一种结构体及其制作模具和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种结构体及其制作模具和应用，结构体包括壳体以及固定在壳体内的支撑件；壳体包括沿长度方向依次排列的上半球段、中间圆柱段和下半球段，上半球段与中间圆柱段装配式连接，中间圆柱段和下半球段一体成型，或者壳体包括装配式连接的上半球段和下半球段；壳体的外表面上设有凹槽a，凹槽a分为两部分，且分别位于装配式连接的两段；制作模具包括相互配合的凸模和凹模：应用：先将结构体中装配式连接的两段装配，在凹槽a内填充可固化的物质后固化，再将结构体与其它组分投入溶洞中形成填充物，其它组分包括素土、水泥和矿渣。本发明专利技术可应用于坑、洞回填领域，解决现有技术溶洞回填时黏土耗量大、易反复塌孔、工期长、成本高的问题。本高的问题。本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种结构体及其制作模具和应用


[0001]本专利技术属于建筑填充物
，涉及一种结构体及其制作模具和应用。

技术介绍

[0002]随着我国交通基础设施施工技术的进步，为了满足地区经济发展和高速公路网扩张的需求，必然会面对更多新的复杂地质水文条件和苛刻的施工环境。以喀斯特地貌即岩溶地貌为例。在隧道、桥梁桩基等工程中妥善处理溶洞并兼顾工程成本、施工工期和施工难度等是工程项目的重点和难点。针对岩溶发育地区桥梁桩基，我国已累积了一定的经验，根据溶洞规模形式以及洞内填充情况，常见的溶洞处理措施有四类：1、注浆法；2、钢护筒跟进法；3、回填法；4、综合法。
[0003]由于地下溶洞复杂多变，裂隙交错贯通具体情况难以探明，地勘报告偶尔会与实际情况存在一定的偏差，经常会出现意料之外的情况。上述前两种处理方法处置经验丰富，效果理想，但是相应的其施工成本也相对较高。相对而言，回填法具有可就地取材，工程造价低，施工难度小的优点，目前回填法使用的物质主要为片石、黏土，然而回填法使用片石、黏土回填时，常出现反复塌孔、漏浆现象，需要反复抛填，多次压实，从而造成施工进度慢，施工工期长，且黏土用量大。另外，由于普通粘土回填物强度有限，导致实际施工时存在水下灌注混凝土压力过大，挤破孔壁造成漏浆、断桩等风险。因此，非常有必要针对上述问题开发新的方法或对现有回填法进行技术改良。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有技术溶洞回填黏土耗量大、强度低、易漏浆、易断桩的问题，提供一种结构体及其制作模具和应用。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种胶囊状结构体，包括胶囊状壳体以及固定在胶囊状壳体内用于为胶囊状壳体提供支撑强度的支撑件；
[0007]胶囊状壳体包括沿长度方向依次排列的上半球段、中间圆柱段和下半球段，上半球段与中间圆柱段装配式连接，中间圆柱段和下半球段一体成型；
[0008]胶囊状壳体的外表面上设有凹槽a，凹槽a的一部分位于上半球段，另一部分位于中间圆柱段。
[0009]作为优选的技术方案：
[0010]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状结构体的材质为可固化的物质，具体可以为土壤，可以当地取材，成本较低。
[0011]如上所述的一种胶囊状结构体，凹槽a为工字型凹槽或回字型凹槽。
[0012]如上所述的一种胶囊状结构体，凹槽a为工字型凹槽，工字型凹槽相对于回字型凹槽能够更好地链接上半球段与中间圆柱段，更容易脱模，因而作为本专利技术优选使用工字型凹槽。
[0013]如上所述的一种胶囊状结构体，工字型凹槽位于上半球段的部分以及位于中间圆柱段的部分都呈T型，即工字型凹槽的上下两头大，中间小，如此可为上半球段与中间圆柱段提供足够的链接力。
[0014]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状壳体的外表面上工字型凹槽的数量为2～4个。
[0015]如上所述的一种胶囊状结构体，所有的工字型凹槽环绕胶囊状壳体的中心轴圆周均布。
[0016]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状壳体的外表面上工字型凹槽的数量为2个；当所有的工字型凹槽环绕胶囊状壳体的中心轴圆周均布时，工字型凹槽的数量为2个时，对称简单，模具设计简单，便于脱模；工字型凹槽的数量为3个时，需将模具分割三瓣，脱模复杂，不便于一体脱模；工字型凹槽的数量为4个时，模具制作复杂；因而，本专利技术优选设置工字型凹槽的数量为2个。
[0017]如上所述的一种胶囊状结构体，支撑件与中间圆柱段和下半球段一体成型。
[0018]如上所述的一种胶囊状结构体，支撑件的横截面呈Y字型、十字型或米字型。
