多用途一体式塑料支撑模块及其拼装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了多用途一体式塑料支撑模块及其拼装结构。多用途一体式塑料支撑模块包括用聚丙烯塑料一体注塑制成的基板与支撑筒；支撑筒为底端大顶端小的正四棱台筒体，正四棱台筒体底端开口且开口的边沿与基板一体连接，正四棱台筒体的顶端设有外凸的连接用圆柱销和贯通的连接用圆柱形槽孔；9个支撑筒以等距离间隔成矩阵形式排列在基板上构成基本塑料支撑模块，基板的底面上设有连接用的圆柱形槽孔，基板四周设有边框，边框上分别设有连接用工字槽和伸出的工字销。上述塑料支撑模块的拼装结构包括基本拼装结构、正交拼装结构和错位拼装结构。本实用新型的塑料实体体积仅占支撑空间的4.5％，空间利用率达95.5％，生产制造成本相对较低。
【专利说明】多用途一体式塑料支撑模块及其拼装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种多用途一体式塑料支撑模块及其拼装结构。
【背景技术】
[0002]塑料支撑模块用途十分广泛，比如:在城市雨水收集利用模块收集池施工建设、在城市泄洪模块蓄水池施工建设、在农业蔬菜大棚节水灌溉模块蓄水池施工建设、在商业演出需要大型舞台场馆的临时搭设、在建筑屋面的绿化和城市空中花园的植被种植与保温支撑体系等等。
[0003]现有的塑料支撑模块大多是平面结构形式，在使用时将数个单块的平面结构模块进行组装形成空间模块结构单元，再通过空间结构单元多次拼装成可以利用的结构空间。塑料支撑模块的空间利用率一般在92%左右，组成空间结构的承载一般在20t左右。塑料支撑模块拼装工艺较为复杂，平面模块的安装缺陷经过多次累积对整体空间结构的承载影响较大。另外，由于空间结构通过数块平面结构模块多次组合而成，一次性投入较大，生产制造成本较大。
[0004]中国专利申请号201210409672.9公开了一种内置于雨/污水收集处理变容矩阵容器中的组合支撑模块，由基板和布置其上若干支撑柱组合而成。支撑柱的柱面上设条形定位槽和透水孔，支撑柱底部周边设柱座；基板为网格式结构，其正面设有与支撑柱的柱座相配合的柱座腔，基板的背面设有与柱面的定位槽相配合的条形定位筋。其不足之处在于:I)采用分体式结构，使用时将支撑柱的柱座安装到基板的柱座腔上，整体结构的牢固性较差且须一一对应装配后使用；2)单个支撑模块采用条形的定位槽与定位筋相互连接，其沿定位槽与定位筋的长度方向的连接力较弱，特别在搬动时容易松动散架；3)支撑模块之间采用条形的定位槽与定位筋相互连接，侧面的承载性能差，受到侧面荷载易造成支撑模块整体结构的垮塌；4)同一层面支撑模块之间通过支撑模块长边的凹凸槽口拼装连接，凹凸槽口之间留有的安装间隙2_，按照改性后聚丙烯材料自身的0.5%收缩率，支撑模块因材料的收缩变形量远大于安装间隙，施工安装难度较大。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种多用途一体式塑料支撑模块。
[0006]本实用新型要解决的另外一个技术问题是提供一种多用途一体式塑料支撑模块的拼装结构。
[0007]对于多用途一体式塑料支撑模块，本实用新型采用的技术方案是:包括基板与支撑筒，基板与支撑筒用聚丙烯塑料一体注塑制成；支撑筒为底端大顶端小且内腔中空的正四棱台筒体，正四棱台筒体底端开口且开口的边沿与基板一体连接，正四棱台筒体筒的顶端设有外凸的连接用圆柱销和贯通的连接用圆柱形槽孔；9个支撑筒以等距离间隔成矩阵形式排列在基板上构成基本塑料支撑模块，基板的底面上设有连接用的圆柱形槽孔，基板四周设有边框，边框上分别设有连接用工字槽和伸出的工字销。[0008]作为优选，支撑筒的正四棱台筒体侧壁中部设为波浪形侧壁。
