專利名稱：一種復(fù)合材料預(yù)制受力模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程建設(shè)領(lǐng)域，尤其是指一種一體成型、輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕的復(fù)合材 料預(yù)制受力模板，具體地說(shuō)是一種兼具模板和受力構(gòu)件功能的復(fù)合材料預(yù)制受力模板。
背景技術(shù)：
模板是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑中量大面廣的重要施工工具。在經(jīng)濟(jì)上，模板工程占 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程費(fèi)用20% 30%，用工量的30% 40%，工期的50%左右。因此促進(jìn)模 板工程的技術(shù)進(jìn)步，減少模板的支拆用工量，是減少模板工程費(fèi)用、提高混凝土工程質(zhì)量的 重要途徑，也是推進(jìn)我國(guó)建筑技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要方面。目前我國(guó)傳統(tǒng)的建筑模板主要有 木模板、鋼模板、鋼木混合模板。木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)低，容易脫膠、起鼓、起殼，變形。鋼模板拼 縫多，易變形且重量大運(yùn)輸不方便。鋼木混合模板大量采用以木材為主要材料的膠合板、方 木，再利用率低，容易造成資源破壞，且模板體系不系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)施工存在隨意性，同時(shí)鋼管浪 費(fèi)嚴(yán)重，勞動(dòng)力需求大，不利于機(jī)械設(shè)備安裝。針對(duì)上述建筑模板存在的各種缺陷，利用新 型材料建筑模板是改進(jìn)模板工程的重要方法，也是未來(lái)模板工程發(fā)展的重要方向。普通的橋梁工程施工，常需要搭設(shè)支架，作為工作平臺(tái)，然后在支架橫梁上安裝橫 木，橫木上釘?shù)装澹缓笤谄渖习惭b肋梁的側(cè)模板和橋面板底板，整個(gè)過(guò)程繁瑣復(fù)雜，施工 時(shí)間和人力成本都比較高，同時(shí)滿堂支架，影響了橋梁施工中的交通情況。同時(shí)，隨著現(xiàn)代 工業(yè)科技的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子廠房潔凈工廠，他們跨度一般較大，并且嚴(yán)格 要求潔凈不沾塵，同時(shí)對(duì)風(fēng)量、氣流和溫濕度等都有嚴(yán)格的限定，確保在適宜的塵埃粒子和 有害空氣含量、恒溫及恒濕環(huán)境下，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品仍保有高精密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有模板技術(shù)存在的缺陷，提供一種生產(chǎn)速度快、一體成型、 施工鋪排方便、省時(shí)省工、美觀、防腐、清潔并兼有模板和受力構(gòu)件功能的復(fù)合材料預(yù)制受 力模板。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的
一種復(fù)合材料預(yù)制受力模板，包括模殼，所述的模殼為上部開(kāi)口的半封閉腔體，模殼內(nèi) 嵌有夾芯材料，模殼的側(cè)壁上沿模殼半封閉腔體的縱向間隔設(shè)置剪力鍵，所述的剪力鍵橫 向設(shè)置在模殼側(cè)壁的中上部，剪力鍵的兩端貫穿模殼的側(cè)壁。所述模殼的形狀為直梁或井字梁。所述模殼的半封閉腔體內(nèi)壁上設(shè)有凸?fàn)钗?。所述凸?fàn)钗锏男螤顬橹苯峭範(fàn)钗锘蜮g角凸?fàn)钗?。所述的模殼和凸?fàn)钗锊捎脴?shù)脂基纖維復(fù)合材料制成；所述的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材 料包含玻璃纖維和樹(shù)脂，樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料中的玻璃纖維采用單軸向、雙軸向、多軸向布 置，樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料中的樹(shù)脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。所述的夾芯材料為輕質(zhì)木材、泡沫或樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料；所述的輕質(zhì)木材包括泡桐木、杉木和橡木，所述的泡沫包括聚氨酯泡沫和聚氯乙烯泡沫，所述的樹(shù)脂基纖維復(fù)合 材料包含玻璃纖維和樹(shù)脂。所述的剪力鍵采用不銹鋼材質(zhì)的螺紋鋼筋或鋼管，剪力鍵的兩端用螺帽或焊接錨 固在模殼的側(cè)壁外側(cè)。