CN102926773B - 组装式混凝土块压杆梁及使用方法、生产模具、生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组装式混凝土块压杆梁及使用方法、生产模具、生产方法，该压杆梁包括单梁和井字梁，所述单梁包括两端块、若干个中间块和至少四根的预应力钢筋，所述两端块和若干个中间块经预应力钢筋串成一个整体；所述井字梁包括端跨压杆梁、中间跨压杆梁和节点块，所述端跨压杆梁的一端连接在节点块上，其另一端支撑在支护体上；所述中间跨压杆梁的两端部分别与节点块连接，所述节点块的下侧设置有支撑立柱，所述端跨压杆梁包括一端块和若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋，所述中间跨压杆梁包括若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋。该压杆梁造价低多，施工工艺简单、工期短，不对环境产生不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁及使用方法、生产模具、生产方法。
背景技术
在深层地下支护工程中，当外拉不具备的条件下，其周围护体需采用内支撑设计，其主要由水平受力构件压杆梁承载，其长度越长稳定承压要求也就越高，而机械开挖又要求压杆或梁长度必须满足施工要求，通常采用纵横交错层钢管工具支承压杆梁难以承担，多数只能采用实心现浇铸的钢筋混泥土压杆梁，支护作业结束又得将其废弃，造成拆卸支护体用工多，而且麻烦，耗费工期长，其本身造价高，又对环境也造成不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组装式混凝土块压杆梁及使用方法、生产模具、生产方法，该压杆梁造价低多，施工工艺简单、工期短，不对环境产生不利影响。
本发明的技术方案在于：一种组装式混凝土块压杆梁，包括单梁和井字梁，其特征在于，所述单梁包括两端块、若干个中间块和至少四根的预应力钢筋，所述两端块和若干个中间块经预应力钢筋串成一个整体；所述井字梁包括端跨压杆梁、中间跨压杆梁和节点块，所述端跨压杆梁的一端连接在节点块上，其另一端支撑在支护体上；所述中间跨压杆梁的两端部分别与节点块连接，所述节点块的下侧设置有支撑立柱，所述端跨压杆梁包括一端块和若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋，所述中间跨压杆梁包括若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋。
进一步，所述中间块的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管，所述钢管与中间块的中轴线平行，所述中间块分为三类，第一类中间块的一端面上设置有组合键槽，其另一端面上设置有组合键；第二类中间块的两端面上均设置有组合键；第三类中间块为两侧具有凸起部的斜支中间块，所述斜支中间块的凸起部上还设置有用于与侧向斜支压杆梁配合的托槽。
进一步，所述端块的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管，所述钢管与端块的中轴线平行，所述端块的支撑端面上设置有锚固台，所述端块的连接端面设置有组合键。
进一步，所述节点块的中部为十字短梁，所述十字短梁的四个端部设置有节端小块，所述节端小块的外周部设置有用于穿设预应力钢筋的钢管和锚固台，所述节端小块的连接端面上设置有组合键槽。
进一步，所述预应力钢筋为一整段的钢筋，其中间不能设置有接头，所述预应力钢筋的两端均加工有螺纹，并配有螺帽和垫块。
进一步，所述组合键具有配合斜度，即组合键前端的宽度小于其根部的宽度，所述组合键的高度与组合键槽的深度相同。
上述组装式混凝土块压杆梁的使用方法，包括单梁组装方法、井字梁的组装方法以及拆卸方法，其特征在于：
（1） 所述单梁组装方法：在场地上设置支撑架，按顺序组合端块和中间块，在端块和中间块的钢管上穿设预应力钢筋，所述的预应力钢筋可以采用施工现场的二级钢筋，沿对角线交错施加钢筋预应力，使之串成一个整体；
（2） 井字梁的组装方法：从其中一个节点块开始，沿顺时针或逆时针方向依次预拼中间跨压杆梁和其他三个节点块，使之构成一个口字型压杆梁或多个口字型压杆梁并施加预应力；再在四个节点块上组装端跨压杆梁并施加预应力；
（3） 拆卸方法：拆卸前先在压杆梁的下方设置支撑架，然后松开预应力钢筋端部上的螺帽和垫块，抽出预应力钢筋，分块卸下端块、中间块和节点块，并放置在指定的位置，最后拆下支撑架。
上述支撑架包括支架体，所述支架体上侧设置有以利端块、中间块和节点块在其上滑移的滑轨。
