混凝土模板构件 本发明涉及一种用于在例如建筑施工或工程施工中装配用来浇筑混凝土的混凝土模板或用于形成混凝土二次产品的混凝土模板构件。
通常，通过将横杆钉于夹板上而制成的木制壳板件或通过将金属肋条固定于钢板或铝板上而制成的金属壳板件作为这种类型的混凝土壳板件是公知的。作为传统木制壳板件的一个典型例子，图11A示出了通过将一例如由夹板制成的平板71用钉子73固定于多根加强横杆而制成的模板构件70。为了用这种模板构件70来装配混凝土模板，将钉子73钉入相邻的加强横杆和模板构件70，以便将它们彼此连接和固定。图11B示出一示例性的混凝土模板，它具有一用上述方法装配而成的十字形混凝土成形部分74。除夹板外，平板74还可以由塑料板制成。
下面参照图12和图13A到13C来描述一在用模板构件70装配混凝土模板时用于将一对模板构件70以预定间隔沿混凝土浇筑表面固定的传统模板构件间隔保持器的实例。参见图12，该传统的模板间隔保持器主要由一分隔件121、附件122和夹持件123构成。分隔件121由一在两端具有一对外螺纹121a的杆构成，如图13A所示。每个外螺纹121a与每个如图13B中所示的附件122一端上所设置的一内螺纹122c相配合。附件122在其另一端具有一外螺纹122d，它基本与外螺纹122c同轴，并穿过每块模板构件70上所设置的一分隔件安装孔76，因而与附件本体部分122b的外周面相结合的、由树脂制成的一大致呈锥台形的撑压件122a地一端与模板构件70的混凝土浇筑表面相接触。设置在每个夹持件123一端上的一内螺纹123a与附件122的外螺纹122d相配合，从而将附件122夹持/固定于模板构件70。
夹持件123另一端上具有一外螺纹123b，因而一支承件124和安装于该外螺纹123b上的一螺母125将一金属薄圆筒形模板支承件126固定成跨越多个横向设置的模板构件70。
作为传统金属模板构件的一个典型实例，图14A表示将侧板82和加强板83连接/固定于一金属平板81而制成的一模板构件80。图14B表示由多块这样的金属模板构件80装配而成的、具有十字形混凝土成形部分84的一示例性的混凝土模板。在这种模板中，除了模板构件80，在十字形混凝土成形部分84的角上还使用金属辅助件85。
日本实用新型公开No.62-54149(1987)揭示了一种由合成树脂制成的传统模板构件。在这篇文献所描述的合成树脂模板构件中，在具有方形前表面的一塑料板形构件的后表面上的四个点上一体地设置有加强突起。这些加强突起具有连接器接纳孔，同时在板件的预定部分中形成有分隔件接纳孔。
在上述这些传统的模板构件中，木制模板构件重量较轻，在施工中具有一定的自由性。但是，木制模板构件的缺点在于，由于吸收强碱水分的夹板在使用若干次后会从端部开始脱开，因而同一板件只能重复使用三或四次；装配和施工需要技术；原材料消耗柳安木和使用后引起的工业浪费，因而不适合于全球的环境保护；由于因较低的强度而使用振动器的缘故，不适用于低坍落度、高强度的高级混凝土。
而且，吸湿性的夹板会从与夹板相接触的、被浇筑混凝土表面吸收水分，因而在该部分的混凝土中会失去理想的水灰比，从而造成混凝土外表面的光洁度较粗糙。在这种情况下，混凝土可能会被误认为硬化不良。因此，在夹板表面上涂覆规定的涂层，以降低其吸湿性。然而，这种涂层夹板的价格也难免升高了。
尽管金属模板具有较高的强度，但施工中的自由性却太小以致使可施工范围受到了限制，因而这种模板构件很难适用于通常的建筑施工。而且，较重的金属模板难免必须减小尺寸，导致施工效率下降。此外，如果管理不当，金属模板构件通常会生锈或发生不良的变形，在这种状态下特别难于修理。
为了解决传统混凝土模板构件的上述问题，发明人已在美国专利No.5,632,923中提出过一种混凝土模板结构，如图15到17所示。