所述模殼的半封閉腔體內(nèi)填充混凝土。所述的模殼半封閉腔體內(nèi)設(shè)有鋼筋架，所述的鋼筋架由沿模殼半封閉腔體縱向設(shè) 置的受力鋼筋和纏繞在受力鋼筋上的箍筋組成。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的預(yù)制模板兼具模板和受力構(gòu)件的功能，在工程中無(wú)需拆模操作；模殼采用 輕質(zhì)、耐腐蝕、力學(xué)性能優(yōu)越的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料，能很好的滿足受力強(qiáng)度大的工程需 要。2、本發(fā)明的模殼生產(chǎn)快速方便、一體成型，工廠制作完成后可直接運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)使用， 施工鋪設(shè)方便，省時(shí)省工。3、本發(fā)明的模殼能根據(jù)實(shí)際工程的需要，制作成直梁或者井子梁等不同的形狀， 滿足不同工程的實(shí)際需要。4、本發(fā)明的模殼表面美觀、防腐、潔凈不易沾塵，能充分滿足電子工廠潔凈室對(duì)灰 塵、氣流等的要求。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一； 附圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
附圖3為本發(fā)明的模殼空腔內(nèi)設(shè)置鋼筋架時(shí)的結(jié)構(gòu)示意附圖4為本發(fā)明的夾芯材料為樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料時(shí)的結(jié)構(gòu)示意附圖5為本發(fā)明的直梁模板結(jié)構(gòu)示意圖之一；
附圖6為本發(fā)明的直梁模板結(jié)構(gòu)示意圖之二；
附圖7為本發(fā)明的井字梁模板結(jié)構(gòu)示意附圖8為本發(fā)明的井字梁橫向截面示意附圖9為本發(fā)明的直梁在橋梁工程中運(yùn)用的示意附圖10為本發(fā)明的井字梁在橋梁工程中運(yùn)用的示意附圖11為本發(fā)明的井字梁在廠房工程中運(yùn)用的示意圖。其中1一模殼；2—夾芯材料；3—凸?fàn)钗铮?一剪力鍵；5—混凝土 ；6—鋼筋架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1-8所示一種復(fù)合材料預(yù)制受力模板，包括模殼1，模殼1為上部開(kāi)口的半 封閉腔體，在模殼1內(nèi)嵌有夾芯材料2，在模殼1的側(cè)壁上沿模殼1半封閉腔體的縱向還間 隔設(shè)置有橫向設(shè)置在模殼1側(cè)壁中上部的剪力鍵4，采用不銹鋼材質(zhì)的螺紋鋼筋或鋼管制 成的剪力鍵4兩端貫穿模殼1的側(cè)壁并且用螺帽或焊接錨固在模殼1的側(cè)壁外側(cè)，模殼1 的半封閉腔體內(nèi)用來(lái)填充混凝土 5。模殼1的半封閉腔體內(nèi)壁上還設(shè)有直角或鈍角凸?fàn)钗?，模殼1和凸?fàn)钗?都采用樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制成，其中樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料包含玻璃 纖維和樹(shù)脂，樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料中的玻璃纖維采用單軸向、雙軸向、多軸向布置，樹(shù)脂基 纖維復(fù)合材料中的樹(shù)脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂；另外當(dāng)腔體內(nèi) 設(shè)置的混凝土 5為普通混凝土?xí)r，從受力安全性的角度考慮，還可在模殼1的半封閉腔體內(nèi) 設(shè)有鋼筋架6，鋼筋架6由沿模殼1半封閉腔體縱向設(shè)置的受力鋼筋和纏繞在受力鋼筋上的 箍筋組成，用以加強(qiáng)本發(fā)明的復(fù)合材料預(yù)制受力模板強(qiáng)度。上面使用的夾芯材料2可為輕質(zhì)木材、泡沫或樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料；一般來(lái)說(shuō)使 用輕質(zhì)木材和泡沫填充模殼1內(nèi)的夾層，其中輕質(zhì)木材包括泡桐木、杉木和橡木，泡沫包括 聚氨酯泡沫和聚氯乙烯泡沫；但當(dāng)為了增強(qiáng)模殼1的剛度和減少模殼1的界面層數(shù)時(shí)，可使 用上述的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料填充夾層。上面所述的模殼1和夾芯材料2都通過(guò)真空導(dǎo)入 成型工藝制備而成。一般情況下，腔體內(nèi)設(shè)置的混凝土 5為水泥泡沫混凝土、石膏泡沫混凝 土、火山灰質(zhì)膠結(jié)材料泡沫混凝土等泡沫混凝土。上述所述模殼1的形狀為直梁或井字梁。