CN1113138C - 建筑砌块、墙壁结构以及建造基脚或墙壁的方法 - Google Patents

建筑砌块、墙壁结构以及建造基脚或墙壁的方法

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Abstract

一种干砌墙建筑物系统包括多层建筑砌块(36)，建筑砌块通过拱顶块(1)端部对端部地连接起来。每个砌块包括侧部壁(37)、端部壁(38)、至少一个垂直的空腔(39)或狭槽(39)、在端部壁上表面(22)上的至少一个第一凹槽(40)、以及在端部壁下表面(23)上的至少一个第二凹槽(41)，这种布置和结构使得当一个砌块砌筑在另一砌块上时，砌块的凹槽以及所述至少一个空腔或狭槽可以对齐，以提供水平和垂直的填充通道(42，43)内部网络，填充通道可以填充可固化材料，以便密封砌块之间的接缝并提供在砌块的相应层之间的载荷支承载体。本发明也公开一种制造砌块的方法。

Description

建筑砌块、墙壁结构以及建造基脚或墙壁的方法
技术领域
本发明涉及一种由诸如建筑砌块的建筑构件建造墙壁和基脚的方法，并且尤其涉及圬工砌块和具有由圬工砌块建造的墙壁的建筑物。
背景技术
已经提出了用于建筑物建造的许多不同形式的圬工砌块，并且它们通常制成带有周边壁，周边壁具有穿过其中的孔。砌块在砌入墙壁中时通常是交错地被砌筑，也就是说，使在交替排中的砌块相对于邻接排中的砌块位移半个砌块的距离，并且通常设置有灰缝。
这种砌块具有重量轻的优点并且比砖的成本低。此外，在交错的砌块建筑结构中，需要用于支承砌块的水平地基以确保砌块之间正确的对齐。而且，砌块需要按照严格的公差进行制造，否则砌块的交错变得十分困难。
建筑砌块通常是通过机器制造的，该机器将湿的混凝土混合物捣实在模具中并同时使模具和/或在模具下的平台振动。正如所容易理解的那样，这种技术导致模具磨损和破损，而且由新模具制造的产品在尺寸上不会与以后制造的产品相同。由于这个问题，当砌筑多层砌块时就会出现困难。
澳大利亚专利No.AU-A-24868/95描述了一种用圬工砌块建造墙壁的方法，砌块具有通向砌块外部的端部孔，该方法包括如下步骤：大体上以端部对端部的邻接关系布置砌块，使得孔毗连并且相互相对；通过用于穿过开口的插件或榫钉连接砌块并使它们一部分可接受地位于相应的孔中，以便将砌块相互相对地保持在所要求的位置；在另一砌块之上对齐地设置其它的砌块。
尽管上述方法已经证明是满意的，我们仍然认为对于这种系统的许多方面可以进行许多改进，并且本发明的目的就是提供这种改进。
由于内在的强度局限，称作“干砌墙”的砌块系统迄今为止具有有限的应用。这种系统通常仅用于单层结构。
发明内容
本发明的一个目的是提供具有改进的结构和承载方面能力的干砌墙建筑物系统。
本发明的其它目的和优点将从以下通过示例给出的描述中变得更加明显。
根据本发明的第一方面，提供一种建筑砌块，它包括侧部壁；在其上具有垂直拱顶块狭槽的端部壁，每个垂直拱顶块狭槽具有入口部分和加宽的后续部分；至少一个垂直的空腔或狭槽；在端部壁上表面上的至少一个第一凹槽，它沿着整个宽度方向延伸贯穿砌块；以及在端部壁下表面上的至少一个倒置的第二凹槽，它沿着整个宽度方向延伸贯穿砌块并且进入砌块的侧部壁，这种布置和结构使得当成层地一个砌块砌筑在另一砌块上并且通过在拱顶块狭槽中放置拱顶块使砌块的端部壁连接起来时，砌块的凹槽以及所述至少一个空腔或狭槽可以被对齐，以提供水平和垂直的填充通道内部网络，填充通道可以填充可固化材料，以便密封砌块之间的接缝并提供在砌块的相应侧和端壁层之间的载荷支承载体。
所述至少一个第一凹槽大体上是U形的。
所述至少一个倒置的第二凹槽由一个中心脊分隔。
