CN218264288U - 一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，包括主身与榫卯，所述主身为定尺长条形，所述榫卯设于主身的一侧或二侧，主身的宽度与榫卯的宽度相等或为倍数关系；所述榫卯在型材主身一侧或两侧边线所设的锁榫长度的中心设有半圆孔，在两个型材的榫卯联锁拼装时形成供专备锁栓插入的锚固孔。本实用新型榫卯结构组合型材在应用于现有水利工程时，通过对应交叉、错位、对称、重叠等多种形式的榫卯错位拼装，使整体结构之间形成全方位的紧密联锁拼装结构，又由于全部采用同种材料拼装而成，解决了现有水利工程出现的开裂渗漏问题，并且拼装方便。

Description

一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材

技术领域

本实用新型涉及水利、交通基础工程建设，特别是涉及一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材。

背景技术

随着我国经济建设日新月异的技术发展与迫在眉捷的乡村振兴、改善民生的战略发展需要，跨城市与乡村的水利、交通建设，为继我国房地产开发之后的另一建筑领域。

现有的水利工程大都是通过钢筋、混凝土浇灌而成，大都是劳动力密集型施工，加之混凝土构件现场施工量大，受环境气候制约，影响工程进度，造成工期长，并且水利工程建成后，会出现各种问题。有的由于外围的压力大，受外部酸、碱物资的侵蚀性强，产生砌体结构件开裂渗漏，造成河水污染，有的地上河渠、悬空渡渠、河道、河床周围普遍出现开裂渗漏现象；也有的河渠两坡面的混凝土构件相互之间全靠水泥沙浆粘接，由于混凝土制品自身干收缩性大，受外部环境影响，会产生应力集中破坏现象，造成无规则裂缝。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题加以改进与创新，提供一种既传统又新颖的榫卯结构组合型材，解决现有水利工程出现的开裂渗漏问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，包括主身与榫卯，所述主身为定尺长条形，所述榫卯设于主身的一侧或二侧，主身的宽度与榫卯的宽度相等或为倍数关系；所述榫卯在型材主身一侧或两侧边线所设的锁榫长度的中心设有半圆孔，在两个型材的榫卯联锁拼装时形成供专备锁栓插入的锚固孔。

进一步地，所述主身上设有大、小相隔的通孔或盲孔，其中，大孔为三角形或圆形，位于锁榫的中心，小孔为圆形，位于主身上两个卯孔的中心。

进一步地，所述型材共有3组，其中，第一组由S1、S2组成，榫卯设于所述主身的一侧，榫卯的宽度与主身的宽度相等，S1的高度是S2高度的1/2；第二组由S3、S4组成，主身两侧设有与主身等宽的榫卯，S3的高度是S4高度的1/2；第三组由S5、S6组成，榫卯对称设于主身的左右两侧，其型材主身的宽度是榫卯宽的2倍，S5的高度是S6高度的1/2；所有榫卯宽度等于榫卯长度，S1、S3、S5型材的高度一致。

进一步地，所述榫卯为75度-80度之间的燕尾形榫卯。

进一步地，拼装前，对榫卯结合面涂刷或喷洒有石墨烯无机防水防腐涂料。

进一步地，所述专备锁栓，是用与型材相同的材料制作出的圆形或方形棒，锁栓外裹有一层石墨烯无机防水防腐涂料，经凝固后或现场粘涂使用。

进一步地，所述主身两面沿水平方向设有一条或两条相对应联锁拼装的凸锁榫、凹锁槽。

进一步地，所述组合型材的长、宽、高比均吻合100mm进位的模数。

本实用新型榫卯结构组合型材在应用于现有水利工程时，通过对应交叉、错位、对称、重叠等多种形式的榫卯错位拼装，使整体结构之间形成全方位的紧密联锁拼装结构，又由于全部采用同种材料拼装而成，解决了现有水利工程出现的开裂渗漏问题，并且拼装方便。

附图说明

图1是本实用新型中S1型材的结构示意图；

图2是本实用新型中S2型材的结构示意图；

图3是本实用新型中S3型材的结构示意图；

图4是本实用新型中S4型材的结构示意图；

图5是本实用新型中S5型材的结构示意图；

图6是本实用新型中S6型材的结构示意图；

图7是本实用新型中另一实施方式的结构示意图；

图8是本实用新型中另一实施方式的结构示意图，其中7－1中的大孔为三角形的通孔或盲孔，7－2中的大孔为圆形的通孔或盲孔；

图9是本实用新型型材不同长度时的示意图；

图10是本发明型组合型材拼装水平面的示意图；

图11是本发明组合型材拼装垂直面的示意图；

图12是本发明组合型材拼装梯形沟渠与河床的示意图；

图13是本发明型组合型材拼装四方体的示意图；

图14是本发明组合型材拼装四方体圆弧拱形顶盖的示意图；

图15是本发明组合型材拼装圆形管廊的示意图；

图16是本发明型组合型材拼装设置闸门的河床的示意图；

图中，1为主身，2为锁榫，3为卯孔，4为提拉孔，5为锚固孔，6为大通孔或大盲孔，7为小通孔，8是凸锁榫，9是凹锁槽，10是闸门，11是专备锁栓。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以多种不同长度的不同数量设置不同几何尺寸、不同角度的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

