CN106192728A - 预铸节块、其堆叠结构及消能柱 - Google Patents

预铸节块、其堆叠结构及消能柱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于积木堆叠概念的预铸节块,其包含一第一表面、一相对的第二表面、多个穿孔、及多公母接合组,其中穿孔自第一表面朝第二表面延伸,以连通第一表面与第二表面,且每一公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,剪力榫自第一表面及第二表面中的其中一表面延伸突出,以作为公接合单元,而接合孔则形成于第一表面及第二表面中的另一表面,以作为母接合单元。据此,本发明可通过卡榫接合方式,以积木堆叠概念将预铸节块组立成桥柱结构。相较于现有的桥柱工法,本发明可提高节块施作效率并避免施加过大预力。

Description

预铸节块、其堆叠结构及消能柱
技术领域
本发明涉及一种预铸节块、其堆叠结构及消能柱,特别是一种适用于积木堆叠概念的预铸节块、其堆叠结构及消能柱。
背景技术
传统桥梁制作方式主要使用地面支撑场铸工法,该传统工法虽具有施工简单及无须大型机具吊装等优点,只是其缺点为施工费时,需要大量支撑材料,且施工期间对于环境的冲击较大。近年来受全球环境保护意识高涨的影响,桥梁工程对于既有环境所造成的冲击愈来愈受重视,因此现已发展出预铸工法,以降低施工期间对于环境的冲击。
请参阅图1的现有的节块桥柱立体视图,其是将桥柱分成若干预铸节块,并于预铸场先行预铸完成节块制作后,再将预铸节块运至工地进行组立作业。该现有的节块桥柱包括:一基础11、数个预铸节块13、一柱顶节块15、数条高拉力钢键17及一端锚19,其中所述高拉力钢键17的一端锚碇于基础11底部,并贯穿所述预铸节块13及柱顶节块15,随后于柱顶施拉预力,再通过端锚19固定所述高拉力钢键17,以完成节块桥柱。
如图1所示,现有的节块桥柱的各节块层仅使用一个预铸节块,故预铸节块施作时需考虑不同桥柱型式或尺寸,以制作具有所需规格的预铸节块,进而影响节块施作效率,尤其当桥柱断面较大时,则需制作较大尺寸的预铸节块,因而导致施工时需仰赖大型机具进行节块运送与吊装安置,不利于便利施工的需求。此外,现有的预铸节块多数以后拉式预力为主要施工方式,其通过轴力作用来维持节块间的摩擦力,以抵抗外力所造成的剪力,并提供自复位能力。然而,由于桥柱在未受力状态下即受到很大的轴力,故不利桥柱韧性的发展,且预铸节块本身可能因此产生应力过大的问题。
有鉴于此,目前亟需发展一种新型桥梁快速施工法,以提高节块的生产效率,降低施工期间对环境的冲击,并同时解决预力过大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于积木堆叠概念的预铸节块,俾使预铸场可仅针对单一规格的节块进行施作,随后再于施工时依照需求,将单一规格的节块排列成具有所需断面尺寸的节块层,以克服现有的工法需依桥柱型式或尺寸而制作不同规格节块的问题,尤其该预铸节块更可通过卡榫概念交互堆叠,避免横向错动,进而改善现有技术须施加过大预轴力的缺点。
为达成上述目的,本发明提供一种预铸节块,其包含一第一表面、一相对的第二表面、多个穿孔、及多个公母接合组,其中穿孔自第一表面朝第二表面延伸,以连通第一表面与第二表面,且每一公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,剪力榫自第一表面及第二表面中的其中一表面延伸突出,以作为公接合单元,而接合孔则形成于第一表面及第二表面中的另一表面,以作为母接合单元。
据此,本发明可经由模块化节块以组立具有所需断面尺寸的柱体,由于预铸场仅需针对单一规格的节块进行施作,故可提高节块的生产效率,并可降低钢模制作费用,以达快速经济的功效,且亦能于节块吊装期间降低对环境的冲击,提升施工质量。此外,由于本发明的预铸节块分别于两相对表面上设有多个剪力榫及多个接合孔,故其可通过卡榫方式接合上下节块层的预铸节块,并通过剪力榫抵抗外力所产生的剪力,避免节块横向错动,提升结构体的耐震能力。
于本发明中,该预铸节块的尺寸及形状并无特殊限制,只要其适于通过积木式堆叠概念组立成一柱体即可,例如预铸节块可具有矩型截面形状,但不限于此。在此,该预铸节块可由钢筋混凝土所制成,而剪力榫及接合孔亦可为钢筋混凝土(RC)型式,亦即该预铸节块可通过一体成型的方式形成所述RC型式的剪力榫及接合孔,俾使剪力榫的配置与预铸节块主体的结合性及受力行为较为一致。抑或,该预铸节块亦可采用非RC型式的剪力榫及接合孔,例如,该预铸节块的相对两侧可分别设置多个凹板及凸棒,以形成非RC型式的接合孔及剪力榫,其中所述凹板可分别于预铸节块的第一表面处形成一开口端,并朝第二表面方向延伸一深度,而凸棒则可直接设置于预铸节块的第二表面处或于组立时再通过螺纹锁至预铸节块的第二表面处,并自第二表面凸出。此外,所述凹板更可于开口端周围连接一翼板,且翼板上可设置剪力钉,俾以加强凹板埋设于节块主体中的固定度,其中所述的凹板、翼板、剪力钉及凸棒的材质并无特殊限制,但优选为钢制材料,例如本发明一具体实施方式即采用钢棒型式的剪力榫,并通过钢制凹槽以形成接合孔。
