一种混凝土螺旋孔道成型模具及成型方法
技术领域
本发明涉及一种后锚施工中的混凝土螺旋孔成型模具及成型方法。
背景技术
桥梁锚索后张施工时，将锚索穿于先浇混凝土体上预留的锚索穿孔中，然后在锚索与锚索穿孔之间浇筑后浇混凝土，为保证后浇混凝土体与先浇混凝土体之间的作用力，现有技术中在制作先浇混凝土体时，首先预设一个波纹管2，如图1所示，波纹管2作为先浇混凝土体1的内模，在波纹管的外围浇筑混凝土，等混凝土固化后形成先浇混凝土体1，先浇混凝土体与波纹管固结成整体结构。波纹管的内孔构成具有沟槽的锚索穿孔，然后将锚索3穿装于锚索穿孔中，在锚索与波纹管的内壁之间浇筑混凝土，锚索与波纹管之间的混凝土固化后形成后浇混凝土体4，由于波纹管外周具有沟槽结构，使得后浇混凝土体的外周也是沟槽装结构，从而增加了先浇混凝土体与后浇混凝体之间的抗拉作用力。然后对锚索施加预紧张力。
现有技术存在的问题在于：波纹管作为先浇混凝土体的内模，由于其外周是螺旋沟槽结构，因此其并不能由先浇混凝土体上脱离，因此最终的结构中，波纹管位于先浇混凝土与后浇混凝土体之间，由于波纹管与先浇混凝土、后浇混凝土之间的材质有本质的区别，其使用寿命和物理性能均不一致，导致在使用一段时间后，先浇混凝土体与后浇混凝土之间的抗拉作用力会受到影响，比如说，由于冷热膨胀系数的不同，先浇混凝土体与波纹管可能脱离，后浇混凝土体与波纹管可能脱离，这就会导致先浇混凝土与后浇混凝土之间的抗拉拔作用力的降低；比如说波纹管由于使用寿命而碎裂失效，也会导致后浇混凝土体与先浇混凝土体之间出现哐量，导致锚索的预张失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土螺旋孔成型模具，以解决现有技术中波纹管作为混凝土成型内模无法取出，而导致会影响先浇混凝土体与后浇混凝土体之间作用关系的技术问题；本发明的目的还在于提供一种混凝土螺旋孔成型方法。
为解决上述技术问题，本发明中一种混凝土螺旋孔成型模具的技术方案：
一种混凝土螺旋孔成型模具，包括由螺旋弹簧构成的模具骨架，螺旋弹簧外周套设有由柔性材料或弹性材料制成的内孔成型套，内孔成型套上于螺旋弹簧的相邻两圈弹簧丝之间形成用于受外侧混凝土压力后向螺旋弹簧内侧变形的成型套变形段。
所述内孔成型套由柔性材料制成，内孔成型套活动套装于所述模具骨架上。
所述内孔成型套由弹性材料制成，内孔成型套与螺旋弹簧的弹簧丝固定连接。
内孔成型套的内壁与螺旋弹簧的弹簧丝通过粘接结构固定连接。
本发明中混凝土螺旋孔的成型方法的技术方案为：
该方法包括以下步骤，第一步，以混凝土螺旋孔成型模具作为内模，在混凝土螺旋孔成型模具的外围浇筑混凝土，浇筑过程中，混凝土对相邻两圈弹簧丝之间的成型套变形段施加压力，压迫成型套变形段朝螺旋弹簧内侧变形，混凝土固化后，与成型套变形段接触的混凝土处形成朝向螺旋弹簧轴线方向的螺旋凸起，被螺旋弹簧的弹簧丝支撑的混凝土处形成螺旋凹槽；第二步，第二步由以下两种情况：1、内孔成型套由弹性材料制成，内孔成型套与螺旋弹簧固定连接，沿螺旋弹簧的轴向张拉螺旋弹簧，螺旋弹簧拉伸的过程中，螺旋弹簧外径缩小，内孔成型套与混凝土脱离后，沿螺旋弹簧轴向取出螺旋孔成型模具；2、内孔成型套由柔性材料制成，内孔成型套空套于螺旋弹簧上，沿螺旋弹簧的轴向张拉螺旋弹簧，螺旋弹簧拉伸的过程中，螺旋弹簧外径缩小，沿螺旋弹簧的轴向张拉内孔成型套，内孔成型套与混凝土脱离，取出螺旋弹簧和内孔成型套，或者在对内孔成型套张拉前取出螺旋弹簧。
本发明的有益效果为：本发明中的螺旋孔成型模具，以螺旋弹簧作为模具骨架，在混凝土固化过程中，螺旋弹簧的弹簧丝形成模具支撑，使得被螺旋弹簧的弹簧丝支撑的混凝土处形成螺旋凹槽，而不被弹簧丝支撑的内孔成型套则形成用于受外侧混凝土压力后向螺旋弹簧内侧变形的成型套变形段，混凝土固化后，与成型套变形段接触的混凝土处形成朝向螺旋弹簧轴线方向的螺旋凸起。此外，利用螺旋弹簧在被拉伸时，外径变小的特性，在混凝土固化后，对螺旋弹簧施加沿轴向的张拉作用力，螺旋弹簧内径变小可以方便的沿轴向将混凝土螺旋孔成型模具取出，从而避免该内模影响后续的后浇混凝土与之前的先浇混凝土的连接问题。
