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预制混凝土的锁扣件及支护组件的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

预制混凝土的锁扣件及支护组件的制作方法

1.本发明公开一种应用于如建筑基坑、河道岸坡支护、围堰等的支护的技术领域,特别是关于一种预制混凝土的支护组件。


背景技术:

2.一般常见的边坡结构(例如堤岸或山壁),为防止雨水、河水或海水侵蚀,必须以重机具开挖边坡,再于边坡上设置一水泥防护墙。然而,水泥防护墙的施工非常缓慢、施工成本高且须耗费非常多的人力,且必须先评估设计后才可施工,因此降低了提岸边坡的维护速度与效率,当遇到较严重的天灾时(例如台风、毫雨或地震),即会造成非常严重的灾害损失或交通中断的问题。
3.现有的一种护岸或挡土墙为铺设钢筋后灌注混凝土制成,然而这种现有的护岸或挡土墙由于工程较为复杂,且必须等待混凝土凝固,导致施工的工期较长。因此遂发展出另一种挡土墙结构,由多个大型挡土块相互连接设于坡面而形成,由于各挡土块可以互相结合以形成一较佳结构强度,可用以防止、抵挡斜坡地形的土壤流失,以具有稳定斜坡地形的功能。然而,前述的多个大型挡土块相互连接的技术,其连接结构的设计会影响到整体的结构强度。
4.另一方面,目前支护主要有放坡,水泥土搅拌桩,高压旋喷桩,钻孔灌注桩,地下连续墙,钢板桩,预制混凝土桩等,前述的主要问题是湿作业,环境污染严重,质量不可控;钢板桩的耐久性和稳定性较差;在混凝土领域,除现场浇筑能解决挡土和止水问题,混凝土预制桩之间无法解决止水和漏土,需增加高压旋喷桩或搅拌桩等来控制漏土和止水。同时需通过增加冠梁来保证混凝土预制桩的整体稳定性。
5.预制混凝土柱或桩在目前应用中,在施工过程挤土作用下,无法有效贴合,导致漏土和漏水,混凝土的耐久性是较其他材料较好,研究这种混凝土嵌入式互锁导向槽口连接,能有效解决漏土和止水问题,解决施工精度差的问题,解决现场湿作业对环境污染问题,提高施工效率,降低综合成本,解决目前预制桩支护冠梁等湿作业等问题。
6.综观前所述,本发明的发明者思索并设计一种预制混凝土的支护组件,以期针对现有技术的缺失加以改善,进而增进产业上的实施利用。


技术实现要素:

7.根据上述现有技术的问题,本发明的目的在于提供一种预制混凝土的支护组件,以期改善或加强结构强度的问题。
8.基于上述目的,本发明提供一种预制混凝土的锁扣件,其包含支柱及多个止挡块。所述支柱的至少一侧面设有容置腔,用于容置被锁扣件的结合部。所述多个止挡块一体成型地分别设置于所述容置腔的开口的两侧,用于锁扣所述被锁扣件。
9.优选地,所述止挡块与所述容置腔的连接面为第一面,所述止挡块相对于所述第一面的面为第二面,所述止挡块连接于所述第一面与所述第二面之间的垂直面为第三面,
其中所述第一面的宽度为a,所述止挡块的剪切面的宽度为b,所述第三面的宽度为c,所述第二面的宽度为d,所述止挡块满足下列条件:
10.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm。
11.优选地,所述止挡块满足下列条件:
12.a≥d≥0;其中,c不小于30mm。
13.优选地,所述结合部的形状对应所述容置腔与所述止挡块结合后的形状,所述结合部从所述容置腔的顶端插入所述容置腔,所述结合部容置于所述容置腔中,所述被锁扣件的其余部分从所述止挡块之间的开口延展出来。
14.优选地,所述容置腔与所述结合部接触的接触面上设置有至少一个止水槽。
15.基于上述目的,本发明另提供一种支护组件,其包括若干间隔且平行设置的混凝土桩及连接于相邻的两个混凝土桩之间的防护板;混凝土桩的上部相对的两侧面上均凹陷设置有沿高度方向设置的容置腔,所述容置腔的开口两侧设置有止挡块;防护板的两端均设置有结合部,所述结合部从所述容置腔的顶端插入,所述止挡块锁扣所述结合部。
16.优选地,所述止挡块与所述容置腔的连接面为第一面,所述止挡块相对于所述第一面的面为第二面,所述止挡块连接于所述第一面与所述第二面之间的垂直面为第三面,其中所述第一面的宽度为a,所述止挡块的剪切面的宽度为b,所述第三面的宽度为c,所述第二面的宽度为d,所述止挡块满足下列条件:
