砖混集成墙体、工程预制件连接方法、集成建筑施工方法与流程

本发明涉及工程施工
技术领域：
，特别涉及集成建筑
技术领域：
，具体为一种砖混集成墙体及其连接构件，连接它们的方法，及由它们组成集成建筑的方法。
背景技术：
：传统的钢筋混凝土建筑在施工现场浇灌混凝土，由于需要对混凝土进行养护，使得施工工期较长。集成式建筑多采用钢结构预制构件后，到施工现场进行吊运安装，这样做能有效缩短工期。但是，由于钢结构构件连接工艺要求较高，提高了施工的要求，增加了难度，且钢结构具有防火性能差的缺点。传统砖混式建筑，被人们普遍接受，如果能够实现工厂预制所有重要组成构件，而施工现场又能将这些构件快速连接的话，这种建筑施工工艺具有很广阔的市场。另外，当前集成建筑产品单一化现象严重，制约了该产业的发展，提出一种可实现自由拼接的集成建筑模式，是符合市场需求的。技术实现要素：本发明的目的：提出一种可在工厂生产、施工现场快速连接安装的砖混集成墙体，并提出一种工程预制件连接方法，在一定场合下可替代现有的焊接、铆接或螺钉连接等工艺，可用于集成建筑施工
技术领域：
或其他工程施工领域，且其方法是灵活、自由、多变的。本发明的技术方案，其核心思想是通过往连接孔中，插入两个工程预制件的预留连接金属部位（通常是钢筋），然后浇灌粘结剂（特别指混凝土）连接两个工程预制件，具体技术内容和有益效果包括：1、设计具有连接孔的墙体砖，使用钢筋穿过墙体砖的连接孔，排列砖块时，将上下两排砖交错放置，以增强墙体的抗剪性能，然后往连接孔中浇灌粘结剂（混凝土），实现墙体砖的连接，在保持砖砌墙体性能的优点的同时，减少砌墙动作的烦琐性，通过将整排砖进行排列和放置，可实现工厂自动化生产；2、预制的底部基础上，具有特定的连接金属部位（钢筋），墙体砖的连接孔套入钢筋，再往连接孔中浇灌粘结剂（混凝土），混凝土与钢筋结合形成一排分散的小柱子，增强墙体的承重性能；并有一个承载墙体砖的梁式主体结构，墙体砖连接到梁式主体上方后，形成可吊装的砖混集成墙体；3、考虑建筑设置门窗的问题，在预制的底部基础上设置对应的连接金属部位（钢筋），再设计门窗转换连接构件，通过在构件上设置连接孔，并将连接孔套入钢筋，使用墙体砖上下固定构件的安装，完成门窗设置；也可以不加入门窗转换连接构件，而使墙上形成较大的开洞结构，边缘部分形成承重柱；4、考虑将墙体进行平面和竖向连接，以形成建筑，在形成墙体时，保留平面和竖向连接钢筋，设计针对不同连接情况的标准连接件，标准连接件为焊接为一体的金属管（钢管，有时也可采用钢板），施工现场将钢管套入连接钢筋，浇灌混凝土，可实现多堵墙体之间的连接，从而形成建筑物主体，施工方法简单，工艺精度要求相对不高；5、墙体尺寸、规格参数标准化，建筑构件统一数据并建库管理，根据基本建筑平面图，就可演算出所需要的标准建筑构件的种类与数量，下单至工厂加工，从而实现建筑过程管理的科学性、高效性；6、通过标准化的墙体可拼装出不同的建筑户型，从而使集成建筑具有可供用户选择乃至自主设计的户型，可开发一种商业模式，客户根据已有墙体模型，拼接出不同的房型，可满足客户自主设计建筑的要求。说明：本部分仅对