直梁形的模殼1的可視為其半封閉腔體 的頂端沒(méi)有向水平方向延伸，圖2所示即為直梁型預(yù)制受力模板的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖5 所示即為直梁型預(yù)制受力模板的結(jié)構(gòu)示意圖；另外直梁所采用的模殼1的半封閉腔體頂端 可向水平方向延伸后平行相連，亦可得一種特殊的直梁形式，結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，此形 式亦可視作多個(gè)直梁形模殼1平行布置后使用與模殼1材料相同的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制 成的面層相互連接制成，圖8可視為這種特殊結(jié)構(gòu)的直梁型預(yù)制受力模板的橫向截面結(jié)構(gòu) 示意圖。井字梁形模殼1可視為直梁形的模殼1沿縱橫方向正交貫通并在半封閉腔體的頂 端使用與模殼1材料相同的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制成的面層相互連接制成，亦可視作模殼 1的半封閉腔體頂端向水平方向延伸后縱橫相連制成，圖7即為井字梁形模殼1的結(jié)構(gòu)示意 圖，同樣圖8亦可視為井字梁形模殼沿縱橫方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖。在實(shí)際的生產(chǎn)中，無(wú)論 是井字梁和直梁形狀的模殼1和嵌有的夾芯材料2、腔體內(nèi)壁上設(shè)置的凸?fàn)钗?以及設(shè)置的 剪力鍵4，都可一體成型，快速生產(chǎn)。實(shí)施例1
如圖9所示為本發(fā)明的直梁在橋梁工程中運(yùn)用的示意圖，復(fù)合材料預(yù)制受力模板用于 橋梁工程時(shí)，縱向取一跨橋梁長(zhǎng)度9米，橫向取單車(chē)道寬度3. 75米，將一定數(shù)量的直梁形模 殼1間隔一定距離縱向擱置于橋墩支座后填充泡沫混凝土 5即可。樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制 成的模殼1是由玻璃纖維和樹(shù)脂固化而成，同時(shí)模殼1內(nèi)嵌的夾芯材料2使用泡桐木芯材， 在模殼1的半封閉腔體內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的直角凸?fàn)钗?，直角凸?fàn)钗?的材料與模殼1相 同，用以增強(qiáng)模殼1和模殼1的半封閉腔體內(nèi)填充泡沫混凝土 5后形成界面的粘結(jié)強(qiáng)度，并 在模殼1的內(nèi)部每隔一定距離設(shè)置鋼管剪力鍵4。實(shí)施例2
如圖10所示為本發(fā)明的井字梁在橋梁工程中運(yùn)用的示意圖，復(fù)合材料預(yù)制受力模板 用于橋梁工程時(shí)，縱向取一跨橋梁長(zhǎng)度9米，橫向取單車(chē)道寬度3. 75米，在橋墩之間直接鋪 設(shè)井字梁形狀的模殼1后填充泡沫混凝土 5即可。樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制成的模殼1是由 玻璃纖維和樹(shù)脂固化而成，同時(shí)模殼1內(nèi)嵌的夾芯材料2使用泡桐木芯材，在模殼1的半封 閉腔體內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的直角凸?fàn)钗?，直角凸?fàn)钗?的材料與模殼1相同，用以增強(qiáng)模殼 1和模殼1的半封閉腔體內(nèi)填充泡沫混凝土 5后形成界面的粘結(jié)強(qiáng)度，并在模殼1的內(nèi)部每隔一定距離設(shè)置鋼管剪力鍵4。實(shí)施例3
如圖3所示為本發(fā)明的模殼空腔內(nèi)設(shè)置鋼筋架時(shí)的截面結(jié)構(gòu)示意圖，復(fù)合材料預(yù)制受 力模板用于橋梁工程時(shí)，縱向取一跨橋梁長(zhǎng)度9米，橫向取單車(chē)道寬度3. 75米，在橋墩之間 直接鋪設(shè)井字梁形狀的模殼1。樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制成的模殼1是由玻璃纖維和樹(shù)脂固 化而成，同時(shí)模殼1內(nèi)嵌的夾芯材料2使用泡桐木芯材，在模殼1的半封閉腔體內(nèi)設(shè)置一定 數(shù)量的直角凸?fàn)钗?，直角凸?fàn)钗?的材料與模殼1相同，并在模殼1的內(nèi)部每隔一定距離 設(shè)置鋼管剪力鍵4，另外在模殼1的半封閉腔體內(nèi)設(shè)置鋼筋架6，用以加強(qiáng)本發(fā)明的復(fù)合材 料預(yù)制受力模板強(qiáng)度，然后直接澆筑普通混凝土 5即可。實(shí)施例4
