后灌浆型装配式建筑、预制板及用于其中的结构加强件的制作方法

本发明涉及装配式建筑领域，尤其涉及一种用于后灌浆型预制板中的结构加强件、后灌浆型预制板及后灌浆型装配式建筑。

背景技术：

目前，房屋住宅等建筑的建造方式主要有轻钢结构建筑、木结构装配式建筑及装配式混凝土结构建筑。然而，其中前两种在建筑的坚固程度、耐久性及防水防火性能方面都有明显的局限性。而现有的装配式混凝土结构建筑均采用工厂浇灌混凝土成型形成预制单元后现场拼装的方式建造。这种方式虽然加快了现场的建造进度，但先行浇灌混凝土成型形成的预制单元在土建质量上明显不如现场浇灌混凝土建造的建筑，同时这种预制单元由于预先浇灌了混凝土因而重量极重，运输成本非常高昂。

因此，亟需一种既能实现混凝土等材料的现场浇灌，又能最大程度提供预装配式建筑施工的施工简便及高效率的优点的建筑建造方式及预制建筑单元诸如预制板。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的装配式建筑土建质量不够高，且建造中的运输成本高昂的缺陷，提出一种后灌浆型装配式建筑、后灌浆型预制板及用于其中的结构加强件。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种用于后灌浆型预制板中的结构加强件，其特点在于，所述结构加强件具有相对布置的两个连接表面，所述两个连接表面分别用于固定连接基板，所述结构加强件还具有至少两个加固表面，所述加固表面布置为垂直于所述连接表面、且所述加固表面中的至少一个垂直于其他的加固表面，每个加固表面上开设有通孔。

较佳地，所述结构加强件具有由依次呈直角连接的四个侧板所呈现的大致为立方体的外形，所述结构加强件还具有一个内连接板，所述内连接板位于所述立方体的外形所缺失的顶面和底面之间，并且所述内连接板垂直地连接至所述四个侧板；

所述四个侧板中的第一侧板和第二侧板构成所述两个连接表面，第三侧板和第四侧板构成沿第一平面方向的加固表面，所述内连接板构成沿第二平面方向的加固表面，第一平面方向与第二平面方向相互垂直。

较佳地，自垂直于所述内连接板的方向而视，所述内连接板呈两个共有一个侧边的八边形的形状，其中，所述两个八边形中与所述共有的侧边相对的侧边连接至第一侧板和第二侧板，所述两个八边形中与所述共有的侧边及其相对侧边均不相邻的侧边连接至第三侧板和第四侧板，从而使得所述内连接板与所述四个侧板之间留有六个三角形开口。

较佳地，所述通孔中的部分或全部为长圆形通孔。

较佳地，所述长圆形通孔的侧边长等于圆形部分的半径的两倍。

较佳地，第三侧板和第四侧板上未连接第一侧板和第二侧板的两侧中的一侧开设有长半圆形槽，所述长半圆形槽具有呈半圆型的槽底部和呈长方形的槽顶部。

较佳地，所述槽顶部的宽度等于所述槽底部的直径，所述槽顶部的深度等于所述槽底部的半径的三倍。

本发明还提供了一种后灌浆型预制板，其特点在于，所述后灌浆型预制板包括面对面布置的两块基板，所述两块基板之间留有内部空间，以供在建筑后灌浆型装配式建筑时浇注混凝土；

所述内部空间中间隔布置有多个如上所述的结构加强件，所述两个连接表面分别固定连接至所述两块基板，所述加固表面布置为垂直于所述基板所处平面；

所述后灌浆型预制板还包括若干根钢筋，所述钢筋插入所述通孔并与固定连接至所述通孔。

较佳地，所述内部空间中与所述基板的边缘对应的位置布置有多个如上所述的结构加强件，所述结构加强件的第三侧板和第四侧板上未连接第一侧板和第二侧板的两侧中的一侧开设有长半圆形槽，所述长半圆形槽具有呈半圆型的槽底部和呈长方形的槽顶部，所述槽顶部的宽度等于所述槽底部的直径，所述槽顶部的深度等于所述槽底部的半径的三倍，并且所述结构加强件布置为使得所述长半圆形槽朝向所述基板的边缘布置，所述钢筋中的部分嵌设固定于所述长半圆形槽。