如图15和16所示，上述文献中所提出的一种改进的混凝土模板构件1具有一主板部分3，该部分由纵向端部3B间的长度设定为横向端部3A间的长度的10倍、具有平坦的前表面和后表面3C和3D的一长平板形成。从主板部分3的截面方向的端部3A垂直朝后表面3D延伸的长条形体形成一对彼此相对的侧板部分4，它们的表面4A形成平面状。而且，从侧板部分4的两截面方向的前端部4B垂直向内延伸的长条形体形成一对面对主板部分3后表面3D的后板部分5。后板部分5的表面5A形成平面状，同时其前端部向内突起而形成加强厚部5B。
沿模板构件的主板部分3的横向中心以预定间隔沿纵向形成有多个安装孔6。而且，在该对侧板部分4中相应于主板部分3的安装孔6位置各形成有多个安装孔7。各安装孔7设置在沿横向离主板部分3前表面3C预定距离L的位置。另外，在该对后板部分5中相应于主板部分3的安装孔6位置各形成有多个安装孔8。各安装孔8形成于沿横向离各侧板部分4表面4A的距离L等于各安装孔7中心到主板部分3前表面3C距离L的位置。
如图17和18中所示，与模板体2的纵向两端接合的各端板体9由包护模板体2各纵向端的平坦的水平端板部分10和一对从该水平端板部分10前端和后端垂直延伸出来的竖直端板部分11和12形成，其截面基本呈U形。该水平端板部分10形成与一由主板部分3、该对侧板部分4和该对后板部分5所包封的、呈矩形平面形状的空间接合。在该对竖直端板部分11和12中，前竖直端板部分11的前端表面接触和固定于主板部分3的后表面3D，同时后竖直端板部分12形成面对竖直端板部分11并与该对后板部分5接合。水平端板部分10的所有表面10A、11A和12A以及该对竖直端板部分11和12均形成平面状。
水平端板部分10在其纵向的中心处具有一安装孔13，该孔设置在沿水平端板部分10的横向离主板部分3表面3C的距离基本等于各安装孔7到主板部分3表面3C距离L的部分上，如图18中所示。而且，在后竖直端板部分12的纵向中心上形成有一安装孔14，该安装孔14的中心设置在沿竖直端板部分12的横向离水平端板部分10表面10A的距离基本等于距离L的部分上。
在这种经改进的传统混凝土模板构件中，各模板构件体2和端板体9可由纤维强化塑料一体成形而制成，以实现重量相对较轻、强度较高、同时装配中的施工性能提高的模板构件，从而解决现有技术中存在的上述问题。
然而，在上述这种经改进的传统混凝土模板构件的结构中，模板构件体2的主板部分3在混凝土浇筑中很容易因混凝土施加的压力而呈凹形挠曲和变形，从而使该对侧板部分4打开。因此，在装配模板时，必须用一加强件与模板构件接触，用于将其夹紧，以确保所形成的混凝土表面的平整度。
本发明的一个目的在于提供一种与上述经改进的传统混凝土模板构件相比厚度和重量进一步减小的、能消除混凝土浇筑中不良变形的混凝土模板构件。
为了实现上述目的，本发明的混凝土模板构件包括：一条形主板部分(21)，其前表面至少为平的；从主板部分两侧垂直于主板部分地朝其后表面延伸的一对水平的条形侧板部分；以及设置成从主板部分的后表面基本平行于这对水平侧板部分(22a,22b)地延伸出来的一加强板。这对侧板部分均具有一从其开口端厚度朝内扩大预定宽度的侧板扩大端部，并且该加强板具有一从其开口端厚度至少朝一个侧板部分扩大预定宽度的加强板扩大端部。
按照具有这种结构的混凝土模板构件，加强板设置在该对侧板部分之间，扩大部分设置在侧板部分和加强板的开口端上。因此，籍由用作肋条的加强板的强化效果，模板构件在平行于主板部分的中央纵向部分的一平面内的抗弯曲变形的刚性提高了，从而可防止因这种弯曲变形而发生弯曲。
在本发明的一较佳实施例中，加强板扩大端部具有厚度朝该对侧板部分两侧扩大的形状，因而进一步加强加强板的肋条效果。
更好的是，侧板扩大端部和加强板扩大端部的底端表面各具有一朝开口端凹陷并沿主板部分的纵向延伸的槽。