如圖11所示為本發(fā)明的井字梁在廠房工程中運(yùn)用的示意圖，復(fù)合材料預(yù)制受力模板 用于電子廠房或潔凈室工程時(shí)，取柱距為9米，形成9mX 9m方形樓蓋，將邊長(zhǎng)為9米的方形 井字梁形狀的模殼1通過(guò)吊裝擱置于四角柱頂后填充泡沫混凝土 5即可。樹(shù)脂基纖維復(fù)合 材料制成的模殼1是由玻璃纖維和樹(shù)脂固化而成，同時(shí)模殼1內(nèi)嵌的夾芯材料2使用泡桐 木芯材，在模殼1的半封閉腔體內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的直角凸?fàn)钗?，直角凸?fàn)钗?的材料與模 殼1相同，用以增強(qiáng)模殼1和模殼1的半封閉腔體內(nèi)填充泡沫混凝土 5后形成界面的粘結(jié) 強(qiáng)度，并在模殼1的內(nèi)部每隔一定距離設(shè)置鋼管剪力鍵4。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.在一種復(fù)合材料預(yù)制受力模板，包括模殼(1)，其特征在于所述的模殼(1)為上部開(kāi) 口的半封閉腔體，模殼(1)內(nèi)嵌有夾芯材料(2)，模殼(1)的側(cè)壁上沿模殼(1)半封閉腔體的 縱向間隔設(shè)置剪力鍵(4)，所述的剪力鍵(4)橫向設(shè)置在模殼(1)側(cè)壁的中上部，剪力鍵(4) 的兩端貫穿模殼(1)的側(cè)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述模殼(1)的形狀為 直梁或井字梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述模殼(1)的半封閉 腔體內(nèi)壁上設(shè)有凸?fàn)钗?3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述凸?fàn)钗?3)的形狀 為直角凸?fàn)钗锘蜮g角凸?fàn)钗铩?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述的模殼(1)和 凸?fàn)钗?3)采用樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料制成；所述的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料包含玻璃纖維和樹(shù) 脂，樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料中的玻璃纖維采用單軸向、雙軸向、多軸向布置，樹(shù)脂基纖維復(fù)合 材料中的樹(shù)脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述的夾芯材料(2)為 輕質(zhì)木材、泡沫或樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料；所述的輕質(zhì)木材包括泡桐木、杉木和橡木，所述的 泡沫包括聚氨酯泡沫和聚氯乙烯泡沫，所述的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料包含玻璃纖維和樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述的剪力鍵(4)采用 不銹鋼材質(zhì)的螺紋鋼筋或鋼管，剪力鍵(4)的兩端用螺帽或焊接錨固在模殼(1)的側(cè)壁外 側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述模殼(1)的半封閉 腔體內(nèi)填充混凝土(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料預(yù)制受力模板，其特征在于所述的模殼(1)半封閉 腔體內(nèi)設(shè)有鋼筋架(6)，所述的鋼筋架(6)由沿模殼(1)半封閉腔體縱向設(shè)置的受力鋼筋和 纏繞在受力鋼筋上的箍筋組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合材料預(yù)制受力模板，包括模殼(1)，所述的模殼(1)為上部開(kāi)口的半封閉腔體，模殼(1)內(nèi)嵌有夾芯材料(2)，模殼(1)的側(cè)壁上沿模殼(1)半封閉腔體的縱向間隔設(shè)置剪力鍵(4)，所述的剪力鍵(4)橫向設(shè)置在模殼(1)側(cè)壁的中上部，剪力鍵(4)的兩端貫穿模殼(1)的側(cè)壁；模殼(1)的形狀為直梁或井字梁。本發(fā)明兼具模板和受力構(gòu)件的功能，在工程中無(wú)需拆模操作，模殼采用輕質(zhì)、耐腐蝕、力學(xué)性能優(yōu)越的樹(shù)脂基纖維復(fù)合材料，能很好的滿足受力強(qiáng)度大的工程需要；本發(fā)明生產(chǎn)快速方便、一體成型，工廠制作完成后可直接運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)使用，施工鋪設(shè)方便，并能根據(jù)實(shí)際工程的需要，制作成不同的形狀的模板。
文檔編號(hào)E04G9/10GK102127965SQ20111006123
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者劉偉慶, 張旻輝, 方海, 陸偉東, 陳向前 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)