專利名稱：混凝土的直立模制的制作方法
持術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及在直立模中模制如桿、樁或管的混凝土制品的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在美國(guó)專利4996013中已經(jīng)提出了混凝土管、中空桿或者樁在直立模中的模制。該模從底部被填充，并且通過使用一個(gè)柔性膜使內(nèi)模向外移動(dòng)，在內(nèi)外模之間壓縮混凝土。水從混凝土中排進(jìn)膜中的排水道或排水管。因?yàn)樵谔畛淠５倪^程中，水從混凝土中分離，水在填充過程中趨向在模的上部聚集。這個(gè)問題在美國(guó)專利6284172中是這樣處理的，通過用蓋密封允許液體流出但保留顆粒的模的一端和當(dāng)在此端蓋處感知到出現(xiàn)固體材料時(shí)停止模的填充。
雖然這些方法生產(chǎn)出足夠強(qiáng)度的桿，但這些制品的表面加工有時(shí)比較粗糙并且在從模中取出制品的過程中在表面上形成空腔。脫水的步驟在模制產(chǎn)品中也顯得不均勻地進(jìn)行。
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服這些問題并且提供一種在直立模中生產(chǎn)具有可接受的表面精度的桿、樁或管的方法以及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種在直立模中形成混凝土制品的方法，其中混凝土混合料從模的底部用泵抽進(jìn)模內(nèi)，并且當(dāng)混凝土混合料在模內(nèi)上升時(shí)，水的分離被抑制以保持均質(zhì)的粘度。
本發(fā)明部分基于這樣的發(fā)現(xiàn)，即表面缺陷和不均勻的排水是在將混凝土用泵抽進(jìn)模內(nèi)的過程中由于水的分離引起的。這種分離導(dǎo)致局部區(qū)域得到水與水泥的比值比整體的成分低。發(fā)現(xiàn)分離的發(fā)生是因?yàn)樵谀１煌耆畛渲?，水通過在柔性的模襯中的排水道或者排水管逸出。
相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種在直立模中模制長(zhǎng)混凝土制品的方法，該直立模包括一個(gè)具有排水管的模襯，排水管用于當(dāng)填充模時(shí)使混凝土脫水，此改進(jìn)是在填充模的過程中封鎖排水管以抑制在填充過程中混凝土中的水損失。
更具體地，本發(fā)明提供一種在直立模中形成長(zhǎng)混凝土制品的方法，其包括下列步驟a)提供一個(gè)具有排水管的模襯以允許水從濕混凝土中排出b)在模腔內(nèi)設(shè)置配筋c)用泵將濕混凝土抽進(jìn)受壓的模的底部，于是混凝土升到模的頂部d)在向模中填充濕混凝土的步驟中防止水流出排水管e)在模被填滿后，允許水從排水管排出。
這種方法特別于形成那些用作電線桿或者街道照明或者用作建筑工地的樁的桿，或者適合于制造混凝土管。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于形成長(zhǎng)混凝土制品的直立模，包括f)一個(gè)由模芯和外殼限定的環(huán)形模腔g)一個(gè)繞模腔內(nèi)芯的模襯，其包括豎直地含有間隔孔以允許混凝土脫水的直立排水管h)與所述排水管有關(guān)用于在填充模腔的過程中防止水從所述排水管流出的裝置。
另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種結(jié)合排水管以允許混凝土脫水的柔性模襯，其中在填充模的過程中，排水管至少部分被關(guān)閉以抑制水損失，當(dāng)模填充到允許水逸出時(shí)再被打開。
排水管的關(guān)閉可以任何合適的方式實(shí)現(xiàn)。可以使用單向閥防止水在排水管內(nèi)上升到超過模內(nèi)的混凝土面太多的高度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)位于50和250mm之間的直立間隔內(nèi)的單向閥是合適的，但100mm的間隔是優(yōu)選的。
另一個(gè)可選的是使用一個(gè)位于排水管側(cè)面的薄彈性內(nèi)管，內(nèi)管能采用空氣或者液體被加壓以壓住排水管的開口，防止水從混凝土中逸出。當(dāng)內(nèi)管被減壓時(shí)，水能逸出以允許在被填充的模內(nèi)的混凝土脫水。
利用來自正在填充的模的水壓對(duì)排水管內(nèi)的內(nèi)管加壓也是可能的。這可以通過封閉內(nèi)管的上端實(shí)現(xiàn)，或者通過在上端的一個(gè)單向閥以及在下端的一個(gè)排水塞實(shí)現(xiàn)。這意味著需要稍微大的壓力來提升混凝土，而且會(huì)發(fā)生一些水損失，但能保持混凝土的均質(zhì)粘度。


參照

