CN211873406U - 预制混凝土空心墙体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于装配式建筑技术领域，特别设计一种预制混凝土空心墙体结构。预制混凝土空心墙体结构包括墙板Ⅰ、墙板Ⅱ、空腔限位套管及连接固定装置，其中墙板Ⅰ和墙板Ⅱ平行设置，墙板Ⅰ和墙板Ⅱ上相对应地均设有多个定位孔，并且相对应的定位孔之间设有空腔限位套管；连接固定装置穿过墙板Ⅰ和墙板Ⅱ上相对应的定位孔及空腔限位套管，将墙板Ⅰ和墙板Ⅱ连接为一体。墙板Ⅰ和墙板Ⅱ的定位孔内设有墙板厚度控制环，墙板Ⅰ和墙板Ⅱ分别与其内的墙板厚度控制环浇注为一体。本实用新型的两侧墙板平行生产，工艺简单，工效大幅度提升；无需二次养护问题，降低了能耗；减少了不必要空腔内配筋，降低产品造价。

Description

预制混凝土空心墙体结构

技术领域

本实用新型属于装配式建筑技术领域，特别设计一种预制混凝土空心墙体结构。

背景技术

随着建筑工业化进程的迅速发展，混凝土预制构件的需求量逐年提升。装配式建筑中，剪力墙结构占比最大，技术最复杂。现有规范中，剪力墙分为两种：实心剪力墙及空心剪力墙(又称双面叠合剪力墙、空心墙)。

空心墙也叫装配整体式双面叠合剪力墙，由内外页墙及空腔组成，在工厂预制成型，运抵施工现场空腔内配置连接钢筋并浇筑混凝土，使得墙体结构上下、左右充分连接，形成建筑的竖向受力体系。同实心剪力墙相比，空心墙具有制作方便、连接可靠、抗震性能优异、易于安装等优点。

国内外现有的空心墙结构形式及生产工艺：

利用桁架筋翻转插入式：制作单层钢筋网片；钢筋网铺设于墙板模具内，再敷设桁架筋；浇筑混凝土，养护成型后，形成带桁架筋的单片墙板；将桁架筋墙板利用翻转设备进行翻转，使得桁架筋7所在墙板面朝下，对准底层墙板；此时底层墙板刚刚浇筑完毕混凝土，在混凝土硬化前上层墙板的桁架筋7插入底层墙板混凝土中。(插入深度一般20mm左右，因为国内规范要求单片墙板的厚度只有50mm--60mm)，两层墙板再一起养护成型，最终成为空心墙体，如图1所示。

利用桁架筋翻转插入式的缺陷是：设备复杂，投资巨大；程序复查，必须先后成型，生产效率低下；二次共同养护，浪费能耗；翻转插入时，上层板极易凹陷，使得空心墙尺寸不准；插入时如遇石子，容易造成两墙板开裂；脱模、起吊困难，如设置起吊点，也只能是插入方式，制作难度大，受力不稳。由于两片墙体只靠桁架筋插入混凝土固定，锚固力很低，运输、吊装过程极易破坏，且无法修复；空腔浇筑混凝土时，极易涨模；内腔至少有一面是不能做粗糙面的，因为两片墙板合拢后混凝土还需要振捣密实，此时已经无法制作粗糙面，空腔后浇混凝土容易产生分层，这是国家规范严格禁止的；增加桁架筋，成本严重提升，另外不能生产带保温层的空心墙。

利用焊接钢筋网片翻转插入式：制作双层钢筋网片，即通过连接筋8先把两片墙体的受力钢筋网连接在一起，形成两层钢筋骨架；钢筋网铺设于墙板模具内；再浇筑混凝土，养护成型后，形成带外露钢筋网片的单片墙板，即：另外一片墙板的受力钢筋网于本片墙板形成了一体；再将墙板利用翻转设备进行翻转，使得外露钢筋网所在墙板面朝下，对准底层墙板；此时底层墙板刚刚浇筑完毕混凝土，在混凝土硬化前上层墙板的钢筋网整体插入底层墙板混凝土中；两层墙板再一起养护成型，最终成为空心墙体，如图2所示。