可以在侧部壁的上部外边缘设置水平搭接边缘，一个叠置砌块的侧部壁的突缘可以相对水平搭接边缘固定。
砌块可以具有在其端部壁上的至少一个垂直附属凹槽。
砌块可以具有在其端部壁上的两个间隔开的垂直附属凹槽。
砌块可以具有在其端部壁上的拱顶块狭槽。
根据本发明的另一方面，提供一种墙壁结构，它包括多层如前面所述的建筑砌块，建筑砌块处于端部对端部的邻接关系并包括固定在砌块的拱顶块狭槽中的拱顶块。
墙壁结构可以包括设置在砌块中对齐的空腔和凹槽内的垂直和/或水平钢质加强部件。
在墙壁结构中水平设置的通道和垂直设置的空腔可以被灌浆。
每个拱顶块包括一个细长的中间翼缘和设置在翼缘相对边缘上的腹部，所述每个腹部包括多个从翼缘侧部延伸的肋，并且从最外部肋开始，这些肋的深度逐渐减小。
拱顶块的翼缘的表面是不规则的。
每个拱顶块的翼缘表面的不规则性至少部分地通过一组延伸的突出部来形成。
每个拱顶块的翼缘表面的不规则性至少部分地通过一组凹入部来形成。
根据本发明的又另一方面，提供一种建造基脚或墙壁的方法，包括：
(a)砌筑如前面所述砌块的第一层；
(b)将拱顶块插入在建筑构件毗连的开有狭槽的端部中，以使砌块对齐；以及
(c)在第一层上砌筑建筑构件的另一层、并将拱顶块插入毗连的建筑构件的开有狭槽的端部中，使得拱顶块部分地伸入第一层以及部分地伸入第二层。
拱顶块与建筑构件的深度大约相同，并且在拱顶块放置在狭槽中时，拱顶块全部深度的大约一半从狭槽伸出。
水平和/或垂直加强部件可以铺设在所选择的砌块层中。
在多层砌块中垂直设置的空腔或狭槽和水平设置的通道可以被灌浆。
根据本发明的再一个方面，提供一种由粘结或其它可塑材料形成建筑构件的方法，它包括如下步骤：在一个模具箱中形成构件；在从模具箱中取出构件之前使模具箱的基部分离；以及在构件从模具箱中取出时重新支承所形成的构件。
当捣板与模具箱结合时使模具箱的基部分离。
模具箱基部的上表面可以设置有多个突出部分，它们用于成形建筑构件的底部。
突出部分在所形成构件的底部壁上形成纵向和/或横向凹槽。
模具箱基部可以用于在诸如砌块、壁板、铺砖等的建筑构件上形成功能性和/或装饰性的表面或形状。
附图说明
以下将参照附图对本发明的各个方面进行描述，其中：
图1是用于连接根据本发明一个方面的建筑砌块端部的拱顶块的上侧立体图；
图2、3、4和5分别是图1的拱顶块的端视图、横截面图、侧视图和平面图；
图6是用于根据本发明的一个系统的拱顶块和互补结构的建筑构件的立体图；
图7是根据本发明的另一方面的建筑砌块的立体图；
图8和图8a分别是使用图7的砌块的墙壁结构的立体图和横截面图；
图9、10和11分别是根据本发明的又另一方面的建筑砌块的侧视图、端视图和平面图；
图12和13是使用图9、10和11的砌块的灌浆墙壁结构的端视图和平面图；
图14、15、16和17是根据本发明的又另一些方面的建筑砌块的侧视图和立体图；
图18是根据本发明的又另一方面的墙角或连接砌块的立体图；
图19到19e是根据本发明的又另一方面的模具、模具箱和捣板头部结构的示意图。
具体实施方式
参照附图1-6，根据本发明的拱顶块由箭头1指出。拱顶块1包括总体由箭头2指出的细长中间翼缘2和总体由箭头3指出的腹部。每个腹部3包括多个肋4，肋4从翼缘2的两侧延伸并且从最外腹部开始深度逐渐减小。
翼缘的表面是不规则的，这种不规则是通过一组突出部5、凹入部6、小孔7和凹槽8来形成的。虽然这些方面中的某些方面有助于减小材料成本并有助于制造拱顶块的模制工艺，但细长的突出部5具有功能性的用途。
大体上由图6中的箭头9指出的建筑构件设置有端部壁10、侧部壁10a、顶部壁11和底部壁12。该建筑构件在尺寸上与标准的建筑砌块相同，在形状上是直线形的并可以包括空腔13。
