1.本实用新型涉及预制桩生产领域，尤其涉及一种预制桩模具。
背景技术：
2.目前，随着国家大力发展装配式建筑，预制构件的需求量越来越大，而且正处于向高质量预制构件发展的转变阶段。预制构件当中预制桩属于重点产品，广泛应用在工业和民用建筑的基础施工阶段，施工单位一般会根据自身需要采购相应的预制桩。现有制造预制桩的厂家通常通过模具形成预制桩模腔，向模腔中填入混凝土等原材料，待凝结后形成预制桩。在实心预制桩的生产过程中，缺料所带来的影响相对于生产空心预制桩时更大。
3.实心预制桩在生产过程中，设置合适的分模面与布料口是很重要的，分模面的设置决定着预制桩产品的外观质量以及脱模难度，布料口的设置则决定着布料速度以及预制桩能否达到规定的外观尺寸。在现有预制桩的生产中，经常出现因设置不合理的分型面而影响预制桩的外形，以及预制桩缺料等情况，严重影响预制桩产品的质量。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种既便于脱模且成品质量又较好的预制桩模具。
5.为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种预制桩模具，其特征在于，包括：至少两个周向可拆卸连接的模组，模组拼接形成模腔；
7.模组包括角成型部和边成型部；角成型部用于对模腔横截面为角部的对应区域进行造型，边成型部用于对模腔横截面为直段的对应区域进行造型；模组拼接的分模面位于两个不相邻的模腔横截面为角部的对应区域，使得位于分模面两侧各模组至少包括两个边成型部和一个角成型部，其中，模组在边成型部上开设有向模腔内布料的布料口。
8.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：模组的角成型部和边成型部在模具长度方向上均为平直状；模组拼接后，在模具长度方向形成具有相同横截面的模腔。
9.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：模组的角成型部和边成型部在模具长度方向上的相同位置包括变径区，变径区包括若干径向凸部和/或径向凹部；模组拼接后，在模具长度方向形成至少两种不同横截面的模腔；
10.优选，径向凸部和/或径向凹部沿模具长度方向间隔布置。
11.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：变径区还包括过渡段，变径区通过过渡段与模组上未设置变径区的位置平滑过渡；
12.优选，过渡段包括弧面过渡段或斜面过渡段或前述二者的结合。
13.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：模组还包括支撑架或加强筋，以支撑或加固角成型部和/或边成型部。
14.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：包括两个周向可拆卸连接的模组，分别为上模组和下模组，上模组和下模组的结合处形成模具的分模面。
15.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：还包括沿模具长度方向间隔设置在模组外侧的跑轮，通过合模装置将上模组和下模组可拆卸组合后使得模组外侧的跑轮外轮廓为圆形。
16.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：上模组外壁设有第一合模部，下模组外壁设有第二合模部，第一合模部和第二合模部上设有榫槽结构，且第一合模部和第二合模部通过合模装置完成可拆卸连接；
17.优选，合模装置包括合模螺栓和合模螺帽，合模螺栓贯穿第一合模部和第二合模部并与合模螺帽螺纹连接，完成上模组和下模组的可拆卸连接。
18.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：模组的外轮廓为半圆形或类半圆形结构；模组包括外模和造型模，造型模设置在外模内壁上，角成型部和边成型部由造型模形成。
19.进一步的，上述的预制桩模具中，还具有如下特征：模腔为类四边形、类六边形或类八边形模腔。
20.本实用新型提供的预制桩模具，具有如下优点：
