本发明涉及一种混凝土模板装置。 由于被浇灌混凝土的水化作用，水灰比大约为40%的加水量是合适并且是必需的。
在使用水灰比约为40%的混凝土时，由于其低流动性，将混凝土注入到模板所围空间的每一角落是很困难的。此外，由于在浇灌期间大量气泡掺入混凝土中，因此通常使用水灰比为50～60%的混凝土，以此减少掺入的气泡量而改善和易性。
然而，这种高水灰比的混凝土，即含有大量水份的混凝土，由于混凝土中多余的水使混凝土浇灌后不能很快达到初期强度，以致延迟了混凝土施工，并且使混凝土干燥过程中收缩量过大，易于产生裂缝，结果出现这种问题：不能获得具有良好耐久性和不透水的高质量混凝土结构。
因此，通常推荐一种模板，这种模板在浇灌所述含有大量水分的混凝土后，可将多余的水从混凝土中排出。
这种模板有一多孔面板以及敷在面板上的一层或多层可使水渗透但阻止类似于水泥颗粒的微粒透过的薄层（见公布号为52-137136的日本专利）。
按照上述的模板，浇灌在模板所围空间的混凝土中的多余水可通过所述薄层以及所述面板上的孔排到模板之外，以减少所浇灌的混凝土中的水分。
然而，因为靠所浇灌混凝土在大气压作用下沥出进入大气，或靠使用振捣器或其它类似设备而把多余的水从混凝土中滤出，使所述混凝土密实，使所述混凝土的水分减少到预定值需要很长时间，而且，相当大量的多余水是从靠近所述模板的位置排出的，而从远离模板的位置即从浇灌混凝土的深处排出的水相当少。
因此，本发明的一个目的是提供一种混凝土模板装置，该装置可以促进浇灌混凝土中多余水的排出，并可从所述混凝土深处排出大量的多余水。
根据本发明的混凝土模板装置包括：带有一薄层的模板，该薄层可使混凝土中多余的水渗透，但阻止所述混凝土透过;促进多余水流过所述薄层以增大多余水排量的装置。
根据本发明，“可使多余水渗透而阻止混凝土透过的薄层”表示薄层可使水泥颗粒和其它微粒与所述多余水一起从未硬结的混凝土中析出，但在多余水排出之后，可阻止混凝土，即含有水泥，水泥水化作用所必需的水分，骨料等等的混合粒子通过该薄层。
根据本发明，所述多余水促流装置必然促使浇灌混凝土中的多余水朝着所述薄层流动，以便促进所述多余水的排出，从而可从混凝土深处排出大量的多余水。
本发明的上述和其它目的以及特点可通过下面的详细描述和从表示本发明实施例的附图中明显看出，其中：
图1是表示根据本发明的混凝土模板装置的局部纵剖图;
图2是表示构成模板的一部分的板状体的局部立面图;
图3是沿图2中3-3线取出的局部剖视图;
图4是放大的薄层和支承薄层的面板的局部剖视图;
图5是表示与图3相似的另一板状体实施例的局部剖视图;
图6是表示设置在隧道面层上的模板装置的截面示意图;
图7是表示构成设置在隧道面层上的模板的板状体的局部纵剖图;
图8是沿图7中8-8线取出的剖视图;
图9是表示本发明的混凝土模板装置的一种不同的实施例的局部纵剖图;
图10是表示构成模板的一部分的板状体的局部立面图;
图11是沿图10中11-11线取出的局部剖视图;
图12是表示本发明的混凝土模板装置的另一实施例的局部纵剖图;
图13是表示构成模板的一部分的板状体的局部立面图;
图14是沿图13中14-14线取出的局部剖视图;
如图1中所示，本发明的混凝土模板装置10包括模板12和多余水促流装置13。促流装置13包括一液体吸引装置14和后面将要描述的面板18。
图中所示的模板12由四块模板块12a组成，模板块12a通常各自为板状并装配好以形成图中所述的矩形模板。混凝土C浇灌在模板所包围的空间内。
至少一块模板（图中所示相对的两块模板块12a）可由复数个板状体20组成（见图2和3），每一板状体带有薄层16和面板18，薄层16的一面贴靠在混凝土C上，面板18与薄层另一面一起构成一密封空间17，板状体20在气密状态下在同一平面上互相连接以垂直和/或水平地互相靠紧。最好在整个板状体20的整个周边或部分边缘装上包皮19（图3）以在气密状态下互相连接。至少一块所述模板块12a可由面积约等于复数个所述板状体20的面积总和的单块板状体（未示出）构成。