17.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm,c不小于30mm。
18.优选地,所述止挡块满足下列条件:a≥d≥0。
19.优选地,所述混凝土桩与所述防护板分别设有用以调节所述混凝土桩与所述防护板之间的间隙的调节孔。
20.优选地,所述混凝土桩的内部沿长度方向平行设置有若干竖向钢筋,处于两个连接凹槽的外侧的若干竖向钢筋之间通过横向钢筋连接。
21.优选地,所述相对设置的两个横向钢筋及位于内侧的竖向钢筋之间通过加强钢筋连接。
22.优选地,所述横向钢筋的端部位于连接凹槽的开口处,且横向钢筋的端部弯绕成勾状部。
23.基于上述目的,本发明再提供一种支护组件,其包括若干间隔且平行设置的混凝土桩及连接于相邻的两个混凝土桩之间的防护板;所述混凝土桩的上部相对的两侧面设置有结合部;所述防护板的两端均凹陷设置有沿高度方向设置的容置腔,所述容置腔的开口两侧设置有止挡块,所述结合部从所述容置腔的顶端插入,所述止挡块锁扣所述结合部。
24.优选地,所述止挡块与所述容置腔的连接面为第一面,所述止挡块相对于所述第一面的面为第二面,所述止挡块连接于所述第一面与所述第二面之间的垂直面为第三面,其中所述第一面的宽度为a,所述止挡块的剪切面的宽度为b,所述第三面的宽度为c,所述第二面的宽度为d,所述止挡块在结构上满足下列几何条件:
25.b≥a-2x(a-d)/c;
26.其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm,c不小于30mm。
27.优选地,所述止挡块满足下列条件:a≥d≥0。
28.综上所述,本发明的预制混凝土的支护组件,其藉由上述配置,从而具有良好的结构强度,由于所述止挡块能够有效锁紧防护板,并支撑所述防护板,在施工过程中,使用顺打的方式施工,能够有效的控制混凝土桩和所述防护板之间的间隙,实现紧密连接,达到挡土止水的作用。
29.为了让上述目的、技术特征及实际实施后的增益性更为明显易懂,在下文中将以优选实施例辅以对应相关图示来进行更详细的描述。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的预制混凝土的锁扣件的第一实施例的结构图。
32.图2(a)至图2(d)为本发明的预制混凝土的锁扣件的止挡块实施例的结构图。
33.图3为本发明的预制混凝土的锁扣件的第二实施例的结构图。
34.图4为本发明的预制混凝土的锁扣件的第三实施例的结构图。
35.图5为本发明的预制混凝土的锁扣件的第四实施例的结构图。
36.图6为本发明的预制混凝土的锁扣件的第五实施例的结构图
37.图7为本发明的支护组件的第一实施例的结构图。
38.图8为本发明的支护组件的第二实施例的结构图。
39.图9为本发明的支护组件的第三实施例的结构图。
40.图10为本发明的支护组件的第四实施例的结构图。
具体实施方式
41.本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附图式进行更详细地描述而更容易理解,且本发明可以不同形式来实现,故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例,相反地,对本领域的技术人员而言,所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴,且本发明将仅为所附加的权利要求书所定义。
42.在附图中,为了淸楚起见,放大了板体、桩体、止挡块等元件的厚度或宽度或长度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的组件。应当理解,当组件被称为在另一组件“上”或“连接到”或“设置于”另一组件时,其可以直接在另一组件上或与另一组件连接,或者中间组件可以也存在。相反地,当组件被称为“直接在另一组件上”或“直接连接到”另一组件时,不存在中间组件。此外,若使用术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者其顺序关系。