图1至图6中的组合型材为本实用新型榫卯组合型材中的实心型材，由S1至S6六种型材组成，所有型材均为长条型，六种型材分为3组，每组各有高度不同的2种型材。第一组由S1、S2组成，如图1、图2所示，分为主身1与锁榫2、卯孔3、锚固孔5，提拉孔4组成，榫卯设于该主身1的一侧，榫卯的宽度与主身的宽度与主身的宽度相等，S1的高度是S2高度的1/2；

第2组由S3、S4组成，如图3、图4所示，主身为1，锁榫为2，卯孔为3、锚固孔为5，提拉孔为4，其主身1两侧设有的榫卯与主身等宽，S3的高度是S4高度的1/2；

第3组由S5、S6组成，如图5、图6所示，其主身1两侧设有可通用联锁拼装的榫卯，主身为1，锁榫为2，卯孔为3，锚固孔为5，提拉孔为4，其主身的宽度是锁榫宽度的1倍，S5的高度是S6高度的1/2。

S1至S6六种型材在型材主身一侧或两侧边线所设的锁榫长度的中心设有半圆孔，在两个型材的榫卯联锁拼装时形成供专备锁栓插入的锚固孔。榫卯结构的卯孔对应的与主身单边边线或双边边线之间或开孔的角度在75度至80度之间，为燕尾形榫卯，各型材中的榫卯形状与角度、长度、宽度均为一致并且长度和宽度相等，S1、S3、S5型材的高度一致，组全型材的长、宽、高比均吻合100mm进位的模数，与传统砌块模数相同。

为了减轻本实用新型榫卯组合型材主身的单位重量，从图7可知，本实用新型中另一实施方式，在S1－S6型材主身上设计有大、小相隔的孔，其中大孔为三角形或圆形的大通孔或大盲孔，位于锁榫的中心，小孔为圆形通孔，位于两个主身上卯孔的中心。

为了增加本实用新型榫卯组合型材的防渗漏效果，本实用新型中另一实施方式，在S1－S6型材主身正面在水平方向设有一条或两条凸锁榫，反面在水平方向设有与凸锁榫相对应联锁拼装的凹锁槽，见图8。这样组合型材在水平凹凸联锁拼装时，可以增加防渗漏效果。

为了本实用新型榫卯组合型材的加工方便，采用高吨位液压机压制成型，将上述各实施方式中的各种型材都统一生产成长度为2000mm的标准型材，然后按不同的要求切割获取长度为200mm、400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm、2000mm的型材，见图9。

本实用新型榫卯结构组合型材在应用于现有水利工程如涵洞、隧道、管廊、沟渠、山体护坡和河道等时，通过对应交叉、错位、对称、重叠等多种形式的榫卯错位拼装，使整体结构之间形成全方位的紧密联锁拼装结构，又由于全部采用同种材料拼装而成，解决了现有水利工程出现的开裂渗漏问题，并且拼装方便。

本实用新型榫卯组合型材拼装成不同形状，不同应用功能的水利工程所需构部件，如拼装三种形式的沟渠、河道，一种为平地所开成的沟、渠、河道，一种为地底下的涵洞、隧道或河道，一种为露天架工渡槽和架空河道。凡架空的河道，型材中必须预制有支撑钢筋网或架，以安全支撑悬空荷载，确保工程质量安全。还可拼装成方形、圆拱形、圆形构件，可广泛应用于农村、城市沟渠、暗河、粮食储仓、养鱼池、围墙、公路护坡，高速公路音障、桥梁、路沿石、隧道、涵洞、管廊、城市道路、广场、运动场、游泳池以及房屋建筑墙体、圈梁、楼板、结构柱。

本实用新型具体的拼装方法如下：

如图10中组合型材拼装水平面。取S5或S6型材，根据面积设计的厚度要求，或单独用S5或单独用S6，利用型材主身两边方向设计的联锁拼装榫卯，取同形的块体向型材主身的中心或至少要突出2个卯孔下的任一能套锁之处，顺纵向方向对应错位后榫卯拼装，可无限拼长，端头用切割的块体补充咬合砌平，顺水平方向对应错位榫卯咬合可无限加宽，边际使用等高的S1或S2型材咬合联锁拼装平齐，直至达到设计长度与宽度要求为止，平面拼装后，在使用石墨烯无机防水防腐涂料后，为进一步加固平面整体，再用备用的同质材料插栓，锚入榫卯所形成的孔洞，清理平整平面后，用机械或机器人将流动性强的石墨烯无机防水防腐涂料于装配现场对所拼成的板平面进行喷涂1－2次，使板面形成1.5-2mm全履盖涂层。

