CN115748623A

CN115748623A - 一种预制无筋装配式沟渠

Info

Publication number: CN115748623A
Application number: CN202211547051.7A
Authority: CN
Inventors: 黄锐敏; 何春保; 孙道元; 余轶凡; 陈俊发
Original assignee: Guangdong Tianyun Concrete Co ltd; South China Agricultural University
Current assignee: Guangdong Tianyun Concrete Co ltd; South China Agricultural University
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-03-07

Abstract

本发明涉及一种预制无筋装配式沟渠，包括多段沿着沟渠走向依次拼接的拼接单元；拼接单元包括两块侧板、一块底板、至少两根连接杆；侧板的底部设有插块，底板上设有插槽，插块插入插槽内从而将侧板和底板连接；底板的一端设有凸块，另一端设有凹槽，凸块卡入相邻底板的凹槽中从而将两块相邻的底板连接；连接杆的两端设有卡块，侧板的上边缘设有卡槽，卡块卡入卡槽中从而连接杆架设在两块侧板之间；侧板、底板、连接杆的材料均采用高强高性能混凝土材料。本发明适合工厂生产，现场工作量较小，现场拼接施工简便快捷，环境污染小，材料用量少，节能环保，属于装配式建筑结构技术领域。

Description

一种预制无筋装配式沟渠

技术领域

本发明涉及装配式建筑结构，具体涉及一种预制无筋装配式沟渠。

背景技术

现有农田水利水沟设计和建造，有的以砖块或石材为主要原料，水泥砂浆为粘结材料，通过人工砌筑而成；还有的采用钢筋混凝土结构现浇而成，以上两种工艺施工时存在很多不足：(1)现场施工工作量大，材料消耗大，现场往往残留大量的砖块、混凝土或水泥浆等建筑垃圾，污染环境，节能环保效果相对较差；(2)采用砖材人工砌筑，野外劳动强度大，人工成本高；(3)采用钢筋混凝土结构，绑扎钢筋、支模板、浇筑和养护混凝土的顺序依次进行施工，工期长；(4)由于材料、人工和工期的综合影响，单位工程造价较贵。

为了加快施工进度，节约工程造价，满足节能减排和快速化农田水利建设的要求，改进传统的结构形式和设计施工理念，设计一种新型的装配式水沟势在必行。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种预制无筋装配式沟渠，改变传统的水沟设计施工模式，满足适合工厂预制、现场工作量小、施工速度快、造价低、节能环保的要求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种预制无筋装配式沟渠，包括多段沿着沟渠走向依次拼接的拼接单元；拼接单元包括两块侧板、一块底板、至少两根连接杆；侧板的底部设有插块，底板上设有插槽，插块插入插槽内从而将侧板和底板连接；底板的一端设有凸块，另一端设有凹槽，凸块卡入相邻底板的凹槽中从而将两块相邻的底板连接；连接杆的两端设有卡块，侧板的上边缘设有卡槽，卡块卡入卡槽中从而连接杆架设在两块侧板之间；侧板、底板、连接杆的材料均采用高强高性能混凝土。采用这种结构后，第一，采用高强高性能混凝土，具有抗拉强度高，耐久性能好的特点，材料用量大幅度减少，重量轻，造价低；第二，工厂能批量预制且能较精准的控制水沟的制作质量；第三，采用拼插的安装方式，工人现场安装工作量小，劳动强度不大，施工速度大大加快，大幅度减少现场施工时间，简化施工工序，可加快农田水利建设。第四，由于现场工作量小，无砂浆或水泥拌制施工，对环境污染小。

作为一种优选，插块为立方体形，插槽为立方体形；插块的厚度与侧板的厚度相同，从而插块与侧板齐平；每块侧板至少设有两块插块。采用这种结构后，工厂在预制过程中不需要制作太复杂的模具，在两侧板与底板对应部分分别制作插块和插槽，即可实现现场的简单拼接；基于高强高性能混凝土较高的抗拉和抗折强度，在不需要太厚的结构尺寸情况下，两侧板能承受较大的水土压力；两侧板与底板连接处拼接结构设计相对简单，现场拼接简便快捷。

作为一种优选，凸块为大端朝外的梯形，凹槽为小口朝外的梯形；凸块的厚度与底板的厚度相同，从而凸块与底板齐平；每块底板至少设置两块凸块，凸块的数量与凹槽相同。采用这种结构后，底板能严丝合缝地咬合在一起，保证底板在水、土压力作用下不发生相对滑移；相比于传统的预留后浇带的方式，该方式仅需少量的现场灌浆以填补一些由于尺寸偏差出现的缝隙；满足抗弯、抗剪和受压等结构受力安全要求。

