一种真空压缩工程功能粒料包、成型方法及其用途

摘要

本发明涉及一种真空压缩工程功能粒料包、成型方法及其用途，真空压缩工程功能粒料包，包括真空袋和填充于真空袋内的内填材料，填充内填材料后的真空袋内为真空状态，且真空袋整体形状规则。其中，内填材料可以有多种，真空袋也可以使用不同材质，多个不同粒料包之间可以通过凹凸燕尾结构进行连接。本发明通过将沙土一类具有松散特性的固体粒料进行定型，并且在定型后将其用于处理软基、护筒、围堰或者搭建房屋等，此外，根据不同环境或者使用需求，还可以用于作隔音层或者隔温层，结构简单，应用范围广，且成型快，使用方便。

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程材料和结构领域，特别涉及到一种真空塑封的工程功能粒料包、成型方法及其用途。

背景技术

松散的沙等粒料一般不能直接用于工程结构，但可与水泥、沥青等胶凝材料结合成为建筑结构或建筑结构的一部分。目前尚且没有一种结构或者方法能够将松散的沙等粒料直接、快速的作为工程构件直接使用。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种真空压缩工程功能粒料包、成型方法及其用途，这种真空压缩工程功能粒料包可以将沙土一类具有松散特性的固体材料进行真空封装定型，在定型后可以用于处理软基、护筒、围堰或者搭建房屋等，根据不同环境或者使用需求，还可以真空封装特殊材料用作隔音层或者隔温层。真空封装粒料包结构简单，成本低，应用范围广，且成型快，使用方便；此外，这种粒料包便于拆除，无需耗能，只需刺破封袋即可。

一种真空压缩工程功能粒料包，包括真空袋和填充于真空袋内的内填材料，所述填充内填材料的真空袋封口后保持真空状态，且整体呈规则形状，其中真空袋为热熔封装。具体的，所述规则形状为杆状、片状和块状：所述杆状的断面为圆形、三角形、方形、燕尾形、环形或其他多边形；所述片状为平面片型或曲面片型，其中，曲面包括闭合曲面；所述块状为球形、椭球型、锥形、台型、四面体、六面体或其他多面体，各面可以是平面、也可以是空间不闭合曲面或空间闭合曲面。

所述内填材料为天然沙、天然砂砾、人工沙、人工石屑、木屑、实心球粒和/或带孔空心球粒等异形颗粒；所述真空袋的材质为塑料和/或橡胶类的膜材料，膜材料可以在上述基材料基础上加筋、加网，所述膜材料可具有防晒、防火、防热、防水和/或防腐蚀功能，也可以根据需求采用快速降解材料。

在此基础上，为了便于多个粒料包的拼装，所述真空袋表面设置有用于与其他真空袋固定、拼装用的凸楞和凹槽。这种凸楞和凹槽不损坏真空袋本身的完整性，并且能够快速实现多个不同真空袋的拼接，从而将多个粒料包拼装在一起。

一种真空压缩工程功能粒料包的成型方法，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，将所述内填材料装入真空袋后抽真空后再封装，形成规则形状，封装方式可采用热熔封装。

一种软基处理沙包，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，内填材料为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，真空袋为凹面四面体或球形。这种形状的沙包放入淤泥中，更容易依靠自身重力下沉，多个沙包之间的接触面积小，不易嵌锁，能够避免软基处置深度受限的问题，可以超出抛石挤淤的适用深度范围。同时沙包容易刺破，在建成工程上敷设管线时更易于开挖管沟。

一种沙包护筒，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，抽真空后的沙包拼装后水平断面呈环形，层层拼接达到设计高度。所述环形沙包的侧面设置有用于连接同环管片的一道或多道竖向凸凹燕尾结构，这种结构将管片拼成环。所述真空袋的上下底面设有上下对应的一道或多道平行的环形凸凹燕尾结构，这种结构能够将护筒分节拼装成一体，环片上下层间错缝，即相邻环的竖向接缝上下层间错开。在组装护筒时操作简单，且以沙包代替钢材，节省材料，置于水中也不易腐蚀损坏，并且在完成桩基浇筑后不需要拔出护筒。

一种沙包围堰，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，抽真空后的沙包形状为边块和角块，所述沙包的侧面和上下底面均设置有凹凸燕尾结构，多个沙包可以通过凹凸燕尾结构固定拼接。施工过程水平分段进行，最后闭合。拼装块设两种长度(如正砖长和半砖长)，在每个拼装单元的边缘设铅直面，下一单元沿竖向燕尾结构下滑。

一种沙漠小屋，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为天然沙和/或天然砂砾，抽真空后的沙包形状为用于构建房屋的块状结构和用于固定块状结构的杆状结构，所述块状结构的侧面和上下底面均设置有用于拼接的凸凹燕尾结构。这种结构可以就地利用现有资源，不需要运输建筑材料，且使用完成后还可以将沙子倒出，回归沙漠，经济环保，省时省力。