发明内容作提纲挈领式的解说，详细的论述见于具体实施方式部分。附图说明图1墙体砖俯视和斜轴测示意图；1-a）圆孔墙体砖，1-b）方孔墙体砖，1-c）墙角砖，1-1）中心孔，1-2）侧边半孔。图2底部基础正视和仰视示意图；2-a）混凝土底部基础，2-b）钢结构底部基础，2-1）梁式主体，2-2）底部安装槽（孔），2-3）上部连接钢筋，2-4）底部连接钢筋。图3砖混集成墙体等轴测示意图；3-a）A类墙体，3-b）B类墙体，3-1）竖向连接钢筋，3-2）平面连接钢筋；图4砖混集成墙体连接方法示意图；①）浇灌混凝土，4-a）A类墙体局部，4-b）B类墙体局部，4-1）混凝土浇灌孔，4-2）错位的砖缝。图5门窗转换连接构件结构示意图；5-a）窄门梁，5-b）带门檐的门梁，5-c）窄窗梁，5-d）带窗檐的窗梁，5-1）转换梁，5-2）上部补充连接钢筋，5-3）连接孔。图6开门墙体结构和步骤示意图；图7开窗墙体示意图。图8竖向连接管斜轴测示意图；8-1）连接钢管，8-2）连接钢筋。图9平面连接管等轴测和俯视示意图；9-a）一形连接管，9-b）——形连接管，9-c）L形连接管，9-d）T形连接管，9-1）连接钢筋，9-2）连接钢管，9-3）透气孔。图10平面连接板斜轴测示意图；10-a）—形连接板，10-b）——形连接板，10-c）L形连接板，10-d）T形连接板，10-1）连接孔，10-2）连接钢板。图11墙面竖向连接等轴测和正视示意图。图12墙面一型平面连接等轴测和俯视示意图；图13墙面L型平面连接等轴测和俯视示意图；图14墙面T1型平面连接等轴测和俯视示意图；图15墙面T2型平面连接等轴测和俯视示意图；图16墙面X型平面连接等轴测和俯视示意图。图17工程预制件连接方法示意图；17-a）步骤ⅰ和ⅱ，17-b）步骤ⅲ和ⅳ，17-c）步骤ⅴ和ⅵ，17-1）待连接的工程预制件，17-2）连接部位，①）浇灌混凝土。图18集成建筑实施例1的等轴测示意图；图19集成建筑实施例1的俯视示意图。图20集成建筑实施例2的等轴测示意图；图21集成建筑实施例2的俯视示意图。图22集成建筑实施例2施工步骤示意图；22-a）步骤ⅰ和ⅱ，22-b）步骤ⅲ和ⅳ，22-c）22-b中A部位的局部放大示意图，22-d）步骤ⅴ，22-e）步骤ⅵ，22-1）连接钢筋，①）浇灌混凝土。图23集成建筑实施例2的内部连接框架示意图。说明：以上图号亦指代图中所表示的物体本身，本说明书中所述连接构件包括图1、2、5、8、9、10及说明书行文中由1、2、5、8、9、10引申出或作类比的构件，所述砖混集成墙体包括图3、6、7及说明书行文中由3、6、7引申出的构件，图4、11、12、13、14、15、16、17、22为方法类示意图。声明：附图对于理解本发明极为重要，故而附图部分作了尽可能清楚详尽的展示，然而，这些展示仍然只是本发明的一些实施例而已，其他人对本部分附图所作的任何非创造性的改动，依然应落入本发明所要求保护的范围之内。具体实施方式下面对本发明的
