CN120573385B - 一种乐扣连接装配式箱体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种乐扣连接装配式箱体，涉及装配式水箱技术领域。所述箱体包括箱板、乐扣式压紧件、异形件、砼基础及橡胶止水带；其中异形件提供箱板之间的刚性连接，乐扣式压紧件与螺栓分别设置在箱板两侧，橡胶止水带设置在连接缝隙中；连接缝隙两侧的部件对橡胶止水带产生均匀的压力，以增强橡胶止水带的密封效果；橡胶止水带上设置多道凸起的条状结构，一方面进一步增强密封效果，另一方面起到对板间连接螺栓的隔离作用。本发明水箱箱板实现模块化、标准化的工厂预制，通过现场乐扣撬装式连接实现箱板与箱板之间、箱板与砼基础之间的密封连接，简化施工工序，缩短施工周期，提升工程效率，降低工程成本。

Description

一种乐扣连接装配式箱体

技术领域

本发明涉及装配式水箱技术领域，尤其涉及一种可撤卸重复循环利用的密封连接的装配式箱体。

背景技术

水箱作为水资源管理的重要设备，不仅能在水处理、储能等水资源利用中提供关键解决方案，还能在未来的智慧水务、海绵城市、现代建筑等新兴领域中发挥重要作用。

然而现有水箱的设置和使用在效率、环保、安全方面存在诸多问题。具体而言，现有水箱采用整体性设计、安装，不仅导致其安装需要耗费巨大的材料、时间、人力成本，而且水箱一但装成就无法进行再次调整，直至水箱材料老化导致渗漏，再进行整体性拆除重建，继而产生无法重复利用的拆除垃圾，造成对环境的不利影响。

随着科技发展，以及基础设施标准的提高，现有水箱的建设、安装模式中存在的问题变得更加凸显，亟需一种可撤卸，可重复循环利用的水箱。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种乐扣连接装配式箱体，可广泛应用于自来水、污水处理及灾害应对应急等诸多领域，该箱体采用模块化组装的方式，不仅节省制造、安装过程中的材料、时间、人力成本，还能够实现灵活增减容量、零损耗撤卸、可重复循环利用等技术效果。

所述箱体包括箱板、乐扣式压紧件、异形件、砼基础及橡胶止水带；

所述箱板采用折边平面板与梯形折弯板耦合而成；

箱板与箱板之间的连接部件包括：乐扣式压紧件、异形件、螺栓及橡胶止水带，其中异形件提供刚性连接，乐扣式压紧件与螺栓分别设置在箱板两侧，橡胶止水带设置在连接缝隙中；所述乐扣式压紧件与螺栓产生的压力使得所述连接缝隙两侧的部件在与橡胶止水带的接触面上对其产生均匀的压力，以进一步增强橡胶止水带的密封效果；

箱板与砼基础连接，使用砼基础作为水箱底板。

作为对本发明的进一步改进，所述折边平面板的厚度为2~8mm，其折边上设置有螺栓孔，所述梯形折弯板的厚度为2~4mm；根据箱板所处水深选择不同的厚度组合，且从箱体最底层到最顶层，二者的厚度之和逐渐减少。

作为对本发明的进一步改进，在箱板的梯形折弯板一侧设置加强板，其方向垂直于所述梯形折弯板的凹槽延伸方向，加强板的一侧边缘与梯形折弯板的梯形外轮廓吻合，加强板的两端与折边平面板的折边内侧吻合。

作为对本发明的进一步改进，所述折边平面板与所述梯形折弯板优先选用不锈钢材质。

作为对本发明的进一步改进，所述折边平面板的折边延伸方向与所述梯形折弯板的凹槽延伸方向平行；折边宽度不低于50cm，采用直角折边。

作为对本发明的进一步改进，所述乐扣式压紧件包括乐扣固定件及乐扣旋转件。

作为对本发明的进一步改进，所述乐扣固定件固定在箱板的折边平面板一侧。

作为对本发明的进一步改进，所述异形件可以选用折边的槽钢、H钢或I字钢；异形件上开有螺栓孔，且定距设置加强筋，所述加强筋的形状与异形件的横断面一致，加强筋的设置间距为0.3-1m。

