一种混凝土空心方桩生产工艺技术领域
本发明涉及土木工程领域中混凝土空心方桩的成型工艺的改进，或者是预制混凝土空心柱的生产工艺的改进。
背景技术
现有预制混凝土空心方桩大都采用离心成型法成型，中央为圆孔，形成外方内圆的截面，桩的壁厚不相同，混凝土在截面上分布不均，造成混凝土的浪费；而且导致施工过程中损桩率过高，给建筑物的安全埋下隐患。
申请号为2007100685456的专利公开了一种采用离心法生产混凝土方桩的技术，该方桩截面外形为方形，中央为圆孔。申请号为2010102568497的专利公开了一种空心方桩的成型方法，申请文件中提到现有的管桩与空心方桩的成型工艺为离心成型，离心成型的桩中心空心部分形状肯定为圆形，为此该专利公开了一种采用传统的震动成型工艺生产中心有方形通孔的横截面呈方形的空心方桩。
发明内容
本发明提供一种离心成型法生产预制混凝土空心方桩或空心柱的生产工艺，制作中央为方孔的混凝土空心方桩或空心柱。
本发明提出的预制混凝土空心方桩生产工艺采用离心成型法成型预制混凝土空心方桩，所述混凝土空心方桩的横截面呈方形，沿所述混凝土空心方桩纵轴方向、在所述混凝土空心方桩中心具有贯穿整个混凝土空心方桩的中心方孔。
所述的混凝土空心方桩生产工艺，包括如下步骤：a、制备钢筋笼骨架；b、制备模具，所述模具包括外模和内模，所述内模由四个子模构成，所述子模间留有间隙；c、把钢筋笼安装在模具内；d、制备混凝土并将混凝土填入外模和内模之间形成的空间内；e、放入离心机上进行离心；f、养护后脱模。
所述的混凝土空心方桩生产工艺中，所述模具包括外模和内模，所述内模由四个子模构成，所述子模间留有间隙；所述混凝土在所述外模和内模之间形成的空间内。在模具内填混凝土时，内模子模间的间隙的部分空间填混凝土，当离心成型时随着混凝土密实增加，间隙内所填混凝土进入桩壁部分，桩的壁厚保持厚度均匀。
为了增加内模的稳定性，外模与内模之间设置钢筋、FRP筋等支撑。所述支撑一端固定在外模上，另一端与内模接触，防止离心成型时内模变位、变形。
所述外模和内模角部为圆弧状，以使制作的方桩四角、中心方孔四角为应力消除圆弧角；为了方便脱模，所述外模内侧、内模外侧涂有隔离剂或混凝土缓凝剂。
为了增加内模的稳定性，所述子模之间设置支撑。
为了增加内模的稳定性，所述内模相对设置纵向扩头凹槽；在所述扩头凹槽内插入墩头体。墩头体插入扩头凹槽内，可以固定内模，在离心时避免内模间变位；墩头体还可以限定混凝土的浇筑空间。
为了增加内模的稳定性，所述子模中心部位设置筒状支撑体。
本发明与现有技术相比，本发明采用离心成型法生产中部为方孔的混凝土空心桩。现有的采用离心成型法工艺生产的构件，中部的孔洞只能为圆孔。本发明所述生产工艺通过设置内模，用内模引导混凝土的成型，生产中部为方孔的混凝土空心桩；空心桩外形可为圆形，优选的为方形，即采用发明生产工艺可用离心成型法生产中心为方孔的混凝土空心方桩。采用本法生产工艺还可生产预制混凝土柱，柱中部有方形孔洞。
附图说明
图1是本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的一种实施例的截面示意图。
图2是本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的另一种实施例的截面示意图。
图3是本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的另一种实施例的截面示意图。
图4是本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的另一种实施例的截面示意图。
图5是本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的另一种实施例的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的预制混凝土空心方桩生产工艺进行详细的描述。
本发明混凝土空心方桩生产工艺，所述混凝土空心方桩的横截面呈方形，沿所述混凝土空心方桩纵轴方向、在所述混凝土空心方桩中心具有贯穿整个混凝土空心方桩的中心方孔；其特征在于，采用离心成型法成型所述混凝土空心方桩，所述生产工艺包括如下步骤：a、制备钢筋笼骨架；b、制备模具，所述模具包括外模和内模，所述内模由四个子模构成，所述子模间留有间隙；c、把钢筋笼安装在模具内；d、制备混凝土并将混凝土填入模具；e、放入离心机上进行离心；f、养护后脱模。
本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的一种实施例的截面示意图如图1，所述模具为柱状模具，其截面如图1所示，由外模1和内模2构成，制作方桩时，混凝土填在外模1和内模2之间；钢筋笼安装在外模1和内模2之间；模具与离心成型设施通过支撑3相连（附图1中仅示意出模具的截面，离心成型设备等其他部分未示出，也没有具体规定混凝土填进外模与内模间的方法）；所述外模1和内模2角部为圆弧状，以使制作的方桩四角、中心方孔四角为应力消除圆弧角。为了增加内模的稳定性，外模1与内模2之间设置钢、纤维增强复合材料等制作的支撑4，如图2所示，所述支撑4一端固定在外模上1，另一端与内模2接触，以利于抽出内模。本发明预制混凝土空心方桩生产工艺所采用模具的内模2由4个子模构成，子模间有间隙，如图1。为了增加内模的稳定性，子模间设置支撑5，如图3。通过在子模间预留间隙，在模具中填进混凝土时部分混凝土在子模间的间隙内，离心成型时，随着的混凝土密实性增加，子模间间隙内的混凝土充实到方桩的壁厚处，保证成型后方桩壁厚均匀。
为了增加内模的稳定性，限定内模的位置，一实施例如图4，所述内模2由4个子模构成，子模间有间隙，在子模中心部位设置筒状支撑体6，与子模接触；筒状支撑体6方便拆除子模，即拆模时，先抽出筒状支撑体6，再抽出子模2。在另一实施例中，如图5，筒状支撑体6上设置墩头体7，同时在内模2上相应位置设置扩头凹槽8，墩头体7插入扩头凹槽8内，达到固定内模的目的。
所述脱模过程可分为两步，即初步养护混凝土到较低强度时，抽出内模2，待混凝土达到预定强度再脱下外模1。
采用本发明技术，离心成型混凝土桩时，通过内模2来引导、约束混凝土的分布位置，形成中心方孔；在离心成型时，既能保证方桩角部混凝土密实，也可以保证方桩各边混凝土密实，特别是使桩的壁厚保持厚度均匀。