从拱顶块1的翼缘2两侧延伸的突出部5的顶端之间的距离等于或稍微大于砌块的端部和/或侧部中由箭头15指出的狭槽的第一部分14的宽度。突出部5的交错排列可以确保如果狭槽15的第一部分14由于模具磨损或其它制造原因是不规则的而仍能保持与狭槽15的第一部分14的壁充分接触。类似地，如果狭槽15的第二部分的扩张壁16是不规则的，每个腹部3的间隔肋4将确保与壁16的充分接触。
砌块9的顶部壁和底部壁11，12分别设置有雄榫17和凹槽18，以便砌块嵌进另一砌块中并且易于放置在一个水平面上。拱顶块1确保砌块沿垂直平面对准，而雄榫和凹槽结构确保在水平面上对准。
在一个结构中设置有分支墙壁的情况下，可以在砌块9的侧部壁上设置插件1用的狭槽19。
每个拱顶块1的长度大约与每个砌块9的深度相同，并且如上所述，拱顶块被放置在毗连的砌块的狭槽中，使得它们被砌筑时每个拱顶块的大约一半长度延伸到砌块的每个层之上。
参照附图7至8a并根据本发明的又一方面，提供一种与图6的构件有一些相似但又有另外特征的建筑砌块。图7至8a示出并总体由箭头20指出的建筑构件设置有端部壁21、顶部壁22和底部壁23。建筑构件20在尺寸上与标准的建筑砌块相同，在形状上是直线形的并可以包括空腔24。该构件设置有总体由箭头25指出的狭槽，狭槽25与图6所示构件相关的所述狭槽相同，但在附图7至8a所示情况下，顶部壁22设置有两个纵向雄榫26，底部壁设置有两个纵向凹槽27。在顶部壁22上位于狭槽25两侧的是另外的凹槽28，并且砌块设置有一个中心分隔部29，在分隔部上可以设置另外的凹槽30。凹槽28，30使得水平加强部件可以放置在结构的所选择层中。
附图8和8a示出了根据本发明的一个包括砌筑在各层中的建筑构件20的墙壁结构，每个建筑构件具有通过诸如如上所述的拱顶块1的拱顶块与由水平加强部件35加强的建筑构件层连接的端部壁。加强部件35铺设在建筑构件的凹槽28，30中，并可采用灰浆或其它可塑材料嵌入在凹槽中。如图所示的墙壁结构也可以包括垂直加强部件或其它标准特征，诸如开口、过梁、结合梁等。
图8a示出了将水平加强部件35的端部结合在建筑构件的空腔中的一种简便方法。加强部件的毗连弯曲端部可以通过混凝土或灰浆或诸如硬化树脂的其它可塑材料嵌入在空腔中以确保在它们之间的连续性。端部可以被预先捆扎，尽管这被认为不是必要的。
附图9-13示出了根据本发明的建筑构件的另一实施例，总体由箭头36指出的砌块可以包括侧部壁37和端部壁38、至少一个垂直的空腔或狭槽39、一个在端部壁38上表面上的第一凹槽40以及在端部壁下表面上的一个或多个倒置的第二凹槽40。当建立墙壁结构时，空腔或狭槽以及凹槽可以被对齐以便形成总体由箭头42，43(参看图12和13)指出的水平和垂直填充通道的内部网络。
第一凹槽40可以大体上是U形的，而第二凹槽41可以是类似地形状并由一个脊44分开。
砌块36可以在侧部壁37的上部外边缘设置搭接边缘45，叠置的砌块突缘46可以相对搭接边缘被固定。
砌块36可以在端部壁38之间设置一个单独的垂直空腔47、在其端部壁上设置附属狭槽或沟槽48，并且与前述实施例相同，可以在端部壁38上设置拱顶块狭槽49。
当建立一个结构并且使通道42和43填充灰浆(图12和13)时，在砌块之间的所有接缝50和51都被灰浆所密封，并且在水平通道42中的灰浆提供砌块相应层之间的负荷支承载体。
拱顶块1(在图13中仅以大体轮廓线示出)可以用来连接砌块的端部。
采用建筑砌块和参照图9至18描述的方法的墙壁结构大大地优于现有的干砌墙结构，迄今为止的试验和工程报告已经显示在结构承载、风荷载、抗震性以及有关防火方面具有优越性。