21.本实用新型采用至少两个周向可拆卸连接的模组及其拼接形成的模腔,且模具的分模面m位于两个不相邻的模腔横截面为角部的对应区域，使得位于分模面m两侧各模组至少包括两个边成型部和一个角成型部，从而将分模面m限制在模腔中较长的对角线处，降低了脱模时模具所需移动的距离，间接增大了拔模斜度，降低了脱模难度以及人为设置的拔模角对预制桩外形和质量的影响；并且，模组在边成型部上开设有向模腔内布料的布料口，保证了具有较大尺寸的布料口；在模具翻转至一定角度时，布料口所在位置位于模腔的最高处，保证了不会出现缺料等情况。因此，本实施例实现了既降低脱模难度，又能快速布料，避免因拔模角、缺料等问题导致预制桩成品外形和质量出现缺陷。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
23.图1是现有技术的一种模具结构示意图；
24.图2是图1中模具所生产的方桩横截面示意图；
25.图3是另一种现有技术的模具结构示意图；
26.图4是图3中模具所生产的方桩横截面示意图；
27.图5是本实用新型提出的预制桩模具的结构示意图；
28.图6是图5中的内部结构示意图；
29.图7是图5中模具沿长度方向的横截面的结构示意图；
30.图8是图5中的模具翻转后的侧部结构示意图；
31.图9是图7中a部放大图；
32.图10是图5中模具生产的预制桩的横截面示意图；
33.图11第二实施例中预制桩模具的结构示意图；
34.图12是图11翻转后的结构示意图；
35.图13第三实施例中预制桩模具的结构示意图。
36.附图中：
37.01、主筋；02、缺料部分；03、模腔；04、外模；05、跑轮；06、角成型部；07、边成型部；08、支撑架；
38.1、上模组；11、第一合模部；111、榫；
39.2、下模组；21、第二合模部；121、槽；
40.3、造型模；31、造型块；
41.4、合模装置；41、合模螺栓；42、合模螺帽；43、第一套筒；44、第二套筒；45、弹簧；46、防漏塞；
42.5、布料口；
43.6、滚轮。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
45.目前，虽然都能生产预制桩，但是均存在一定的不足之处，严重影响预制桩的外形和成品质量。如图1和图2所示：布料口5在模腔03的对角处，此处作为布料口5，尺寸通常较小，混凝土等原材料流动速度较慢，严重影响布料速度；且由于此处横截面面积较小，此处缺料部分02深度通常较大，导致保护层厚度容易达不到设计要求甚至暴露预制桩的主筋01。
46.如图3和图4所示：布料口5设置在模腔03的上表面，其布料口5尺寸较大，布料速度快，且横截面较大，缺料部分02深度通常不会很大，不容易裸露出预制桩的主筋01；但是，在模具最大外形尺寸一定的情况下，若设置较大的拔模斜度，会减少桩身的横截面面积，影响桩身的挤土面积，降低桩身承载力，若设置较小的拔模斜度，脱模难度较大，且容易出现预制桩边角处混凝土塌落等情况；不仅在实际生产中存在诸多不便，且使得最终生产的预制桩成品外形和质量较差。
47.《实施例一》
48.如图5至图10所示，本实施例提供了一种预制桩模具，包括：至少两个周向可拆卸连接的模组及其拼接形成的模腔03，模组包括角成型部06和边成型部07；角成型部06用于对模腔03横截面为角部的对应区域进行造型，边成型部07用于对模腔03横截面为直段的对应区域进行造型；模组拼接的分模面m位于两个不相邻的模腔横截面为角部的对应区域，使得位于分模面m两侧各模组至少包括两个边成型部07和一个角成型部06，其中，模组在边成型部07上开设有向模腔03内布料的布料口5。实际使用时，也可设置三块或者更多的模组，只要其能拼接到位并形成相应形状和位置的模腔03和布料口5，且能够正常脱模即可。并且，模腔03可以为类四边形、类六边形或类八边形模腔等形状，可以生产不同类型的预制桩，本实施例以类四边形模腔为例进行说明。
49.进一步地，请参阅图5至图8，两个周向可拆卸连接的模组分别为上模组1和下模组
2，外轮廓均为半圆形或类半圆形结构，当上模组1和下模组2通过合模装置4可拆卸组合为圆形或类圆形结构，上模组1和下模组2的结合处形成模具的分模面m。这是因为上模组1和下模组2，都可以是由原来的管桩模具改装而成。这样相当于将原来即将报废的模具适当改装，使其可以生产新的产品，在产品更新换代速度较快时，减少了生产厂家在模具上的投入成本。当然，设置成圆形或类圆形的另一个优点是便于模具整体的旋转，因为模具在布料和脱模时都需旋转一定角度，从而提高了生产效率。