于本发明中,剪力榫及接合孔的个数及设置位置并无特殊限制,其可依需求作各种变化设计,例如,本发明一具体实施例采用具有两个剪力榫及两个接合孔的预铸节块作为积木式堆叠的单元,但剪力榫及接合孔并不限于本发明具体实施例所示的方式,预铸节块亦可依需求设置两个以上的剪力榫及接合孔。此外,剪力榫与接合孔优选分别设置于预铸节块相反两侧的相互对应位置上(即剪力榫与接合孔相互对齐),且优选分别具有互补的凸出及凹陷构形,俾使相同规格的预铸节块间可通过剪力榫嵌合于接合孔中的方式相互接合。详细地说,所述接合孔优选具有与剪力榫外周缘相符的孔径,而接合孔的深度优选为相等于或略大于剪力榫的凸出高度,俾使预铸节块的剪力榫得以完全嵌合于另一预铸节块的接合孔中。在此,接合孔与剪力榫的截面形状并无特殊限制,其举例可为圆形、矩形、多边形等。
于本发明中,该预铸节块可于对应剪力榫的位置形成穿孔,俾使穿孔的一端延伸贯穿剪力榫,而另一相反端则构成接合孔,例如,于本发明采用RC型式剪力榫/接合孔的具体实施方式中,穿孔可对应并贯穿剪力榫,俾使后续设置的受力元件或预力元件可穿设于预铸节块的卡榫接合处。或者,该预铸节块可于未设有剪力榫的其他位置处形成穿孔,亦即穿孔未对应剪力榫且未贯穿剪力榫。在此,该预铸节块的穿孔个数及设置位置并无特殊限制,其可依需求作各种变化设计,俾使预铸节块组立成柱体后可供预设数量的受力元件(如连续主筋)及预力元件(如预力钢键)穿设于预定位置即可。
承上所述,本发明更提供一种预铸节块的积木式堆叠结构,其包含堆叠成一柱体的多层节块层,且第N层节块层中的一预铸节块与第N-1层节块层中至少两相邻的预铸节块相互榫接,并通过多个公母接合组达成节块层间的接合,其中N为2以上的整数,且每一公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,而预铸节块以剪力榫嵌入接合孔的方式相互堆叠。此外,该积木式堆叠结构更可搭配受力元件及预力元件,以构成具有消能能力及自复位能力的消能柱。据此,本发明另提供一种具有积木式堆叠结构的消能柱,其包含:多层节块层,其堆叠成一柱体,且第N层节块层中的一预铸节块与第N-1层节块层中至少两相邻的预铸节块相互榫接,并通过多个公母接合组达成节块层间的接合,其中N为2以上的整数,且每一公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,而预铸节块以该剪力榫嵌入该接合孔的方式相互堆叠;多受力元件,其于节块层的堆叠方向上贯穿节块层;以及多个预力元件,其是在节块层的堆叠方向上贯穿节块层。在此,受力元件可提供强度与消能能力,而预力元件则可提供柱体变形后的自复位能力,由于预铸节块的剪力榫可抵抗外力所产生的剪力,故此消能柱仅需搭配少量的预力,进而得以改善现有工法因施加过大预力而导致柱体本身承受过大轴压力的问题。
在本发明中,每一节块层可使用多个如上所述的预铸节块,俾于XY平面上排列成具有所需断面尺寸的节块层,而不同节块层间则经由卡榫接合方式,于Z轴方向上堆叠成具有所需高度的柱体。例如,可利用多个预铸节块排列成具有矩形断面的节块层,且预铸节块第一表面处的接合孔可与另一预铸节块第二表面处的剪力榫相互嵌合,俾使多个节块层得以堆叠成一柱体。此外,上下节块层的预铸节块优选地以相互交错堆叠的方式组立成一中空或实心柱体,俾可提高预铸节块的横向连结效益,避免节块层中相邻的预铸节块间发生错动。例如,预铸节块可以两种不同的排列方式分别组成奇数层节块层及偶数层节块层,亦即,奇数层节块层具有相同的节块排列方式,而偶数层节块层则具有相同的另一种节块排列方式,俾使相邻节块层间的预铸节块可以相互交错的方式堆叠。据此,每一节块层中的每一预铸节块,皆可与其下一层节块层中至少两相邻的预铸节块交错堆叠,以形成稳固的柱体结构。在此,节块层的层数、节块层的堆叠高度、每一节块层所包含的预铸节块个数及排列方式、节块层的断面尺寸及形状等皆无特殊限制,其可依需求作各种变化设计。
于本发明中,所述受力元件及预力元件的个数并无特殊限制,其可依需求设置所需数量的受力元件或预力元件,其中受力元件及预力元件优选设置于柱体结构的外围处,以发挥较佳的耐震功效。在此,所述的受力元件可为连续主筋,其可通过灌浆而形成连续的握裹主筋,以提供强度与消能能力;而所述的预力元件则可为预力钢键,其未施以灌浆步骤,以形成无握裹预力钢键,并可通过施予少量后拉预力,以提供柱体变形后的自复位能力。
据此,本发明可应用于桥柱系统中,其可经由上述的积木式堆叠概念,以组立成包含一基础、一柱身及一柱顶节块的节块桥柱,其中设置于基础及柱顶节块间的柱身部分可由上述多个节块层堆叠而成,且受力元件及预力元件可串接所述节块层,以构成具有消能及自复位能力的桥柱。
