一种多边形桩成型模具及多边形桩成型模具组合的制作方法

本发明涉及一种多边形桩成型模具，具体涉及一种通用于多边形直身桩和多边形桩异型桩的多边形桩成型模具，以及一种包含前述多边形桩成型模具的多边形桩成型模具组合。

背景技术：

随着建筑桩基工程不断发展，多边形桩越来越受到人们的关注。多边形桩施工快捷，质量可靠，能适用于粘土、粉土和砂土等多种土层，并不受地下水位影响，承载能力较大，因此广泛应用于工业和民用建筑工程中。多边形桩分为多边形直身桩和多边形桩异型桩：多边形直身桩多为直身桩，其截面沿桩长不变，其加工方便，制造质量容易保证；多边形桩异型桩通过在多边形直身桩桩身侧壁上间隔设置凹陷部或突出部使得桩身表面呈现凹凸状。

多边形桩以直身方桩与异型方桩最为常用，直身方桩与异型方桩的制备需要通过专门的模具，如中国专利201820664603.5公开了一种预制混凝土方桩模具(直身方桩模具)包括水平设置的底部模板、设于底部模板两侧且与底部模板垂直的两块侧模板，底部模板与两块侧模板围成的腔体的横截面为方形，其内腔适配于直身方桩(呈长方体状)；

而现有异型方桩模具绝大部分是通过在原有直身方桩模具的基础上焊接衬板，该衬板与异型方桩凹面相适配，并且该衬板朝向成型桩的表面与异型方桩的凹面重合。

综上所述，现有直身方桩与异型方桩的制作必须使用两种不同的模具，在不同桩型上不具备通用性，多边形直身桩和多边形桩异型桩也同样是不能使用统一模具制备。

因此，如何制作一种通用于多边形直身桩和多边形桩异型桩的方桩成型模具成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有多边形桩模具通用性差的问题，提供一种通用于多边形直身桩及多边形异型桩的多边形桩成型模具。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多边形桩成型模具，包括敞口式模具本体和两个以上组合式造型板；其中，所述敞口式模具本体于至少一侧模板上沿纵向间隔开设两个以上豁口，且侧模板于每一豁口处可拆卸地设置有一组合式造型板；并且，所述组合式造型板的至少部分板体能够相对于侧模板调整在横向上的位置。

进一步的，多边形桩成型模具的组合式造型板包括两块以上在纵向上依次铰接的造型板，且在纵向上，位于组合式造型板两端的造型板分别衔接各自对应的豁口边沿；所述敞口式模具本体于模腔的外侧设置定位止挡件，用以固定位置调整后的组合式造型板。

进一步的，在相邻两个造型板中，造型板的纵向一端面开设有竖向贯通的凹槽，且凹槽靠近成型模腔的槽壁呈以铰接点为原心的第一圆弧面，另一造型板的纵向一端面具有竖向连续的凸起，凸起具有与第一圆弧面吻合的第二圆弧面，且凸起能够收纳于凹槽内。

进一步的，所述组合式造型板还包括弹性元件；在相邻两个造型板中，弹性元件的一端连接一造型板，弹性元件的另一端连接另一造型板。

进一步的，所述敞口式模具本体于成型模腔的外侧设置有可固定定位止挡件的支撑件，且支撑件设置有位置调节装置用以调节组合式造型板在横向上的位置。

进一步的，所述组合式造型板包括：中间造型板和位于中间造型板两端的过渡造型板，过渡造型板在纵向上的长度值l1为模腔中轴线到中间造型板最短直线长度值l2的0.05倍到0.5倍；优选的，两个过渡造型板的规格相同。

进一步的，所述位置调节装置包括往复式推拉机构，往复式推拉机构安装在支承件上且一端部连接中间造型板的；所述定位止挡件包括安装固定在支撑件上且与过渡造型板一一对应的横向挡杆，当过渡造型板与横向挡杆相抵接时，侧模板的成型面与中间造型板的成型面齐平，或者，侧模板的成型面外凸于中间造型板的成型面。

进一步的，所述支承件包括平行于侧模板的主支撑板，主支撑板的纵向两端分别由边板连接至侧模板，且所述主支撑板的纵向长度大于豁口的纵向长度；所述往复式推拉机构和所述横向挡杆可拆卸安装于所述主支撑板。

进一步的，本发明还提供一种多边形桩成型模具，其中，所述支承件包括平行于侧模板的主支撑板，主支撑板的纵向两端分别由边板连接至侧模板，且所述主支撑板的纵向长度等于豁口的纵向长度；所述组合式造型板包括：中间造型板和位于中间造型板两端的过渡造型板，所述主支撑板上安装有一端部连接中间造型板的往复式推拉机构。