利用焊接钢筋网片翻转插入式的缺陷：钢筋网制作工艺复杂，设备投资大(两片墙的钢筋网预先焊接在一起)；先后成型，二次养护，浪费能源；成型精度难以保证，整片钢筋网插入，砂石阻挡很难达到预定埋深；合拢时，上层板凹陷严重；内腔不能形成粗糙面，两片墙板，至少有一片墙板侧面不能出筋，因为插入的那片钢筋网只能比混凝土范围小，即网片不能超出模具范围。这样在应用中，侧面墙板连接效果大打折扣，即损失了受力截面，必然是建筑成本上升；不能生产带保温层的空心墙体。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提高一种预制混凝土空心墙体结构，以克服现有预制混凝土空心墙体结构存在的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种预制混凝土空心墙体结构，包括墙板Ⅰ、墙板Ⅱ、空腔限位套管及连接固定装置，其中墙板Ⅰ和墙板Ⅱ平行设置，所述墙板Ⅰ和墙板Ⅱ上相对应地均设有多个定位孔，并且相对应的定位孔之间设有空腔限位套管；所述连接固定装置穿过所述墙板Ⅰ和墙板Ⅱ上相对应的定位孔及所述空腔限位套管，将所述墙板Ⅰ和墙板Ⅱ连接为一体。

所述墙板Ⅰ和所述墙板Ⅱ的定位孔内设有墙板厚度控制环。

所述墙板厚度控制环包括环体及设置于所述环体两端的端口平台，两端的端口平台之间的距离与其所在的所述墙板Ⅰ或所述墙板Ⅱ的厚度相同，所述空腔限位套管的两端分别与所述墙板Ⅰ和所述墙板Ⅱ内墙板厚度控制环的端口平台抵接。

所述墙板厚度控制环的环体为锥形结构，并且所述墙板Ⅰ和所述墙板Ⅱ内的墙板厚度控制环的小直径端相对应。

所述墙板Ⅰ和所述墙板Ⅱ均采用混凝土浇注而成，并且分别与其内的所述墙板厚度控制环浇注为一体。

所述空腔限位套管与所述墙板Ⅰ或所述墙板Ⅱ内的所述墙板厚度控制环为一体式结构。

所述连接固定装置包括限位螺杆和限位螺母，所述限位螺杆包括依次连接的螺帽、直段及固定端，其中螺帽容置于所述墙板Ⅰ或所述墙板Ⅱ上的墙板厚度控制环内，所述直段插设于所述空腔限位套管内，所述固定端与所述限位螺母螺纹连接，所述限位螺母容置于所述墙板Ⅱ或所述墙板Ⅰ的墙板厚度控制环内。

所述墙板Ⅰ和所述墙板Ⅱ的相对应的浇注面为粗糙面；所述墙板Ⅰ或所述墙板Ⅱ的浇注面设有保温层。

本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型设备投资少，见效快；可轻松利用现有设备进行改造。

本实用新型的两侧墙板平行生产，工艺简单，工效大幅度提升；无需二次养护问题，降低了能耗；减少了不必要空腔内配筋，降低产品造价；解决了内腔粗糙面问题，与空腔现浇混凝土更好，消除了墙体受力安全隐患；解决了墙板侧面出筋问题，使整体受力更加充分，降低了工程造价；提高了空心墙体整体精度问题，使建筑物整体更能满足美观要求；空心墙浇筑前不易开裂、涨模，解决了吊装、转运难问题；可制作带保温的空心墙体。

附图说明

图1为现有技术中利用桁架筋翻转插入式制作的空心墙的结构示意图；

图2为现有技术中利用焊接钢筋网片翻转插入式制作的空心墙的结构示意图；

图3为本实用新型中预制混凝土空心墙体结构的示意图；

图4为图3中I处剖视图；

图5为本实用新型中墙板厚度控制环的结构示意图；

图6为本实用新型中限位螺杆的结构示意图；

图7为本实用新型中限位螺母的结构示意图；

图8为本实用新型中空腔限位套管的结构示意图；

图9为本实用新型中墙板的结构示意图。

图中：1为墙板厚度控制环，101为端口平台，102为下口，103为上口，104为环体，2为限位螺杆，201为螺帽，202为直段，203为固定端，3为限位螺母，301为螺母体，302为固定腔，4为空腔限位套管，401为管体，402为中孔，5为墙板Ⅰ，6为墙板Ⅱ，7为桁架筋，8为连接筋。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图3-4所示。本实用新型提供的一种预制混凝土空心墙体结构，包括墙板Ⅰ5、墙板Ⅱ6、空腔限位套管4及连接固定装置，其中墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6平行设置，墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6上相对应地均设有多个定位孔，并且相对应的定位孔之间设有空腔限位套管4；连接固定装置穿过墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6上相对应的定位孔及空腔限位套管4，将墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6连接为一体。