综上所述,本发明主要是运用积木堆叠的概念,提出一种新式桥柱预铸节块堆叠方式,其可通过节块模块化以减少钢板制作成本,并加速节块生产效率,且由于预铸节块可制作成小尺寸规格,具运输与吊装的便利性,故可减少现场建造新桥梁或更换及修复现有桥梁时的施工时间,并有利于紧急救灾时桥墩的快速组立。此外,本发明的预铸节块间更可利用剪力榫接合方式抵抗剪力,并经由施加少量预力以提供柱体变形后的自复位能力。由于所述预力主要是在柱体产生变位后拉伸钢键才会引致较大轴力,待柱体于受力后恢复原始状态,轴力亦随的降低,故可避免传统预铸节块桥柱因高预力使得柱体在未变形前即承受过大轴压力的问题。因此,本发明所提柱体结构的耐震行为类似于传统耐震桥柱,但具有较佳的自复位能力,适用于地震带的桥墩结构中。
附图说明
图1为现有的节块桥柱立体视图;
图2是本发明第一实施例的预铸节块立体视图;
图3是图2中AA’剖面的剖视图;
图4是本发明第一实施例的节块桥柱立体视图;
图5是对应图4的立体分解图;
图6是对应图4的局部立体分解图;
图7为本发明第一实施例的预铸节块排列示意图;
图8为本发明第一实施例的预铸节块排列示意图;
图9为本发明第二实施例的预铸节块立体视图;
图10是图9中BB’剖面的剖视图;
图11为本发明第二实施例的预铸节块排列示意图;
图12为本发明第二实施例的预铸节块排列示意图;
图13为本发明第三实施例的预铸节块立体视图;
图14是图13中CC’剖面的剖视图。
【附图标记说明】
11、30 基础
13、21、41、51 预铸节块
15、22 柱顶节块
17 高拉力钢键
19、26 端锚
20 消能柱
21a、41a、51a 第一表面
21b、41b、51b 第二表面
211、411、511 穿孔
212、412 公母接合组
214、224、304、414、514 接合孔
217、227、417、517 剪力榫
23、43 受力元件
25、45 预力元件
41c 开口端
413、513 凹板
415、515 翼板
416、516 剪力钉
A1 第一部
A2 第二部
A3 第三部
H1 深度
H2 高度
S1 第一节块层
S2 第二节块层
S3 第三节块层
S4 第四节块层
S5 第五节块层
S6 第六节块层
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。但需注意的是,以下附图均为简化的示意图,附图中的元件数目、形状及尺寸可依实际实施状况而随意变更,且元件布局状态可更为复杂。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
[实施例1]
请参阅图2及图3,图2为本发明第一实施例的预铸节块立体视图,而图3为图2中AA’剖面的剖视图。本实施例的预铸节块21包含第一表面21a、相对于第一表面21a的第二表面21b、多个穿孔211、及多个公母接合组212,其中穿孔211自第一表面21a朝第二表面21b延伸,以连通第一表面21a与第二表面21b,且每一公母接合组212分别包括一接合孔214及一剪力榫217,所述接合孔214形成于第一表面21a,以作为母接合单元,而所述剪力榫217则设置于第二表面21b,且自第二表面21b延伸凸出,以作为公接合单元。于本实施例中,该预铸节块21为一体成型的钢筋混凝土节块,且所述穿孔211分别对应所述钢筋混凝土(RC)型式的剪力榫217,其一端延伸贯穿所述剪力榫217,而另一相反端则于第一表面21a处构成所述接合孔214,以供后续所述的受力元件或预力元件得以穿设其中。为方便下文详细叙述,在此将穿孔211贯穿剪力榫217的区域定义为第一部A1,而穿孔211贯穿节块主体的区域分别定义有第二部A2及第三部A3,其中穿孔211的第三部A3即为接合孔214。如图3所示,穿孔211的第一部A1及第二部A2孔径小于第三部A3孔径,且由于穿孔211的第三部A3作为接合孔214,故穿孔211的第三部A3具有与剪力榫217外周缘相符的孔径,且其孔深度H1优选为与剪力榫217突出于第二表面21b的高度H2大致相同,或接合孔214的孔深度H1略大于剪力榫217的高度H2,俾使相同的两预铸节块间可经由剪力榫217完全嵌合于接合孔214中的方式相互接合,以抵抗结构振动时产生的剪力作用。简言之,接合孔214与剪力榫217优选为分别具有互补的凹陷及凸出构形,且两者相互密合,以避免结构振动时,预铸节块间的相对位移过大。此外,接合孔214与剪力榫217的截面形状并不限于图所示的圆形,其亦可变化为正方形、六角形等形状。
接着,请参阅图4至6,图4为本实施例预铸节块21及柱顶节块22堆叠于基础30上的立体视图,图5及6则分别为对应图4的立体分解图及局部立体分解图。本实施例是以积木式堆叠方式于Z轴方向上依序堆叠第一节块层S1、第二节块层S2、第三节块层S3、第四节块层S4、第五节块层S5及第六节块层S6于基础30上,并使受力元件23及预力元件25于Z轴方向上贯穿第一至第六节块层S1-S6,以构成实心柱状的消能柱20,最后再于第六节块层S6上接置柱顶节块22,即完成本实施例的节块桥柱。在此,本实施例的第一至第六节块层S1-S6使用如图2-3所示的预铸节块21,且柱顶节块22的一表面上同样设有剪力榫227,其中剪力榫227的构型与预铸节块21的剪力榫217相同,并同样设有穿孔(图未示),以供受力元件23及预力元件25穿设其中。本实施例所示的六层结构柱体仅是为了示例性说明,其实际的柱体层数可依实际需求变化设计,并不局限于此。
