专利名称：六棱体浆砌石预制块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于砌筑坝壳的预制块，特别是一种用于砌筑冲填砂浆结石坝的坝壳的浆砌石预制块。该浆砌石预制块也可广泛应用于砌筑提坝护坡、防洪防潮护岸、 砌石挡土墙护面、浆砌石坝等重力坝的坝壳、拦渣坝护面等。
背景技术：
砌石结构应用非常广泛，不管干砌石还是浆砌石结构，随处可见，干砌石对石料要求高，需花费大量人工费用；浆砌石结构表面对石料要求很高，即使选用块石、条石或毛石， 也需要人工千锤百造才能达到比较理想的表面，浆砌石体的施工还需要摆石填浆两种人工作业，施工速度慢，效率低，施工现场不利于环保，更主要的是石缝很难做到填浆均勻饱满， 结构存在不均勻性。干砌石、浆砌石都可以利用当地材料，但弃料较多，特别是表面要求很高，需要严格选材并精雕细刻，造成材料费用大幅度提高。砌石结构人工作业为主，不便采取机械化作业，施工速度慢，施工成本只能略低于砖结构。混凝土预制块也是常用的一种结构，混凝土预制块具有施工速度快，环保好等特点，但混凝土预制块成本高，所以只能在一些特定的条件下使用。近年来，又相继推出一些新的砌块施工方法，如专利CN201068552中公开了一种铁路、公路专用高效吸音降噪砌块，专利CN201068618中公开了一种蜂巢墙体砌块，专利 CN1268608中公开了一种联锁式的建筑砌体结构，专利CN1540116中公开了干砌抗震抗拉抗破坏砌块，专利C拟627092中公开了轻质混凝土保温空心砌块，专利C拟616593中公开了新型砌块为带空腔的长方体，在其顶面上沿短边方向设置有斜切凹槽。这些都是采用预制块，而且很多都是采用六面体的特征，但这些预制块均是为墙体砌筑而设计的，预制块的材料非毛石，预制块非重力式。
发明内容本实用新型的目的是提供一种六棱体浆砌石预制块，它解决了现有预制块存在的砌筑坝壳不便机械化施工，作业效率低，预制块不宜作为重力模板等缺陷，其采用大块径天然石料制作的可作为重力模板的六棱体浆砌石预制块，能广泛利用当地材料，大大降低预制块的成本；用这种六棱体浆砌石预制块砌筑坝壳，现场操作简便，便于机械施工，有利于环保，不仅作业效率高，而且形成的坝体整体性好，外形美观，完全适应冲填砂浆结石坝快速上升的施工速度和高强稳固的坝壳要求。本实用新型所采用的技术方案是该六棱体浆砌石预制块包括石料和混凝土，其技术要点是由六棱体模具按层厚填摆天然级配的石料和浇筑II级配以下细骨料混凝土构成的六棱体的底面至少一面为无浆毛面，所述无浆毛面的天然级配石料凸出混凝土表面至少10cm，形成增加表面糙度的石峰群，所述六棱体的相邻三边设凸键，另三边设凹槽，天然级配的石料中块径的粒度不小于15cm，不大于60cm，天然石料占六棱体总体积的60%，混凝土骨料粒径不大于4cm，混凝土强度不小于75MPa，不大于350 MPa0