相对于现有技术，本发明提供的多边形桩成型模具通过调节组合式造型板相对于侧模板的相对位置，从而在原有敞口式模具主体内腔形状一定的基础上增加其可变性，解决了现有多边形桩成型模具使用的单一性，即该多边形桩成型模具能够提供多边形直身桩和多边形异型桩的成型模腔，从而在同一条模具中生产至少两种桩型，提高了模具的通用性；除此之外，该组合式造型板可拆卸地设置于豁口处，该设置使得个别数量的组合式造型板损坏后能进行局部更换，延长多边形桩成型模具的整体使用寿命，降低维修、更换成本。

另外，本发明还提供一种多边形桩成型模具组合，包括至少两条上述的多边形桩模具，其中，所述多边形桩模具沿横向并排布置并共用于一个底模板；相邻两个多边形桩模具在横向上对齐的组合式造型板共用同一位置调节装置。

本发明提供的多边形桩成型模具组合包含上述多边形桩成型模具，所以包含该多边形桩成型模具的多边形桩成型模具组合也具有上述多边形桩成型模具提到的功能；并且，在此基础上，通过设置两个多边形桩模具在横向上对齐的组合式造型板共用同一位置调节装置来达到双侧驱动，使得场地面积使用率有效提高，多边形桩生产空间布局紧凑。

附图说明

图1是本发明的实施例1中多边形桩成型模具的立体图；

图2是本发明的实施例1中敞口式模具本体；

图3是图1中字母k部分的放大图；

图4是本发明的实施例1中组合式造型板的俯视图；

图5是图4中字母m部分的放大图；

图6是本发明的实施例1中组合式造型板的成型面内凹于侧模板成型面的俯视图；

图7是图6中字母n部分的放大图；

图8是本发明的实施例1中组合式造型板的成型面共面于侧模板成型面的俯视图；

图9是图8中字母o部分的放大图；

图10是本发明的实施例1中另一种组合式造型板的成型面外凸于侧模板成型面的俯视图；

图11是图10中字母p部分的放大图；

图12是本发明的实施例1中另一种组合式造型板的成型面共面于侧模板成型面的俯视图；

图13是图12中字母q部分的放大图；

图14是本发明的实施例2中另一种多边形桩成型模具的立体图；

图15是本发明的实施例2中整体式造型板的成型面内凹于侧模板成型面的俯视图；

图16是图15中a-a方向的剖视图；

图17是本发明的实施例2中整体式造型板的成型面共面于侧模板成型面的俯视图；

图18是本发明的实施例3中的多边形桩模具组合主视图。

图中各标号清单为：

100、多边形桩成型模具；

1、组合式造型板；11、过渡造型板；110、凸起；111、第二圆弧面；112、第一侧面；12、中间造型板；120、凹槽；121、第一圆弧面；13、圆柱拉伸弹簧；14旋转插销；

1a、另一种组合式造型板；113、衔接凹槽；114、第三圆弧面；

2、支撑件；21、边板；22、主支撑板；

3、敞口式模具本体；31、侧模板；310、内侧棱边；311、衔接侧面；

312、侧模板成型面；313、外侧棱边；314、衔接凸起；315、第四圆弧面；32、豁口；33、底模板；

4、横向挡杆；

5、位置调节装置；51、控制连杆；

101、另一种多边形桩成型模具；

1b、整体式造型板；15、滑动面；151、滑块；

2b、平行支撑件；23、导向面；231、滑槽；

200、多边形桩成型模具组合

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为方便起见，将本实施例中的有关术语定义如下：

本文中，定义设置模具本体的长度方向为纵向，模具本体的宽度方向为横向，以与水平面相垂直的方向为上下方向，其中，靠近地面的方向为下，远离地面的方向为上；对于任一部件而言，其相对靠下的一端(壁)可称之为下端(下壁)、底端(底壁)，位于横向的两端(壁)可称之为侧端(壁)；

定义沿靠近多边形桩模具轴线的方向为内，反方向为外，各零部件在无其它另外说明的情形下，优先同样适用此定义。

实施例1

如图1，本实施例提供了一种多边形桩成型模具100，该多边形桩成型模具100包括敞口式模具本体3和两个以上的组合式造型板1。其中，如图2所示，所述敞口式模具本体3于至少一侧模板31上沿纵向间隔开设两个以上豁口32，且侧模板31于每一豁口32处可拆卸设置有一组合式造型板1；所述组合式造型板1的至少部分板体能够相对于侧模板31调整在敞口式模具本体3宽度方向横向上的位置。