较佳地，所述结构加强件的所述加固表面上开设的通孔包括第一类通孔和第二类通孔，所述结构加强件的所述连接表面上也开设有第二类通孔，所述钢筋插入并固定连接至第一类通孔，所述后灌浆型预制板的所述内部空间中还布置有管道，所述管道连通多个第二类通孔。

较佳地，所述两块基板中的外侧基板为太阳能电池板或者所述两块基板中的外侧基板表面贴设有太阳能电池板；

所述管道中的一根管道中布有供电线路，所述供电线路一端连接至所述太阳能电池板。

所述电能表可配置为检测所述太阳能电池板的发电量。利用振动传感器、倾斜传感器可以很好地实现对于建筑状态的监控，尤其是预警因土地沉降等原因造成的建筑物倾斜、以及地震危害等等。这类传感器对于建筑状态的监控可通过网络汇总至特定的服务器，从而实现对于广大区域的大量建筑物的状态的长期监控，为后续的大数据分析及相关决策提供大量真实的数据样本。

本发明还提供了一种后灌浆型装配式建筑，其特点在于，所述后灌浆型装配式建筑的房顶、墙体、楼板中的部分或全部采用如上所述的后灌浆型预制板。

较佳地，所述后灌浆型装配式建筑的建造，通过焊接固定所述钢筋并将所述后灌浆型预制板相互拼接并安装到位后，向所述后灌浆型预制板的内部空间中浇灌混凝土来实施。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的用于后灌浆型预制板中的结构加强件、后灌浆型预制板及后灌浆型装配式建筑，可实现（搭建建造）预装配式的混凝土建筑，并具有施工简便、高效的优势，同时相比于先行浇灌混凝土等材料成型形成的预制单元尔后进行整体搭建拼接的方式，本发明可便捷地在现场浇灌混凝土等材料来完成建筑的建造，因混凝土等材料的现场浇灌而使得建筑具有更高的土建质量。另外，在建筑搭建过程中，需运输的后灌浆型预制板由于尚未浇灌混凝土等材料因而运输成本显著降低。

综上，本发明得以在最大程度提供预装配式建筑施工的施工简便及高效率的优点的同时，提高建筑的土建质量。

附图说明

图1a为本发明一较佳实施例的用于后灌浆型预制板中的结构加强件的立体图。

图1b为本发明一较佳实施例的用于后灌浆型预制板中的结构加强件的另一视角的立体图。

图2为本发明一较佳实施例的用于后灌浆型预制板中的结构加强件的正视图。

图3为本发明一较佳实施例的用于后灌浆型预制板中的结构加强件的顶部侧板的仰视图。

图4为本发明一较佳实施例的后灌浆型预制板的立体图。

图5为本发明一较佳实施例的后灌浆型预制板的正视图。

图6为本发明一较佳实施例的后灌浆型预制板的侧视图。

图7为本发明另一较佳实施例的后灌浆型预制板的正视图。

附图标记说明

1：结构加强件11：第一侧板

12：第二侧板13：第三侧板

14：第四侧板15：内连接板

101：通孔102：长半圆形槽

111：第一类三角形开口112：第二类三角形开口

2：钢筋3：基板

4：中空开口。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参考图1所示，根据本发明一较佳实施例的用于后灌浆型预制板中的结构加强件1，所述结构加强件1具有相对布置的两个连接表面，所述两个连接表面分别用于固定连接基板3，所述结构加强件1还具有至少两个加固表面，所述加固表面布置为垂直于所述连接表面、且所述加固表面中的至少一个垂直于其他的加固表面，每个加固表面上开设有通孔101。

所述结构加强件1适于用作后灌浆型预制板的结构节点，其中的通孔101适于供预埋钢筋或预埋管道穿设于后灌浆型预制板中，以提供某些机械强度性能及其他功能。应当理解的是，本申请中所称的“后灌浆型预制板”不应狭义地理解为必须用作后灌浆型装配式建筑的墙面的板材，而应理解为任何可用作墙板的板材或者其他提供面状覆盖、加固等功能的板材。所述结构加强件1也应理解为其结构可以适用于后灌浆型预制板中，而非必须实际用于后灌浆型预制板中。并且，在本申请中所称的“后灌浆型”，可理解为适于在建筑搭建的施工现场进行灌浆（诸如混凝土的浇灌），而不必预先完成灌浆。