发明内容部分所述进行详细论证，即对照图示说明本发明的几种具体实施方式的例子，以便于本领域的技术人员理解。图1所示，为本发明所涉及的几种墙体砖，包括圆孔墙体砖1-a，方孔墙体砖1-b，墙角砖1-c，其结构特征是砖体上包括中心孔1-1和侧边孔1-2，墙体砖的尺寸、材料和其它结构特征，不影响本发明的实施，即砖体可以是粘土砖或水泥砖等，砖体结构可以是仅有如图所示的孔，也可以是多孔的空心砖，只要保留图中所示的结构特征，就可以实施本发明。图2所示，为本发明所设计的两种底部基础，包括混凝土底部基础2-a，钢结构底部基础2-b，其结构特征是在梁式主体2-1上设计底部安装槽（孔）2-2，钢筋通过底部安装槽（孔）2-2连接到梁式主体2-1上，上下部分别伸出形成上部连接钢筋2-3和底部连接钢筋2-4，在2-a中钢筋是通过混凝土固定，2-b中钢筋通过焊接固定，2-a中的底部安装槽（孔）2-2还起到竖向连接的作用，将在后面看到，图中钢筋安装在梁式主体中心轴上，但实际可以偏于一侧，也可以安装一排以上的钢筋。图3和图4所示，为使用图1和图2中所绘构件组装而成的砖混集成墙体，将圆孔墙体砖1-a套入混凝土底部基础2-a的上部连接钢筋2-3，同一排的砖体之间由中心孔1-1和侧边孔1-2，形成混凝土浇灌孔4-1，上、下排砖体之间错开半块砖的位置形成交错的砖缝4-2，以加强墙体的抗剪性能，往混凝土浇灌孔4-1中浇灌混凝土①，即可组成A类墙体；同样的方法，使用1-b和2-b的构件，可组成B类墙体，构件之间的这种组合是自由的；浇灌混凝土①的步骤可以在形成墙体时分段浇灌，即可以先将墙体砖排列一定高度浇灌混凝土①，再继续往上排列墙体砖，再浇灌混凝土①，重复多次，以控制混凝土的用量，或确保混凝土能沿浇灌孔4-1下流，这样墙体成型后，其中包含有一排分散的钢筋混凝土柱子，适合承重。图5所示，为本发明欲在墙体上实现开门、开窗的需求，而设计的门窗转换连接构件，其结构特征为由转换梁5-1，上部补充连接钢筋5-2，连接孔5-3三部分组成，可分为转换梁5-1与墙体砖1等宽度的窄门梁5-a和窄窗梁5-c，以及带有檐式部位的带门檐的门梁5-b和带窗檐的窗梁5-d；所述的门窗转换连接构件可以是混凝土或钢结构，其形式与底部基础2大致相同，不同的是连接孔5-3，连接孔5-3可以是在钢结构的转换梁5-1上直接打孔，也可以是在混凝土的转换梁5-1上预埋钢管、带孔钢板或直接在其内部预埋的钢筋网中间留一个洞口。图6和图7所示，为开门墙体和开窗墙体，其实现步骤为：ⅰ）在底部基础上截断一部分钢筋，ⅱ）连接墙体砖到合适的高度，ⅲ）连接门窗转换连接构件，ⅳ）连接上部墙体砖；其中，图6中所示为，混凝土底部基础2-a上截断中间部分的钢筋（或者本来就不放），然后在有钢筋的部位连接墙体砖1-a，连接到门的高度后，放置带门檐的门梁5-b，将其连接孔5-3套入钢筋，将门梁连接到墙体上，再在其上部继续连接墙体砖1-a，将门梁固定；图7所示的开窗墙体，其方法亦与此类似，只是更改了相应的构件；如果不执行第ⅲ和ⅳ步，直接使用墙体砖1连接到如图3所示最大高度，则形成具有较大开洞的墙体，可用于形成建筑框架结构，此时墙体砖1的中心孔1-1和侧边孔1-2可以较大，以形成粗一点的柱子。图8、图9、图10，表达了使用砖混集成墙体形成房屋建筑时需要使用到的几种连接构件，包括：由连接钢管8-1，连接钢筋8-2组成的竖向连接管8；用于平面连接的平面连接管9，包括—形连接管9-a，——形连接管9-b，L形连接管9-c，T形连接管9-d，平面连接管由连接钢筋9-1，连接钢管9-2，透气孔9-3组成；可以代替平面连接管使用的平面连接板10，包括—形连接板10-a，——形连接板10-b，L形连接板10-c，T形连接板10-d，平面连接板的结构特征为连接孔10-1位于连接钢板10-2上，平面连接板使用时配合墙角砖1-c使用。