واحد تحقیق و توسعه شرکت مهندس سازان به سرپرستی دکتر فتاح پیرویان موفق شدند تا برای اولین بار یک قالب منحصر بفرد و ویژه را در زمینه تولید ستونهای دیوارهای پیش ساخته طراحی نموده و با استفاده از این قالب تولید ستونهای دیوارهای پیش ساخته را با روشی بهینه به انجام برسانند .
این قالب با طراحی کاملاً قائم و استقرار عمودی قطعات، مسیر خروج حباب‌ها را به‌طور طبیعی فراهم می‌کند و کیفیت سطح بتن را بدون نیاز به عملیات اضافی اصلاحی افزایش می‌دهد. با استفاده از ورق‌های ضخیم، پروفیل‌های تقویتی و تیرهای صلب‌شده در پشت بدنه، ساختاری ایجاد شده که قادر است فشارهای جانبی بتن تازه را در ارتفاع‌های بالا تحمل کند و دچار تغییر شکل، کمانش یا پیچش نشود.
این طراحی حاصل مجموعه‌ای از تحلیل‌های عددی، محاسبات دقیق سازه‌ای و تجربه صنعتی است که منجر به ایجاد قالبی با صلبیت بالا و رفتار قابل پیش‌بینی در شرایط تولید انبوه شده است. مکانیزم بازشو یکی از اصلی‌ترین نوآوری‌های این اختراع است. برخلاف قالبهای سنتی که مبتنی بر پیچ‌ومهره‌های متعدد یا جداکننده‌های سنگین هستند، در این قالب یک سیستم بازشوی مهندسی‌شده مبتنی بر بازوهای اتصال‌دهنده و جک‌های مکانیکی/دستی به کار گرفته شده است. این مکانیزم به گونه‌ای طراحی شده که با اعمال یک نیروی کنترل‌شده، جداره‌ها به صورت یکنواخت و بدون اعمال تنش به ستون جدا می‌شوند و هیچ‌گونه لقی، ضربه یا تنش ناگهانی به قطعه وارد نمی‌شود.
این سیستم ضمن کاهش چشمگیر زمان قالب‌برداری، ایمنی اپراتور را افزایش داده و تعداد سیکل‌های تولید در روز را چندین برابر می‌کند. ویژگی مهم دیگر این سیستم، قابلیت تکرار‌پذیری و یکنواختی عملکرد آن است؛ یعنی در تمام چرخه‌ها با یک کیفیت ثابت عمل کرده و در نتیجه هندسه ستون در هر نوبت تولید ثابت خواهد بود. سیستم مهاربندی قالب نیز به‌گونه‌ای طراحی شده که قالب را در تمام جهات تثبیت کرده و در برابر نیروهای جانبی و ارتعاشات احتمالی ناشی از ویبراسیون بتن پایدار نگه دارد.
بازوهای مورب، مهاربندهای جانبی و نقاط اتصال سخت‌شده به‌صورت مهندسی‌شده چیده شده‌اند تا از هرگونه انحراف، جابجایی، بازشدگی ناگهانی و لرزش مخرب جلوگیری کنند. این ساختار نه‌تنها باعث افزایش ایمنی در خط تولید می‌شود، بلکه دقت ابعادی ستون را نیز به‌طور مستقیم افزایش می‌دهد و موجب حذف نیاز به اصلاحات پس از تولید می‌شود. فریم تحتانی قالب نیز با طراحی شیب‌دار و دارای ریل‌های تقویت‌شده، عملیات بتن‌ریزی را هدایت کرده و وزن قالب و بتن را به صورت یکنواخت به زمین یا سازه پشتیبان منتقل می‌کند.
این موضوع اهمیت ویژه‌ای دارد زیرا بارهای دینامیکی واردشده به قالب در لحظه بتن‌ریزی بسیار بالاست و هرگونه ناپایداری می‌تواند به انحراف هندسی یا شکست قالب منجر شود. طراحی فریم تحتانی همچنین لرزش‌های ناخواسته را کاهش داده و انرژی ارتعاشی را در سیستم به‌صورت یکنواخت توزیع می‌کند تا دیواره‌ها دچار تغییر شکل لحظه‌ای نشوند.
یکی دیگر از راه‌حل‌های کلیدی این اختراع، ماژولار بودن قالب است که امکان تغییر ابعاد و ساخت ستون‌ها در اندازه‌های مختلف را تنها با تعویض چند قطعه فراهم می‌کند. در بسیاری از قالبهای سنتی، تغییر ابعاد مستلزم ساخت قالب جدید یا انجام اصلاحات پرهزینه و غیرمهندسی است؛ اما در این طراحی، با استفاده از پنل‌های قابل جابجایی و پروفیل‌های استاندارد، قالب می‌تواند در پروژه‌های مختلف و با مشخصات هندسی متفاوت به‌سرعت آماده‌سازی شود. این موضوع به‌طور مستقیم هزینه سرمایه‌گذاری کارخانه را کاهش می‌دهد و به افزایش بهره‌وری خطوط تولید کمک می‌کند.
از نظر ارگونومی و ایمنی نیز این اختراع پاسخی شایسته به مشکلات پیشین ارائه می‌کند. در قالبهای افقی، کاربر ناچار است برای بازکردن، روغن‌کاری یا مسلح‌سازی، روی قالب حرکت کند، وزن‌های سنگین را جابجا کرده یا عملیات خطرناک انجام دهد. اما در این قالب ایستاده، تمامی عملیات در ارتفاع مناسب، بدون اعمال نیروی سنگین و بدون نیاز به بالارفتن انجام می‌شود.
این نوآوری علاوه بر کاهش ریسک حوادث کارگاهی، سرعت آماده‌سازی قالب را نیز چندین برابر افزایش می‌دهد. این قالب قابلیت تجهیز به سیستم‌های جانبی همچون ویبراتور خارجی، گرم‌کن سطحی و ابزارهای اندازه‌گیری دقیق را دارد که امکان بتن‌ریزی در شرایط آب‌وهوایی مختلف و کنترل کیفیت کامل را فراهم می‌کند. استفاده از ورق‌های ضدسایش، جوشکاری صنعتی با کیفیت بالا، stiffenerهای تقویت‌شده و اتصالات استاندارد باعث شده این قالب ده‌ها سیکل متوالی بتن‌ریزی را بدون افت عملکرد تحمل کرده و دچار تغییر شکل نشود.
این ویژگی‌ها مجموعاً موجب کاهش هزینه نگهداری، افزایش طول عمر قالب و کاهش توقف خطوط تولید می‌شود. در نهایت، این اختراع یک راه‌حل کاملاً صنعتی، قابل اثبات و دارای مزیت رقابتی بالا ارائه می‌دهد که مشکلات دیرینه تولید ستونهای بتنی پیش‌ساخته را برطرف کرده و با استفاده از طراحی عمودی، مکانیزم بازشوی صلب، سیستم مهاربندی ایمن، ساختار ماژولار و کیفیت ساخت بالا، امکان تولید سریع، دقیق، کم‌هزینه و استاندارد قطعات پیش‌ساخته را فراهم می‌کند. این اختراع نه‌تنها نوآوری فنی محسوب می‌شود، بلکه با توجه به نبود نمونه مشابه با این ابعاد، این مکانیزم بازشو و این سطح از صلبیت سازه‌ای، یک گام مهم و قابل ثبت در توسعه فناوری صنعت پیش‌ساخته بتنی به شمار می‌رود.