各板状体20的薄层16粘贴到有多个小孔21的支承板22上。支承板22由设置在薄层16对面的矩形板框24支承。例如支承板22上的每一小孔21可以是矩形而不是如图中所示的圆形、每一小孔21的开口面积可以任意设定。每一板框24带有多个水平和垂直延伸的肋24a、24b和固定在肋上紧靠支承板22的凸缘24c。通过许多穿过薄层16，支承板22和板框24的凸缘24c上的铆钉26将薄层16、支承板22和板框24连为一体。
每一由水平和垂直延伸的肋24a、24b所限定的区域在气密和不透水状态下装有与支承板22相隔一定距离并且平行于支承板22的面板18。通过多个角件30把每一面板18固定在限定所述区域的肋24a、24b上。这样，所述密封空间17由板框24的垂直外缘即垂直肋24a、板框的水平外缘即水平肋24b、薄层16和面板18所构成。由各面板18和薄层16所限定的密封空间17通过各肋24a、24b上的孔32互相连通。
如图4的放大图所示，薄层16可由纺织纤维织物、非纺织纤维织物等构成（未示出），这种材料的结构密度足以使混凝土中水泥的水化作用所不需要的水分即多余水透过，但阻止混凝土透过，即该结构密度可使从未硬结混凝土中滤出的水泥颗粒和其它微粒通过，但在所述多余水外流完之后阻止由水泥、水泥的水化作用所必需的水分，骨料等组成的混凝土通过。构成所述纺织纤维织物或非纺织纤维织物的纤维最好具有高抗碱性、抗水性和抗拉强度，例如合成纤维。图中所示的薄层是由单层纺织纤维织物或非纺织纤维织物构成，它也可由双层纺织纤维织物或非纺织纤维织物重叠而成。
面板18之一上开有连接孔18a，其上接有软管34，软管34构成所述液体吸引装置14的一部分并通到密封空间17。
如图1中所示，软管34的一端接到每一板状体20的面板18上并与密封空间17相通，软管34的另一端接到设在模板12外的主管36上。主管36通过软管38连接到由带有圆桶形盖的容器所组成的气-液分离器40。该气-液分离器40通过软管42接到真空泵44上。主管36、软管38、42、气-液分离器40和真空泵44与所述软管34一起构成液体吸引装置14。
当启动真空泵44时，模板12的密封空间17内的空气减少，其中的内压变得低于大气压。这样，混凝土中的气泡和由水泥颗粒、骨料粉等组成的微粒在大气压的作用下被迫与所述多余水一起朝着压力低于大气压的密封空间17移动。
朝密封空间17移动的微粒大部分被薄层16阻住，只有少量微粒、多余水和气泡通过薄层16经支承板22上的孔21到达密封空间17。这些密封空间17中的少量微粒、多余水和气泡即空气通过各软管34收集在主管36中，然后通过软管38收进气-液分离器40中。气体和液体在分离器中互相分离，以通过软管42和真空泵44将气体排入大气中。多余水和气体的移动方向如图1中的箭头所示。
这样，通过强制吸引，可在短时间内将在浇灌期间混凝土c中掺入的多余水和空气泡抽出，并可从模板12中混凝土c的深处抽出大量的多余水和空气。
图5表示构成模板12的板状体46的另一实施例。该板状体46有薄层16、单块带有孔48a的面板48以及板框24，孔48a上接有液体吸引装置14的软管34。该面板48也构成所述促流装置13的一部分。
薄层16与面板48一面上的多个彼此分隔的圆柱形凸起50接触，板框24贴靠在面板48另一面，构成周边和肋24a、24b。薄层16、面板48和板框24通过贯穿薄层16、面板48和板框24上的凸缘（未示出）的多个铆钉（未示出）互相连在一起，类似前文所述。