作为一种优选，卡块的横截面为“T”字形，卡槽为“T”字形。

作为一种优选，连接杆的横截面为“T”字形，包括上方的翼板和下方的腹板；翼板的两边翼缘设有竖直贯穿的矩形缺口，腹板下端设有水平贯穿的矩形缺口，环绕三个矩形缺口形成“T”字形的卡块；矩形缺口的宽度与侧板的厚度相应，从而侧板的卡槽卡入矩形缺口中。采用这种结构后，基于高强高性能混凝土较高的抗拉强度，沟渠上方连接杆可以作为脚踏点，当连梁的作用，满足务农人员垮到沟渠对面；连接杆两端与侧板咬合，能增强侧板抵抗水、土压力的能力，减小两侧板由于水土压力发生倾倒或受力破坏的情况。

作为一种优选，侧板、底板的厚度均为1-2cm，连接杆的翼板、腹板的厚度均为1-2cm。

作为一种优选，侧板、底板、连接杆为预制件，沟渠通过现场拼接而成。

作为一种优选，沟渠下方保留为自然土沟面或采用硬化工艺。采用这种结构后，可以根据需要按照生态水沟布置，实现绿色环保的要求。

作为一种优选，侧板和底板之间、相邻侧板之间、相邻底板之间的连接缝隙处采用局部现场灌浆，满足连接的连贯性要求。

作为一种优选，对应沟渠的宽度，底板和连接杆均设置多种型号，一种底板型号对应一个底板宽度，一种连接杆型号对应一个连接杆长度。

本发明的原理是：在保证沟渠的整体性的前提下，通过设计一定厚度(1-2cm)和相应长宽(每节约1m长)尺寸的无筋高强高性能混凝土板块结构，在工厂进行预制生产。通过连接杆和底板来连接两侧的侧板，连接杆间距根据沟渠尺寸需要可以调整，同时水沟底面可以硬化或根据需要保留为自然土沟面，按照原生态水沟底面布置。同时通过现场缝隙灌浆完善水沟节段之间的连接，不但可以满足水沟节段连贯性的要求，而且通过直角接头和转弯接头的连接，允许水沟走向随自然条件的变化有一定的方向变化。由于实现结构的工厂预制，现场拼装，材料用量少，一次造价低，施工速度快，现场环境污染少，实现节能环保的目标。

本发明具有如下优点：

1.将沟渠拆分成侧板、底板和连接杆三个部分进行预制，适合工厂生产，现场工作量较小，现场拼接施工简便快捷，环境污染小，材料用量少，节能环保。

2.采用无筋的高强高性能材料，首创将高强高性能混凝土材料应用于预制沟渠，强度高，耐久性好。

3.本新型装配式水沟设计，施工速度快，成本低(较现有工艺降低30％以上)，可大大加快水田水利建设施工工期。

4.采用卡嵌式连接方式，相比螺钉螺母的连接方式更易于操作。

5.采用分型号的模块化设计和制作方案，通用性强，简化设计过程，简化施工过程。

附图说明

图1是一种预制无筋装配式沟渠的立体图。

图2是底板的立体图。

图3是侧板的立体图。

图4是连接杆的立体图。

图5为连接杆的一端卡块的结构示意图。

图6为转弯接头平面图。

图7为直角接头平面图。

其中，1为底板，2为侧板，3为连接杆，4为凸块，5为凹槽，6为插槽，7为插块，8为卡槽，9为矩形缺口，10为限位面。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

一种预制无筋装配式沟渠，包括多段沿着沟渠走向依次拼接的拼接单元；拼接单元包括两块侧板、一块底板、至少两根连接杆；侧板的底部设有插块，底板上设有插槽，插块插入插槽内从而将侧板和底板连接；底板的一端设有凸块，另一端设有凹槽，凸块卡入相邻底板的凹槽中从而将两块相邻的底板连接；连接杆的两端设有卡块，侧板的上边缘设有卡槽，卡块卡入卡槽中从而连接杆架设在两块侧板之间；侧板、底板、连接杆的材料均采用高强高性能混凝土材料(UHPC)。

插块为立方体形，插槽为立方体形；插块的厚度与侧板的厚度相同，从而插块与侧板齐平；每块侧板至少设有两块插块，本实施例为两块，沿着侧板的长度方向前后对称设置。

凸块为大端朝外的梯形，凹槽为小口朝外的梯形；凸块的厚度与底板的厚度相同，从而凸块与底板齐平；每块底板至少设置两块凸块，本实施例为两块，沿着底板的宽度方向左右对称设置，凸块的数量与凹槽相同。