如图4及5所示,基础30作为消能柱20的底部支撑,其截面尺寸大于第一至第六节块层S1-S6的层截面尺寸,其中该基础30具有接合孔304,且接合孔304的构型与预铸节块21的剪力榫217相符,使预铸节块21的剪力榫217得以嵌合于基础30的接合孔304中。同样地,如图5及6所示,第二至第六节块层S2-S6中每一预铸节块21的剪力榫217皆分别与其下一层节块层中两相邻的预铸节块21的接合孔214相互嵌合,以达成节块层间的接合,而柱顶节块22的剪力榫227则与第六节块层S6中所有预铸节块21的接合孔214相互嵌合,以使柱顶节块22稳固地接置于消能柱20的顶部。据此,由于每上一层节块层的预铸节块21横跨下一层节块层的两相邻预铸节块21间的界面,因此可避免节块层中的预铸节块21发生错动。请再同时参阅图7至8,图7为本实施例第一、第三及第五节块层S1、S3、S5中预铸节块21的X-Y断面排列示意图,图8为本实施例第二、第四及第六节块层S2、S4、S6中预铸节块21的X-Y断面排列示意图,其中用于表示该穿孔中设有受力元件23的示意符号,◎则用于表示该穿孔中设有预力元件25,而○用于表示该穿孔中未设有受力元件23或预力元件25。如图5至8所示,本实施例第一至第六节块层S1-S6分别皆包括八个预铸节块21,且受力元件23及预力元件25分别穿设于外围预铸节块21的不同穿孔211中,以在Z轴方向上串接第一至第六节块层S1-S6,并贯穿基础30的接合孔304及柱顶节块22的剪力榫227,其中该受力元件23采用连续主筋,其更经由灌浆步骤而形成连续的握裹主筋,俾以提供强度与消能能力,而预力元件25则是使用施以少量预力的预力钢键,其穿埋于基础30的一端利用预力端锚(图未示)固定于基础30,另一边则在柱顶施加预力后,通过端锚26(如图4及5所示)固定所述预力元件25,且未施以灌浆步骤,俾以提供结构变形后的自复位能力。在此,本实施例图2至8所示的每一预铸节块的剪力榫、接合孔及穿孔个数及设置位置、节块层层数、节块层中的节块个数及排列方式、受力元件及预力元件的设置方式皆仅为了作示例性说明,本领域人士皆可依实际需求变化设计,并不限于图所示的设置方式。
[实施例2]
请参阅图9,其为本发明第二实施例的预铸节块立体视图。如图9所示,本实施例的预铸节块41具有第一表面41a、相对于第一表面41a的第二表面41b、多个穿孔411、及多个公母接合组412,其中每一公母接合组412包括一接合孔414及剪力榫417,所述接合孔414形成于第一表面41a,以作为母接合单元,而所述剪力榫417则设置于第二表面41b,且自第二表面41b延伸凸出,以作为公接合单元,同时所述穿孔411自第一表面41a延伸至第二表面41b,并与接合孔414及剪力榫417分开设置(即穿孔411未贯穿剪力榫417)。在本实施例中,该预铸节块41设置非RC型式的接合孔414及剪力榫417,以作为公母接合组,然该预铸节块41亦可经由一体成型的方式,形成钢筋混凝土(RC)型式的接合孔414及剪力榫417,以作为本实施例另一实施方式。下文将以非RC型式的接合孔414及剪力榫417实施方式做进一步说明。
请参阅图10,其为图9中BB’剖面的剖视图。如图10所示,所述接合孔414通过在第一表面41a处设置多个凹板413所形成,其中所述凹板413在第一表面41a处形成一开口端41c,并自第一表面41a朝第二表面41b垂直延伸一深度H1,以形成接合孔414,而剪力榫417则自第二表面41b延伸凸出一高度H2,且其一端固定在节块主体。在此,接合孔414具有与剪力榫417外周缘相符的孔径,且其孔深度H1优选为与剪力榫417突出于第二表面41b的高度H2大致相同,或接合孔414的孔深度H1略大于剪力榫417的高度H2,俾使相同的两预铸节块间可经由剪力榫417完全嵌合于接合孔414中的方式相互接合,以抵抗结构振动时产生的剪力作用。此外,所述凹板413的开口端41c周围更分别连接一翼板415,且翼板415上更设有剪力钉416,以加强凹板413埋设于节块RC主体中的固定度。在本实施例中,凹板413、翼板415、剪力钉416及剪力榫417优选为钢制材料,即接合孔414可由钢制凹槽所形成,而剪力榫417可为钢棒型式,然此具体举例仅为作示例性说明,其材料不限于此。