在建筑工业中已知的是，现有的灌浆砌块墙壁的完整性由于糟糕的手艺以及使用不是所需标准的砂浆混合物而受到严重损害。本发明消除了这些问题并对于所谓的“干砌墙”方法提供了用于多层建筑物上的可能，而且所完成的墙壁可用作载荷支承和防飓风结构。
图9至13的砌块结构可以根据设计要求放置水平和垂直的加强杆52，53。
附图14和15显示了根据本发明的另一形式的砌块的顶部和侧部轮廓，砌块总体地以箭头54指出，该砌块具有一个单一的中心空腔55。顶部壁和底部壁56，57与图9至13的砌块相同地成型，并且在这种情况下一个单一的U形附属凹槽58设置在砌块的端部壁59上。也设置有一个拱顶块狭槽60。
图16和17示出了图14和15的砌块具有另外的分支墙壁附属凹槽61和拱顶块狭槽62，用于类似于参照图6所述方式连接一个分支墙壁(未示出)。
附图18示出了一个总体以箭头63指出的墙角砌块，它设置有与参照图14至17描述的拱顶块狭槽和附属凹槽类似的拱顶块狭槽和附属凹槽64，65，并且顶部壁和底部壁66，67也与图14至17的砌块的形状类似。墙角砌块63可以与图14至17的砌块一起作为一个砌块组单元，并可以与以上参照图9至13所述类似地采用砌筑砌块层的材料、灰浆和加强件。
全世界的大多数砌块制造机就基本组件和运行模式而言是非常相似的，因为砌块、铺砖等是在一个模具箱中形成的，形成砌块或铺砖的混凝土混合物由一个用于压缩混凝土混合物的捣板捣实。捣板和模具箱随后被取走，留下形成的砌块在托板上。托板和新制的产品随后移离模具头以便固化。以Besser和Columbia名义制造的这类机器分布于全世界。
现有砌块制造装置具有使直接接触的木制托盘严重磨损的缺点。由于这种磨损，需要经常性地更换托板。可替代的钢质托板非常昂贵并且十分地沉重，钢质托板的增加重量是大多数现有机器所不容许的。
托板的质量总是决定砌块底部的质量。如果砌块已经磨损，假定12个月磨损了3mm，那么，砌块高度将相应地增加。
根据本发明的又另一方面，提供一种在模具箱中形成建筑构件的方法，该方法包括如下步骤：在模具箱中形成构件；在从模具箱中取出构件之前移走模具箱的基部以及在构件从模具箱中取出时重新支承构件。
参照附图19和19e以及根据本发明的其它方面，一个总体以箭头67指出的模具箱可以包括单个或多个模具壳体68，并可以设置一个抛光的高度抗拉钢质基板69。在基板69上可以设置凹凸榫70，基板69可以根据需要水力地固定在模具壳体68上。
模具箱67可以填充可塑的混合物71并以现有方式被捣实和振动。
模具壳体68可被搬离基板69，使得形成的构件72悬在模具中。托板73随后可以移动到模具箱67下方。模具箱随后被放下来以便将构件72放置在托板73上。托板73随后被移到固化/干燥工位或位置。该过程被重复进行。
当形成的构件72在基板69取走之后被悬着时，它保留在模具壳体68中。这使得托板73可以替代模具的基板69，形成的构件随后被取出。当正放置托板时，在形成的构件72的顶部壁及侧部壁与模具的侧部及捣板74之间的吸力和水分相结合使得形成的构件保持在位。
诸如建筑砌块的构件具有相当大的深度和与模具箱侧部接触的较大表面区域。如果正形成的构件深度较小，诸如铺砖或砖块，可以通过在构件顶部壁和捣板74之上的区域中形成一个局部压力顶部空间来增大“吸力”。
图19至19e的特定装置的操作的顺序如下：
图19
模具壳体68和基板69结合在一起。
图19a
混合好的混合物71填充到模具箱67中基板69上。
图19b
捣板74压出砌块顶部壁的轮廓并使整个单元被振动。
图19c
模具壳体68和捣板74带着完好无损的混合物71向上移动并与基板69分离。
图19d
一个被输送的托板73插入到基板69的上部并使模具壳体和捣板撤走。
图19e
捣板74升高并使形成的砌块留在托板上，托板可以随后被取出，以便进行所形成的砌块的固化。整个过程重复地进行。