3[0006]本实用新型具有的优点及积极效果是本实用新型为冲填砂浆结石坝的坝壳结构提供了一种更加完美的六棱体浆砌石预制块结构，是由六棱体模具按层厚填摆天然级配的石料和浇筑II级配以下细骨料混凝土构成的六棱体，其底面至少一面为无浆毛面，无浆毛面的天然级配石料凸出混凝土表面至少10cm，形成增加表面糙度的石峰群，六棱体的相邻三边设凸键，另三边设凹槽。六棱体浆砌石预制块不但可作为重力模板用于砌筑坝壳，而且适应坝体上升速度，施工工艺简单，成本低，外观造型可选。浆砌石预制块与现场浆砌石砌筑结构相比造价基本相同，但施工工效可提高309Γ50% ；与混凝土预制块相比，施工工效基本相同，但造价可节约40%飞0%。本实用新型与冲填砂浆结石坝施工方法的完美结合， 将极大的促进筑坝技术的发展，创造一种低价高速的冲填砂浆结石坝的施工方法。六棱体浆砌石预制块和四方形柱体比较，在断面积相等的条件下，六棱体较四方形柱体断面周长短6. 88%，棱角多，相互砌缝结合卡得紧，在安装时自动导向就位条件好，六棱体断面造型美观，具有造型可选，立体感强，更有意义的是六棱体预制块在砌筑后可形成拱效应，能自动调整应力分布，增加了浆砌石预制块砌筑结构的自身稳定。六棱体浆砌石预制块可根据需要减少糙度，也可增加糙度形成消能结构。现场操作简便，以组装为主，用吊车或其他吊装设备将六棱体浆砌石预制块砌筑，采用机械施工克服砌石人工作业的缺点，效率高，施工速度快，弃物量少，有利节能环保，成本低，工期短，外形美观大方。其以天然级配的石料为主， 广泛利用当地材料，大大降低预制块的成本；用II级配以下细骨料混凝土将天然级配的石料预制成六棱体浆砌石预制块，形成可与混凝土预制块同样高强度的预制块；六棱体浆砌石预制块砌筑时凸键向上，凹槽向下，形成凸凹对称的连接结构，砌筑结构整体性好，具有很好的抗拉、抗振、抗变形能力；浆砌石预制块采用六棱体模具，预制块外型尺寸精度高，边长和对角线的误差可控在士2 mm，适应标准化、工厂化大规模集中预制生产。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的一种结构示意图。图2是
图1沿A-A线的剖视图。图3是本实用新型砌筑坝壳的一种应用结构示意图。图4是图3的侧视图。图中序号说明1.六棱体浆砌石预制块、2.已冲填砂浆结石坝体、3.待冲填砂浆天然级配石料、4.预制块凸键、5.预制块凹槽、6 .坝壳基础垫层。
具体实施方式
该六棱体浆砌石预制块1的制备是采用六棱体模具集中预制，先在模具内按层厚填摆天然级配的石料，再浇筑II级配以下细骨料混凝土，将天然级配的石料预制成六棱体浆砌石预制块。其底面至少一面为无浆毛面，无浆毛面的天然级配石料凸出混凝土表面至少10cm，形成增加表面糙度的石峰群，六棱体的相邻三边设凸键4，另三边设凹槽5，预制块凸键4与预制块凹槽5为对称结构，其中心线误差为士 1 mm。其预制块凸键4与预制块凹槽5间隙为5 mm，公差士2mm，六棱体浆砌石预制块1为标准化、工厂化，大规模集中生产， 预制块外形尺寸精度要求，边长和对角线的误差为士2mm，天然级配的石料，其最小块径不小于15cm，最大块径不大于60cm，天然石料占总体积的60%左右，浇筑两级配以下的混凝土，混凝土骨料最大粒径不大于4cm，混凝土强度不小于75MPa，不大于350 MPa0六棱体浆砌石预制块1砌筑坝壳，以冲填砂浆结石坝施工方法，对坝壳内的坝体施工作业一次冲满填平，形成冲填砂浆结石坝体2，包括以下施工步骤步骤一浇筑坝体基础按待建坝体的上、下游坝壳所在部位构建基础，分别在上、下游坝壳部位基础上浇筑坝壳基础垫层6，坝壳基础垫层6采用不低于20. 