据此,本实施例可通过图9及10所示的预铸节块41,堆叠出具有多层节块层结构的柱体。请同时参阅图11-12,图11及12为本实施例预铸节块41的两种排列方式示意图,其中用于表示穿孔中设有受力元件43的示意符号,◎用于表示穿孔中设有预力元件45,而○用于表示穿孔中未设有受力元件43或预力元件45,●则用于表示剪力榫417。在此,图11所示的节块X-Y断面排列方式可用来堆叠出第一、第三、第五、第七...等奇数层节块层,而图12所示的节块X-Y断面排列方式可用来堆叠出第二、第四、第六...等偶数层节块层;同样地,图11所示的节块X-Y断面排列方式亦可用来堆叠出第二、第四、第六...等偶数层节块层,而图12所示的节块X-Y断面排列方式则可用来堆叠出第一、第三、第五、第七...等奇数层节块层。据此,每一偶数节块层的预铸节块41的剪力榫417皆可与其下一层奇数节块层的预铸节块41的接合孔414相互嵌合,以堆叠出中空柱体,其中由于上下节块层的预铸节块以交错方式堆叠,故可提高预铸节块的横向连结效益。此外,受力元件43及预力元件45如图11-12所示,分别穿设于预铸节块41的不同穿孔411中,以垂直串接所有节块层,其中受力元件43更经由灌浆步骤,以形成连续的握裹主筋,俾可提供强度与消能能力,而预力元件45则施以少量预力,且未施以灌浆步骤,俾可提供柱体变形后的自复位能力。在此,本实施例图9至12所示的每一预铸节块的剪力榫、接合孔及穿孔个数及设置位置、节块个数及排列方式、预力钢键及连续主筋的设置方式皆仅为了作示例性说明,本领域人士皆可依实际需求变化设计,并不限于图所示的设置方式。
[实施例3]
请参阅图13及14,图13为本发明第三实施例预铸节块的立体视图,而图14为图13中CC’剖面的剖视图。本实施例的预铸节块51与实施例2所述的预铸节块41大致相同,不同处在于,本实施例在组立时再将剪力榫517固定于上层预铸节块51的第二表面51b处,并经由剪力榫517与下层预铸节块(图未示)的接合孔嵌合。
详细地说,如图14所示,本实施例的预铸节块51在第一表面51a及第二表面51b处皆设有多个凹板513,而剪力榫517则在预铸节块51组立时再通过螺纹(图未示)锁至预铸节块51第二表面51b处的凹板513中,据此,本实施例的预铸节块51在第一表面51a处具有凹板513所形成的接合孔514,而第二表面51b处则具有锁合在凹板513中的剪力榫517。在此,本实施例预铸节块51的其他构件(即穿孔511、翼板515、剪力钉516等)与实施例2所述大致相同,故在此不再赘述。
总结以上实施例,本发明通过积木概念开发一种新式柱体结构快速施工法,其不仅可应用在桥柱系统中,亦适用于形成任何建筑的柱体结构,具有模块化、轻便性、快速施工、低冲击性且符合实务需求等优点。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种预铸节块,其包含一第一表面、一相对的第二表面、多个穿孔、及多个公母接合组,其中所述穿孔自该第一表面朝该第二表面延伸,以连通该第一表面与该第二表面,且每一所述公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,该剪力榫自该第一表面及该第二表面中的其中一表面延伸突出,以作为公接合单元,而该接合孔则形成于该第一表面及该第二表面中的另一表面,以作为母接合单元。
2.如权利要求1所述的预铸节块,其特征在于,该剪力榫与该接合孔分别具有互补的凸出及凹陷构形。
3.如权利要求1所述的预铸节块,其特征在于,该剪力榫为钢筋混凝土型式。
4.如权利要求3所述的预铸节块,其特征在于,所述穿孔的至少一者对应该剪力榫,且其一端延伸贯穿该剪力榫,而其另一相反端则构成该接合孔。
5.如权利要求1所述的预铸节块,其特征在于,该剪力榫为钢棒型式。
6.如权利要求5所述的预铸节块,其特征在于,该接合孔由一钢制凹槽所构成。
7.一种预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,包含堆叠成一柱体的多层节块层,且第N层节块层中的一预铸节块与第N-1层节块层中至少两相邻的预铸节块相互榫接,并通过多个公母接合组达成所述节块层间的接合,其中N为2以上的整数,且每一所述公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,而所述预铸节块以该剪力榫嵌入该接合孔的方式相互堆叠。
8.如权利要求7所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,该剪力榫与该接合孔分别具有互补的凸出及凹陷构形。
9.如权利要求7所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,所述节块层堆叠成实心柱体或中空柱体。
10.如权利要求7所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,每一所述节块层分别包含多个如权利要求1所述的预铸节块。
11.如权利要求10所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,该剪力榫为钢筋混凝土型式。
12.如权利要求11所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,所述穿孔的至少一者对应该剪力榫,且其一端延伸贯穿该剪力榫,而其另一相反端则构成该接合孔。