参照图19至19e描述的装置和方法具有如下显著的优点：
1、该方法不仅可以使纵向凹槽或凹入部形成在建筑构件的底部，而且使得凹槽和凹入部与纵向凹槽成直角。
2、可以一致地获得更加精确高度的砌块、砖块或铺砖。
3、由于托板仅需要用于支承和移走形成的产品，磨损和破损将是最小的。可以使用廉价的木质托板，因此可以大大地节省制造费用和托板成本。
尽管仅通过示例对本发明的各个方面进行了描述，但应理解的是，在不脱离本发明权利要求所限定范围的情况下，可以对本发明进行修改和增添。

Claims (15)

1、一种建筑砌块，它包括侧部壁；在其上具有垂直拱顶块狭槽的端部壁，每个垂直拱顶块狭槽具有入口部分和加宽的后续部分；至少一个垂直的空腔或狭槽；在端部壁上表面上的至少一个第一凹槽，它沿着整个宽度方向延伸贯穿砌块；以及在端部壁下表面上的至少一个倒置的第二凹槽，它沿着整个宽度方向延伸贯穿砌块并且进入砌块的侧部壁，这种布置和结构使得当成层地一个砌块砌筑在另一砌块上并且通过在拱顶块狭槽中放置拱顶块使砌块的端部壁连接起来时，砌块的凹槽以及所述至少一个空腔或狭槽可以被对齐，以提供水平和垂直的填充通道内部网络，填充通道可以填充可固化材料，以便密封砌块之间的接缝并提供在砌块的相应侧和端壁层之间的载荷支承载体。
2、如权利要求1所述的建筑砌块，其特征在于，所述至少一个第一凹槽大体上是U形的。
3、如权利要求1所述的建筑砌块，其特征在于，所述至少一个倒置的第二凹槽由一个中心脊分隔。
4、如权利要求1或2所述的建筑砌块，其特征在于，具有在侧部壁的上部外边缘的水平搭接边缘和在侧部壁的上部内边缘的凸起部分，一个叠置砌块的侧部壁的突缘可以相对水平搭接边缘和凸起部分被固定。
5、如权利要求4所述的建筑砌块，其特征在于，具有在其端部壁上的凹槽，所述凹槽部分地凹入所述侧部壁。
6、一种墙壁结构，它包括多个如权利要求1所述的建筑砌块层，并包括设置在砌块中对齐的空腔和凹槽内的垂直和/或水平钢质加强部件。
7、如权利要求6所述的墙壁结构，其特征在于，在墙壁结构中水平设置的通道和垂直设置的空腔被灌浆。
8、如权利要求6所述的墙壁结构，其特征在于，每个拱顶块包括一个细长的中间腹部和设置在腹部相对边缘上的翼缘，所述每个翼缘包括多个从腹部侧部延伸的肋，并且从最外部肋开始，这些肋的深度逐渐减小。
9、如权利要求6所述的墙壁结构，其特征在于，拱顶块的腹部的表面是不规则的。
10、如权利要求9所述的墙壁结构，其特征在于，每个拱顶块的腹部表面的不规则性至少部分地通过一组延伸的突出部来形成。
11、如权利要求9所述的墙壁结构，其特征在于，每个拱顶块的腹部表面的不规则性至少部分地通过一组凹入部来形成。
12、一种建造基脚或墙壁的方法，包括：
(a)砌筑如权利要求1所述砌块的第一层；
(b)将拱顶块插入在建筑构件毗连的开有狭槽的端部中，以使砌块对齐；以及
(c)在第一层上砌筑建筑构件的另一层、并将拱顶块插入毗连的建筑构件的开有狭槽的端部中，使得拱顶块部分地伸入第一层以及部分地伸入第二层。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，拱顶块与建筑构件的深度大约相同，并且在拱顶块放置在狭槽中时，拱顶块全部深度的大约一半从狭槽伸出。
14、如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括在所选择的砌块层中铺设水平和/或垂直加强部件。
15、如权利要求12所述的方法，其特征在于，在多层砌块中垂直设置的空腔或狭槽和水平设置的通道被灌浆。
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