一种隔音结构，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为带孔空心球粒。这种结构在声音传播过程中经过多次介质转换，以消耗声能，从而具有降噪的作用。

一种隔温结构，使用上述的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为带孔空心球粒，所述真空袋的膜材料为表面镀金属的膜材料。这种结构能够集反射、低导热系数材料和真空隔热于一体，实现隔温功能，从而应用于建筑墙体隔温、户外遮阳或者冷链运输等领域。

本发明的有益之处在于：1.本发明的粒料包可以根据不同需求填充不同材料，取材多样；对松散的沙土或其他材料内填于真空袋中通过抽真空的方式可以将松散的沙土形成规则形状进行使用；2.本发明的真空沙包处理软基时，多个沙包之间的接触面积小，不易嵌锁，能够避免软基处置深度受限的问题，同时沙包容易刺破，在建成工程上敷设管线时更易于开挖管沟；3.本发明的真空沙包形成的护筒组装简单，以沙包代替钢材，节省材料，置于水中也不易腐蚀损坏；4.本发明的真空沙包建造的房屋，主要适用于沙漠环境中，可以就地利用现有资源，不需要运输建筑材料，且使用完成后还可以将沙子倒出，回归沙漠，经济环保，省时省力；5.本发明的真空粒料包还可以具有隔音功能及隔温功能。

附图说明

图1为实施例3中所述的凹面四面体结构示意图；

图2为实施例4中所述的凸凹燕尾结构的示意图；

图3为实施例5中所述的边块和角块的结构示意图；

图4为实施例5中沙包围堰的侧面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

一种真空压缩工程功能粒料包，包括真空袋和填充于真空袋内的内填材料，所述填充内填材料的真空袋内为真空状态，且整体呈规则形状。其中，规则形状为杆状、片状和块状。所述杆状的断面为圆形、三角形、方形、燕尾形、环形或其他多边形；所述片状为平面片型或曲面片型，其中，曲面包括闭合曲面；所述块状为球形、椭球型、锥形、台型、四面体(指的是三棱锥)、六面体或其他多面体，各面可以是平面、也可以是空间不闭合曲面或空间闭合曲面。

作为一种具体方案，所述内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙、人工石屑、木屑、实心球粒和/或带孔空心球粒或者其他松散的固体材料；所述真空袋的材质可以为塑料和/或橡胶类的膜材料，膜材料可以根据需要使用单向或双向纤维增加强度功能，此外，膜材料在不同环境中可以具备防晒、防火、防热、防水和/或防腐蚀的性能。

在此基础上，为了实现不同粒料包之间的搭接，所述真空袋表面设置有用于与其他真空袋固定的凸楞和/或凹槽。这种凸楞和/或凹槽不损坏真空袋本身的完整性，并且能够快速实现多个不同真空袋的搭接，从而将多个粒料包之间构建成型。

实施例2

一种真空压缩工程功能粒料包的成型方法，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，将所述内填材料装入真空袋后抽真空后再封装，从而形成规则形状，其中，封装方式可以采用热熔封装。

实施例3

一种软基处理沙包，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，将内填材料填充至真空袋后抽真空，真空袋整体可以为凹面四面体或球形等形状，其中凹面四面体的形状如图1所示，这种形状的沙包放入淤泥中，更容易依靠自身重力下沉，同时多个沙包依次沉入淤泥后，多个沙包之间的接触面积小，不易嵌锁，沙包表面的摩擦力小，这样可以避免传统的片毛石处理软基时由于石块摩擦力过大而限制软基处置深度的问题，可以超出抛石挤淤的适用深度范围。

此外，由于软基处理过程中通常伴随管线铺设，传统的片毛石处理过的软基在敷设管线时非常困难，为了解决这种问题，可以使用上述沙包处理软基，在沙包沉入淤泥后可以刺破沙包，刺破后砂砾流出，具有松散特性砂砾更容易使管线穿过，大大降低了管线布设的难度，从而适用于道路、广场及码头等场所。

实施例4

一种沙包护筒，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，所述真空袋内填充内填材料后抽真空，抽真空后的沙包拼装后水平断面呈环形，所述环形沙包的侧面的设置有用于环形沙包搭接的一道或者多道凸凹燕尾结构，如图2所示，这种结构能够将多个沙包拼接后形成一个闭环。此外，所述环形沙包的上下底面上也形成有用于连接上下环形沙包的凸凹燕尾结构，凸凹燕尾结构可以设置有一道或多道，这种结构能够将沙包层层拼接后达到设计高度，拼装过程中，环形沙包上下层间错缝，即相邻环的竖向接缝上下层间错开，这样可以使护筒整体稳固。这种利用沙包搭建的护筒，组装操作简单，以沙包代替了钢材，节省材料，并且该结构置于水中也不易腐蚀损坏，在完成桩基浇筑后不需要拔出护筒。