本实用新型的实施例中，墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6的定位孔内设有墙板厚度控制环1。如图5所示，墙板厚度控制环1包括环体104及设置于环体104两端的端口平台101，两端的端口平台101之间的距离H与其所在的墙板Ⅰ5或墙板Ⅱ6的厚度相同，空腔限位套管4的两端分别与墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6内墙板厚度控制环1的端口平台101抵接。

进一步地，墙板厚度控制环1的环体104为锥形结构，包括下口102和上口103，上口103的直径小于下口102的直径。墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6内的墙板厚度控制环1的小直径端相对应，即上口103相对应，如图4所示。

墙板厚度控制环1由金属、塑料、陶瓷等硬质材料制成，为喇叭形状。墙板厚度控制环1与墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6可浇注为一体，永久镶嵌于墙板内，也可局部拆解。此环为预制标准件，其高度H即为空心墙单面墙板的设计厚度。

进一步地，墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6的相对应的浇注面为粗糙面，以提高现浇层的剪切力。墙板Ⅰ5或墙板Ⅱ6的浇注面可设置保温层，以提高墙体的保温效果。

如图4所示，连接固定装置包括限位螺杆2和限位螺母3，限位螺杆2和限位螺母3组成限位螺栓组。限位螺杆2穿过墙板Ⅱ6或墙板Ⅰ5上的墙板厚度控制环1及空腔限位套管4后与限位螺母3连接，限位螺母3容置于墙板Ⅰ5或墙板Ⅱ6上的墙板厚度控制环1内。

如图4、图6所示，本实施例中，限位螺杆2包括依次连接的螺帽201、直段202及固定端203，其中螺帽201容置于墙板Ⅱ6上的墙板厚度控制环1内，其外形与墙板厚度控制环1的内腔相适应；直段202插设于空腔限位套管4内，固定端203与限位螺母3螺纹连接，限位螺母3容置于墙板Ⅰ5的墙板厚度控制环1内。螺帽201的外观轮廓与墙板厚度控制环1的腔体一致，其与直段202可一体，也可分体组合。直段202同时承受拉力作用及剪力作用；固定端203套丝螺纹或其他方式与限位螺母3临时固定。

限位螺杆2由高强度材料，如金属、塑料等制成，具有相应的抗拉及抗剪切强度，其作用是临时固定两片墙板，形成空心墙体，空心墙施工完毕(即空腔填满混凝土并达到设计强度要求)，限位螺栓组拆除再重复利用，限位螺栓组同时兼做空心墙体吊点。

如图7所示，限位螺母3包括螺母体301及设置于螺母体301中心的固定腔302，固定腔302与限位螺杆2的固定端203螺纹配合。螺母体301的外表面为锥形结构，且与墙板厚度控制环1的锥形环体104相适应，以保证精确、紧密固定。

限位螺母3由高强材料制作，连接限位螺杆2形成限位螺栓组，可拆卸。螺母体301的外形轮廓与墙板厚度控制环1的腔体一致，使用时亦与其紧密接触。固定腔302套丝或其他方式与限位螺杆2的固定端203连接。

如图8所示，空腔限位套管4为空心的圆柱体结构，包括管体401及设置于管体401内的中孔402，中孔402与限位螺杆2的直段202配合。

空腔限位套管4由金属、陶瓷、塑料、橡胶等材质制作，为厚壁圆管，其左右端分别与墙板厚度控制环顶紧连接，其长度即为空心墙体内腔厚度，与限位螺栓组配合，能充分保证空心墙体稳定性及设计精度，永久浇筑与墙体内。管体401除支撑限位外，还起保护限位螺杆2的作用，主要是防止限位螺杆2与混凝土浇筑一起，难以拆卸；中孔402保证限位螺杆2顺利通过，拆装方便。