發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1(俯視圖)和圖2(截面圖)是模和利用本發(fā)明的排水管的模襯的示意圖；圖3A(截面圖)和3B(俯視圖)是本發(fā)明的排水管的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖4A(截面圖)和4B(俯視圖)是本發(fā)明的排水管的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5A(截面圖)和5B(俯視圖)是本發(fā)明的排水管的第三個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖6(截面圖)和圖7(俯視圖)是用于確定本發(fā)明的水控制方法的效果的試驗(yàn)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
用于形成混凝土桿的直立模是美國(guó)專利6284172中所述的類型，這個(gè)專利的內(nèi)容在此引入作為參考。區(qū)別是在模襯的過濾介質(zhì)中的排水管按照本發(fā)明被修改了。模通常是12.5米高，水與水泥的比值大約為0.45的混凝土被泵抽進(jìn)模的底部。一旦混凝土與過濾介質(zhì)接觸，水開始滲進(jìn)通常中心間隔50mm的排水孔。提升混凝土12.5米所需要的壓力大約是830kPa，但是此壓力隨著水與水泥的比值、使用的粒料以及模腔中的配筋的復(fù)雜性而變化；而12.5米水柱高度的壓力大約是138kPa，結(jié)果是水被壓進(jìn)排水管。水損失通常是不均勻的，混凝土的某些部分比其它部分損失更多的水。
為了控制和抑制這種水損失，使用本發(fā)明的排水管。如圖1和2中所示，模腔2由內(nèi)芯16和外模襯17限定，并且包括一個(gè)鋼的鋼筋骨架3，混凝土圍繞骨架3被泵抽進(jìn)。當(dāng)混凝土進(jìn)入模2時(shí)，水通過過濾介質(zhì)4，然后經(jīng)排水孔6進(jìn)入排水管5。排水塞7被封閉，于是水沿管5上升。在圖3A和B中，第一實(shí)施例使用與過濾介質(zhì)4成一體的尼龍排水管5，排水管5具有中心間隔50mm的排水孔6。在排水管5的內(nèi)部是能填充水或者受壓的空氣的硅管15，用以密封管5中的孔6。經(jīng)入口16，液體被引進(jìn)內(nèi)管15，遠(yuǎn)端17被密封或者系住。一個(gè)可選擇的布置如圖4所示，其中排水管5包括直立地隔開100mm的單向閥。單向閥可以由一個(gè)閥座和一個(gè)浮動(dòng)球9組成，閥座包括一個(gè)被膠粘在排水管5的內(nèi)壁的環(huán)形銅閥座10，浮動(dòng)球用于緊靠著閥座密封并由一個(gè)螺旋形支撐11支撐。螺旋形支撐相反被支撐在位于100mm以下的閥座的上表面。
當(dāng)混凝土在模內(nèi)上升時(shí)，水進(jìn)入排水管，并且因?yàn)榕潘?(圖2)被關(guān)閉，水在排水管5內(nèi)直立地上升。最初，水會(huì)上升到排水孔8，一些水將逸進(jìn)模腔內(nèi)直到混凝土到達(dá)排水孔8的位置。正在排水管5內(nèi)上升的水會(huì)將球9壓住閥座10，防止水進(jìn)一步進(jìn)入排水管5，直到混凝土面快速地上升到閥座10上面的排水孔的位置。通過這種方式，混凝土的水損失被限制在兩個(gè)閥座之間模的100mm高度內(nèi)的排水管的體積。當(dāng)模被填滿時(shí)，打開排水塞7，接著就是如美國(guó)專利6284172所描述的脫水步驟。
在圖5A和B中說明另一個(gè)實(shí)施例。在排水管5內(nèi)部是內(nèi)管12，在其靠近模腔頂部的上端具有一個(gè)單向浮動(dòng)球閥13。當(dāng)水在管12內(nèi)上升時(shí)，水排出空氣，當(dāng)水到達(dá)單向閥位置時(shí)，該閥被關(guān)閉，于是內(nèi)管12內(nèi)的壓力增加。內(nèi)管12內(nèi)的水面總是高于模腔中的混凝土面，管12中的較高的壓力將管12壓住排水管，防止水通過排水孔14進(jìn)入管5。當(dāng)模腔2被填滿時(shí)，打開排水塞7，于是管12內(nèi)的水流出。當(dāng)脫水步驟開始時(shí)，模內(nèi)的水壓大于空的排水管12內(nèi)的壓力，于是該管變癟，允許水通過孔14進(jìn)入管5并排出。
在圖6和圖7中表示的是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的效果的試驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)方法被設(shè)計(jì)來產(chǎn)生類似于那些在填充大約12米高的直立模時(shí)經(jīng)歷的泵壓和條件。因?yàn)槟Ｇ恢写嬖阡摻罟羌軐?dǎo)致的限制，壓力上升到大約830Kpa。
