一种预制混凝土拼接构件及其制备方法与流程

本发明涉及一种预制混凝土拼接构件，以及这种预制混凝土拼接构件的制备方法。

背景技术：

现浇钢筋混凝土结构施工过程中现场制作多，湿作业多，有大量模板工程、脚手架工程等中间环节，浪费资源，污染环境；从业人员素质、施工现场环境等对建造质量影响很大，带来建筑性能、质量和耐久性等问题。要改变现浇钢筋混凝土结构的现状，应大力发展预制混凝土结构。预制混凝土结构的主要结构构件在工厂里制作，生产效率高、质量好，节省资源和能源，有利于可持续发展。采用预制混凝土结构是建筑工业化发展的方向，也是住宅产业化发展的方向。预制混凝土结构中预制构件间存在水平接缝、竖向接缝，接缝的受力性能决定了结构整体性能。

预制混凝土构件拼接连接目前采用的连接技术较为先进的是地铁管片的曲线螺栓连接，但是曲线螺栓连接需要在预制构件上开螺栓孔及操作孔，造成被连接的混凝土构件截面削弱。另一种常见的预制混凝土构件连接方法是使用湿接缝，在湿接缝位置预留钢筋头或者钢筋灌浆套筒，此种方法虽然最大限度的保存了被连接构件的截面，但是施工步骤繁琐，施工耗时较长。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种预制混凝土拼接构件，本发明的第二目的是提供一种预制混凝土拼接构件的制备方法，以解决被连接的混凝土构件截面削弱或施工步骤繁琐，施工耗时较长的问题。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种预制混凝土拼接构件，其包括：

第一拼接部分，所述第一拼接部分具有至少一个第一拼接面；所述第一拼接部分沿第一拼接面设有至少一个第一剪力键安装腔；

第二拼接部分，所述第二拼接部分具有至少一个第二拼接面；所述第二拼接部分沿第二拼接面设有与第一剪力键安装腔对应的第二剪力键安装腔；

连接榫头，连接榫头的基体固定在所述第一拼接部分内，连接榫头的端头凸出第一拼接面；

所述第二拼接部分设有榫头孔，所述榫头孔用于容纳连接榫头的端头；

隔离板，所述隔离板的一侧连接有锚筋，锚筋预埋在所述第二拼接面内；隔离板通过锚筋固定连接至第二拼接部分的第二拼接面，隔离板与榫头孔对应的位置设置开孔；

剪力锁定键，所述剪力锁定键安装在第一剪力键安装腔与第二剪力键安装腔内。

本发明如上所述的预制混凝土拼接构件，进一步，所述剪力锁定键为圆柱体、棱柱体、圆锥体或棱锥体中的一种。

本发明如上所述的预制混凝土拼接构件，进一步，所述剪力锁定键为圆锥体或棱锥体中的一种；圆椎体直径大的一端或棱锥体边长大的一端设置在拼接构件易于操作的一侧。

本发明如上所述的预制混凝土拼接构件，进一步，所述连接榫头由钢板制成；连接榫头的基体上焊接锚筋，所述锚筋设置在第一拼接部分内。

本发明如上所述的预制混凝土拼接构件，进一步，所述连接榫头的端头为梯形结构，梯形的顶边或底边与隔离板的夹角在0度～70度之间。

本发明如上所述的预制混凝土拼接构件，进一步，所述剪力锁定键采用高强混凝土预制，或采用钢材构件。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种预制混凝土拼接构件的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将用于成型第一拼接部分和第二拼接部分的模具连接为整体；

步骤2，在第一拼接面与第二拼接面形成的拼接缝位置设置隔离板，隔离板贯穿除剪力锁定键位置外的整个拼接缝平面；优选地，在步骤2中，隔离板未设置锚筋的一侧涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。

步骤3，沿拼接缝长度方向设置连接榫头，同一拼缝内的钢板连接榫头之间平面互相平行；连接榫头的端头插入隔离钢板上的开孔；优选地，在步骤3中，连接榫头的端头插入到隔离钢板设置锚筋一侧，连接榫头的端头表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。