护筒作业方法：

所述护筒通过用于环形沙包首尾相接的凸凹燕尾结构和用于沙包上下连接的凸凹燕尾结构将多个沙包进行连接，护筒侧面设置有拉长杆，所述拉长杆设置有多节，每节的长度与一层环形沙包的高度相等或者是一层环形沙包高度的倍数，所述拉长杆与船体之间设置有锁紧机构，向下释放护筒时，松开锁紧机构，到达下一节工作位置时，锁紧锁紧机构。具体的，在向下释放护筒时护筒由千斤顶组承载，锁紧机构锁紧后千斤顶卸载；当套筒底部到达海(河)床时，撤出底面承托，通过船平台反力架加力将护筒压入海(河)床，完成安装。

此外，为了减少拉长杆的拉力并降低船体平台上的载荷，在拉长杆或沙包上可以加装临时浮子。

实施例5

一种沙包围堰，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料可以为天然沙、天然砂砾、人工沙和/或人工石屑，所述真空袋内填充内填材料后抽真空，抽真空后的沙包主要为两种结构类型：边块A和角块B，如图3所示，边块A为设置于围堰中间的块状结构，角块B为拼接于拐角的块状结构，所述沙包的侧面和上下底面设置有凹凸燕尾结构，多个沙包可以通过凹凸燕尾结构固定拼接，优选的，所述边块和角块的单面长度为2:1，所述边块和角块竖向错位插接，如图4所示。围堰时，从某一角开始铺设，依次推进，最后围堰闭合，闭合处的衔接面为通缝连接。此外，为了将强沙包围堰的强度，沙包围堰完成后可以在水平方向上设置多道缆绳束紧围堰。

实施例6

一种沙漠小屋，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为沙漠中的沙粒，所述真空袋内填充沙子后抽真空，形成的沙包主要有以下几种结构：用于建墙、屋顶及门窗的块状结构以及用于固定块状结构的杆状结构。

作为一种具体的方案，拼块包括基础块，墙块、墙角块、墙顶块、屋顶快、门窗过梁块等。其中，基础块拼接于墙块的底部，起到墙基的作用，所述墙块可以采用相同的厚度和高度，但采用两种长度(如长砖和半砖)进行拼接，墙块的侧面和顶底面设置凸凹燕尾构造，用于拼装；墙角块为拐尺形构造或直角梯形构造，直角梯形墙角块在墙角处为45度斜面，在斜面对接处设燕尾形凸凹榫卯构造。墙顶块顶面按拱脚样式设为内倾斜面(屋外高屋内低)，斜面角度由设计计算确定。屋顶块采用弧形块，弧形块的侧面和顶底面设置凸凹燕尾构造，将屋面拼装成整体式拱面。过梁深入墙体宜长，过梁端面和顶底面设置凸凹燕尾构造，过梁的高、厚可与墙块相同，过梁的断面可以与墙顶块相同，以过梁代替部分墙顶块。为提高小屋的稳定性，可在墙块等构造块的相同位置预设栓孔，在栓孔中插入略小尺寸的杆形真空沙包。

该小屋主要适用于沙漠地区，当去沙漠地区旅游、调研、勘察或者其他生产生活活动需要临时住所时，采用真空沙包建造房屋，可就地利用现有资源，不需要运输建筑材料，且使用完成后还可以将沙子倒出，回归沙漠，这种方式经济环保，省时省力。

实施例7

一种隔音结构，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为带孔空心球粒，所述真空袋内填充内填材料后抽真空，形成粒料包。

由于声音的传播需要媒介，声音在粒料包的一侧向另一侧传递时，需要经过空气、真空袋及带孔空心球的多次转换，才能将声音进行传播，中间会产生能量耗损，从而起到降噪的作用，这种隔音结构可以用作隔音墙或者其他隔音建筑。优选的，为了更好的消能，所述带孔空心球粒为多孔空心球，并且强度能够满足抽真空的需要。

实施例8

一种隔温结构，使用实施例1中的真空压缩工程功能粒料包，所述内填材料为带孔空心球粒，所述真空袋内填充内填材料后抽真空，形成粒料包。所述真空袋的膜材料可以为表面镀金属的膜材料，如聚乙烯镀铝膜，所述带孔空心球粒可以为含纤维的材料制成，比如渔民用的浮球，球体表面可以进行开孔，开孔的密集程度可根据实际需要决定，这种结构能够集反射、低导热系数材料和真空隔热于一体，实现隔温功能，从而应用于建筑墙体隔温、户外遮阳或者冷链运输等领域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。