[0009]作为优选，支撑筒的正四棱台筒体内壁设有凸起的加强筋，加强筋从支撑筒的顶端向下延伸到正四棱台筒体高度的1/2处。
[0010]作为优选，基本塑料支撑模块尺寸为600mmX 600mmX 235mm。
[0011]对于多用途一体式塑料支撑模块的拼装结构，本实用新型采用的技术方案是:包括基本拼装结构、正交拼装结构和错位拼装结构；
[0012]基本拼装结构由复数块同为底面向下的基本塑料支撑模块通过边框上工字销和相邻的基本塑料支撑模块边框上工字槽以榫卯方式固定连接而成；
[0013]正交拼装结构是由复数块基本塑料支撑模块上下依次重叠排列而成；其中首层为复数块基本塑料支撑模块以基本拼装结构连接而成；第二层是以首层的基本塑料支撑模块的基本拼装结构为基准，旋转90°并翻转180°使得上下二层的基本塑料支撑模块的顶端对顶端，通过基本塑料支撑模块顶端设置的圆柱销和圆柱形槽孔以榫卯方式进行固定对接；第三层及以上的基材塑料支撑模块的拼装结构按照奇数层为相同拼装结构、偶数层为相同的拼装结构进行拼装组合；
[0014]错位拼装结构由复数块基本塑料支撑模块上下依次重叠排列而成；其中其中首层为复数块基本塑料支撑模块以基本拼装结构连接而成；第二层是以首层的基本塑料支撑模块的基本拼装结构为基准，偏移沿45°斜向的2个相邻支撑筒中轴连线的1/2距离进行错位拼装，通过基本塑料支撑模块顶端的圆柱销与基板上圆柱形槽孔以榫卯方式进行固定连接；第三层及以上的基材塑料支撑模块的拼装结构按照奇数层为相同拼装结构、偶数层为相同的拼装结构进行拼装组合。
[0015]作为优选，位于正交拼装结构与错位拼装结构的顶层的基本塑料支撑模块统一设为正交拼装结构第二层的拼装结构，使得基本塑料支撑模块基板的底面向上，以便安装顶板小模块。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]产品具有一体化的空间结构，简洁紧凑，通过基本模块的不同拼装模式的组合，就能够形成需要支撑的空间结构；其中塑料的实体空间仅为支撑空间的4.5%，空间利用率达到95.5%，用料少且支撑空间大，生产制造成本相对较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019]图1是本实用新型多用途一体式塑料支撑模块实施例的基本塑料支撑模块主视图。
[0020]图2是图1的局部剖视图。
[0021]图3是本实用新型多用途一体式塑料支撑模块实施例的基本塑料支撑模块俯视图。
[0022]图4是本实用新型多用途一体式塑料支撑模块实施例的基本拼装示意图。
[0023]图5是本实用新型多用途一体式塑料支撑模块实施例的正交拼装示意图。
[0024]图6是本实用新型多用途一体式塑料支撑模块实施例的错位拼装示意图。
[0025]图中，1-基板，2-支撑筒，3-圆柱槽孔，4-圆柱销，5-底面圆柱槽，6-工字销，7-工字槽，8-加强筋。
【具体实施方式】
[0026]图1是一种多用途一体式塑料支撑模块，由基板I与支撑筒2组合而成。支撑筒2为底端大顶端小且内腔中空的正四棱台筒体，正四棱台筒体底端开口且开口的边沿与基板一体连接，正四棱台筒体的顶端设有外凸的连接用圆柱销4和贯通的连接用圆柱槽孔3。
[0027]为了增加基本塑料支撑模块的承压能力，在正四棱台筒体的侧壁设为波浪形的加强型侧壁。
[0028]另外经过下面的受压试验证实，说明塑料支撑模块的侧壁在距离顶面1/3高度处因受压产生最大变形，说明塑料支撑模块的破坏位置基本处于为距离顶面1/3高度处。如图2所示，本实施例在正四棱台筒体的内壁四面上各设有3条从顶端延伸到筒体高度1/2处的加强筋8。