43.除非另有定义,本发明所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明本领域的技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的定义,并且将不被解释为理想化或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。
44.请一并参阅图1及图2(a)至图2(d)。图1为本发明的预制混凝土的锁扣件的第一实施例的结构图。图2(a)至图2(d)为本发明的预制混凝土的锁扣件的止挡块实施例的结构
图。
45.如图1所示,本发明的一种预制混凝土的锁扣件,其包含支柱11及多个止挡块12。支柱11为长条状结构,且其截面形状为四边形状,所述支柱11的至少一侧面设有口字型形状的容置腔111,用于容置被锁扣件的结合部。而在本实例中,所述支柱11的相对的二个侧面设有口字型形状的容置腔111作为示范态样。请在参考图5和图6,图5为四个侧面设有容置腔111的示范态样,这种锁扣件可以实现转角的功能,图6为一个侧面设有容置腔111的示范态样,这种锁扣件常用于端头。但本发明并不以此为限,任何其它无需创造性劳动即能够想到的实施例,均为本发明涵盖的范围。
46.多个所述止挡块12为一体成型地分别设置于所述容置腔111的开口的两侧,用于锁扣所述被锁扣件。其中所述止挡块12的截面形状可为梯形或扇形等多种形状。请参考图2,图2为所述止挡块截面理想化后的截面图形,第一面121、第二面122、第三面123、第四面124的实际形状可以为多样的,选择其截面形状的顶端的端点,并将端点之间通过假想的直线或弧线进行连接,即可得到图2理想化后的截面图形。
47.如图2(a)所示,进一步来说,所述止挡块12与所述容置腔111的连接面为第一面121,所述止挡块12相对于所述第一面121的面为第二面122,所述止挡块12连接于所述第一面121与所述第二面122之间的垂直面为第三面123,所述止挡块12连接于所述第一面121与所述第二面122之间的斜面为第四面124。其中,二个止挡块12的第四面124为相对配置,即斜面为相对。
48.值得一提的是,所述第一面121的宽度为a,所述止挡块12的剪切面的宽度为b,所述第三面123的宽度为c,所述第二面122的宽度为d,所述止挡块12的结构满足下列条件:
49.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm。
50.更具体的,所述止挡块12的结构满足下列条件:
51.a≥d≥0;其中,c不小于30mm。
52.另外,如图2(b)至图2(d)所示,其表示所述止挡块12的形状可为半圆形、扇形或矩形等结构形状。其中,如图2(b)所示,所述止挡块12与所述容置腔111的连接面为第一面121,所述止挡块12相对于所述第一面121的面为弧面。此结构示例中,第二面122的宽度d的值近似为零,并满足如下:
53.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm。
54.更具体的,所述止挡块12的结构满足下列条件:
55.a≥d≥0;其中,c不小于30mm。
56.如图2(c)所示,所述止挡块12与所述容置腔111的连接面为第一面121,所述止挡块12相对于所述第一面121的面为弧面,所述止挡块12连接于所述第一面121与弧面之间的垂直面为第三面123。此结构示例中,第二面122的宽度d的值近似为零,并满足如下:
57.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm。
58.更具体的,所述止挡块12的结构满足下列条件:
59.a≥d≥0;其中,c不小于30mm。
60.如图2(d)所示,所述止挡块12与所述容置腔111的连接面为第一面121,所述止挡块12相对于所述第一面121的面为第二面122,所述止挡块12连接于所述第一面121与所述第二面122之间的垂直面为第三面123,所述止挡块12连接于所述第一面121与所述第二面
122之间的垂直面为第四面124。第二面122的宽度d的值近似为第一面121的宽度a,并满足如下:
61.b≥a-2x(a-d)/c;其中,2x为锁扣件和被锁扣件之间的间隙误差,x不小于10mm。