50.或者，重新制作模具，将模具外轮廓根据所生产的预制桩形状决定，这样可以节省模具所需的材料，也可以起到节约成本的作用。进一步地，上模组1和下模组2也可不设置为半圆筒或类半圆筒形结构，因为可以在沿模具长度方向间隔设置位于模组外侧的跑轮05，通过合模装置4将上模组1和下模组2可拆卸组合后使得模组外侧的跑轮05外轮廓为圆形；这种情况下，可以通过外部构件使跑轮05旋转，进而带动预制桩模具的旋转。
51.可以理解的是，因为模具在布料等其他时候，需要旋转至指定角度，所以可以在跑轮05上设置一些定位部件，使得工人操作更加方便快捷。例如，在跑轮05一侧设置与布料口5所处的边成型部07平行的定位座，布料时，定位座就将模具固定，使其不发生移动。更具体地，定位座可以是将跑轮05切除一部分形成，或者定位座是外加的零部件。
52.进一步地，在一种情况下，在上模组1和下模组2拼接后，模组的角成型部06和边成型部07在模具长度方向均为平直状，在模具长度方向形成具有相同横截面的模腔03。可以理解的是，在这种情况下，预制桩模具生产的预制桩为等截面预制桩。
53.进一步地，在另一种情况下，在上模组1和下模组2拼接后，模组的角成型部06和边成型部07在模具长度方向上的相同位置还包括变径区，变径区包括若干径向凸部和/或径向凹部；模组拼接后，在模具长度方向形成至少两种不同横截面的模腔03。可以理解的是，在这种情况下，预制桩模具生产的预制桩为变截面预制桩。
54.以生产常见的变截面预制实心方桩为例，模组中设置了变径区的位置与未设置变径区的位置相互配合，就形成了方桩的大径段和小径段，从而形成了两种不同横截面的模腔03。可以理解的是，变径区的设置可以使得所生产的预制桩具有凹陷面，在满足脱模等生产要求的前提下，可以根据实际需要使产品形成任意的凹陷面。此外，若变径区的径向凸部与径向凸部、径向凹部与径向凹部或径向凸部与径向凹部之间存在类型和尺寸差异，则对于模腔03而言，可形成两种以上不同规格的横截面，进而使所生产的预制桩外形具有更多类型和尺寸的变径处。
55.进一步地，径向凸部和/或径向凹部沿模具长度方向间隔布置。这样，就可使得预制桩模具具有更多的休止角，进而增加预制桩的桩侧摩擦力。
56.进一步地，变径区包括过渡段，变径区通过过渡段与模组上未设置变径区的位置平滑过渡。因为在变截面预制桩成品外形上，大径段和小径段之间必然设有过渡段，这是因为预制桩在挤土过程中，大径段和小径段因其横截面表面积不一样，所形成的挤土面积不一样，承受的挤土力也不一样；若大径段和小径段之间不设置过渡段，在预制桩挤土过程中，大径段和小径段之间就存在较大的压力差，大径段因其承受的挤土力较大，造成大径段上的混凝土容易出现脱落等情况。并且，这种情况发生时，预制桩已经处于土层之中，较难被施工人员发现，并且桩身的承载力均衡性受到破坏，最终施工完成的预制桩有可能达不到设计所需的承载力要求。此外，在拔模斜度一定时，因大径段相比小径段而言，其与模具
的接触深度较深，容易出现较难脱模的问题。因此，在模腔03中不同的横截面之间设置过渡段，能够使得最终生产的预制桩外形为平滑过渡，保证预制桩在提高承载力的同时还保持了桩身的承载力的均衡性，并且在设置了变径区时还能保证预制桩脱模时的便利和快捷。
57.进一步地，过渡段包括弧面过渡段或斜面过渡段或前述两者的结合，具体根据所生产的预制桩外形以及模具的实际情况进行选择。
58.进一步地，模组还包括支撑架08，以支撑或加固角成型部06和/或边成型部07。因为模组中的角成型部06和边成型部07是用于造型，需要承受混凝土的压力，所以角成型部06和边成型部07都是需要具有一定的承载能力，采用支撑架08可以进一步提高角成型部06和边成型部07的承载能力。或者，将支撑架08换成加强筋，一样可以起稳固支撑作用。当然，也可将角成型部06和边成型部07设置为实心结构，承载能力理论上也能达到设计要求，但是这样成本较高，且在其安装时也会存在不便之处。当然，角成型部06和边成型部07可以与模组主体设置一体结构。或者，将角成型部06和边成型部07通过螺栓可拆卸安装在模组主体上，这样模具就有更多的可选择性。
59.进一步地，上模组1和下模组2都是包括外模04和造型模3，造型模3设置在外模04内壁，角成型部06和边成型部07由造型模3形成。此时，就是用支撑架08支撑造型模3；或者，将造型模3用螺栓固定在外模04上。