如图11所示组合型材拼装垂直面，根据所设计的具体要求，最低一层为使用S1与S2型材水平错位，对称榫卯咬合联锁拼装，呈现为高低的台阶式联锁，第二层后用S2型材对应榫卯对齐第一层错位处，垂直重复向上交叉咬合砌筑，达到设计高度最顶端形成的高低落差，实现榫卯全方位联锁拼装增高。还可以是最低一层用S3、S4、S5或S6型材水平错位，对称榫卯咬合联锁拼装，再用S1与S2型材补在二边，呈现为高低的台阶式联锁，第二层后用相应型材对应榫卯对齐第一层错位处，垂直重复向上交叉咬合砌筑，达到设计高度最顶端形成的高低落差，实现榫卯全方位联锁拼装增高。

如图12所示，根据所设计物体的具体要求，可适应梯形沟渠与河床的拼装，拼装时使用S5或S6高度型材拼装底平面，梯形坡面使用S1、S2型材，底层仍为一高一低与底平面型材榫卯错位对应，按设计坡度形成大于90度的角度拼装，对底层上下所形成的角度空间，用同质的混凝土填实，对内层面喷涂上1.5-2mm的石墨烯无机防水防腐涂料。

如图13所示拼装四方体，根据所设计体的具体要求，平面方向使用S5或S6型材错位联锁拼装，垂直方向使用与S5或S6等高的S1或S2型材，同样第一层形成高低落差的情况，用高的S2型材一正一反地向上拼装直到达到设计高度，最顶端阶梯面用S1型材砌平，对应水平与垂直结构拼装方法一样，实现四方管体全方位联锁拼装。

如图14所示拼装四方体圆弧拱形顶盖，方形长廊的顶端为圆弧拱形体，拼装特征是使用S5或S6型材错位联锁拼装，在室内也可在现场套模进行拼装，对圆弧榫卯减少的咬合体所形成的夹角空间，用同质的混凝土封平筑实，并分别在顶面与内层面喷涂上1.5-2mm的石墨烯无机防水防腐涂料。

圆形管廊拼装如图15所示，根据设计管廊直径大小加工一个可装可卸的与管件内径大小一致的木模胎管，将第一块S5或S6型材顺木模胎管的长度方向垂直固定，然后依次使用同一型号的型材，对第一块固定的型材错位联锁拼装，同时滚动木模胎管直至整个圆形管件拼装完，并在形成的夹角空间用纤维混泥土填实填平，然后拆出木模胎管，进行下一管件拼装，拼装时榫卯按照100%咬合为平行，以锁榫离开卯孔型材边际沿弧圆距离分别为16%、17%、25%、41%为榫卯结构有效安全等级时，其圆弧所形成的夹角分别依次是176－177度、175－176度、173－174度、169－170度，所拼圆管直径分别依次为5m、4m、3m、2m，拼装前后用薄膜包裹管体，以方便自然养护。后期管件与管件装配连接时，用同编号的型材短块补齐与联锁拼装相邻部件，逐串联成管廊，对拼合好的圆管内外补实混凝土和喷涂上1.5-2mm的石墨烯无机防水防腐涂料。

如图16所示，为防备特殊情况发生的设置闸门的拼装，在装配河床时，在河床的两挡水墙沿途不间断对称地设有可供闸门关开的闸栓口，具体拼装方法是使用S3或S4型材，对称错位联锁拼装于沿河、渠的两内侧，用S1或S2型材交替错层与底平面S5或S6型材榫卯咬合，形成夹角或直角的全方位联锁拼装结构体，对河床两侧挡水墙与河底面层涂上1.5-2mm的石墨烯无机防水防腐涂料。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：包括主身与榫卯，所述主身为定尺长条形，所述榫卯设于主身的一侧或二侧，主身的宽度与榫卯的宽度相等或为倍数关系；所述榫卯在型材主身一侧或两侧边线所设的锁榫长度的中心设有半圆孔，在两个型材的榫卯联锁拼装时形成供专备锁栓插入的锚固孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述主身上设有大、小相隔的通孔或盲孔，其中，大孔为三角形或圆形，位于锁榫的中心，小孔为圆形，位于主身上两个卯孔的中心。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述型材共有3组，其中，第一组由S1、S2组成，榫卯设于所述主身的一侧，榫卯的宽度与主身的宽度相等，S1的高度是S2高度的1/2；第二组由S3、S4组成，主身两侧设有与主身等宽的榫卯，S3的高度是S4高度的1/2；第三组由S5、S6组成，榫卯对称设于主身的左右两侧，其型材主身的宽度是榫卯宽的2倍，S5的高度是S6高度的1/2；所有榫卯宽度等于榫卯长度，S1、S3、S5型材的高度一致。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述榫卯为75度-80度之间的燕尾形榫卯。

5.根据权利要求1所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：拼装前，对榫卯结合面涂刷或喷洒有石墨烯无机防水防腐涂料。

6.根据权利要求1所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述专备锁栓，是用与型材相同的材料制作出的圆形或方形棒，锁栓外裹有一层石墨烯无机防水防腐涂料，经凝固后或现场粘涂使用。

7.根据权利要求1所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述主身两面沿水平方向设有一条或两条相对应联锁拼装的凸锁榫、凹锁槽。

8.根据权利要求1、2或7所述的一种用于水利建筑的榫卯混凝土组合型材，其特征在于：所述组合型材的长、宽、高比均吻合100mm进位的模数。

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