[0019]如上所述的一种胶囊状结构体，支撑件的横截面呈Y字型，支撑件由3块支撑板和连接柱构成，当支撑件的横截面呈Y字型时，支撑件的内部空间最大，节省材料，因而本专利技术优选支撑件的横截面呈Y字型；支撑板为长圆形立板沿长对称轴切割后的一半，其含有两个厚度面，一个厚度面为曲面，另一个厚度面为平面；连接柱为三棱柱，3块支撑板的平面厚度面分别与三棱柱的3个侧面贴合，3块支撑板的曲面厚度面同时与胶囊状壳体的内表面贴合，相邻2块支撑板的夹角为120
°
。
[0020]如上所述的一种胶囊状结构体，上半球段与中间圆柱段通过凹凸配合的圆柱环和凹槽b装配式连接；圆柱环与上半球段一体成型，圆柱环与胶囊状壳体共轴，圆柱环的上表面与上半球段的下表面贴合，圆柱环与上半球段的内径相同，圆柱环的壁厚小于上半球段；凹槽b设置在中间圆柱段的内壁上；
[0021]或者，上半球段与中间圆柱段通过支撑件和凹槽c装配式连接；支撑件的顶部与凹槽c嵌合，如此可保证上半球段与胶囊状壳体共轴，限制水平方向转动。
[0022]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状壳体上设有连通胶囊状壳体内外空间的圆台型通孔，圆台型通孔的大端与胶囊状壳体的外表面相交，小端与胶囊状壳体的内表面相交；圆台型通孔的设置是便于溶洞中水进入胶囊状壳体中，而胶囊状壳体外回填的黏土等固体混合物则不能进入胶囊状壳体中。
[0023]如上所述的一种胶囊状结构体，圆台型通孔的锥度为60
°
～80
°
，小端直径为15～20mm，大端直径为50～60mm。
[0024]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状结构体还包括上托台段和下托台段，上托台段位于上半球段的上方且其与一体成型，下托台段位于下半球段的下方且其与一体成型，设置上托台段和下托台段的目的主要是为了便于加工时脱模。
[0025]如上所述的一种胶囊状结构体，胶囊状结构体的顶部和底部设有多个通孔，可将溶洞水分流进胶囊中，实现胶囊蓄水功能，在溶洞回填中，可吸收溶洞的水分，并将回填配合料及泥浆混合物隔开。
[0026]本专利技术还提供一种制作如上任一项所述的一种胶囊状结构体的模具，包括第一凸
模、第一凹模、第二凸模和第二凹模，第一凸模和第一凹模用于相互配合加工上半球段以及与上半球段一体成型的部件，第二凸模和第二凹模用于相互配合加工中间圆柱段以及与中间圆柱段一体成型的部件；采用该模具制备胶囊状结构体时可采用液压式压模，在降低使用者劳动强度的同时，提高了压模压力，从而提高产品结构的致密度，保证产品结构强度。
[0027]作为优选的技术方案：
[0028]如上所述的模具，第一凸模和第二凸模上设有环形凹槽，可在压模时将多余水、气体、配料挤出。
[0029]本专利技术还提供如上任一项所述的一种胶囊状结构体的应用，先将胶囊状结构体的上半球段与中间圆柱段装配，在凹槽a内填充可固化的物质后固化(如此可实现上半球段与中间圆柱段锁定，保证胶囊状结构体的整体性)，再将胶囊状结构体与其它组分投入溶洞中形成填充物，其它组分包括素土、水泥和矿渣，其中胶囊状结构体为骨架单元，投入溶洞前，需要利用打桩机钻头成孔，得到桩孔，胶囊状结构体的尺寸不宜过大，否则会影响从桩孔向下到溶洞投放，同时也会导致单个胶囊状结构体重量太大，不利于制作和转运，胶囊状结构体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结构体，其特征在于，包括胶囊状壳体以及固定在胶囊状壳体内用于为胶囊状壳体提供支撑强度的支撑件；胶囊状壳体包括沿长度方向依次排列的上半球段、中间圆柱段和下半球段，上半球段与中间圆柱段装配式连接，中间圆柱段和下半球段一体成型；胶囊状壳体的外表面上设有凹槽a，凹槽a的一部分位于上半球段，另一部分位于中间圆柱段。2.根据权利要求1所述的一种结构体，其特征在于，支撑件与中间圆柱段和下半球段一体成型。3.根据权利要求2所述的一种结构体，其特征在于，上半球段与中间圆柱段通过凹凸配合的圆柱环和凹槽b装配式连接；圆柱环与上半球段一体成型，圆柱环与胶囊状壳体共轴，圆柱环的上表面与上半球段的下表面贴合，圆柱环与上半球段的内径相同，圆柱环的壁厚小于上半球段；凹槽b设置在中间圆柱段的内壁上；或者，上半球段与中间圆柱段通过支撑件和凹槽c装配式连接；支撑件的顶部与凹槽c嵌合。4.根据权利要求1所述的一种结构体，其特征在于，胶囊状壳体上设有连通胶囊状壳体内外空间的圆台型通孔，圆台型通孔的大端与胶囊状壳体的外表面相交，小端与胶囊状壳体的内表面相交。5.一种结构体，其特征在于，包括球壳体以及固定在球壳体内用于为球壳体提...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠，朱帅，郑溢雯，赵国君，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：