該裝置的建立是采用一個(gè)12米的長(zhǎng)塑料PVC管21來模仿模腔。鋼筋骨架22包括一系列固定在直立棒24上的環(huán)23，該骨架被插進(jìn)管21內(nèi)并由環(huán)25固定在位。排水管28由一個(gè)貫穿管21整個(gè)高度的尼龍管組成，并被布置在骨架22的環(huán)23內(nèi)。排水管28大約內(nèi)徑6mm，沿其整個(gè)長(zhǎng)度每50mm間隔有一個(gè)1mm的孔29。閥27被安裝在管28的下端。過濾介質(zhì)30纏繞著管28用于防止水泥顆粒通過孔29進(jìn)入排水管28。整齊地安裝在排水管28內(nèi)的是一個(gè)外徑大約6mm，內(nèi)徑大約4mm的硅橡膠管31。該管31從排水管28的頂端延伸并在管21的底部以上約500mm處截止。在排水管28和內(nèi)管31的上端是一個(gè)單向閥32。脫水器33布置在管21的頂端并有一個(gè)出口34。
在首先沿管21向下噴水后，混凝土在管21的下端被泵抽進(jìn)?；炷裂杆俚氐竭_(dá)圍繞排水管28的過濾介質(zhì)30，由泵壓產(chǎn)生的壓力引起水穿過孔29進(jìn)入硅橡膠管31的下端。由于具有較低的比重，在排水管28內(nèi)的水面比管21內(nèi)的混凝土面上升地快。在117Kpa，即等于12米高的管28內(nèi)的水柱高度的壓力，水到達(dá)單向閥32并關(guān)閉此閥。硅橡膠管31內(nèi)的水壓關(guān)閉排水管28上的孔29，于是沒有更多的水從混凝土中析出。因?yàn)樗畵p失等于約150cc的硅橡膠管31的內(nèi)部體積，混凝土沒有顯示任何分離的跡象就上升到管21的頂端。
在進(jìn)行這個(gè)試驗(yàn)之后，將混凝土從管21中抽出并送回泵中。然后，從排水管28中卸下管31。用水將管21和排水管28沖洗干凈。同樣的混凝土用泵抽進(jìn)管21。這次，流過過濾介質(zhì)30和孔29的水使排水管上升到下一個(gè)間隔孔29的位置并流回到混凝土柱的頂端。這些水不能與混凝土再混合，于是保持分離狀態(tài)。當(dāng)混凝土接近管21的頂端時(shí)，在混凝土柱頂端的水溢出脫水器33，并從出口34被收集。測(cè)量水損失的數(shù)量是5000cc。此試驗(yàn)證明在填充模的過程中，控制水進(jìn)入排水管保持了混凝土的均質(zhì)性，并且防止水的分離帶來的不均勻脫水和當(dāng)治愈后出現(xiàn)的裂縫產(chǎn)品的一系列問題。
那些模制混凝土制品領(lǐng)域的技術(shù)人員能意識(shí)到，在填充模腔的過程中，通過多種手段抑制水逸出模腔能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明以及在此公開的方法和布置。
權(quán)利要求
1.一種在直立模中形成混凝土制品的方法，其中用泵將混凝土混合料從模的底部抽進(jìn)模內(nèi)，當(dāng)混凝土混合料在模內(nèi)上升時(shí)，抑制水的分離以保持均勻的粘度。
2.一種在直立模中形成長(zhǎng)混凝土制品的方法，包括下列步驟a)提供一個(gè)具有排水管的模襯以允許從濕混凝土中排出水b)在模腔中設(shè)置配筋c)用泵將濕混凝土抽進(jìn)受壓的模的底部，于是混凝土上升到模的頂端d)在用濕混凝土填充模的步驟中，防止水流出排水管e)在模被填滿后，允許水從排水管排出。
3.一種用于形成長(zhǎng)混凝土制品的直立模，具有a)一個(gè)由模芯和外殼限定的環(huán)形模腔b)一個(gè)圍繞模腔的內(nèi)芯的模襯，包括直立地含有間隔孔以允許混凝土脫水的直立排水管c)與所述排水管有關(guān)以防止在填充模腔的過程中水流出所述的排水管的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的模，其中所述排水管含有一個(gè)內(nèi)管，該內(nèi)管能夠被加壓以封閉排水管壁上的孔。
5.如權(quán)利要求3所述的模，其中所述排水管含有在排水管內(nèi)直立地分隔開的單向閥。
6.一種用于權(quán)利要求3所述的模的柔性模襯，其結(jié)合排水管以允許混凝土的脫水，其中在填充模的過程中，排水管能至少部分地被關(guān)閉以抑制水的損失并且當(dāng)模被填滿時(shí)被打開。
7.如權(quán)利要求6所述的模襯，其中排水管含有一個(gè)內(nèi)管，該內(nèi)管能被加壓以封閉排水管壁上的排水孔。
8.如權(quán)利要求6所述的模襯，其中排水管含有在排水管內(nèi)直立地分隔開的單向閥。
9.由權(quán)利要求1或者2所述的方法形成的長(zhǎng)混凝土制品。
全文摘要
一種在直立模中模制長(zhǎng)混凝土制品的方法，該直立模含有一個(gè)帶排水管(5)的模襯(17)，排水管用于當(dāng)模被填充時(shí)使混凝土脫水。改進(jìn)是在填充模的過程中封閉排水管(5)，以抑制填充過程中混凝土的水損失。排水管(5)可以含有單向閥或者包括能被加壓以抑制水進(jìn)入排水管(5)的內(nèi)管(15)。
文檔編號(hào)B28B21/38GK1649707SQ03809385
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者格雷姆·雷金納德·休姆 申請(qǐng)人:韋爾泰持休姆公司