62.更具体的,所述止挡块12的结构满足下列条件:
63.a≥d≥0;其中,c不小于30mm。
64.综上所述,本发明的预制混凝土的锁扣件,其藉由上述支柱11的预定结构配置,从而具有良好的结构强度。其中,支柱11(或称混凝土桩)的结构强度优选地不小于c60,且其内部主筋可用预应力钢棒。
65.上述实施例中,所述止挡块12的形状为示范态样,但应不可以此为限。
66.请参阅图3,其为本发明的预制混凝土的锁扣件的第二实施例的结构图。图4为本发明的预制混凝土的锁扣件的第三实施例的结构图。这两个实施例与图1所示实施例不同的是止挡块12的结构不同。分别为图2(b)和图2(d)中的结构。
67.请参阅图5,本实施例的主要不同处在于,欲说明所述支柱11的侧面可视际运用而设有口字型形状的容置腔111。举例来说,所述支柱11可为三个侧面或四个侧面皆设有容置腔111,而在本实施例中以四个侧面皆设有容置腔111作为示范态样。当然地,各个容置腔111的开口的两侧亦设有所述止挡块12,且所述止挡块12具有前述实施例所强调的特点。
68.请参阅图6,本实施例的主要不同处在于,欲说明所述支柱11的侧面可视际运用而设有口字型形状的容置腔111。在本实施例中以一个侧面设有容置腔111作为示范态样。当然地,各个容置腔111的开口的两侧亦设有所述止挡块12,且所述止挡块12具有前述实施例所强调的特点。
69.请参阅图7,其为本发明的支护组件的第一实施例的结构图。在本实施例,相同符号的元件,表示相同或类似的元件,其配置亦为相同或类似,而相同或类似的部分于此便不再加以说明。也就是说,前述实施例中的支柱11在本实施例中,其称混凝土桩11,而前述实施例中的所述被锁扣件在本实施例中,其称防护板20。
70.如图所示,支护组件可包含若干间隔且平行设置的混凝土桩11及连接于相邻的两个混凝土桩11之间的防护板21。其中,所述锁扣件设置于混凝土桩11的上部,所述混凝土桩11的上部相对的两侧面上均凹陷设置有沿高度方向设置的容置腔111,所述容置腔的开口两侧设置有止挡块12。被锁扣件设置于所述防护板21上,所述防护板21的两端均设置有第一结合部211,所述第一结合部211从所述容置腔111的顶端插入,所述止挡块12锁扣所述第一结合部211。所述第一结合部211的形状对于所述容置腔111与所述止挡块12结合后的形状,从而所述第一结合部211容置于所述容置腔111中,而被所述止挡块12卡止而无法由所述容置腔111的开口(即侧面的方向)脱离,从而可有效地连接所述混凝土桩11与所述防护板21。
71.所述混凝土桩11与所述防护板21的外部分别设有保护层。
72.优选地,其中,所述混凝土桩11与所述防护板21分别设有用以调节所述混凝土桩11与所述防护板21之间的间隙的调节孔。在本实施例中,所述混凝土桩11的调节孔为第一调节孔112,而所述防护板21的调节孔为第二调节孔212。
73.顺带一提的是,顺带一提的是,混凝土桩11的结构强度优选地不小于c60,且其内部主筋可用预应力钢棒。而所述防护板21的结构强度优选地约在c30,且其内部钢筋可用三
级钢hrb400。
74.须特别说明的是,在适当条件下,混凝土桩11的内部主筋可延伸至所述止挡块12(如图7中的虚线所示)。举例来说,当所述防护板21的自重加上施工荷载所産生的拉力超过混凝土桩11及所述止挡块12所能承受的剪力的限值时,就需要将混凝土桩11的内部主筋可延伸至所述止挡块12。而所能承受的剪力的限值的计算,例如:抗剪为混凝土抗剪加上箍筋抗剪,其可表示如下:
75.抗剪=(0.7
×
ft
×b×
h0)+(fyv
×
asv
×
h0/s)。
76.优选地,所述混凝土桩11的内部沿长度方向平行设置有若干竖向钢筋,处于两个连接凹槽的外侧的若干竖向钢筋之间通过横向钢筋连接。其中,所述相对设置的两个横向钢筋及位于内侧的竖向钢筋之间通过加强钢筋连接。所述横向钢筋的端部位于连接凹槽的开口处,且横向钢筋的端部弯绕成勾状部。
77.另外,混凝土桩11的容置腔111中,在上下方向上可依实际需求设置至少一个定位孔,定位孔根据所述防护板21的板长自由设置,控制所述防护板21在连接或施工过程下沉。再者,所述混凝土桩11与所述防护板21的其中一元件或二个元件的相对的面上可留有至少一个止水槽以供设置膨胀胶条,起到止水效果。举例来说,止水槽可设置在容置腔111的底面,且沿上下方向设置。