作为对本发明的进一步改进，在箱板的梯形折弯板一侧采用螺栓对各箱板进行连接；其中，有折边的两个箱板边通过折边分别与异形件进行螺栓连接，无折边的箱板边先与异形件焊接连接，再将各焊接的异形件与第三个异形件进行螺栓连接，其中第三个异形件的长度不小于无折边的箱板边长度。

作为对本发明的进一步改进，在通过螺栓连接的部件之间设置橡胶止水带，所述橡胶止水带设置延其长度方向延伸的、分布在其宽度范围内的多道凸起的条状结构，螺栓位于所述凸起的条状结构之间。

作为对本发明的进一步改进，所述箱板与砼基础连接的方式为：箱板的折边平面板的折边通过螺栓与埋入砼基础内的底板H钢连接，再通过浇筑灌浆进行连接处封装。

作为对本发明的进一步改进，在所述箱板上设置抵消水箱内部水压力的预应力，所述预应力由与折边平面板相耦合的梯形折弯板中的梯形结构产生。本发明水箱箱板实现模块化、标准化的工厂预制，通过现场乐扣撬装式连接实现箱板与箱板之间、箱板与砼基础之间的密封连接，大大简化施工工序，缩短施工周期，提升工程效率，降低成本，同时通过箱体的零损耗撤卸，推动绿色减碳可持续发展。

附图说明

图1为箱板的梯形折弯板与平面板相耦合的示意图。

图2为乐扣式压紧件中的固定件与旋转件之间的关系示意图。

图3为箱板的正面（平面板面）拼装关系及乐扣式压紧件的位置示意图。

图4为箱板的反面（梯形折弯板面）拼装关系及螺栓连接的位置关系示意图。

图5为箱板拼装中螺栓与乐扣式压紧件的相对位置关系示意图。

图6为通过H钢将箱板与砼基础耦合的结构示意图。

图7为在凹槽传播的垂直方向与梯形折弯板耦合的加强板结构示意图。

图8为橡胶止水带结构示意图。

附图标记含义为：1箱板；1-1折边平面板；1-2梯形折弯板；2乐扣式压紧件；2-1乐扣固定件；2-2乐扣旋转件；3异形件；3-1加强筋；4螺栓；5砼基础；6底板H钢；7加强板；8橡胶止水带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，本发明将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1，在左视图中，本发明的箱板由折边平面板1-1与梯形折弯板1-2耦合在一起组成，且梯形折弯板1-2凸起与折边平面板1-1预留有一定的间距便于螺栓施工，折边平面板1-1的折边带有螺栓孔；如俯视图所示，箱板1延梯形折弯板凹槽延伸方向的左右两端分别焊接连接异形件3，且异形件3还需与箱板1的折边平面板1-1焊接成一个整体；如侧视图所示，在梯形折弯板1-2一侧，等距设置与梯形凹槽相耦合的加强板7，加强板的布置方向与梯形折弯板1-2的凹槽延伸方向垂直，且与梯形折弯板1-2的梯形外轮廓和折边平面板1-1的折边内侧焊接成一个整体。图1中所示的螺栓4用于与上下或左右相邻箱板之间的连接。

如图2：乐扣式固定件主要由两个部件组成，其一是用于固定在箱板的平面板面的乐扣固定件2-1，固定方式可以采用焊接方式，其二是用于旋转压紧两块箱板的乐扣旋转件2-2。

图3为上下及左右两两相邻的箱板1正面（即折边平面板面），各箱板通过等间距的乐扣式压紧件2相互连接在一起。

图4为上下及左右两两相邻的箱板1反面（即梯形折弯板面），各箱板通过异形件3、橡胶止水带8及螺栓4连接在一起。

异形件中每隔一定距离设置加强筋，加强筋填充在异形件的横断面内，加强筋的设置间距不大于1m，优选间距为0.3-0.5m。折边槽钢的两个折边需开有不小于10mm的螺栓孔，用于与相邻的部件连接。