出于描述更为简洁的考虑，下文将“后灌浆型预制板”简称为“预制板”。

利用这种结构加强件1的两个连接表面，通过粘结或者焊接等方式固定连接至基板3，从而形成中间有内部空间的预制板，其可作为预制结构单元。在建筑的搭建过程中，可在工厂内预先制造好预制板（即预制结构单元）并运往施工现场，其中预制板可以预先利用适当的结构加强件1的布置以及其中的通孔101在预制板中布置好钢筋（如，预扎钢筋）。在施工现场，首先根据待搭建的建筑的需要，安装布置多个预制板，并利用钢筋的焊接连接等方式完成相邻预制板的拼接，然后再现场进行混凝土的浇灌，即将混凝土浇灌至各个预制板的内部空间中，从而完成现场浇灌。根据一些试验，在如上拼接安装的预制板的基础上进行混凝土的现场浇灌，其土建质量显著好于现有技术中的预先浇注混凝土形成的预制单元在现场的拼接。尤其是，以上述方法现场浇灌混凝土形成的建筑相比于传统的装配式建筑，在预制单元的连接处的结构强度明显更好，且能更好地避免连接处的潜在的结构缺陷、施工缺陷的产生，建筑物的质量更为可靠。

根据本发明的一些优选实施方式，所述结构加强件1具有由依次呈直角连接的四个侧板所呈现的大致为立方体的外形，所述结构加强件1还具有一个内连接板15，所述内连接板15位于所述立方体的外形所缺失的顶面和底面之间，并且所述内连接板15垂直地连接至所述四个侧板，其中，所述四个侧板中的第一侧板11和第二侧板12构成所述两个连接表面，第三侧板13和第四侧板14构成沿第一平面方向的加固表面，所述内连接板15构成沿第二平面方向的加固表面，第一平面方向与第二平面方向相互垂直。根据一些可选的实施例，结构加强件1也可能具有更多个数的侧板依次连接形成，从而呈其他的多边形外形，但应注意的是，其中通常仍然有相对的两块侧板大致相互平行，并用于固定连接预制板的内外基板3。这种结构加强件1结构较为简单，并且这种结构设计可提供在各个方向上较好的结构强度。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图1-2所示，自垂直于所述内连接板15的方向而视，所述内连接板15呈两个共有一个侧边的八边形的形状，其中，所述两个八边形中与所述共有的侧边相对的侧边连接至第一侧板11和第二侧板12，所述两个八边形中与所述共有的侧边及其相对侧边均不相邻的侧边连接至第三侧板13和第四侧板14，从而使得所述内连接板15与所述四个侧板之间留有六个三角形开口。在将结构加强件1连接于内外基板3从而形成预制板的状态下，所述内连接板15与所述四个侧板之间留出的六个三角形开口可供后续施工时浇灌的混凝土更快更均匀地流动穿过结构加强件1，进而更快地灌注满预制板的内部空间中。这种优选设计有助于保证较高的混凝土灌浆质量。

进一步优选地，如图1-2所示，所述八边形大致呈正八边形，所述内连接板15与所述四个侧板之间留有的六个三角形开口中包括位于四个侧板所围成的四个角附近的四个第一类三角形开口111，以及靠近第三侧板13和第四侧板14的中部附近的两个第二类三角形开口112。这种内连接板15的优选设计通过其和四个侧板间的中部的具有较佳对称性的连接，能够提供各个方向上较佳的结构强度。同时，在此基础上流出了分布较为均匀且总面积相对较大的开口，这能进一步促进在浇灌混凝土时使得混凝土更快地流过，进一步提高灌浆质量。

值得一提的是，上述内连接板15的形状设计是经测试的多种形状设计中，最为兼顾便于现场灌浆后混凝土的快速流动并迅速灌满整个墙体以及结构加强件1自身的结构强度两点的设计。