60.进一步地，模腔03中的角成型部06的横截面形状为尖角或者圆角，具体根据模具所生产的预制桩外形来决定；从生产方便以及产品质量的角度考虑，通常采用将角成型部06设置为圆角。
61.更进一步地，模腔03在模具长度方向的横截面中部分内角为圆角，这是因为在脱模时，尖角处会存在应力集中。在恒定的力f作用下，尖角处的面积相当于无穷小，则此处的应力f就是无穷大。对于预制桩而言，其是由混凝土与受力筋组合而成，虽然混凝土凝结之后相互之间存在一定的粘结力，但是在角成型部06处的混凝土因其直接与模具内壁接触，在脱模时容易出现未与模具完全脱离的情况，导致位于角成型部06处的混凝土块掉落，影响桩身外形，所以在模组上的对应处应当设置圆角，保证脱模时尽量不损坏预制桩外形。此外，为了桩身整体美观和桩身整体力学性能的均衡，最好在模腔03的每个角成型部06处处都设置圆角过渡。
62.进一步地，模组中变径区的径向凸部和/或径向凹部可以是造型模3中的造型块31组成，造型块31沿模具长度方向间隔布置，这样就能形成具有不同横截面间隔布置的模腔03。可以理解的是，不安装造型模3上的造型块31，就可生产等截面预制桩；安装造型模3上的造型块31，就可生产变截面预制桩。
63.请参照图7至图9，上模组1外壁设有第一合模部11，下模组2外壁设有第二合模部21，第一合模部11和第二合模部21上设有榫槽结构，且第一合模部11和第二合模部21通过合模装置4完成可拆卸连接。第一合模部11上设有榫111，第二合模部21上设有对应的槽121，榫槽结构可以帮助上模组1和下模组2紧密贴合，防止混凝土从模具内流出。
64.进一步地，第一合模部11和第二合模部21都是处于模具的结合处，位于模具的分模面m上。合模装置4包括合模螺栓41和合模螺帽42，合模螺栓41贯穿第一合模部11和第二合模部21并与合模螺帽42螺纹连接，完成上模组1和下模组2的可拆卸连接。
65.具体地，合模装置4包括合模螺栓41、套筒、弹簧45和合模螺帽42，其中套筒套装在
合模螺栓41外面，由第一套筒43和第二套筒44两部分组成，第一套筒43、第二套筒44均为一端设有翻边凸缘的筒状体，第一套筒43和第二套筒44轴向相对布置，两个翻边凸缘位于套筒上下两端，所述弹簧45套装在套筒的外面，位于上下两个翻边凸缘之间，这样便于装配套弹簧45。模具合模时，合模装置4的合模螺栓41穿过第一合模部11和第二合模部21，合模装置4的套筒及弹簧45位于上模组1的一侧，合模装置4的合模螺帽42位于下模组2的一侧，运用合模工具将合模螺栓41与合模螺帽42旋接固定即可；这种合模装置4加装有弹簧45，具有较好的防松效果。
66.具体地，请参照图6至图8，布料口5位于一个边成型部07上，贯穿模组且与模腔03的上平面相通。进一步地，布料口5也可以在边成型部07上开设有多个贯穿模组的布料口5，这样可以在多个布料口5同时布料，进而增加布料速度，实现快速布料的目的。
67.请参阅图7和图8，模具合模时，布料口5位于模腔03的上平面，但是并不处于整个模具的上平面。因此在合模后，需要将模具整体翻转一定角度，使布料口5位于整个模具的上平面，此时再开始通过布料设备进行布料。当布料结束，混凝土凝固完成后，将模具整体旋转一定角度，使得上模组1与下模组2形成的分模面m与重力方向垂直。在将合模装置4拆除后，可通过吊具直接将上模组1以及预制桩依次与下模组2分离，实现预制桩的脱模。此时预制桩与下模组2分离时的拔模斜度较大，降低了预制桩的脱模难度；不但减少了工人的劳动强度，而且提高了预制桩的成品外形和质量。
68.本实施例采用至少两个周向可拆卸连接的模组及其拼接形成的模腔03,且模具的分模面m位于两个不相邻的模腔03横截面为角部的对应区域，使得位于分模面m两侧各模组至少包括两个边成型部07和一个角成型部06，从而将分模面m限制在模腔03中较长的对角线处，降低了脱模时模具所需移动的距离，间接增大了拔模斜度，降低了脱模难度以及人为设置的拔模角对预制桩外形和质量的影响；并且，模组在边成型部07上开设有向模腔03内布料的布料口5，保证了具有较大尺寸的布料口5；在模具翻转至一定角度时，布料口5所在位置位于模腔03的最高处，保证了不会出现缺料等情况。因此，本实施例实现了既降低脱模难度，又能快速布料，避免因拔模角、缺料等问题导致预制桩成品外形和质量出现缺陷。
