尺寸的圓柱形筒身及變截面尺寸的筒端組成，或者所述的筒袋僅由具有氣密性的外袋組成；本發(fā)明的填充模具在生產(chǎn)及運輸階段無需充氣，體積小，占用生產(chǎn)及儲存空間小，運輸成本低廉，改進了現(xiàn)有筒管生產(chǎn)需要很大的生產(chǎn)及儲存空間，運輸成本高的缺點。
文檔編號E04B5/36GK102400511SQ20101028535
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者趙東昕 申請人:趙東昕