具有使用钢管的连接结构的预制混凝土砌块及其连接结构

摘要

本发明涉及预制混凝土砌块及其组合结构。虽然支持容易的组合，本发明的预制混凝土由于其包含钢管，所以提供抵剪应力的足够阻力，所述钢管还兼作抗剪键，用于安装钢筋束。此处提供一种预制混凝土砌块，其包括：设置在其中的圆柱形钢管，以便所述钢管沿着与相邻预制混凝土砌块组合方向贯穿所述砌块，其中所述钢管在其中安装有钢筋束，以施加应力，以及其中，所述钢管部从所述预制混凝土砌块顶面伸出，以便用作抗剪键，以及其中所述钢管下部包括具有加宽直径的套管，以便允许来自相邻混凝土砌块的钢管的伸出上部被插入其中。

说明书

技术领域

本发明涉及能够通过容纳在其中的钢管形成组合体的预制混凝土砌块，以及这些砌块的所述组合体。更特别地，本发明涉及具有新颖结构的预制混凝土砌块以及它们的组合体，在该组合体中，还兼作抗剪键之用的钢管被结合入其中，用于安装钢筋束以提供抵抗剪应力的足够阻力以及用于最终结构的方便的砌块组合体。

背景技术

当组合预制混凝土砌块时，必须安装抗剪键以提供源于表面机械锁定的剪切阻力，以便可以在不连续砌块之间建立剪力连接。在预制混凝土砌块中，这些抗剪键通常在其生产过程中被做成从砌块一个侧面伸出的突起。生产具有突起抗剪键的混凝土砌块的上述方法易于在脱模时无意中损坏抗剪键。当抗剪键较小且具有较长的突起时，这成为了显著的问题。进一步地，对于形成抗剪键的模具部分，混凝土的填充经常是不足的，这导致了脱模时砌块具有不当成形的抗剪键。

同时，当钢筋束被连续地设置在两个待连接砌块之间时，可能通过砌块间断发生漏水。在砌块间断处(即，砌块间接合点)的钢筋束安装孔漏水引起了钢筋束的腐蚀，这也导致了钢筋束被损坏；由此，在整个结构的平面处可能发生诸如结构坍塌等的严重问题。因此，在砌块组合过程中，需要采取特殊的方法来防止被连续设置在两个相连接砌块之间的那些钢筋束的腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供预制混凝土砌块，在该砌块中抗剪键(在砌块之间产生剪切阻力的重要元件)可以容易地被形成，而不会在这些砌块被组合的构造过程中损坏预制混凝土砌块。此外，本发明的目的在于提供预制混凝土砌块，在所述砌块的组合体中，可以防止由水漏入连续设置钢筋束的空隙引起的所述砌块中钢筋束腐蚀。

以上提到的本发明的目的可以由本发明的预制混凝土砌块来实现。此处提供一种预制混凝土砌块，其包括：设置在所述预制混凝土砌块中的圆柱形钢管，使得所述钢管沿着与相邻预制混凝土砌块组合的方向贯穿所述砌块，其中，在所述钢管中安装有钢筋束以施加张力，并且所述钢管的上部从所述预制混凝土砌块的顶面伸出，以便用作抗剪键，并且，所述钢管的下部包括具有加宽直径的套管，以便允许相邻混凝土砌块的钢管的伸出上部插入其中。

在本发明的一个实施例中，所述钢管的所述伸出上部包括逐渐变细的管接头，以便允许其容易插入相邻混凝土砌块的套管。在本发明的另一个实施例中，钢管的所述套管可以通过将钢导管固定到所述钢管的下部来形成，其中所述钢导管的内径与所述钢管的外径相匹配。

在本发明的另一方面，提供了两个预制混凝土砌块的砌块组合体。所述预制混凝土砌块包括一体地形成在其中的圆柱形钢管，所述钢管沿着组合方向贯穿所述砌块，其中，所述钢管具有从所述预制混凝土砌块的顶面伸出的上部，以及其中，所述钢管的下部包括具有加宽直径的套管，以便允许另一个混凝土砌块的钢管的伸出上部插入其中，以及其中，所述钢管的伸出上部插入到位于另一个混凝土砌块的下部处的套管中，以形成通过所述钢管的相互穿入来连接所述两个混凝土砌块的一体的砌块组合体。