进一步地，空腔限位套管4也可与墙板厚度控制环1可设置为一体式结构，以便提高墙体的整体强度。

如图9所示，墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6内按设计要求设置多点位的墙板厚度控制环1，墙板厚度控制环1与墙板Ⅰ5和墙板Ⅱ6浇注为一体式结构。

一种如上述实施例中预制混凝土空心墙体结构的施工工艺，包括以下几个步骤：

步骤1)制备墙板：

在模台上支墙板侧模：根据设计图纸，在普通模台上支墙板侧模，圈定好墙板的外形尺寸，即：混凝土浇筑范围。侧模一般为钢模，以磁力固定在模台表面；

根据设计好的墙板厚度控制环点位，在模台上安装墙板厚度控制环1：根据墙板大小，预先设计好墙板厚度控制环点位，点位一般要对称布置，方便组对安装；点位间距根据力学计算决定，主要考虑限位螺杆的剪切力即抗拉力，也可形成标准化布点，如纵横间距均为固定数值，方便标准化生产；根据设计好的墙板厚度控制环点位，在模台上安装墙板厚度控制环1；

铺设钢筋网片和预埋件：根据设计图纸要求进行，如果设计墙板侧面出筋，即钢筋伸出侧模，则只需要侧模开孔即可；预埋件包括脱模水平起吊埋件、线盒、线管埋件、开洞等，预埋件一般绑扎在钢筋网片上或固定在模台表面，严防混凝土浇筑振捣时移位；

混凝土浇筑，浇注厚度为墙板厚度控制环1的高度：常规做法，浇筑时一般需要振捣，以保证混凝土密实；浇筑厚度按设计要求进行，操作的控制点为侧模及墙板厚度控制环1，尤其在墙板厚度控制环1周边，要抹平刮净，保证精度；

通过拉毛形成粗糙面：混凝土凝固前进行拉毛，一般根据混凝土预先配比及经验进行；拉毛过早，混凝土会回复原状，起不到效果；拉毛过迟，混凝土已凝固，进行不了，拉毛深度及面积根据设计规定进行；

墙板养护：按设计及规范要求进行，为提高效率，一般采取蒸汽养护；

拆除侧模，完成单片墙板成品：到达规定养护时间即可拆除墙板侧模，此时墙板的钢筋网、混凝土、预埋件、墙板厚度控制环1都已形成一体；单片墙板成品的墙板厚度控制环1上口面为粗糙面，吊装埋件也位于该面；

起吊备用：由于空心墙一般均为两片墙板对称布置，因此，同型号墙板批量生产即可。

步骤2)空心墙组对成型：

设置夹具平台，夹具平台垂直竖起且可移动：该夹具平台简单设计为四周夹紧墙板，可垂直竖起，竖起后可平移；

组对前墙板检查：主要检查墙板厚度控制环1上是否有混凝土残渣，残渣要清理干净，否则影响空心墙体精度；

对称竖起：将需要组对的两片墙板分别平放于夹具平台之上，粗糙面朝上，对称竖起；

在一片墙板的厚度控制环1内分别穿好限位螺杆2；

将空腔限位套管4套在限位螺杆2上；

夹具平台平移组对，此时空腔限位套管4的两端顶住了厚度控制环1，形成空心墙内腔，墙体厚度达到设计要求；

将限位螺母3与限位螺杆2连接，使两片墙板和空腔限位套管4锁紧，形成空心墙体，此时限位螺母3容置于另一片墙板的厚度控制环1内。

吊装、储存、运输：空心墙成品一般需要竖起储存、运输，不但节省空间，而且倒运操作方便。吊点位是在限位套管处，但主要受力的是限位螺栓，其抗剪强度(即直径大小)是经过计算设计的。实际操作时，可以用吊钩直接吊，也可以用扁担形式深入空腔起吊。