根据本发明的一些优选实施方式，所述通孔101中的部分为长圆形通孔101，所述长圆形通孔101的侧边长等于圆形部分的半径的两倍。通过这种设计，部分圆形孔可适于单根钢筋穿设并固定，部分长圆形孔可适于两根钢筋穿设并固定。具有长圆形孔的结构加强件1可固定连接于基板3的边缘，在对相邻预制板进行拼接时，可将两根钢筋分别从相邻的两个预制板以相反的方向穿设至同一长圆形孔内，并利用焊接等方式固定连接。通过在预制板边缘的多个结构加强件1的长圆形孔利用如上方式布置钢筋固定连接，可完成预制板的拼接安装，以供后续的混凝土浇灌工序。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图1、3所示，第三侧板13和第四侧板14上未连接第一侧板11和第二侧板12的两侧中的一侧开设有长半圆形槽102，所述长半圆形槽102具有呈半圆型的槽底部和呈长方形的槽顶部。进一步优选地，所述槽顶部的宽度等于所述槽底部的直径，所述槽顶部的深度等于所述槽底部的半径的三倍。这种长半圆形槽102的设计相比于上述长圆形孔设计更为适于通过穿设固定两根钢筋而实现相邻预制板的拼接，原因在于，利用这种长半圆形槽102的设计，可先将一根钢筋靠入或者抵入槽的底部，然后再将第二根钢筋靠入或者抵入槽中，然后利用焊接等方式实现固定连接。由此，这种优选设计可带来一个显著的好处，即在施工现场拼接相邻的预制板时，由于将钢筋抵靠入长半圆形槽102中远比穿入通孔101中更为容易，因而能够更容易、更高效地实施预制板的拼接安装。

参考图4-6所示，根据本发明的一些优选实施方式的后灌浆型预制板，其包括面对面布置的两块基板3（为示出两块基板3的内部空间中的结构加强件1以及钢筋2的布置，图4-7中均仅示意性地绘出一侧的基板3），所述两块基板3之间留有内部空间，以供在建筑后灌浆型装配式建筑时浇注混凝土。所述内部空间中间隔布置有多个如上所述的根据本发明的优选实施方式的结构加强件1，所述两个连接表面分别固定连接至所述两块基板3，所述加固表面布置为垂直于所述基板3所处平面。所述预制板还包括若干根钢筋2，所述钢筋2插入所述通孔101并与固定连接至所述通孔101。

令人惊讶的是，根据本发明的一些优选实施方式的预制板，可被用于维护河道侧壁及河床，以解决河道侧壁遭反复冲刷形成锲形后容易造成的河床两侧泥土被过度冲刷的问题，并具有极佳的效果。传统上通过下桩安装防护措施或防护网的方式来维持河道侧壁，避免河道侧壁因河水冲刷大幅变形带来的种种问题。然而，经试验发现，采用上述预制板插入河道两侧并拼接安装的方式，对于河道侧壁的维护效果显著优于上述传统方式，并且由于预制板在安装上的便利性，其成本效益也较为出色。

根据本发明的一些优选实施方式，所述内部空间中与所述基板3的边缘对应的位置布置有多个如图1-3所示的结构加强件1，所述结构加强件1具有由依次呈直角连接的四个侧板所呈现的大致为立方体的外形，所述结构加强件1还具有一个内连接板15，所述内连接板15位于所述立方体的外形所缺失的顶面和底面之间，并且所述内连接板15垂直地连接至所述四个侧板，其中，所述四个侧板中的第一侧板11和第二侧板12构成所述两个连接表面，第三侧板13和第四侧板14构成沿第一平面方向的加固表面，所述内连接板15构成沿第二平面方向的加固表面，第一平面方向与第二平面方向相互垂直。并且，参考图1、3所示，第三侧板13和第四侧板14上未连接第一侧板11和第二侧板12的两侧中的一侧开设有长半圆形槽102，所述长半圆形槽102具有呈半圆型的槽底部和呈长方形的槽顶部。所述槽顶部的宽度等于所述槽底部的直径，所述槽顶部的深度等于所述槽底部的半径的三倍。

并且，所述结构加强件1布置为使得所述长半圆形槽102朝向所述基板3的边缘布置，所述钢筋2中的部分嵌设固定于所述长半圆形槽102。关于钢筋2与长半圆形槽102的相互固定连接及配合，前文已有描述，在此不再赘述。