图11所示，为墙体的竖向连接，墙体3-b其上部留下来的竖向连接钢筋3-1（如图3所示），在其上套入竖向连接管8，往竖向连接管8中浇灌混凝土，然后将另一段墙体3-b的底部连接钢筋2-4插入竖向连接管8中，两面墙体完成竖向连接。图12所示，为墙体的一字型平面连接，两面墙体3-b并排排列（一）时，使用一形连接管9-a套入平面连接钢筋3-2（如图3所示），再往连接钢管9-2中浇灌混凝土①，完成连接。图13、14、15、16所示，原理与图12相同，只是根据连接墙体的数量和排列方式不同，选用不同的平面连接管而已；如果使用图10中所示的平面连接板10替代平面连接管9使用，选用规则相同，使用时，使用墙角砖1-c间隔一定距离连接一块平面连接板10，然后浇灌混凝土连接墙角砖1-c和平面连接板10。图17所示，表示了由图11~16所总结出来的连接方法的上位概念，其特征在于，包括如下步骤：ⅰ）使用具有连接部位17-2（图中包括上下两部分）的工程预制件17-1，ⅱ）将工程预制件17-1按照一定要求进行平面排列，ⅲ）使用平面连接管（如图中的9-a）对工程预制件17-1进行连接，并在连接管中浇灌粘结剂①，ⅳ）对竖向连接管（图中9-a在此时可同时起到竖向连接的作用），浇灌粘结剂①，将工程预制件17-1的下部连接部位插入连接管中，ⅴ）往上继续执行第ⅲ）步，ⅵ）往上继续执行第ⅳ）步。图18、19所示，为一栋单层建筑的主体结构，其主要构件皆为前述构件，从图19中可以数出对应的构件种类与数量为：表1构件编号构件名称构件数量13-aA类墙体426开门墙体337开窗墙体349-a一形连接管559-b长一形连接管169-cL形连接管179-dT形连接管1图20、21所示，为一栋二层建筑的主体结构，其主要构件皆为前述构件，从两图中可以数出对应的构件种类与数量为：表2构件编号构件名称构件数量13-aA类墙体1026开门墙体137开窗墙体149-a一形连接管1258竖向连接管12图22所示，为图20所示建筑的施工过程，首先表2中所有构件在工厂内按相应标准和数量生产完成，运到施工现场后，其连接步骤为：ⅰ）在原有地基连接主体22-1上开始连接第一堵墙体6；ⅱ）在第ⅰ步的基础上，连接完第一层墙体；ⅲ）在第一层墙体的横向连接钢筋和纵向连接钢筋上套入对应的连接管8和9；ⅳ）连接管8和9之间使用连接钢筋22-1焊接，并在连接钢管中浇灌混凝土①；ⅴ）连接第二层墙体；ⅵ）连接第二层连接管。图23所示，为图22所述方法连接的建筑的内部框架，其内部框架要么通过底部基础，要么通过焊接等方式连接为一个整体，钢管内钢筋由混凝土固定了位置，从而使得所形成的建筑不会移位，性能较为优异。声明：本部分旨在阐述本发明的关键技术创新点及其优选实施方式，以期人们能够理解和实现本发明，但并未涵盖本发明所要使用到的全部技术，但未详细阐述的技术部分属于本领域的公知技术，为本领域普通技术人员所能容易想到的部分，例如墙体砖可以是空心砖、底部基础的混凝土梁式主体内应有捆扎的钢筋笼、砖混集成墙体可以设置两排以上墙体砖、楼层建设过程中应依层安装楼面等，对于这些技术的补充是不具备创造性的，是以包含在本发明所要求保护的范围之内。当前第1页1 2 3