13.如权利要求10所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,该剪力榫为钢棒型式。
14.如权利要求13所述的预铸节块的积木式堆叠结构,其特征在于,该接合孔由一钢制凹槽所构成。
15.一种具有积木式堆叠结构的消能柱,其包含:
多层节块层,其堆叠成一柱体,且第N层节块层中的一预铸节块与第N-1层节块层中至少两相邻的预铸节块相互榫接,并通过多个公母接合组达成所述节块层间的接合,其中N为2以上的整数,且每一所述公母接合组分别包含一剪力榫及一接合孔,而所述预铸节块以该剪力榫嵌入该接合孔的方式相互堆叠;
多个受力元件,其是在所述节块层的堆叠方向上贯穿所述节块层;以及
多个预力元件,其是在所述节块层的堆叠方向上贯穿所述节块层。
16.如权利要求15所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,该剪力榫与该接合孔分别具有互补的凸出及凹陷构形。
17.如权利要求15所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,所述节块层堆叠成实心柱体或中空柱体。
18.如权利要求15所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,每一所述受力元件是一连续主筋。
19.如权利要求15所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,每一所述预力元件是一预力钢键。
20.如权利要求15所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,每一所述节块层分别包含多个如权利要求1所述的预铸节块,且所述受力元件及所述预力元件贯穿所述穿孔。
21.如权利要求20所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,该剪力榫为钢筋混凝土型式。
22.如权利要求21所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,所述穿孔的至少一者对应所述剪力榫,且其一端延伸贯穿该剪力榫,而其另一相反端则构成该接合孔。
23.如权利要求20所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,该剪力榫为钢棒型式。
24.如权利要求23所述的具有积木式堆叠结构的消能柱,其特征在于,该接合孔由一钢制凹槽所构成。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460793A (zh) * 2017-08-10 2017-12-12 中建空列(北京)工程设计研究院有限公司 悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法
CN109778678A (zh) * 2019-01-30 2019-05-21 北京工业大学 一种模块化预制装配钢筋混凝土空心桥墩构造及拼装方法
CN109881573A (zh) * 2019-04-01 2019-06-14 西南交通大学 一种装配式空心板桥构造
CN110847018A (zh) * 2019-11-12 2020-02-28 山东交通学院 一种装配式混凝土桥墩及其施工方法
CN111005307A (zh) * 2019-12-17 2020-04-14 中国矿业大学 一种快捷砌筑钢筋混凝土墩柱及其施工方法
CN111041978A (zh) * 2019-12-11 2020-04-21 郑州第二市政建设集团有限公司 一种抗震墩柱结构

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6786808B2 (ja) * 2016-02-03 2020-11-18 株式会社大林組 コンクリート構造物
JP6786809B2 (ja) * 2016-02-03 2020-11-18 株式会社大林組 ブロック及びコンクリート構造物
CN108127770B (zh) * 2017-07-14 2023-08-22 上海公路桥梁(集团)有限公司 构件预制模具
CN108487048A (zh) * 2018-04-13 2018-09-04 福州大学 一种钢管混凝土柱-软钢消能部件组合箱形截面高墩结构
CN108396641B (zh) * 2018-04-28 2023-06-06 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 预制拼装桥墩接头结构
AU2018213970B2 (en) * 2018-08-06 2020-09-03 Plithos Renewables Pty Ltd A novel method for constructing modular poles.