薄层16四周的边缘从面板48的一面翻转到另一面，紧夹在面板48和板框24之间。这样，由薄层16、面板48和凸起50构成密封空间52。这些密封空间52通过连接孔48a与软管34相通。此外，在本实施例中，板框24不需要孔32。
当带有按照本实施例所装配的板状体46的模板用于液体吸引装置时，薄层16受连接孔48a中产生的负压作用而向软管34扩展，并容易被吸入软管34。为防止这一情况，在连接孔48a上安装网状筛板54。
图6表示用于截面为圆形的隧道T面层施工的模板装置的一个不同的实施例。这种模板装置通常有一与隧道T同轴安装并与隧道壁面相隔一定距离的模板56。模板由多个沿隧道T轴向延伸且周向互相紧密连接的模板块组成。如隧道T的截面图（图6）所示，模板56包括：由设置在隧道T顶部附近且截面为弧形的板状体58所组成的模板块;由多个（图中所示为5块）通过与上述模板块相接触而设置在隧道T各侧面附近且截面为弧形的板状体58所组成的模板块;和多个（图中所示为5块）通过与这些模板块相接触而设置在隧道T底部附近且截面为弧形的板状体58。
各板状体58除了不是平板而是具有弧形截面之外，其结构与图2和3中所示的板状体20类似。即，每一板状体58有一截面为弧形的薄层16，支承薄层且截面为弧形的支承板22，截面为弧形的板框（未示出）以及多个与构成液体吸引装置的一部分的软管34连接且截面为弧形的面板18。面板18与薄层16一起限定一密封空间17。连接在每一板状体58上的软管34接到沿板状体58内表面延伸的主管36上。主管36与图1所示的实施例相似，通过软管（未示出）接到隧道T内的气-液分离器（未示出）和真空泵（未示出）上。
模板56由多对从隧道T底部轴向间隔设置的支承腿60所支承。每一对支承腿60在隧道T的圆周上彼此相隔一定距离。所述的三块模板块由沿所述模板块内表面固定的支承装置62所支承，如隧道T的截面图所示。多个用于板块的支承装置62在隧道轴向上间隔排列。
每一支承脚60包括：设置在隧道T底部壁面和与壁面相对的模板块之间，且与壁面垂直并带有内螺纹的管60a;穿过模板块并拧在管60a的内螺纹中，从壁面伸进地基中的杆60b;以及拧在杆上并能压紧支承装置62的紧固件60c。并且，每一支承装置62包括：弧形支承件62a，用以支承隧道T顶部的模板块;一对弧形支承件62b，每一支承件62b有与支承件62a的端面靠紧的端面，支承件62b支承隧道T的相对侧边上的模板块;各端与每一支承件62b枢轴连接并支承隧道T底部的模板块的支承件62c。支承腿60的杆62a穿过支承件62c伸出。
用类似混凝土输送泵这样的混凝土供料装置（未示出）填充在装配好的模板56（如图所示）和隧道壁面之间的混凝土中的水分和空气被强制排出模板外，其过程类似于图1所示实施例中所述的操作液体促流装置的真空泵。
由于强制排出浇筑在模板56和隧道T之间的混凝土中的多余水，所浇筑混凝土要比通常情况下早达到初期强度。因此，可以缩短从混凝土浇筑到拆模的时间，而且拆模之后，可将模板56移到下一段，比在通常情况下提前继续进行混凝土浇筑。这样，与通常的用于浇筑超长混凝土的轴向长度较长的模板相比，可以使用较短的模板，从而减少移动模板所需的动力，并提供了坚实的支承装置。此外，浇筑混凝土中的多余水在短时间内被强制排出，减少了浇筑混凝土的重量，增加了浇筑混凝土底部的塑性，因此，模板可以用强度小于传统模板的板块构成。
浇筑混凝土硬结之后，可按下述步骤进行拆模，从混凝土表面拆除由支承件62a和固定在该支承件上的板状体58所构成的模板块，然后，在固定在隧道T相对侧面的支承件62b上端加一水平力，以使两个支承件62b分别绕两个支承件和支承件62c的枢轴心旋转，这样，将由固定在相应的支承件上的五块板状体58所组成的模板块与两个支承件62b一起从混凝土表面拆除，最后向上拉隧道T底部的支承件62c。将固定在支承件上的五块板状体58所组成的模板块从混凝土表面拆除。此外，在拆模之前，将支承腿60的紧固件60c卸下并将杆60b抽出。