使用状态下，上述组合式造型板1与敞口式模具本体3共同组成多边形直身桩或多边形异型桩的模具内腔，该模具解决了多边形直身桩模具和多边形异型桩模具在不同桩型上不具备通用性的问题。除此之外，该组合式造型板可拆卸地设置于豁口处，该设置使得个别数量的组合式造型板损坏后能进行局部更换，延长多边形桩成型模具100的整体使用寿命，降低维修、更换成本。

如图3所示，展示的是多边形桩成型模具中包含组合式造型板1的一段，所述组合式造型板1包括两块以上在侧模板31纵向上依次铰接的造型板，具体的，该铰接可以通过旋转插销14完成。在纵向上，位于组合式造型板1两端的造型板分别衔接各自对应的豁口32边沿。另外，在敞口式模具本体3于模腔的外侧上，还设置有定位止挡件，用以固定位置调整后的组合式造型板1。因此，在多边形桩成型模具作为多边形直身桩模具和多边形异型桩模具使用过程中，上述设置使得该组合式造型板1都能无间隙衔接于各自对应的豁口32边沿，使得组合式造型板1与敞口式模具本体3能提供一个完整的模腔，避免因衔接部分存在间隙而导致漏浆，从而能在保证质量的前提下在同一模具中制作多边形直身桩和多边形异型桩。

进一步的，请参考图4和图5，在相邻两个造型板中，造型板的纵向一端面开设有竖向贯通的凹槽120，且凹槽120靠近成型模腔的槽壁呈以铰接点为原心的第一圆弧面121，另一造型板的纵向一端面具有竖向连续的凸起110，凸起110具有与第一圆弧面121吻合的第二圆弧面111。优选的，包含第一圆弧面121的凹槽120和第二圆弧面111的凸起110的截面形状为鹰嘴状，鹰嘴状具体表现为两个圆弧且两个圆弧相交于一点，鹰嘴状的凸起110和凹槽120使得相邻两块造型板在铰接旋转过程中，凸起110的鹰嘴尖始终能抵在凹槽120的槽壁上且旋转过程中不产生干涉。在组合式造型板1的状态由非直线状调整为直线状的过程中，上述凸起110的鹰嘴尖从抵住凹槽120的第一圆弧面121开始沿着位于上述凸起110及凹槽120之间的铰接点慢慢旋转，直至第一圆弧面121与第二圆弧面111重叠，此时凸起110完全容纳于凹槽120，此时组合式造型板1组成成型模腔的各个板面共面且无间隙。在该设置下，能有效改善组合式造型板1在多边形异型桩模腔组成中的漏浆问题。此外，在凸起110的鹰嘴尖抵住凹槽120的第一圆弧面121形成且相邻造型板成型面呈一定角度时，相邻造型板的成型面呈圆滑过渡，与原来的直角过渡面相比，第二圆弧面111减小了多边形异型桩与模腔的接触面积，有效减小了拔模阻力。

更进一步的，如图5，上述组合式造型板1中还包括弹性元件，在相邻两个造型板中，弹性元件的一端连接一造型板，弹性元件的另一端连接另一造型板。具体的，上述弹性元件可以是圆柱拉伸弹簧13，其错开旋转插销14布置于相邻造型板之间。优选的，一处铰接点包含两个圆柱拉伸弹簧13，其竖向间距应大于模腔高度的一半，以提高组合式造型板1的稳定性。

如图6，所述敞口式模具本体3于成型模腔的外侧设置有可固定定位止挡件的支撑件2，且支撑件2设置有位置调节装置用以调节组合式造型板1在横向上的位置。具体的，该位置调节装置包括往复推拉机构，往复式推拉机构5包括安装在支撑件2上且一端部连接中间造型板12的控制连杆51及控制连杆51另一端连接的动力元件(图中未显示)；上述定位止挡件包括安装固定在支撑件2上且与过渡造型板11一一对应的横向挡杆4，当过渡造型板11与横向挡杆4相抵接时，侧模板31的成型面与中间造型板12的成型面齐平，或者，侧模板31的成型面外凸于中间造型板12的成型面；上述支承件包括平行于侧模板31的主支撑板22，主支撑板22的纵向两端分别由边板21连接至侧模板31，以保证成型模腔的完整性，同时边板21还为组合式造型板1提供运行通道。且所述主支撑板22的纵向长度大于豁口32的纵向长度，以便容纳所述组合式造型板1。所述往复式推拉机构5和所述横向挡杆4可拆卸安装于所述主支撑板22，可拆卸化使得往复式推拉机构5及横向挡杆4可更换、可调节，更能保证组合式造型板1相对于侧模板31位置的准确性从而提高多边形桩的外观及质量。