步骤4，在混凝土拼接缝位置设置轴线垂直于连接榫头平面的剪力锁定键，剪力锁定键与构件混凝土接触的表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜，每条拼缝的剪力锁定键不少于一个；

步骤5，在模具内浇筑混凝土，待预制混凝土拼接构件混凝土养护结束构件变形稳定后，卸除混凝土剪力锁定键。

本发明的有益效果是：

本发明预制混凝土拼接构件无需设置螺栓孔及操作孔，消除混凝土预制构件拼装连接构造所需要的各种孔道对预制构件的截面削弱，通过应用本发明的榫卯式拼接构造所需要预留的孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不会对预制构件造成截面削弱。

本发明预制混凝土拼接构件在不削弱混凝土预制构件截面的情况下能够达到最快的拼接速度。既有的混凝土预制构件拼接方法，如果要在不损失预制混凝土构件的截面的情况下实现拼接连接均要使用湿式拼接节点，即在拼接构造中必须使用大量的现浇材料来填充为了拼接预留的各种孔道，造成拼接后的预制混凝土构件需要较长的时间来养护拼接湿式节点，进而迫使预制混凝土构件在拼装过程消耗过长工期。使用本发明的榫卯式拼接构造所需要预留的孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不需要再次灌浆或其他湿式施工过程，因此也不需要长时间养护拼接节点，大幅度缩短拼接施工周期，节约工期。

本发明预制混凝土拼接构件的拼装精度高。既有混凝土构件均分体分块单独预制，各预制构件之间存在各种尺寸误差，导致拼接构造需要预留各种预留缝以克服预制混凝土构件精度不足的问题。本发明的拼接构件将需要拼接的两个部分一体化预制，一起养护，在存储及运输过程再短期分离，可以最大程度的保证预制混凝土构件的拼接精度，所以不需设置预留缝隙，拼接构造简单，施工周期短，连接可靠。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的预制混凝土拼接构件示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明一种实施例的隔离板及剪力锁定键示意图；

图4为本发明一种实施例的连接榫头示意图；

图5为本发明一种实施例的预制混凝土拼接构件制备方法流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一拼接部分，2、第二拼接部分，3、剪力锁定键，4、隔离板，5、连接榫头，51、连接榫头的基体，52、连接榫头的端头，6、开孔。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的预制混凝土拼接构件及其制备方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1和图2示出本发明一种实施例的预制混凝土拼接构件，其包括：

第一拼接部分1，所述第一拼接部分1具有至少一个第一拼接面；所述第一拼接部分沿第一拼接面设有至少一个第一剪力键安装腔；

第二拼接部分2，所述第二拼接部2分具有至少一个第二拼接面；所述第二拼接部分沿第二拼接面设有与第一剪力键安装腔对应的第二剪力键安装腔；

连接榫头5，连接榫头的基体51固定在所述第一拼接部分内，连接榫头的端头52凸出第一拼接面；在一种优选实施例中，所述连接榫头由钢板制成；连接榫头的基体上焊接锚筋（在优选的实施例中，锚筋垂直连接榫头的钢板，或以一定倾斜角度焊接。），所述锚筋设置在第一拼接部分内。在一种优选实施例中，如图4所示，所述连接榫头的端头为梯形结构，梯形的顶边或底边与隔离板的夹角在0度～70度之间。在如图2所示的实施例中，竖直方向设置两列连接榫头，每列连接榫头具有三个（间距300mm）。

所述第二拼接部分设有榫头孔，榫头孔用于容纳连接榫头的端头52；

隔离板4，所述隔离板4的一侧连接有锚筋，锚筋预埋在所述第二拼接面内；隔离板4通过锚筋固定连接至第二拼接部分的第二拼接面，隔离板4与榫头孔对应的位置设置开孔6，如图3所示；