图7和8表示板状体的另一实例，虽然这个例子中没有板框，但如果需要，也可将其固定在面板上。
板状体59有一弯曲的支承板61，其上装有与所述薄层相似的薄层16和通过铆钉（未示出）固定在支承板61上的弯曲的面板63。支承板61和面板63的曲率，即板状体59的曲率根据使用板状体59的隧道截面形状而定。
在敷有薄层的支承板61的另一面有沿一对相对的直边和一对相对的曲边排列并通过粘合剂或类似物质连接的条状隔板61a，以及多个整齐排列并固定在上述隔板所围区域内的隔片61b，这些隔片在直边的走向上间隔较小，在曲边的走向上间隔较大。条状隔板61a和隔片61b的高度相同。而且，隔片61b分布在支承板上开出的多个孔61c之间，以不致封住这些孔。
面板63的板面以气密和不透水的方式与这些隔板61a、隔片61b相接触，因此薄层16、条状隔板61a、隔片61b和面板63形成各个密封空间64。面板63上有连接孔63a，连接孔63a与构成所述液体促流装置的一部分的软管（未示出）连接，以便与密封空间64相通。
当然，可以用平板形的支承板61代替图2和3中所示的支承板22。而且，隔板可与支承板61整体制成，代替图7和8中所示的独立的隔板。
图9表示本发明的模板装置的另一实施例。
这种模板装置65包括模板66和多余水促流装置67。该促流装置67包括贮液槽68，用于存贮浓度高于模板中的浇筑混凝土中多余水浓度的溶液L，以及后面将要描述的半透膜74。
与图1中所示的实施例相似，模板66由四块已装配好的模板块组成，以形成大致为板状的矩形模板，如图所示。混凝土c浇筑在模板块所包围的空间内。
至少所述模板块之一（图例中两块相对的模板块66a）可由多个板状体70组成，这些板状体在同一平面内沿垂直和水平方向之一或两个方向排列，并以不透水的方式互相连接，一条或两条垂直和水平边缘互相靠紧。
如图10和11中所示，每一板状体70包括：一薄层72，薄层72的一面贴在混凝土c上，以使混凝土中多余的水透出，但阻止混凝土的渗透，类似于图1至3中的薄层;薄层72的另一面贴有半透膜74;有多个孔76a，且支承薄层72和半透膜74，并由类似于图1至3中所示实施例中的面板18的面板构成的支承板76;与所述薄层相对，贴在支承板76另一面上，带有凸缘78c的板框78，凸缘78c固定在水平和垂直延伸的多条肋78a、78b上，类似于图1至3中所示的实施例。由于不需要，板框78没有象图1至图3中所示的孔32。半透膜74由赛珞玢膜、聚乙烯醇膜等制成。
薄层72，半透膜74，支承板76和板框78用穿过前三部分和板框的凸缘78c上的多个铆钉互相紧密连接在一起。所述模板块可由面积约为多个板状体70的板面积总和的单块板状体（未示出）构成，而不是由多个板状体70互相连接而成。
再参照图9，贮液槽68由各模板块66a和以不透水方式连接到与模板块相对的垂直边缘形成柱面的一部分的侧板68a所构成。这样，装在贮液槽68中的溶液L通过支承板76上的孔76a与半透膜74相接触。溶液L最好是硫酸谱带、水玻璃一类具有比较小的分子量、无毒并较为经济的溶液，例如用水作溶剂的溶液。例如所用溶液的浓度可约为50%，比重约为1.2～1.3。当使用这种模板装置制作的混凝土结构用于海上建筑物时，可用海水作为溶液L，而且在这种情况下，由于模板66设置在海水中，所述贮液槽就不需要了。最好在贮液槽68的底部敷以阻止溶液L通过的薄层（未示出），以避免溶液L渗入地基中。
溶液L可在浇筑混凝土c之前、之后和浇筑期间任何时候加入贮液槽。浇筑在模板66所限定的空间中的混凝土c中的多余水，即通过薄层72与半透膜74相接触的水分，其浓度低于与半透膜74另一侧面接触的溶液L的浓度，因此多余水经过半透膜74渗入贮液槽68中的溶液里。这样，所述多余水被强迫移向所述溶液L（图9中箭头表示多余水的流动方向）。在多余水流动的同时，模板里混凝土中的气泡由所述多余水所携带，经由半透膜74渗进贮液槽68，在溶液L中上浮并排入大气中。当溶液L的液位由于多余水流入贮液槽68而升高时，超过贮液槽68容量的溶液L和所述多余水经由贮液槽上部侧板68a上的过流排泄孔82而排出。