另外，如图6中，多边形桩成型模具中包含的组合式造型板1包括：中间造型板12和位于中间造型板12两端的过渡造型板11，过渡造型板11在纵向上的长度值l1为模腔中轴线到中间造型板12最短直线长度值l2的0.05倍到0.5倍，该设置能避免细桩端横截面尺寸过小，有效控制受力截面从而提高多边形桩的抗拉抗拔性能。优选的，两个过渡造型板11的规格相同，相同的过渡造型板11使得弹性件统一、支撑件2对称或对应，便于组件加工及安装。

如图6和图7，展示的是组合式造型板1的成型面内凹于侧模板成型面312的状态图，该状态中，往复推拉机构中的控制连杆51处于完全顶出状态，往复推拉机构中的控制连杆51与中间造型板12固定连接，提供支持力。另外，该状态下过渡造型板11离开横向挡杆4，过渡造型板11在圆柱拉伸弹簧13作用下复位成初始状态，即过渡造型板11与中间造型板12呈一定角度，适配于多边形异型桩的凹面。过渡造型板11通过第一侧面112与组合式造型板1所在侧模板31的豁口32处的内侧棱边310抵接，该设置使得过渡造型板11与豁口32边沿处的侧模板31无缝隙衔接，并且能配合圆柱拉伸弹簧13共同限制该状态下的组合式造型板1的各个造型板的相对位置。除此之外，所述过渡造型板11凸起110的第二圆弧面111与中间造型板12凹槽120的第一圆弧面121抵接，使得过渡造型板11与中间造型板12铰接处圆滑过渡，避免漏浆。

如图8，展示的是上述图6中所述组合式造型板1的成型面与侧模板成型面312共面的状态图，该状态中，往复推拉机构中的控制连杆51处于收拉状态，往复推拉机构中的控制连杆51与中间造型板12固定连接，提供支持力。另外，过渡造型板11受横向挡杆4的抵挡作用力，该力使得连接过渡造型板11和中间造型板12的圆柱拉伸弹簧13处于拉伸状态，在横向挡杆4端面完全贴合过渡造型板11外侧面状态下，过渡造型板11与中间造型板12共面，适配于多边形直身桩。

如图9所示，过渡造型板11通过第一侧面112与组合式造型板1所在侧模板31的豁口32处的衔接侧面311抵接，该设置使得过渡造型板11与豁口32边沿处的侧模板31无缝隙衔接，并且能配合圆柱拉伸弹簧13共同限制该状态下的组合式造型板1的各个造型板的相对位置。除此之外，所述过渡造型板11凸起110的第二圆弧面111与中间造型板12凹槽120的第一圆弧面121重叠，使得过渡造型板11与中间造型板12铰接处平滑连接，避免漏浆。

如图10，展示的是另一种组合式造型板1a组合式造型板1，该组合式造型板1的成型面外凸于侧模板31的成型面，该状态中，往复推拉机构中的控制连杆51处于完全收拉状态，往复推拉机构中的控制连杆51与中间造型板12固定连接，提供支持力。另外，该状态下过渡造型板11抵接横向挡杆4，过渡造型板11与中间造型板12之间的圆柱拉伸弹簧13处于受拉状态，在横向挡杆4的抵接作用下，过渡造型板11处于平衡状态，即过渡造型板11与中间造型板12呈一定角度，适配于多边形异型桩的凸面。如图11所示，过渡造型板11通过第一侧面112与组合式造型板1所在侧模板31的豁口32处的外侧棱边313抵接，该设置使得过渡造型板11与豁口32边沿处的侧模板31无缝隙衔接。除此之外，过渡造型板11的第一侧面112开设有竖向贯通的衔接凹槽113，且衔接凹槽113靠近成型模腔的槽壁呈以第一侧面112外侧棱边313为旋转轴的第三圆弧面114，对应豁口32处衔接侧边具有竖向连续的衔接凸起314，衔接凸起314具有与第三圆弧面114吻合的第四圆弧面315。上述过渡造型板11衔接凹槽113的第三圆弧面114与对应豁口32处衔接凸起314第四圆弧面315抵接，使得过渡造型板11与豁口32处圆滑过渡，避免漏浆。

如图12，展示的是另一种组合式造型板1a组合式造型板1的另一种状态，该组合式造型板1的成型面与侧模板31的成型面共面，该状态中，往复推拉机构中的控制连杆51处于完全顶出状态，控制连杆51与中间造型板12固定连接，提供支持力。另外，该状态下过渡造型板11不接触横向挡杆4，过渡造型板11与中间造型板12之间的圆柱拉伸弹簧13处于不受力的初始状态，过渡造型板11与中间造型板12共面，适配于多边形直身桩。