CN109024248A (zh) * 2018-08-10 2018-12-18 苏交科集团股份有限公司 自动嵌入式节段预制墩柱结构及连接方法
JP7250406B2 (ja) * 2019-02-19 2023-04-03 株式会社奥村組 橋脚および橋脚の施工方法
CN110258312B (zh) * 2019-07-16 2024-03-22 中铁二院工程集团有限责任公司 节段装配式墩柱的结构连接段及其设计方法、施工方法
TWI745832B (zh) * 2020-01-14 2021-11-11 財團法人國家實驗研究院 環型補強結構
WO2021237102A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 Blaine Miller Bridge support system
US20230160196A1 (en) * 2021-11-23 2023-05-25 Optima, Inc. Modular habitable structures, and associated systems and methods
CN115467250B (zh) * 2022-10-21 2024-04-16 中交路桥建设有限公司 一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473985A (en) * 1982-04-30 1984-10-02 Terence Hunt Building block
CN101634134A (zh) * 2008-07-21 2010-01-27 株式会社大宇建设 利用预制混凝土砌块组装的钢筋混凝土墩及其施工方法
CN101956425A (zh) * 2010-09-13 2011-01-26 路明 积木式建筑系统、元件和组装方法
CN104153287A (zh) * 2014-07-07 2014-11-19 上海应用技术学院 具有自复位能力的节段拼装混凝土框架桥墩系统及方法
CN104321493A (zh) * 2012-03-30 2015-01-28 范登贝姆普特专利公司 建筑块、以及有待应用在这样的建筑块中的插入件

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2241169A (en) * 1937-12-08 1941-05-06 Yokes Otto Building construction
US2929236A (en) * 1955-03-29 1960-03-22 Steward Construction Company Building wall construction
FR2044973A5 (zh) * 1969-05-27 1971-02-26 Sonectro
JPS5948553A (ja) * 1982-09-10 1984-03-19 高橋 嬉文 ホゾ・ホゾ穴及補強筋兼用のパイプ入りブロツク
US4953280A (en) * 1987-06-03 1990-09-04 Gifford-Hill & Company, Inc. Method of manufacturing prestressed concrete culverts
JPH059999A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Shimizu Corp コンクリートブロツクおよびその施工方法
JPH06341112A (ja) * 1993-06-02 1994-12-13 Mitsui Constr Co Ltd 橋脚施工方法
AUPN033194A0 (en) * 1994-12-30 1995-01-27 Jannock Limited Dry stackable masonry unit and methods of manufacture and use
US6088987A (en) * 1995-12-21 2000-07-18 Simmons; Scott Modular building materials
US5615529A (en) * 1996-03-12 1997-04-01 Johnson; Jan C. Border blocks for tree and shrub decoration
US20070245673A1 (en) * 1997-09-08 2007-10-25 Dominic Cerrato Flexible interlocking wall system
US5987840A (en) * 1998-05-28 1999-11-23 Leppert; Jeffrey K. Self-aligning block
MXPA01003110A (es) * 1998-09-25 2003-07-14 J Altemus Armin Ladrillo hueco de intertrabado bidireccional.