在本发明的一个实施例中，穿入两个混凝土砌块的所述钢管安装有能够施加张力的钢筋束，以实现所述两个砌块的组合。在本发明的另一个实施例中，所述砌块组合可以包括安装在所述砌块外顶面上的密封部件，其中，另一个预制混凝土砌块被堆积在所述密封部件上方，以及其中，注入水泥浆材料来充满由所述密封部件在上和下砌块之间产生的空隙，以在所述上、下砌块之间形成水泥浆部分。

在本发明中，通过作为抗剪键的钢管可以在相邻预制混凝土砌块的接合处提供足够的剪切阻力。特别地，因为可以利用与砌块一体的标准、完整的抗剪键，所以抗剪键的形成非常容易。此外，因为钢管被连续地设置在两个待连接砌块之间，所以防止了通过砌块接合处向钢管内部漏水。同样，加固了组成砌块的混凝土。总的来说，可以得到整洁外观的混凝土砌块。

附图说明

参考附图，以上所提到本发明的目的和特征将通过本发明优选实施例的以下详细描述变得更加清楚，在附图中，

图1是本发明预制混凝土砌块的透视图，其中仅在安装有钢管的部分被示为矩形块的形式。

图2是去除一部分混凝土的图1中所示预制混凝土砌块的横截面透视图。

图3是图1中所示钢管实施例的透视图。

图4是图2中所示钢管实施例的横截面透视图。

图5和6分别是根据本发明的钢管另一实施例的透视图和横截面透视，其中，另外的钢管被用于形成套管。

图7是装备有图5中所示钢管的块的示意性透视图。图8是去除一部分混凝土的图6中所示预制混凝土砌块的横截面透视图。

图9是示出了图2中所示砌块竖直组合的示意性横截面透视图。

图10是示出了图2中所示砌块组合后的示意性横截面透视图。

图11是示出了图8中所示砌块竖直组合的示意性横截面透视图。

图12是示出了图8中所示砌块组合后的示意性横截面透视图。

图13是示出了本发明砌块实施例的分解透视图，其中预制混凝土墩砌块被堆叠在另一个砌块顶部上。

具体实施方式

本发明的优选实施例将参考附图被更详细地描述。

图1是本发明预制混凝土砌块10的透视图，其中仅在安装有钢管的部分被示为矩形块的形式。图2是去除一些混凝土的图1所示块的横截面透视图。图3是图1中所示钢管1实施例的透视图，以及图4是图2中所示钢管1实施例的横截面透视图。

以下，参考附图详细描述本发明。

如图1和2所示，设置在内部的钢管1贯穿预制混凝土砌块10(以下简称为“砌块”)，用于沿着组合砌块10的方向建立剪力连接。所述钢管1是圆柱形钢导管，钢筋束被设置穿过该导管，以便提供张力。

如图中所示，与所述砌块10底面同高度的所述钢管1的下部不向外伸出，而所述钢管1的上部从所述砌块10的顶面伸出。如以下所述，在相邻砌块10的组合过程中，所述钢管1的伸出上部插入到另一个钢管1的下部中，其通过相邻砌块10的底面被结合到相邻砌块10中。为了确保所述钢管1在上述相邻砌块10之间易于插入，所述钢管1的下部优选地包括具有如图3和4中所示加宽直径的套管11。除了上述套管11之外，所述钢管1的上部可以包括直径逐渐减小的管接头12。虽然套管11在图3和4中所示的钢管1中由机械加工成形，但是也可以是具有加宽直径的单独钢管被固定到钢管1上以形成套管11。

作为本发明钢管1的另一个实施例，图5和6分别示出了具有由固定如以上所说明的单独钢管所形成的套管11的钢管1的透视图和横截面透视图。图7中提供了装备有图5中所示钢管1的块的示意性透视图。图8是通过从图6中所示预制混凝土砌块去除一部分混凝土所形成的横截面示意性透视图。如图5和6中所示，所述钢管1的下部可以例如通过焊接或者螺纹拧紧与具有较大直径的另一个钢管紧固(螺纹孔在所述钢管的下部外表面上以及具有较大直径的钢管的内部形成用于螺纹拧紧)，以在其上形成套管11。上述具有由被固定的单独钢管所形成的套管11的钢管1还可以包括上部逐渐变细的管接头12。