主板部分、该对侧板部分和加强板最好由一体成形的纤维强化塑料制成。通过采用这种材料，可以高产量地制造出一种薄而轻的混凝土模板构件，从而提供一种模板装配操作性能和生产成本均优异的混凝土模板构件。
本发明包括一混凝土模板构件，它具有一模板构件体，该模板构件体由一主板部分、一对侧板部分和一加强板形成，还包括一设置在模板构件体两纵向端中至少一端上的护罩板部分，从而包护由主板部分和该对侧板部分所包封的、呈矩形截面的空间的一纵向端，并包括一基本垂直于护罩板部分而从该护罩板部分上延伸出来预定长度的、用于通过与主板部分后表面、该对侧板部分内侧表面和加强板的一表面接触而与模板构件体的一端相接合的接合部分。
这样，端板体与模板构件体的端部接合，因而加强了抵抗绕模板构件体的该对侧板部分和加强板的纵向端部弯曲变形的刚性。因此，整个模板构件的抗弯刚性提高了，可防止主板部分因被浇筑的混凝土的压力而发生弯曲变形，并且所形成的混凝土的表面平整度也提高。
具有上述结构的混凝土模板构件最好在端板体接合部分的与该对侧板部分靠近开口端的部分和加强板靠近开口端的一部分相接触的一个部分中具有一用于与各侧板扩大端部和加强板扩大端部上的槽接合的纵向突起。
当具有这种形状的模板构件体和端板体相互组合而使端板体的接合部分与模板构件体端部相接合时，模板构件体的槽和端板体纵向突起之间的接合效果可抑制侧板部分开口和加强板变形，因而可进一步抑制主板部分在平行于模板构件体截面的一平面内的弯曲变形。这样，可防止主板部分因混凝土浇筑中的压力所造成的弯曲，并可进一步提高所形成的混凝土表面的平整度。
在本发明的混凝土模板构件中，端板体的接合部分最好具有多个外周面与主板部分的后表面、该对侧板部分的内侧表面和加强板表面相接触的管状体。按照该结构，端板体的管状体与模板构件体靠近模板构件体端部的内表面相接触，因而实现强化模板构件体端部的效果。
端板体最好也由一体成形的强化塑料制成。这样，就可以提供一种重量轻、强度高、并能用适于批量生产的塑性成形工艺高效生产的混凝土模板构件。
本发明的上述和其它的目的、特点、方面和优点将通过下面结合附图对本发明的详细描述而变得更为清楚。
图1A是本发明实施例1的混凝土模板构件的模板构件体20靠近纵向端的部分的局部立体图，图1B是与模板构件体20端部接合的一端板体30的立体图；
图2是表示图1B所示的端板体30与图1A所示的模板构件体20的端部相接合状态的立体图；
图3A是图1A所示模板构件体20的剖视图，图3B和3C是图3A所示模板构件体20的靠近侧板部分或加强板的开口端的部分的放大的局部剖视图；
图4A是图1B所示端板体30从接合部分32的开口端看的视图，图4B是沿图4A中的ⅣB-ⅣB线剖开的剖视图，图4C是沿图4A中的ⅣC-ⅣC线剖开的剖视图；
图5是沿图4A中的Ⅴ-Ⅴ线剖开的剖视图；
图6A是端板体30与本发明实施例1的模板构件体20的端部相接合状态的局部俯视图，图6B是沿图6A中的ⅥB-ⅥB线剖开的剖视图，图6C是与图3A相应的模板构件体20的剖视图，表示模板构件体20在没有与端板体30相接合状态下因混凝土压力而造成的变形方式；
图7表示通过用美国专利No.5,761,874中所揭示的模板相对间隔保持器将本发明实施例1的两个模板构件体20保持相对而装配混凝土模板的状态；
图8A是欧洲专利公开No.EP0738808A1中所揭示的模板构件连接器的立体图，图8B是表示该模板连接器将两个横向设置的本发明实施例1的模板构件体连接于一起的局部立体图；
图9A是本发明实施例2的混凝土模板构件220靠近一纵向端的部分的局部立体图，图9B是与模板构件体220端部接合的一端板体230的立体图；
图10A是本发明实施例2的混凝土模板构件一变化形式的模板构件体320靠近一纵向端的部分的局部立体图，图10B是与该模板构件体320端部接合的一端板体330的立体图；