0 Mpa混凝土浇筑而成。步骤二 按设计的坝体冲填层高度在坝壳基础垫层6上用六棱体浆砌石预制块1 砌筑坝壳。用吊装设备将六棱体浆砌石预制块1砌筑在坝壳基础垫层6上。按设计的坝体冲填层高度逐层砌筑坝壳，然后填筑坝体；砌筑坝壳时，将六棱体砌石预制块1的光面朝外， 毛面朝内，凸键向上，凹槽向下，形成凸凹对称的连接结构。浆砌石预制块内侧毛面的天然级配石料凸出混凝土表面至少10cm，形成增加表面糙度的石峰群，确保坝壳与冲填砂浆结石坝的坝体结合成整体结构。填筑坝体的层高为1. 5lm，层高在an以内，浆砌石预制块砌筑结构坝壳可直接取代模板进行坝体填筑，层高大于an根据需要在坝体内侧设锚拉钢筋或对拉钢筋取代模板进行坝体填筑。步骤三按分层要求砌筑六棱体浆砌石预制块1逐层增高坝壳，然后采用堆石坝施工方法填筑天然级配的石料，形成待冲填砂浆天然级配石料3，再冲填砂浆进行浆冲砂作业，逐层顺序循环填筑坝体，在逐层冲填砂浆作业前，对两层之间分层面的位于已冲填砂浆结石坝体2 —侧的连接层面，向下预留20 30cm厚度的无冲填砂浆层。步骤四形成待冲填砂浆天然级配石料3后，在坝体上下游外表面，对六棱体浆砌石预制块1进行勾缝封浆处理。步骤五冲填砂浆，采用冲填砂浆结石坝施工方法，对待冲填砂浆天然级配石料3 进行浆冲砂作业，并形成已冲填砂浆结石坝体2，冲填砂浆强度不小于M7. 5，冲填砂浆结石坝渗透系数不高于1 χ 10_6 cm/s。以下结合具体实施例对本实用新型的适用范围作进一步描述。实施例1 冲填结石坝坝壳可采用边长为50cnTl00Cm，厚度为5(Tl50cm的六棱体浆砌石预制块作为冲填结石坝的坝壳，为了保证坝壳与坝体的有效连接，预制块内侧至少留有IOcm无浆毛糙面。结合坝壳的重力模板作用对块体用钢筋进行描拉或对拉。坝体内可采用冲填结石坝的施工工艺，用天然级配的石料分层填筑，并分层用水泥浆冲砂工艺，随填筑层进行冲填，这种施工工艺是对浆砌石坝施工工艺的一次革新，最大限度利用当地材料，最大限度利用机械施工， 降低施工成本50 60%，缩短工期50 70%，外型美观。实施例2 土石坝上游护坡工程土石坝上游护坡，主要解决因风浪淘刷而引起坝体破坏问题，同时对风浪消能，最大限度降低风浪爬高，常规护坡采用块石、条石、毛石材料，也有采用预制或现浇砼板块护坡，由于大坝上游护坡的技术要求和美观需要，采用干砌石护坡，对石料要求非常严格，一般石料运距远，石料价格比较贵，护坡单位面积造价接近或超过砼结构造价，而且全部靠人工作业施工速度慢，质量很难保证，护坡缝隙不均勻，对反滤料要求比较严格，采用预制或现浇砼板块护坡，造价高而且对消减风浪爬高不利。采用六棱体浆砌石预制块护坡结构，对中低坝，可用厚40cm正六棱体预制块，表面留IOcm无浆毛糙面，块体组装缝隙可控制在5mm以内，块与块由键槽锁定，具有整体性和应付不均勻变形的拱效应，表面IOcm无浆毛糙面对消减风浪起到很大作用。这种护坡形式，具有施工简单、速度快、防淘刷等优点，消减风浪爬高效果好，坝面平整，施工造价低，节能环保效果明显。实施例3 砌石重力挡土墙护面工程对2. 5m高以下的重力挡土墙可直接采用组装式六棱体浆砌石预制块结构，预制块可采用平行边距为80cm的正六棱体。在没有其它荷载时，正六棱体厚为90cm，正六棱体设两道横向键槽，墙后无须设排水结构。