上下箱板之间的连接结构为：将折边平面板1-1的折边与异形件3连接，连接方式为使用螺栓4连接，在连接界面设置橡胶止水带8。

左右箱板之间的连接方式为：将箱板左右两侧焊接设置的异形件3分别与第三个异形件连接，连接方式为使用螺栓4连接，在连接界面设置橡胶止水带8，所述第三个异形件的长度贯穿若干箱板的高度，为连接的箱板提供整体刚度和稳定性。

如图5所示：箱板在安装时，其正面为接触水一面，其反面是背水一面。相邻的箱板之间是通过异形件3连接在一起。在异形件3两侧与上下箱板之间均设有橡胶止水带8。在箱板的背水一面，异形件3、橡胶止水带8及与其相邻的箱板1之间通过螺栓连接在一起，以确保箱板正面的乐扣式压紧件2在压紧时，反面的箱板与异形件3之间不会因此而张开口，可助力乐扣式压紧件2将相邻箱板压紧，实现密封不漏水。在水箱底部，折边平面板1-1的折边通过螺栓4与埋入砼基础5内的底板H钢6连接在一起，形成一个整体，这样就可以充分利用砼基础5作为底板，就可以取消水箱的底板。

同时，箱板的梯形折弯板1-2在安装时，其梯形折弯板凹槽延伸方向是与地面相平行的，这就为其在不同水深设置不同厚度提供了必要条件。

设置在背水一面的梯形折弯板1-2，可以通过其梯形结构产生的弹性势能，对与其耦合的折边平面板1-1施加预应力，该预应力为使箱板1向水箱内部拱起的弯矩，此预应力能够抵消水箱内部的水压对箱板1产生的向外的压力，而且此预应力均匀施加在接触水的折边平面板1-1上，能够起到维持箱板1的形状、结构稳定的效果。此为本发明使用折边平面板1-1与梯形折弯板1-2相耦合结构产生的创造性技术效果之一。

如图6所示：通过箱板1的折边平面板1-1的折边通过螺栓4与埋入砼基础5内的底板H钢6连接在一起，形成一个整体，可充分利用砼基础5作为底板，通过二次浇筑灌浆的方式，便可形成止水效果，避免装配式水箱的内部水从箱板的平面板折边与砼基础5之间外渗。

如图7所示：鉴于箱板的梯形折弯板1-2的厚度通常都是≤折边平面板1-1的厚度，且单块的长度较长，因此需一定的间距（通常1.5~4m）之间需设置有加强板7进行加强。加强板7的一侧的边缘与梯形折弯板1-2的梯形外轮廓吻合，呈左视图中所示的锯齿状，加强板的两端与折边平面板1-1的折边内侧吻合。加强板可以采用焊接方式与箱板1连接。

图8所示为异形件3与其相邻的箱板1之间设置橡胶止水带8，图中显示橡胶止水带8的横截面，通过截面上的凸起，可以看出，橡胶止水带8延着其长度方向设置多道凸起结构。当乐扣式压紧件2与螺栓4共同将所需连接的部件压紧时，该凸起结构在压力作用下与其所接触的部件实现紧密结合，达到完全密封的效果。图8所示螺栓孔设置于凸起之间，因凸起结构的完全密封效果而完全与水隔离。