图11A是传统木制模板构件的一个典型例子的立体图，图11B是由图11A所示模板构件所形成的具有十字形混凝土成形部分的一模板的俯视图；
图12是表示一对传统的木制模板构件通过一传统模板构件间隔保持器相互连接/固定的局部立体图；
图13A、13B和13C表示用于将图12所示木制模板构件彼此连接/固定的一传统模板构件间隔保持器的各个部分，图13A以部分省略的方式示出了一分隔件121，图13B是附件122的局部剖视图，图13C是夹持件123的局部剖视图；
图14A是传统金属模板构件的一个典型例子的立体图，图14B是由图14A所示模板构件所形成的具有十字形混凝土成形部分的一模板的俯视图；
图15是美国专利No.5,632,923中发明人所提出的一种经改进的传统混凝土模板构件的立体图；
图16是图15所示传统混凝土模板构件的具有一安装孔位置的剖视图；
图17是图15所示传统混凝土模板构件的纵向的中央剖视图；以及
图18是图15所示传统混凝土模板构件靠近一端的部分的切去一部分的局部放大立体图。
下面参照图1到图10B来描述本发明的实施例。
(实施例1)
图1A是本发明实施例1的混凝土模板构件的模板构件体20靠近一端的部分的局部立体图，图1B是与模板构件体20端部接合的一端板体30的立体图，图2是表示端板体30与模板构件体20相接合状态的立体图。如图1A所示，本实施例的模板构件体20具有一平整的条形主板部分21和从主板部分21两侧垂直于主板部分21地朝其后表面(图1A中的上表面)延伸的一对水平的条形侧板部分22a和22b。这对水平的侧板部分22a和22b之间设置有从主板部分21后表面基本平行于侧板部分22a和22b地延伸出来的加强板23a和23b。
该对侧板部分22a和22b分别具有从其开口端(图1A中的上端)厚度朝内扩大预定宽度的侧板扩大端部25a和25b。加强板23a和23b具有加强板扩大端部26a和26b，它们的厚度均从各自的开口端朝至少侧板部分22a和22b中的一个扩大预定宽度。如图3A和3B所示，侧板扩大端部25a和25b在它们的下端表面上具有朝侧板部分22a和22b的开口端凹陷并沿主板部分21的纵向延伸的槽27a和27b。加强板扩大端部26a和26b在下端表面上也具有类似于槽27a和27b的槽28a和28b。
具有均匀截面的这种形状的模板构件体20可以由纤维强化塑料通过连续的模塑加工而一体地形成。最好由玻璃纤维制成的强化纤维可以用碳纤维或aramid(商业名)纤维来制备。最好由聚酯热固性树脂制成的塑料构件可以用热塑性树脂来制备。
在该实施例的具有上述形状的模板构件体20中，加强板23a和23b象肋条一样具有强化效果。因此，可大大消除模板构件体20在平行于其中央纵截面的平面内由混凝土浇筑中的混凝土压力而造成的弯曲变形，因而可减小模板构件体20的厚度和重量。
该实施例的端板体30具有一护罩板部分31和一接合部分32，如图1B、4A、4B、4C和5所示，护罩板部分31的形状可包护由主板部分21和该对侧板部分22a和22b所包封的、呈矩形截面的空间的一纵向端。接合部分32由三个管状体32a、32b和32c形成，它们分别与三个由加强板23a和23b分隔的、呈矩形截面的空间接合。相邻的管状体32a、32b和32c之间具有槽形间隙33a和33b，因而模板绝缘体20的加强板23a和23b在图2所示的接合状态下与间隙33a和33b紧密接合。
端板体31的中央管状体32b上表面的中央部和护罩板部分31的中央部分别设有安装孔34和35，用以接纳夹持件，以便将该模板构件与另一模板构件或与其接合的一端板体相连接。这些安装孔34和35例如可用来装配图11所示的具有十字形混凝土成形部分74的混凝土模板。与模板构件体20类似，具有这种形状的端板体30也可通过纤维强化塑料一体成形而制成。