还需要指出的是，虽然在图中没有示出，但是所述钢管1可以接受使其表面粗糙的处理或者设置有如可以插入到所述混凝土砌块10中的螺栓一类的元件，以便加强所述钢管1与所述砌块10的固定。

以下说明装备有如上所述钢管1的那些砌块10的组合过程和组合结构。

图9是示出了图2中所示砌块10竖直组合的示意性横截面透视图。图10是示出了组合砌块的示意性横截面透视图。图11是示出了图8中所示砌块10竖直组合的示意性横截面透视图。图12是示出了图8中所示组合砌块的示意性横截面透视图。

如图所示，在上述相邻砌块的组合过程中，从在内部安装有所述钢管1的砌块10一侧伸出的钢管1的伸出部分(即，管接头12)插入到设置在相邻砌块10内部的另一个钢管1的套管11内。多个砌块10按照上述方式顺序组合，以制成最终结构。

在以上所提到的组合结构中，所述钢管1可以用作抗剪键，以在两个砌块10的接合处提供抵抗剪切力的阻力，这是因为钢管1横过该接合处跨装在两个砌块10之上。特别地，如以前所说明，因为所述钢管1装备有套管11，所以砌块10的组合和所述钢管1之间的连接可以相当容易。概括地说，通常现有技术的预制混凝土砌块情况是这样，当抗剪键被成形为从与砌块相同的混凝土材料伸出的伸出部分时，在制造砌块过程中发生诸如损坏抗剪键或者产生残缺抗剪键等问题。在本发明中，因为钢管1被用于形成抗剪键，所以上述问题不再成为问题。进一步地，人们仅仅需要在制造砌块10过程中设置钢管1，这极大地简化了抗剪键的生产，且提高了制造砌块10的生产率。

同时，需要指出的是，除了起抗剪键作用外，所述钢管1还可以用作设置钢筋束(未示出)的安装孔。如上所述，多个砌块10可以被组合，然后其中的钢管1可以被安装有钢筋束，以给整个结构提供张力。因此不需要任何额外的管。

因此，由于被插入的钢管1形成了组合中横过两个砌块10的连续连接，以形成不透水密封，所以在本发明中可以防止通过砌块10之间接合处向钢管1内部漏水。

图13图示了所述砌块10的实例，其中，在分解透视图中预制混凝土墩砌块被设置在另一个预制混凝土墩砌块的顶部。为了形成单个结构，在本发明砌块10的堆叠中，可以注入水泥浆来调整砌块10之间的空隙。如图13所示，具有与砌块10所要求空隙相符长度的密封部件21可以被固定到下砌块10的顶部外表面，然后堆积上砌块10。由所述密封部件21所形成的上、下砌块10之间的空隙可以被注入诸如不收缩灰浆等的水泥浆材料来形成水泥浆部分，以便可以调整砌块10之间的空隙或者水平面。因而，优选地，注入水泥浆材料调整空隙在将钢筋束安装到所述钢管1内部以施加张力之前。

如图13所示，还可以围绕钢管1安装所述密封部件21。在这种情况下，优选地，在所述密封部件21和钢管1之间的空隙中注入和充满水泥浆材料发生在钢筋束被安装到所述钢管1内部以施加张力之后。

虽然预制混凝土墩被提供作为本发明砌块10的实例，但是不意味着本发明的范围被限制于此；本发明的砌块10可以认为包括用于桥的上结构砌块的各种用途。

工业实用性

如以上所述，在本发明中，因为上述钢管跨装在接合处的两个砌块上，所以钢管可以用作抗剪键，以在两个预制混凝土砌块的接合处提供抵抗剪切力的阻力。特别地，所述钢管被安装在预定位置，接着是混凝土浇筑以形成本发明预制混凝土砌块。因为上述砌块能使完整的、起作用的抗剪键作为所述砌块的一体部分而形成，所以抗剪键的生产变得更加容易。此外，因为钢管被连续地设置横过两个砌块之间的接合处，所以可以防止通过砌块接合处向所述钢管内部漏水。所用的钢管还加固了砌块中的混凝土。总的来说，可以生产整洁外观的混凝土砌块。