由于浇筑混凝土c中的多余水是被强制移动的，因而可促进其排出，并从模板86的中心部分，即浇筑混凝土c的深处排出大量的水分。此外，为了节省所用的溶液L，可在贮液槽68中放入适量的沙子。
图12表示本发明的模板装置的另一实施例。
这种模板装置84包括模板86，该模板围成浇筑混凝土的空间并设有阴极96，它将在后面详述，以及设置在混凝土c中的阳极88。阳极88和阴极96一起构成多余水促流装置87。
类似于图1至9中关于模板的描述，图12中的模板86由四块通常呈板形的并装配好的模板块组成，以形成所述的矩形模板，如图中所示。混凝土c浇筑在模板块所包围的空间内。
至少所述模板块之一（图中所示相对的两块模板块86a）可由多个板状体89组成，这些板状体在同一平面沿垂直和水平方向之一或两个方向排列并以不透水方式互相连接，在垂直和水平边缘之一或两边互相靠紧。
如图12和13中所示，每一板状体89装有：一薄层90，薄层90的一面与混凝土c相贴，以便使混凝土中的多余水渗出，但阻止混凝土渗透，类似于图1和9所示实施例中的薄层16;带有多个孔92a，支承薄层90并由类似于图1和图9所示的实施例中的面板18和支承板76的面板所构成的支承板92;以及与所述薄层相对，贴在支承板另一面的板框94，类似于图1和图9所示的实施例中板框24、78。所述的阴极96与薄层90的另一面相接触，并安装在薄层和支承板92之间。至于类似图2所示的实施例中的孔32，由于在本实施例中不需要而没有设置。
阴极96由扁钢丝制成，安装在支承板92的表面上并沿板表面纵向呈之字形排列。薄层90粘贴在所述支承板92的板面上。薄层90、装有阴极96的支承板92和板框94由穿过薄层90、阴极96、板框94和固定在板框94上的多个垂直和水平肋94a、94b上的凸缘94c的多个铆钉98的紧固力相互整体连接。
所述阳极88可由铁棒制成，可在浇筑混凝土c中设置多个阳极88。
当电流（例如直流40-60伏、20安培）通过导线100从电源加到与混凝土c直接接触的阳极88和与混凝土c中的多余水渗透的薄层90相接触的阴极96上时，模板84与阳极88接触的混凝土c里的多余水带正电荷并被迫朝阴极96移动，如图12中箭头所示。然后，混凝土c里的气泡随着作为传送介质的多余水一起移动。被吸引向阴极板96的多余水和空气通过薄层90和支承板92上的孔92a排出模板84。可连续或周期供电，直至所浇筑混凝土c中的水灰比达到约40%。
这样，通过迫使多余水移动促进了所浇筑混凝土c中多余水的排出，并从模板84的中心部分，即所浇筑混凝土c的深处吸引和排出大量的水分。
此外，模板装置（未示出）可分别由图1和12所示的实施例或图9和12所示的实施例组合而成。
就前者而言，可将图12中实施例的阴极96安装在图1所示实施例的支承板22的板面上，以便与薄层16相接触，并在混凝土c中插入多个阳极88。
对后一种形式而言，可将图12所示实施例中的阴极96安装在图9所示实施例中薄层72和半透膜74之间，以便与薄层72相接触并由穿过半透膜延伸的安装件（未示出）固定在支承板76上。
根据上述各实施例中所述的模板装置，由于所浇筑混凝土中的多余水被强行抽出，该混凝土的硬结比使用先有技术的装置要快，而达到初期强度所需要的时间明显地要短。这样就可以早拆模，增加模板装置的周转次数和缩短工期并能早期进行湿养护。而且，由于浇筑混凝土中的多余水被快速抽出，混凝土相对于模板的压力，即横向压力在混凝土浇筑后迅速减小。这样，可不必用高强度的材料制造及安装模板和支架。