端板体30形成接合部分32的管状体32a和32c在它们的上端部分具有纵向的突起37a、37b、38a和38b，用以在与模板构件体20接合状态下与槽27a、27b、28a和28b紧密接合。这样，槽27a、27b、28a和28b与纵向突起37a、37b、38a和38b在模板构件体20和端板体30的接合状态下彼此紧密接合，因而消除模板构件体20的侧板部分22a和22b朝打开方向的变形。因此，可消除模板构件体20因在装配好的模板中浇筑的混凝土的压力而造成的如图6C所示的弯曲变形。这样，便可确保所形成的混凝土表面的平整度，而无需在装配模板时使用另一个强化件与模板构件体20相接触。
如图7所示，将一对该实施例的模板构件体20相对而设，并用美国专利No.5,761,874中发明人所提出的一模板相对间隔保持器将它们夹持在一起。参见图7，模板相对间隔保持器由一分隔件51、附件52和夹持件53构成。为了用该模板相对间隔保持器来相对保持/固定这对模板构件体20，将夹持件53的第一端插入模板构件体20主板部分21中央的安装孔24，并使附件52的内螺纹与分隔件51两端上的外螺纹相配合，同时使分隔件51端部上的外螺纹端部与夹持件53第二端上的内螺纹相配合。这样，夹持件53便将分隔件51和附件52夹持于模板构件体20。
对于该实施例的混凝土模板构件，可以采用图8A所示的、由欧洲专利公开No.EP0738808A1中的发明人所提出的模板构件连接器来很容易地连接/固定两个横向设置的模板构件体20，如图8B所示，从而暂时将这些模板构件体20固定，以便装配模板。
(实施例2)
下面参照图9A和9B来描述本发明实施例2的混凝土模板构件。从图9A可理解，本实施例的混凝土模板构件的模板构件体20具有一主板部分221和一对侧板部分222a和222b，它们的形状与实施例1的模板构件体20的主板部分21和那对侧板部分22a和22b相同，而加强板223a和223b开口端上的加强板扩大端部226a和226b的形状与实施例1不同。更具体地说，在实施例1的模板构件体20中，加强板23a和23b的加强板扩大端部26a和26b上的槽28a和28b仅设置在与侧板部分22a和22b相对的一侧，而本实施例的模板构件体220的加强板223a和223b的加强板扩大端部226a和226b以水平对称的方式具有与槽28a和28b相应的诸对槽228a和228b。
与模板构件体220的上述形状相应，本实施例的端板体230在相邻的形成接合部分232的管状体232a、232b和232c之间的间隙233a和233b的上端以水平对称的方式具有两对纵向的突起238a和238b，用以与模板构件体220的一端紧密接合。
按照本实施例，两对槽228a和228b以水平对称的方式设置在模板构件体220的加强板223a和223b的加强板扩大端部226a和226b上，因而改善了用作肋条的加强板223a和223b的强化效果。这样，便进一步增强了防止模板构件体220在平行于其中央纵截面的平面内弯曲变形的效果。
当端板部分230与模板构件体220的一端接合时，侧板部分222a和222b以及加强板223a和223b还被有效地防止变形，从而进一步大大增强了防止模板构件体220在平行于其截面的平面内弯曲变形的效果。
在本实施例的模板构件体220中，虽然在这对侧板222a和222b之间设置有两块加强板223a和223b，但在本实施例的一变化形式的模板构件体320中，在一对侧板部分322a和322b之间的大致中心处也可仅设置一块加强板323，如图10A所示。在这种情况下，端板体330上由两个管状体332a和332b形成一接合部分332，用以与模板构件体320的一端紧密接合，如图10B所示。
尽管已经详细描述和图示了本发明，但可以清楚理解的是，这些仅仅是示例和实例，而不应认为是限制，本发明的精神和范围仅由所附的权利要求书来限定。