附图说明
图1是本发明背景技术的结构示意图；
图2是本发明中混凝土螺旋孔成型模具的一个实施例的结构示意图；
图3是图2的使用状态图；
图4是图3中螺旋弹簧张拉后的状态示意图；
图5是图4中混凝土螺旋孔成型模具取出后先浇混凝土体的结构示意图；
图6是本发明中先浇混凝土体与后浇混凝土体的配合示意图。
具体实施方式
一种混凝土螺旋孔成型模具的实施例如图2~6所示所示：包括由螺旋弹簧11构成的模具骨架，螺旋弹簧外周套设有由弹性材料制成的内孔成型套2，在本发明中，内孔成型套2由橡胶材料制成，螺旋弹簧的各圈弹簧丝6与内孔成型套的内壁之间通过粘接结构7固定连接。内孔成型套上于螺旋弹簧的相邻两圈弹簧丝之间形成用于受外侧混凝土压力后向螺旋弹簧内侧变形的成型套变形段8。
本混凝土螺旋孔成模具的使用如图3所示，将本混凝土螺旋孔成型模具作为内模，在混凝土螺旋孔成型模具的外围浇筑混凝土，该混凝土称为先浇混凝土1，浇筑过程中，由于内孔成型套2由弹性材料制成，因此相邻两圈弹簧丝6之间的成型套变形段8在先浇混凝土1的压力作用下会朝向螺旋弹簧轴线方向即螺旋弹簧内侧变形，先浇混凝土1固化后，被弹簧丝支撑处的现浇混凝土形成螺旋凹槽9，与成型套变形段接触的先浇混凝土处形成朝向螺旋弹簧轴线方向的螺旋凸起10。
然后如图4所示：对螺旋弹簧11进行轴向的张拉，螺旋弹簧11的特性就是被拉伸时，外径会缩小，因此拉伸后的螺旋弹簧外径缩小，与螺旋弹簧固定的内孔成型套2也自然在螺旋弹簧的作用下与先浇混凝土体1分离，然后可以方便的沿轴向将本混凝土螺旋孔成型模具由先浇混凝土中取出。混凝土螺旋孔成型模具取出后，先浇混凝土上就形成了具有螺旋沟槽的螺旋孔20，如图5所示。
在进行后张锚索张拉时，将锚索3穿于螺旋孔20中，直接在锚索3与螺旋孔的孔壁之间浇筑后浇混凝土体4即可，如图6所示，本发明中，先浇混凝土体1与后浇混凝土体4直接接触，其二者之间材质一致，不会受温差膨胀系数影响，可以保证后张法施工的锚索张拉力。
在本发明的其它实施例中：内孔成型套也可以是具有弹性能力的柔性材料制成，比如说内孔成型套由塑料编制而成，此时内孔成型套与螺旋弹簧之间没有固定关系，内孔成型套活动套设于螺旋弹簧上，在先浇混凝土浇筑时，受先浇混凝土的压力作用，内孔成型套相对螺旋弹簧产生滑动，相邻两圈弹簧丝之间的成型套变形段的长度被拉长，也能使得内孔成型套朝向螺旋弹簧内侧变形，使得先浇混凝土形成螺旋状的螺旋凸起。在先浇混凝土凝固后，可以先对螺旋弹簧进行张拉，螺旋弹簧外径缩小后，先取出螺旋弹簧，然后再对内孔成型套进行张拉，使内孔成型套与先浇混凝土脱离后，再取出内孔成型套。
一种混凝土螺旋孔的成型方法，该方法包括以下步骤，第一步，以混凝土螺旋孔成型模具作为内模，混凝土螺旋成型模具与上述各实施例中的混凝土螺旋孔成型模具相同，在此不再详述，在混凝土螺旋孔成型模具的外围浇筑混凝土，浇筑过程中，混凝土对相邻两圈弹簧丝之间的成型套变形段施加压力，压迫成型套变形段朝螺旋弹簧内侧变形，混凝土固化后，与成型套变形段接触的混凝土处形成朝向螺旋弹簧轴线方向的螺旋凸起，被螺旋弹簧的弹簧丝支撑的混凝土处形成螺旋凹槽；第二步，第二步由以下两种情况：1、内孔成型套由弹性材料制成，内孔成型套与螺旋弹簧固定连接，沿螺旋弹簧的轴向张拉螺旋弹簧，螺旋弹簧拉伸的过程中，螺旋弹簧外径缩小，内孔成型套与混凝土脱离后，沿螺旋弹簧轴向取出螺旋孔成型模具；2、内孔成型套由柔性材料制成，内孔成型套空套于螺旋弹簧上，沿螺旋弹簧的轴向张拉螺旋弹簧，螺旋弹簧拉伸的过程中，螺旋弹簧外径缩小，沿螺旋弹簧的轴向张拉内孔成型套，内孔成型套与混凝土脱离，取出螺旋弹簧和内孔成型套，或者在对内孔成型套张拉前取出螺旋弹簧。