78.综上所述,本发明的预制混凝土的连接结构,其藉由上述混凝土桩11及防护板21的预定结构配置,从而具有良好的连接后的结构强度。
79.请参阅图8,其为本发明的支护组件的第二实施例的结构图。在本实施例,相同符号的元件,表示相同或类似的元件,其配置亦为相同或类似,而相同或类似的部分于此便不再加以说明。
80.如图所示,本实施例与前一实施例的主要不同处在于,所述止挡块12的截面形状为扇形。其中,二个止挡块12的弧面相对。与之对应的,所述第一结合部211的形状对于所述容置腔111与所述止挡块12结合后的形状,从而所述第一结合部211在对应于止挡块12的弧面的部分亦为弧面。
81.因此,所述第一结合部211容置于所述容置腔111中,而被所述止挡块12卡止而无法由所述容置腔111的开口(即侧面的方向)脱离,从而可有效地连接所述混凝土桩11与所述防护板21。
82.综上所述,本发明的预制混凝土的连接结构,其藉由上述混凝土桩11及防护板21的预定结构配置,从而具有良好的连接后的结构强度。
83.请参阅图9,其为本发明的支护组件的第三实施例的结构图。在本实施例,相同符号的元件,表示相同或类似的元件,其配置亦为相同或类似,而相同或类似的部分于此便不再加以说明。
84.如图所示,预制混凝土的连接结构更可包含另一防护板31。其中,所述另一防护板31大致上类似于混凝土桩11。也就是说,所述另一防护板31为长条状结构,且其截面形状为四边形状。而主要不同处在于,所述另一防护板31的至少一侧面设有设有第二结合部311,而在本实施例中以所述另一防护板31相对的两侧面皆设有第二结合部311作为示范态样,但其可视实际运用需求可为一个侧面、三个侧面或四个侧面皆设有第二结合部311,故应不可以此为限。所述第二结合部311的形状对于所述容置腔111与所述止挡块12结合后的形
状,所述第二结合部311容置于所述容置腔111中,而被所述止挡块12卡止而无法由所述容置腔111的开口(即侧面的方向)脱离,从而可有效地连接所述混凝土桩11与所述第二混凝土桩31。
85.顺带一提的是,所述混凝土桩11与所述另一防护板31的结构强度优选地不小于c60,且其内部主筋可用预应力钢棒。
86.优选地,其中,所述混凝土桩11与所述另一防护板31分别设有用以调节所述混凝土桩11与所述另一防护板31之间的间隙的调节孔。在本实施例中,所述混凝土桩11的调节孔为第一调节孔112,而所述另一防护板31的调节孔为第三调节孔312。所述调节孔用于调节混凝土桩和防护板之间的距离,减小累积误差。
87.顺带一提的是,在本实施例中,所述止挡块12的形状亦可替换为扇形,而其详细说明于此便不再加以赘述。
88.因此,所述第一结合部311容置于所述容置腔111中,而被所述止挡块12卡止而无法由所述容置腔111的开口(即侧面的方向)脱离,从而可有效地连接所述混凝土桩11与所述防护板21。
89.如图10所示,本实施例与前一实施例的主要不同处在于说明,在实际运用的需求下,亦可将所述容置腔111与所述止挡块12设置于防护板11,而将结合部设置于混凝土桩12,其亦可达成本发明所欲达成的目的。
90.综上所述,本发明的支护组件,其藉由上述混凝土桩11及另一防护板31的预定结构配置,从而具有良好的连接后的结构强度。
91.本发明的预制混凝土的支护组件,新增容置腔外小内大的颈缩口,可防止二个元件之间的连接脱离,保证连接的整体性。且,该材料施工顺序采用连接头一个套一个的施工顺序,即顺打,来控制施工成型效果。另外,其中一元件的侧面留有至少1个横向止水槽以供设置膨胀胶条,起到止水效果。桩和板在顶断面预留调节孔,以保证施工线性和垂直度。桩和板颈缩口凸榫内设置箍筋或主筋或兼有(受力筋可为钢筋、钢绞线、玻纤棒、高分子合成棒等),连接柱、板自重和外部力对其产生拉力,导致其结构破坏。适合多角度连接和任意角度的连接转向。可通过增加受力方向的组合连接来提高结构的稳定性。通过调节阳榫角度控制工程线性。可免除现场冠梁作业,降低环境污染,降低经济成本,提高施工效率,保证施工快速、高效、环保。
92.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。