上述组装式混凝土块压杆梁的生产模具，其特征在于：包括一槽型模板，在所述槽型模板内间隔设置有若干厚度均匀的隔模板，所述隔模板的一侧设置有用于成型组合键的第一凹槽，所述隔模板的另一侧对应位置上设置有用于成型组合键槽的第一凸起部，所述凸起部形状与第一凹槽相同。
上述槽型模板一侧端板内壁上设置有凸起部，所述槽型模板另一侧端板内壁上设置有用于成型组合键的第二凹槽，或者所述槽型模板另一侧端板内壁上设置有用于成型端块的第三凹槽。
上述组装式混凝土块压杆梁的生产方法，其特征在于：采用上述组装式混凝土块压杆梁的生产模具，并在生产模具中浇筑高强度混凝土；养护到高强度混凝土凝固；拆下生产模具，并对同一压杆梁上的高强度混凝土块按顺序进行编号。
本发明的有益效果在于：一是与钢结构相比，通过模具将高强度混泥土成型，其截面形式灵活，压杆或梁的长度可任意组合变化，避免了传统采用钢制品的切割、焊接的麻烦和不便；二是能最大发挥材料性能，采用高强度混泥土，其重量比一般混泥土成倍减轻；三是与采用钢制材料相比，具有单位应力造价低得多，施工工艺简单、工期短的特点，同时也不对环境产生不利影响，可实现现场湿作业用工少，又不需要焊接高级工的配备，其经济与社会效益好。
附图说明
图1为实施例中的组装式混凝土块压杆梁的使用状态俯视图。
图2为实施例中的端跨压杆梁俯视图。
图3为实施例中第一类中间块的主视图。
图4为实施例中第一类中间块的左视图。
图5为实施例中第二类中间块的主视图。
图6为实施例中第三类中间块的主视图。
图7为实施例中第三类中间块的右视图。
图8为实施例中端块的使用状态结构示意图。
图9为实施例中节点块的侧视结构示意图。
图10为图2中A-A剖视图。
图11为组装式混凝土块压杆梁的生产模具剖视结构示意图。
标号说明：1－支护体 2－单梁 3－端块 4－中间块 5－预应力钢筋 6－端跨压杆梁 7－中间跨压杆梁 8－节点块 9－钢管 10－组合键槽 11－组合键 12－凸起部 13－托槽 14－锚固台 15－十字短梁 16－节端小块 17－螺帽 18－垫块 19－槽型模板 20－隔模板 21－第一凹槽 22－第一凸起部 23－第二凸起部 24－第二凹槽 25－第三凹槽。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1和2所示，一种预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁，包括单梁2和井字梁，所述单梁包括两端块3、若干个中间块4和至少四根的预应力钢筋5，所述两端块和若干个中间块经预应力钢筋串成一个整体；所述井字梁包括端跨压杆梁6、中间跨压杆梁7和节点块8，所述端跨压杆梁6的一端连接在节点块8上，其另一端支撑在支护体1上；所述中间跨压杆梁7的两端部分别与节点块8连接，所述节点块8的下侧设置有支撑立柱，所述端跨压杆梁包括一端块3和若干个中间块4和至少四根用于串联这些中间块4的预应力钢筋5，所述中间跨压杆梁包括若干个中间块4和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋5。所述端块、中间块和节点块的横截面为方形、T型或十字型。在本实施例中，我们主要以方形截面的端块、中间块和节点块为例说明。
如图3~7所示，上述中间块4的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管9，所述钢管9与中间块的中轴线平行，所述中间块分为三类，第一类中间块的一端面上设置有组合键槽10，其另一端面上设置有组合键11；第二类中间块的两端面上均设置有组合键11；第三类中间块为两侧具有凸起部12的斜支中间块，所述斜支中间块的凸起部上还设置有用于与侧向斜支压杆梁配合的托槽13。
如图8所示，上述端块3的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管9，所述钢管9与端块的中轴线平行，所述端块的支撑端面上设置有锚固台14，所述端块的连接端面设置有组合键11。
如图9所示，上述节点块的中部为十字短梁15，所述十字短梁15的四个端部设置有节端小块16，所述节端小块的外周部设置有用于穿设预应力钢筋的钢管9和锚固台14，所述节端小块的连接端面上设置有组合键槽10。
上述预应力钢筋为一整段的钢筋，其中间不能设置有接头，所述预应力钢筋的两端均加工有螺纹，并配有螺帽17和垫块18。
上述组合键具有配合斜度，即组合键前端的宽度小于其根部的宽度，所述组合键的高度与组合键槽的深度相同。
上述预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁的使用方法，包括单梁组装方法、井字梁的组装方法以及拆卸方法，其特征在于：
（1） 所述单梁组装方法：在场地上设置支撑架，按顺序组合端块和中间块，在端块和中间块的钢管上穿设预应力钢筋，所述的预应力钢筋可以采用施工现场的二级钢筋，沿对角线交错施加钢筋预应力，使之串成一个整体；