对较高的挡土墙，可选上述尺寸的正六棱体浆砌石预制块作为护面，预制块内侧为毛糙面，视需要还可采用钢筋锚拉或对拉形成稳固的整体。墙体内可分层填筑天然级配的石料，再用浆砌石或冲填水泥砂浆工艺，形成重力挡墙结构。这种方法可广泛利用当地低价石料，简化施工，降低成本，加快施工速度，而且挡土墙外观造型美观大方。实施例4 贴坡墙边坡防护工程所防护的边坡一般整体是稳定，贴坡墙主要为了防止局部滑落、防风化流渣或增加防冲能力，同时增加美观，这类边坡防护属薄墙防护，防护墙厚只在3(Tl00Cm，护坡高小于5m，可直接40cm厚浆砌石六棱体预制块，考虑美观效果和组装方便，六棱体两平行边距 SOcm0采用单排键槽上凸下凹，预制块断面尺寸精度控制士2mm。下部0. 5m厚浆砌石基础， 其上设导向砼梁为组装浆砌石预制块作好准备。这种贴坡墙，浆砌石预制块完全可在石料场预制到现场直接组装，施工速度快，减少现场弃料，有利环境保护，外型美观大方，自动调整应力分布，结构有拱效应，抗振性能好，具有缩短工期，降低成本，有利节能环保，美观大方的优点。实施例5 景观造型浆砌石预制块的景观造型非常方便，如六块不同表面颜色浆砌石六棱体就可以围成一个梅花型，把每个正六棱体都作为一个单元，通过电脑制作后就可以确定每个单元的表面形状，在预制时就可以按每个单元的表面要求制作并编号，组装时按编号次序安装，可以塑造所需要的表面图案。这些都给塑造环境带来极大的方便，给工程带来无限的美，并可创造永久的工程文化。实施例6 防潮护岸和消浪工程浆砌石预制块属廉价的重力块，采用六棱体并加键槽，安装紧密，整体性强，防冲能力强。可根据需要表面设无浆毛糙面，对消能防浪都可达到理想效果。预制块可工厂化， 高精度预制，块与块之间缝隙可控制5mm以下，对防淘刷有很好效果，同时块与块之间的缝隙排水通畅。这种结构对防潮护岸和水流消能都是一个很好的措施，它施工速度快，成本低，效果明显。
权利要求1. 一种六棱体浆砌石预制块，包括石料和混凝土，其特征在于六棱体的底面至少一面为无浆毛面，所述无浆毛面的天然级配石料凸出形成增加表面糙度的石峰群，所述六棱体的相邻三边设凸键，另三边设凹槽。
专利摘要一种六棱体浆砌石预制块，它解决了现有预制块存在的砌筑坝壳不便机械化施工，作业效率低，预制块不宜作为重力模板等缺陷，包括石料和混凝土，其技术要点是由六棱体模具按层厚填摆天然级配的石料和浇筑Ⅱ级配以下细骨料混凝土构成的六棱体的底面至少一面为无浆毛面，无浆毛面的天然级配石料凸出混凝土表面至少10cm，形成增加表面糙度的石峰群，六棱体的相邻三边设凸键，另三边设凹槽。其能广泛利用当地材料，大大降低预制块的成本；用这种六棱体浆砌石预制块砌筑坝壳，现场操作简便，便于机械施工，有利于环保，不仅作业效率高，而且形成的坝体整体性好，外形美观，完全适应冲填砂浆结石坝快速上升的施工速度和高强稳固的坝壳要求。
文档编号E02B3/14GK202055222SQ20102068328
公开日2011年11月30日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者仲立新, 姜国辉, 李千, 李珍子, 王生, 纪志军, 马德新, 鲁林, 黄志良 申请人:沈阳市利千水利技术开发有限责任公司