US6588168B2 (en) * 2001-04-17 2003-07-08 Donald L. Walters Construction blocks and structures therefrom
US6571525B2 (en) * 2001-08-01 2003-06-03 J. David Coleman Construction block
JP2003328375A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 San Buresu:Kk 擁壁の小口壁
US6799405B2 (en) * 2003-01-06 2004-10-05 Del R. Gilbert Masonry unit and masonry system, and method of use
JP2004270400A (ja) * 2003-03-12 2004-09-30 Jfe Engineering Kk 柱脚構造及びプレキャストセグメント
EP1740783A1 (en) * 2004-04-29 2007-01-10 Keystone Retaining Wall Systems, Inc. Wall block system
US7854573B2 (en) * 2005-05-11 2010-12-21 New Technology Resources, Inc. Landscaping products including continuous chamber mass confinement cells and methods of use thereof
JP4651509B2 (ja) * 2005-11-09 2011-03-16 三井住友建設株式会社 柱状構造物
US8061095B2 (en) * 2008-06-20 2011-11-22 Larry Bucheger Wall system
US8096808B2 (en) * 2008-08-06 2012-01-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Alternative steel and concrete target
US8464482B2 (en) * 2009-08-04 2013-06-18 Brice C. Raynor Sectioned precast deck footings/ piers
CN102905767B (zh) * 2011-01-31 2015-10-07 塑源(香港)有限公司 构件块及构件块紧固件
CA2778096A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-27 Coobs Canada Ltd. Modular building blocks with interlocking reinforcement rods
EP2758611A2 (en) * 2011-08-09 2014-07-30 Tie-Cast Systems, Inc. Masonry reinforcement system
US8720130B2 (en) * 2011-08-19 2014-05-13 Mark R. Weber Leveling block for a wall construction system
CN203668815U (zh) * 2013-11-27 2014-06-25 江苏省交通科学研究院股份有限公司 一种混凝土预制节段拼装桥墩
CN203961051U (zh) * 2014-05-26 2014-11-26 湖南大学 一种预应力蝴蝶形砌块砌体剪力墙

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473985A (en) * 1982-04-30 1984-10-02 Terence Hunt Building block
CN101634134A (zh) * 2008-07-21 2010-01-27 株式会社大宇建设 利用预制混凝土砌块组装的钢筋混凝土墩及其施工方法
CN101956425A (zh) * 2010-09-13 2011-01-26 路明 积木式建筑系统、元件和组装方法
CN104321493A (zh) * 2012-03-30 2015-01-28 范登贝姆普特专利公司 建筑块、以及有待应用在这样的建筑块中的插入件
CN104153287A (zh) * 2014-07-07 2014-11-19 上海应用技术学院 具有自复位能力的节段拼装混凝土框架桥墩系统及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107460793A (zh) * 2017-08-10 2017-12-12 中建空列(北京)工程设计研究院有限公司 悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法
CN107460793B (zh) * 2017-08-10 2019-08-02 中建空列(北京)工程设计研究院有限公司 悬挂空铁拼装化区间结构体系及其施工方法
CN109778678A (zh) * 2019-01-30 2019-05-21 北京工业大学 一种模块化预制装配钢筋混凝土空心桥墩构造及拼装方法
CN109881573A (zh) * 2019-04-01 2019-06-14 西南交通大学 一种装配式空心板桥构造
CN110847018A (zh) * 2019-11-12 2020-02-28 山东交通学院 一种装配式混凝土桥墩及其施工方法
CN111041978A (zh) * 2019-12-11 2020-04-21 郑州第二市政建设集团有限公司 一种抗震墩柱结构
CN111005307A (zh) * 2019-12-17 2020-04-14 中国矿业大学 一种快捷砌筑钢筋混凝土墩柱及其施工方法

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