如图11、12、13所示，过渡造型板11通过第一侧面112与组合式造型板1所在侧模板31豁口32处的衔接侧面311共面，适配于多边形直身桩。除此之外，上述过渡造型板11衔接凹槽113的第三圆弧114与对应豁口32处衔接凸起314第四圆弧面315重叠，使得过渡造型板11与侧模板成型面连接处无间隙，避免漏浆。

实施例2

本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图14，本实施例提供了另一种多边形桩成型模具101，该多边形桩成型模具包括敞口式模具本体3和两个以上整体式造型板1b，其中，所述敞口式模具本体3于至少一侧模板31上沿纵向间隔开设两个以上豁口32，且侧模板31于每一豁口32处对应设置有一整体式造型板1b；所述整体式造型板1b能够相对于侧模板31调整在敞口式模具本体3宽度方向横向上的位置。

使用状态下，上述整体式造型板1b与敞口式模具本体3共同组成多边形直身桩或多边形异型桩的模具内腔，该模具解决了多边形直身桩模具和多边形异型桩模具在不同桩型上不具备通用性的问题。

进一步的，如图15所示，所述敞口式模具本体3于成型模腔的外侧设置有平行支撑件2b，所述平行支撑件2b包括平行于侧模板31的主支撑板22，主支撑板22的纵向两端分别由边板21连接至侧模板31，平行支撑件2b的导向面23始终与过渡造型板11的滑动面15贴合，该设置使得整体式造型板1b在支撑件内滑动时，始终能按照预设轨道滑动，提高整体式造型板相对于侧模板的位置可靠性。且所述主支撑板22的纵向长度等于豁口32的纵向长度，平行支撑件2b两侧边板21的导向面23互相平行。所述整体式造型板1b包括：中间造型板12和位于中间造型板12两端的过渡造型板11，所述主支撑板22上安装有一端部连接中间造型板12的复式推拉机构。

具体的，图15展示的是整体式造型板1b的成型面内凹于侧模板成型面312的状态图。该状态下，往复推拉机构中的控制连杆51处于向模腔内侧完全顶出状态，控制连杆51与中间造型板12固定连接，提供支持力。另外，过渡造型板11通过滑动面15与整体式造型板1b所在侧模板31内侧面无缝连接。如图16所示，具体的，过渡造型板11的滑动面15上设有滑块151，相应的，与过渡造型板11的滑动面15贴合的导向面23设有滑槽231，或者，滑动面15上设有滑槽231，导向面23上设有滑块151。滑块151滑槽231的存在使得运行更加平稳，整体式造型板1b的相对于敞口式模具本体3的相对位置精度更高。同样的，上述滑块滑槽组合可替换为滑块直线导轨组合、滚轮组合等等。

如图17所示，整体式造型板1b中的中间造型板12成型面与侧模板成型面312共面。该状态下，往复推拉机构中的控制连杆51处于完全收拉状态，即运动方向如图中箭头所指方向。控制连杆51与中间造型板12固定连接，并提供支持力。另外，过渡造型板11滑动面15与平行平行支撑件2b的导向面23滑动连接，使得整体式造型板1b按照预设轨道滑移至中间造型板12成型面与侧模板成型面312共面。此时，该模具可用于制作多边形桩直身桩。

实施例3

本实施例中，与实施例1、实施例2相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。

如图18，在上述多边形桩成型模具实施的基础上，可以得到一种多边形桩成型模具组合200，说明如下。

上述多边形桩成型模具沿横向并排布置并共用于一个底模板33；相邻两个多边形桩模具100在横向上对齐的组合式造型板1共用同一位置调节装置。位置调节装置包括往复式推拉机构5，具体的，该往复式推拉机构5可以是双作用推板油缸，包含两根控制连杆51分别固定连接于在横向上对齐的组合式造型板1，在控制连杆51的轴向带动下，该组合式造型板1的至少部分板体能够相对于侧模板31调整横向上的位置。

另外，该多边形桩成型模具100中的组合式造型板1可以是实施例1中提到的另一种组合式造型板1a或者实施例2中提到的整体式造型板1b，在控制连杆51的轴向带动下，都能实现上述造型板至少部分板体能够相对于侧模板31调整横向上的位置。具体调整过程与实施例1、实施例2所述相同，故不再叙述。

以上结合具体实施方式描述了本发明的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本发明的保护范围。

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