69.需要注意的是，上述并未描述预制桩生产过程中的清模、装钢筋笼、张拉、蒸养、预脱模和脱模等步骤，以及上述步骤所需要使用的生产设备，并不意味着不需要上述步骤和设备，而是因为均属于本领域普通技术人员了解的步骤和设备，为了省略篇幅而略去相应的说明。
70.《实施例二》
71.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。
72.相对于实施例一，本实施例提供的预制桩模具还有这样的区别结构设计：
73.如图11和图12所示，预制桩模具形成多边形模腔03，模组的边成型部07数量为8，用于生产八边形桩，分模面m位于相隔最远的两个模腔横截面为角部的对应区域，即位于相隔最远处的两个角成型部06；此时，位于分模面m两侧的各模组包括四个边成型部07和三个角成型部06。布料时，还是将模具整体旋转一定角度，使得布料口5位于模具的正上方处，混凝土等原材料通过布料口5进入模腔03，从而完成布料。待混凝土凝结完成之后，将模具旋转一定角度，然后完成脱模。
74.当然，预制桩模具构成多边形模腔03，且模组的边成型部07数量大于等于4，例如类四边形、类六边形或类八边形模腔，均可能存在边成型部07影响预制桩脱模的问题。因为其可选择将分模面m设置在角成型部06和/或边成型部07处，当分模面m与边成型部07相交时，边成型部07就会影响预制桩的正常脱模。像图11和图12中这样设置，就不会因为设置分模面m而影响预制桩外形轮廓，在脱模时并不需将预制桩的外形面设计为刻意的倾斜形成脱模斜度，且选择了最短的脱模距离，即将模具与预制桩分离时，模具的移动距离最小。不但在预制桩脱模时不会影响预制桩的外形轮廓，而且降低了工人实际生产时的脱模难度。
75.对于多边形桩，其优点是，在相同的横截面表面积下，多边形桩与土体接触的外侧表面积更大，且因存在较多的休止角，可以增加预制桩侧壁的摩擦力，从而提高预制桩整体的承载力。本实施例的优点在于，将分模面m设置在模组的相隔最远的两个角成型部06上，尽量保证预制桩的外形不受破坏，且整体对称均匀性好，在多根桩对接后，也不会因桩身重心偏移造成桩倾斜等问题；减小脱模难度，避免因分模面m位于边成型部07上而造成需要在边成型部07上设置相应的拔模斜度，同时减少了模具脱模时所需移动的距离，达到了降低脱模难度的效果。
76.《实施例三》
77.本实施例中，与实施例一、二相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。
78.相对于实施例一、二，本实施例提供的预制桩模具还有这样的区别结构设计：
79.如图13所示，预制桩模具还可用于生产空心预制桩，在布料完成后，通过在布料口5安装相适配的防漏塞46，将预制桩模具周向完全封闭；具体地，防漏塞46可以通过螺栓等与模组可拆卸连接。需要注意的是，防漏塞46与模腔03接触的一面，需要制作成与模腔03相对应的形状，并且需要具备一定的承压能力，因为其需要承担模具旋转时，混凝土对防漏塞46的压力；同时，其也作为预制桩外表面的造型面之一，其形状也决定了预制桩表面上部分位置的形状。
80.模具完全封闭后，就可使用滚轮6将预制桩模具持续旋转，使其可以用于生产空心预制桩。可以理解的是，通过旋转得到的空心预制桩，其内腔的形状应该为圆形或者类圆形。
81.此外，通过将模具内设置相应的抽芯段，在预制桩成型后将抽芯段取出，即可控制预制桩的内腔形状；也提高了产品的多样性，根据不同的使用要求，可以制造内腔为各位形状的预制桩。
82.本实施例的优点在于，在满足原本使用要求的情况下，通过设置防漏塞46等部件，可以实现制作空心预制桩，增加了此实用新型提供的预制桩模具生产预制桩的类型，相当于提高了生产设备的通用性和适应性。
83.上述实施例一至实施例三中，在工作过程中，随着实际工作情况的不同，实施例一至实施例三的部分技术实施方式可以组合或者替换。
84.以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型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实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。