（2） 井字梁的组装方法：从其中一个节点块开始，沿顺时针或逆时针方向依次预拼中间跨压杆梁和其他三个节点块，使之构成一个口字型压杆梁并施加预应力，当有多个井字梁时，可以采用上述方式组装成多个口字型压杆梁；再在四个节点块上组装端跨压杆梁并施加预应力；简单说就是先中间在旁边的组装方式；
（3） 拆卸方法：拆卸前先在压杆梁的下方设置支撑架，然后松开预应力钢筋端部上的螺帽和垫块，抽出预应力钢筋，分块卸下端块、中间块和节点块，并放置在指定的位置，最后拆下支撑架。
上述支撑架包括支架体，所述支架体上侧设置有以利端块、中间块和节点块在其上滑移的滑轨。
上述预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁的生产模具，其特征在于：包括一槽型模板19，在所述槽型模板内间隔设置有若干厚度均匀的隔模板20，所述隔模板20的一侧设置有用于成型组合键的第一凹槽21，所述隔模板的另一侧对应位置上设置有用于成型组合键槽的第一凸起部22，所述凸起部形状与第一凹槽相同。
上述槽型模板一侧端板内壁上设置有第二凸起部23，所述槽型模板另一侧端板内壁上设置有用于成型组合键的第二凹槽24，或者所述槽型模板另一侧端板内壁上设置有用于成型端块的第三凹槽25。
上述预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁的生产方法，其特征在于：采用上述预应力钢筋装配的组装式混凝土块压杆梁的生产模具，并在生产模具中浇筑高强度混凝土；养护到高强度混凝土凝固；拆下生产模具，并对同一压杆梁上的高强度混凝土块按顺序进行编号。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种组装式混凝土块压杆梁，包括单梁和井字梁，其特征在于，所述单梁包括两端块、若干个中间块和至少四根的预应力钢筋，所述两端块和若干个中间块经预应力钢筋串成一个整体；所述井字梁包括端跨压杆梁、中间跨压杆梁和节点块，所述端跨压杆梁的一端连接在节点块上，其另一端支撑在支护体上；所述中间跨压杆梁的两端部分别与节点块连接，所述节点块的下侧设置有支撑立柱，所述端跨压杆梁包括一端块和若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋，所述中间跨压杆梁包括若干个中间块和至少四根用于串联这些中间块的预应力钢筋。
2.根据权利要求1所述的组装式混凝土块压杆梁，其特征在于，所述中间块的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管，所述钢管与中间块的中轴线平行，所述中间块分为三类，第一类中间块的一端面上设置有组合键槽，其另一端面上设置有组合键；第二类中间块的两端面上均设置有组合键；第三类中间块为两侧具有凸起部的斜支中间块，所述斜支中间块的凸起部上还设置有用于与侧向斜支压杆梁配合的托槽。
3.根据权利要求1所述的组装式混凝土块压杆梁，其特征在于，所述端块的周部预埋有用于穿设预应力钢筋的钢管，所述钢管与端块的中轴线平行，所述端块的支撑端面上设置有锚固台，所述端块的连接端面设置有组合键。
4.根据权利要求1所述的组装式混凝土块压杆梁，其特征在于，所述节点块的中部为十字短梁，所述十字短梁的四个端部设置有节端小块，所述节端小块的外周部设置有用于穿设预应力钢筋的钢管和锚固台，所述节端小块的连接端面上设置有组合键槽。
5.根据权利要求1所述的组装式混凝土块压杆梁，其特征在于，所述预应力钢筋为一整段的钢筋，其中间不能设置有接头，所述预应力钢筋的两端均加工有螺纹，并配有螺帽和垫块。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的组装式混凝土块压杆梁的使用方法，包括单梁组装方法、井字梁的组装方法以及拆卸方法，其特征在于：
（1） 所述单梁组装方法：在场地上设置支撑架，按顺序组合端块和中间块，在端块和中间块的钢管上穿设预应力钢筋，沿对角线交错施加钢筋预应力，使之串成一个整体；
（2） 井字梁的组装方法：从其中一个节点块开始，沿顺时针或逆时针方向依次预拼中间跨压杆梁和其他三个节点块，使之构成一个口字型压杆梁或多个口字型压杆梁并施加预应力；再在四个节点块上组装端跨压杆梁并施加预应力；
（3） 拆卸方法：拆卸前先在压杆梁的下方设置支撑架，然后松开预应力钢筋端部上的螺帽和垫块，抽出预应力钢筋，分块卸下端块、中间块和节点块，并放置在指定的位置，最后拆下支撑架。
7.根据权利要求6所述的组装式混凝土块压杆梁的使用方法，其特征在于：所述支撑架包括支架体，所述支架体上侧设置有以利于端块、中间块和节点块在其上滑移的滑轨。
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