卡块的横截面为“T”字形，卡槽为“T”字形。

连接杆的横截面为“T”字形，包括上方的翼板和下方的腹板；翼板的两边翼缘设有竖直贯穿的矩形缺口，腹板下端设有水平贯穿的矩形缺口，环绕三个矩形缺口形成“T”字形的卡块，如图5灰色部分所示；矩形缺口的宽度与侧板的厚度相应，本实施例中矩形缺口的宽度略大于侧板的厚度，从而便于现场安装，将侧板的卡槽卡入矩形缺口中，矩形缺口的两内侧形成限制连接杆相对于侧板沿着连接杆长度方向相对滑移的限位面，使得连接更为牢固，也可防止沟渠内水压力较大时两侧板发生向外的侧移，防止土压力的作用下两侧板发生向内的倾斜。

侧板、底板的厚度均为1-2cm，本实施例为1.5cm，连接杆的翼板、腹板的厚度均为1-2cm，本实施例为1.5cm。

侧板、底板、连接杆为预制件，沟渠通过现场拼接而成。

沟渠下方保留为自然土沟面或采用硬化工艺。

侧板和底板之间、相邻侧板之间、相邻底板之间的连接处采用局部现场灌浆，满足连接的连贯性要求。

对应沟渠的宽度，底板和连接杆均设置多种型号，一种底板型号对应一个底板宽度，一种连接杆型号对应一个连接杆长度。

施工过程如下：

(1)工厂预制侧板、底板、连接杆，运输至现场。

(2)在现场位置开挖沟渠槽，槽底采用自然土面上铺设10cm碎石垫层。

(3)垫层上先放置底板，再安装侧板，最后安装连接杆，完成一个拼接单元的装配。

(4)沿着沟渠走向依次完成多个拼接单元的装配，通过相邻底板之间的连接将相邻拼接单元连接。

(5)对于连接处采用局部缝隙现场灌浆，保证沟渠的整体性。

(6)沟渠两侧回覆土，构筑30cm左右宽度的土质田坎。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：包括多段沿着沟渠走向依次拼接的拼接单元；拼接单元包括两块侧板、一块底板、至少两根连接杆；侧板的底部设有插块，底板上设有插槽，插块插入插槽内从而将侧板和底板连接；底板的一端设有凸块，另一端设有凹槽，凸块卡入相邻底板的凹槽中从而将两块相邻的底板连接；连接杆的两端设有卡块，侧板的上边缘设有卡槽，卡块卡入卡槽中从而连接杆架设在两块侧板之间；侧板、底板、连接杆的材料均采用高强高性能混凝土。

2.按照权利要求1所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：插块为立方体形，插槽为立方体形；插块的厚度与侧板的厚度相同，从而插块与侧板齐平；每块侧板至少设有两块插块。

3.按照权利要求1所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：凸块为大端朝外的梯形，凹槽为小口朝外的梯形；凸块的厚度与底板的厚度相同，从而凸块与底板齐平；每块底板至少设置两块凸块，凸块的数量与凹槽相同。

4.按照权利要求1所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：卡块的横截面为“T”字形，卡槽为“T”字形。

5.按照权利要求4所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：连接杆的横截面为“T”字形，包括上方的翼板和下方的腹板；翼板的两边翼缘设有竖直贯穿的矩形缺口，腹板下端设有水平贯穿的矩形缺口，环绕三个矩形缺口形成“T”字形的卡块；矩形缺口的宽度与侧板的厚度相应，从而侧板的卡槽卡入矩形缺口中。

6.按照权利要求5所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：侧板、底板的厚度均为1-2cm，连接杆的翼板、腹板的厚度均为1-2cm。

7.按照权利要求1-6中任一项所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：侧板、底板、连接杆为预制件，沟渠通过现场拼接而成。

8.按照权利要求7所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：沟渠下方保留为自然土沟面或采用硬化工艺。

9.按照权利要求7所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：侧板和底板之间、相邻侧板之间、相邻底板之间的连接缝隙采用局部现场灌浆，满足连接的连贯性要求。

10.按照权利要求7所述的一种预制无筋装配式沟渠，其特征在于：对应沟渠的宽度，底板和连接杆均设置多种型号，一种底板型号对应一个底板宽度，一种连接杆型号对应一个连接杆长度。