根据本发明的一些优选实施方式，所述结构加强件1的所述加固表面上开设的通孔101包括第一类通孔101和第二类通孔101，所述结构加强件1的所述连接表面上也开设有第二类通孔101，所述钢筋2插入并固定连接至第一类通孔101，所述预制板的所述内部空间中还布置有管道，所述管道连通多个第二类通孔101。这些管道可理解为预埋管道，即，相当于在后续施工时作为建筑物的房顶、墙壁、隔断、楼板等的预制板内预埋有管道，这些管道可被提供为供各种管路、线路通过，诸如供电线路、供水管道、供气管道、通讯线路等等。

根据本发明的一些优选实施方式，所述两块基板可因所需建筑功能的不同而选择不同特性的材料，比如说，外侧基板可使用隔热性能较佳的材料，而内侧基板可选择阻燃性能较佳的材料。

根据本发明的一些优选实施方式，所述两块基板3中的外侧基板3为太阳能电池板或者所述两块基板3中的外侧基板3表面贴设有太阳能电池板。由于两块基板3的内部空间中间隔布置有结构加强件1，其一方面可以便于安装太阳能电池板，另一方面也可一定程度上弥补太阳能电池板本身可能不足的结构强度或力学性能。因此，相比于通常的建筑，利用根据本发明的上述优选实施方式的预制板建造的建筑物，可更为适宜于在其外立面安装太阳能电池板，甚至可实现建筑物墙体的太阳能发电，而非仅仅是屋顶的太阳能发电。

进一步优选地，所述管道中的一根管道中布有供电线路，所述供电线路一端连接至所述太阳能电池板。应当理解的是，太阳能发电系统可能还包括一些常规的线路布置及常规元件，诸如充电控制器、逆变器和蓄电池等，关于这些线路及元件的布置对于太阳能发电系统而言较为常规，在此不做赘述。在此所强调的是，本申请的上述优势主要在于利用其搭建的建筑在墙体结构特点上适于布置常规的太阳能电池板，换言之，其可以提供一个较现有的装配式建筑更好的太阳能发电系统的应用环境。

根据本发明的一些优选实施方式，所述结构加强件1中的一个或多个具有传感器腔室，所述传感器腔室用于安装振动传感器、倾斜度传感器、电能表中的一个或多个。所述电能表可配置为检测所述太阳能电池板的发电量。利用振动传感器、倾斜传感器可以很好地实现对于建筑状态的监控，尤其是预警因土地沉降等原因造成的建筑物倾斜、以及地震危害等等。这类传感器对于建筑状态的监控可通过网络汇总至特定的服务器，从而实现对于广大区域的大量建筑物的状态的长期监控，为后续的大数据分析及相关决策提供大量真实的数据样本。这些传感器可配合后续安装于墙体外部的感应充电装置供电，也可利用预埋管道中的供电线路等供电。

在布置有电能表及太阳能电池板的实施方式中，电能表可配置为检测所述太阳能电池板的发电量，并通过网络汇总至服务器端，从而实现大范围的太阳能发电的相关实测数据的收集汇总，为后续的大数据分析及相关决策提供大量真实的数据样本。由于电能表被预置于墙体之内，因而几乎不可能人为篡改相关数据。无论是对于太阳能发电技术本身的研究还是对于太阳能发电在不同条件下应用效果的比较研究，抑或是对于太阳能发电这一重要环保技术的适当补贴政策的制定及实施而言，本发明的这种实施方式都能极为可靠地保证数据的真实性。

根据本发明的一些优选实施方式，参考图7所示，预制板可留有中空开口4，以适于形成后灌浆型装配式建筑的窗口等局部结构。

此外，利用如上所述的根据本发明的一些优选实施方式的预制板，可搭建后灌浆型装配式建筑的房顶、墙体、楼板中的部分或全部，即，可能整个建筑均采用上述预制板进行搭建。所述后灌浆型装配式建筑的建造，可通过焊接固定所述钢筋2并将所述预制板相互拼接并安装到位后，向所述预制板的内部空间中浇灌混凝土来实施。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。