本发明的技术效果包括：

1、提升工程效率，降低成本：

快速安装：通过模块化设计，预制组件可在工厂标准化生产，现场仅需拼装，可大幅缩短施工周期（相比传统现浇水箱可节省50%以上时间）。

减少人工依赖：简化施工流程，降低对技术工人的需求，尤其适用于偏远地区或紧急工程。

节约成本：工厂化生产减少材料浪费，运输和安装成本更低，综合成本比传统水箱降低20%-30%。

2、增强灵活性与适应性：

模块化扩容：可根据需求灵活增减容量，适应社区、工厂、灾后重建等不同场景。

地形适应性强：组件轻量化设计便于复杂地形运输安装，解决传统水箱在山区、海岛等地的施工难题。

多场景应用：适用于临时供水（工地、活动）、应急救灾（如洪涝、地震后的快速供水）、农业灌溉等场景。

3、推动绿色可持续发展：

材料环保：采用不锈钢、高分子复合材料等可回收材质，减少对环境的污染。

节能减碳：生产过程中碳排放较传统工艺降低15%-30%。

长寿命与低维护：耐腐蚀、防渗漏设计可延长使用寿命（达30年以上），可减少资源重复投入。

Claims (10)

1.一种乐扣连接装配式箱体，其特征在于：所述箱体包括箱板（1）、乐扣式压紧件（2）、异形件（3）、砼基础（5）及橡胶止水带（8）；

所述箱板（1）采用折边平面板（1-1）与梯形折弯板（1-2）耦合而成；

箱板（1）与箱板（1）之间的连接部件包括：乐扣式压紧件（2）、异形件（3）、螺栓（4）及橡胶止水带（8），其中，

异形件（3）提供刚性连接，所述异形件（3）选用折边的槽钢、H钢或I字钢，异形件上开有螺栓孔；

乐扣式压紧件（2）与螺栓（4）分别设置在箱板两侧，橡胶止水带（8）设置在连接缝隙中；所述乐扣式压紧件（2）与螺栓（4）产生的压力使得所述连接缝隙两侧的部件在与橡胶止水带（8）的接触面上对其产生均匀的压力，以进一步增强橡胶止水带（8）的密封效果；

箱板（1）与砼基础（5）连接，使用砼基础（5）作为水箱底板。

2.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述折边平面板（1-1）的厚度为2~8mm，其折边上设置有螺栓孔，所述梯形折弯板（1-2）的厚度为2~4mm；根据箱板（1）所处水深选择不同的厚度组合，且从箱体最底层到最顶层，二者的厚度之和逐渐减少。

3.根据权利要求2所述的箱体，其特征在于，在箱板（1）的梯形折弯板（1-2）一侧设置加强板（7），其方向垂直于所述梯形折弯板（1-2）的凹槽延伸方向，加强板（7）的一侧边缘与梯形折弯板（1-2）的梯形外轮廓吻合焊接成一个整体，加强板（7）的两端与折边平面板（1-1）的折边内侧吻合焊接成一个整体。

4.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述折边平面板（1-1）的折边延伸方向与所述梯形折弯板（1-2）的凹槽延伸方向平行；折边宽度不低于50cm，采用直角折边。

5.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述乐扣式压紧件（2）包括乐扣固定件（2-1）及乐扣旋转件（2-2）。

6.根据权利要求5所述的箱体，其特征在于，所述乐扣固定件（2-1）固定在箱板（1）的折边平面板（1-1）一侧。

7.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述异形件（3）上定距设置加强筋（3-1），所述加强筋（3-1）的形状与异形件的横断面一致，加强筋（3-1）的设置间距为0.3-1m。

8.根据权利要求7所述的箱体，其特征在于，在箱板（1）的梯形折弯板（1-2）一侧采用螺栓对各箱板进行连接；其中，有折边的两个箱板边通过折边分别与异形件（3）进行螺栓连接，无折边的箱板边先与异形件（3）焊接连接，再将各焊接的异形件（3）与第三个异形件（3）进行螺栓连接，其中第三个异形件（3）的长度不小于无折边的箱板边长度。

9.根据权利要求8所述的箱体，其特征在于，在通过螺栓连接的部件之间设置橡胶止水带（8），所述橡胶止水带（8）设置延其长度方向延伸的、分布在其宽度范围内的多道凸起的条状结构，螺栓（4）位于所述凸起的条状结构之间。

10.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述箱板（1）与砼基础（5）连接的方式为：箱板（1）的折边平面板（1-1）的折边通过螺栓（4）与埋入砼基础（5）内的底板H钢（6）连接，再通过浇筑灌浆进行连接处封装。