剪力锁定键3，所述剪力锁定键3安装在第一剪力键安装腔与第二剪力键安装腔内。在优选的实施例中，所述剪力锁定键采用高强混凝土预制，或采用钢材构件。

在本发明上述实施例的预制混凝土拼接构件中，所述剪力锁定键为圆柱体、棱柱体、圆锥体或棱锥体中的一种。当所述剪力锁定键为圆锥体或棱锥体中的一种时；圆椎体直径大的一端或棱锥体边长大的一端设置在拼接构件易于操作的一侧。在一种实施例中，剪力锁定键采用圆锥体，圆锥体的大直径端设置于混凝土拼接构建易于操作的一侧。圆锥体大直径端比小直径端直径大10mm，方便预制结束的抽出及现场拼装时的插入操作。

本发明上述实施例具有以下优点：拼接构件所需要预留的孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不会对预制构件造成截面削弱。有效消除了拼装连接构造所需要的各种孔道对预制构件的截面削弱。此外，本发明的拼接构件所需要预留的拼接构造孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不需要再次灌浆或其他湿式施工过程，施工过程干作业，拼接缝拼接完成后立即可以达到设计承载力，拼缝不需要养护，极大的缩短了施工周期。由于不再需要灌浆料进行拼缝灌浆等作业，同时可以大幅度节省工程的材料成本及施工成本。

本发明实施例提供一种预制混凝土拼接构件的制备方法，如图5的流程图所示，包括以下步骤：

步骤1，将用于成型第一拼接部分和第二拼接部分的模具连接为整体；

步骤2，在第一拼接面与第二拼接面形成的拼接缝位置设置隔离板，隔离板贯穿除剪力锁定键位置外的整个拼接缝平面；优选地，在步骤2中，隔离板未设置锚筋的一侧涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。

步骤3，沿拼接缝长度方向设置连接榫头，同一拼缝内的钢板连接榫头之间平面互相平行；连接榫头的端头插入隔离钢板上的开孔；优选地，在步骤3中，连接榫头的端头插入到隔离钢板设置锚筋一侧，连接榫头的端头表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜。

步骤4，在混凝土拼接缝位置设置轴线垂直于连接榫头平面的剪力锁定键，剪力锁定键与构件混凝土接触的表面涂刷混凝土隔离剂或设置混凝土隔离膜，每条拼缝的剪力锁定键不少于一个；

步骤5，在模具内浇筑混凝土，待预制混凝土拼接构件混凝土养护结束构件变形稳定后，卸除混凝土剪力锁定键。

将分离的预制混凝土拼接构建分体运输到施工现场，在施工现场将第一拼接部分、第二拼接部分按照预制时的配对情况拼装到一起，并在剪力锁定键外表面涂刷结构胶（可以是同标号水泥净浆也可是专门结构胶）后插入拼缝位置的剪力键安装腔，完成预制件现场拼装。

本发明上述实施例具有以下优点：拼接构件所需要预留的孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不会对预制构件造成截面削弱。有效消除了拼装连接构造所需要的各种孔道对预制构件的截面削弱。

本发明的拼接技术所需要预留的拼接构造孔洞极少，且在拼装时自动完全填充，不需要再次灌浆或其他湿式施工过程，施工过程干作业，拼接缝拼接完成后立即可以达到设计承载力，拼缝不需要养护，极大的缩短了施工周期。由于不再需要灌浆料进行拼缝灌浆等作业，同时可以大幅度节省工程的材料成本及施工成本。

采用本发明的拼接技术后，需要拼接的两个构件一体化预制，一起养护，在存储及运输过程再短期分离，可以最大程度的保证预制混凝土构件的拼接精度，所以不需设置预留缝隙，拼接构造简单，在施工现场拼接过程中不需要进行复杂的拼缝校对对位，可以迅速对位拼装。因此可以极大的缩短拼接施工周期，有效提高施工效率，节约施工的时间成本和人工成本。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。