步骤3)现场施工安装，现场施工安装的步骤是：

空心墙体就位，按设计要求绑钢筋，支现浇构件侧模，并做好与空心墙板的封堵，以防漏浆；

在空心墙体的空腔内浇筑混凝土，其它现浇构件(柱或边缘墙体)与空心墙体之空腔一并浇筑混凝土，并振捣；

养护成型：按规范执行；

脱侧模，此时空心墙内现浇混凝土已于两层墙板融为一体，并与周边构件形成了建筑的竖向受力结构体系；

将限位螺栓组可拆除，重复利用；如果内腔有保温层，则必须拆除；

封堵洞口：按设计要求以专用浆料封堵。

带保温层空心墙体(空心三明治墙体)结构及施工工艺：

支侧模、放钢筋、按厚度控制环、各种预埋件、浇筑混凝土、养护成型等程序于空心墙操作一样。不同的是混凝土墙板内需要安放保温层连接件，该连接件一般是不锈钢或FRP增强塑料件，以防产生冷桥。另外，空腔限位套管4需要加长，任何一侧不得支顶于保温层上，必须两侧紧密支顶与混凝土墙板厚度控制环1上。限位螺杆2需要与空腔限位套管4同步加长，即增加保温层厚度。

施工完毕，限位螺栓组必须拆除，否则内、外页混凝土墙形成组合结构，易变形、开裂，专业设计规定除外。其余做法、工序同普通空心墙。

本实用新型提供了一种结构简单、方便灵活的钢筋混凝土空心墙体生产方式，同时对国内现有的存量生产设施也能轻松改进，真正实现社会效益、经济效益双丰收。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，包括墙板Ⅰ(5)、墙板Ⅱ(6)、空腔限位套管(4)及连接固定装置，其中墙板Ⅰ(5)和墙板Ⅱ(6)平行设置，所述墙板Ⅰ(5)和墙板Ⅱ(6)上相对应地均设有多个定位孔，并且相对应的定位孔之间设有空腔限位套管(4)；所述连接固定装置穿过所述墙板Ⅰ(5)和墙板Ⅱ(6)上相对应的定位孔及所述空腔限位套管(4)，将所述墙板Ⅰ(5)和墙板Ⅱ(6)连接为一体。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板Ⅰ(5)和所述墙板Ⅱ(6)的定位孔内设有墙板厚度控制环(1)。

3.根据权利要求2所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板厚度控制环(1)包括环体(104)及设置于所述环体(104)两端的端口平台(101)，两端的端口平台(101)之间的距离与其所在的所述墙板Ⅰ(5)或所述墙板Ⅱ(6)的厚度相同，所述空腔限位套管(4)的两端分别与所述墙板Ⅰ(5)和所述墙板Ⅱ(6)内墙板厚度控制环(1)的端口平台(101)抵接。

4.根据权利要求3所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板厚度控制环(1)的环体(104)为锥形结构，并且所述墙板Ⅰ(5)和所述墙板Ⅱ(6)内的墙板厚度控制环(1)的小直径端相对应。

5.根据权利要求2所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板Ⅰ(5)和所述墙板Ⅱ(6)均采用混凝土浇注而成，并且分别与其内的所述墙板厚度控制环(1)浇注为一体。

6.根据权利要求2所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述空腔限位套管(4)与所述墙板Ⅰ(5)或所述墙板Ⅱ(6)内的所述墙板厚度控制环(1)为一体式结构。

7.根据权利要求2所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述连接固定装置包括限位螺杆(2)和限位螺母(3)，所述限位螺杆(2)包括依次连接的螺帽(201)、直段(202)及固定端(203)，其中螺帽(201)容置于所述墙板Ⅰ(5)或所述墙板Ⅱ(6)上的墙板厚度控制环(1)内，所述直段(202)插设于所述空腔限位套管(4)内，所述固定端(203)与所述限位螺母(3)螺纹连接，所述限位螺母(3)容置于所述墙板Ⅱ(6)或所述墙板Ⅰ(5)的墙板厚度控制环(1)内。

8.根据权利要求1所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板Ⅰ(5)和所述墙板Ⅱ(6)的相对应的浇注面为粗糙面。

9.根据权利要求1所述的预制混凝土空心墙体结构，其特征在于，所述墙板Ⅰ(5)或所述墙板Ⅱ(6)的浇注面设有保温层。

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