[0029]塑料支撑模块的受压试验:
[0030]将基本塑料支撑模块底面向下顶面向上，放置于压力试验机的加载平台上，在塑料支撑模块的顶面圆柱销位置加装一块加载板，通过压力试验机对加载板进行加载试验。试验结果是:随着压力加大，塑料支撑模块的变形量随之增大，当塑料支撑模块的承载达到极限时，塑料支撑模块的变形量也达到最大值，塑料支撑模块在距离顶面1/3高度处产生裂纹或断裂，塑料支撑模块丧失承载能力。由于塑料支撑模块的破坏位置基本处于为距离顶面1/3高度处，说明塑料支撑模块在此处因受压产生的变形最大，为结构的薄弱处。
[0031]在图3中，9个支撑筒2以等距离间隔成矩阵形式在基板I上排列，构成了基本塑料支撑模块，基板I上设有连接用的底面圆柱槽5，基板四周设有边框，边框上分别设有均匀分布的内凹的连接用工字槽7和伸出的连接用工字销6。
[0032]上述塑料支撑模块的基板I与支撑筒2系采用聚丙烯及充填部分玻璃纤维的粒子，然后热注塑一体制成。
[0033]下面以建造雨水收集模块池为例，说明基本塑料支撑模块的3种拼装结构模式:
[0034](I)基本拼装结构:如图4所示，基板I边框上的连接用工字销6与连接用工字槽7用于将多个基本塑料支撑模块通过相互间的拼装连接成为一个整片的塑料支撑模块。拼装时，通过相邻的基本塑料支撑模块的工字销和工字槽以榫卯结构连接固定，保证多个基本塑料支撑模块的连接固定和空间位置，以便于塑料支撑模块整体承受荷载。
[0035](2)正交拼装结构:如图5所示，通过上下层基本塑料支撑模块的圆柱槽孔3和圆柱销4将上层基本塑料支撑模块与下层基本塑料支撑模块的顶端对顶端进行拼接。拼接时，通过上层基本塑料支撑模块的顶端和下层基本塑料支撑模块的顶端之间圆柱销和圆柱槽孔的榫卯连接固定，保证了基本塑料支撑模块的连接固定和空间位置，以便于塑料支撑模块整体承受荷载。
[0036]雨水收集模块池的具体拼装方法:首层的基本塑料支撑模块采用基本拼装结构；第二层的塑料支撑模块以首层的塑料支撑模块为基准旋转90°并翻转180°进行拼装，通过塑料支撑模块顶端设置榫卯进行固定连接，按照先拼装有工字销槽口的一边，再拼装工字槽口的一边，由雨水收集模块池的一边先另外一边进行拼装，保证相邻的塑料支撑模块通过工字销槽连接到位。第三层的塑料支撑模块的拼装方法同首层，第四层的塑料支撑模块的拼装方法同第二层，后面的塑料支撑模块按照奇数层的相同偶数层的相同的拼装方法进行拼装组合。
[0037](3)错位拼装结构:如图6所示，通过上下层基本塑料支撑模块的圆柱销4和基板底面的圆柱槽孔5将上层基本塑料支撑模块的顶端与下层基本塑料支撑模块的基板底面，或上层塑料支撑模块的基板底面与下层塑料支撑模块的顶端拼装连接。错位拼装时，通过基本塑料支撑模块的顶端和基板底面圆柱销和圆柱槽孔的榫卯连接固定，保证塑料支撑模块的连接固定和空间位置，以便于塑料支撑模块整体承受荷载。
[0038]雨水收集模块池的具体拼装方法:首层的塑料支撑模块底面向下，按照先拼装有槽口的一边，再拼装工字销的一边，塑料支撑模块按照同一方向以及角度进行拼装，保证塑料支撑模块通过工字销槽连接到位。首层塑料支撑模块的拼装数量根据雨水收集池的体积设计确定；第二层的塑料支撑模块以首层的塑料支撑模块为基准向45°的对称轴线方向偏移1/2的支撑筒体尺寸错位拼装，通过塑料支撑模块顶端与地面设置榫卯进行固定连接，同样也按照先拼装有槽口的一边，再拼装工字销的一边，塑料支撑模块按照同一方向以及角度进行拼装，保证相邻的塑料支撑模块通过工字销槽连接到位。第三层的塑料支撑模块的拼装方法同首层，第四层的塑料支撑模块拼装方法同第二层，后面的塑料支撑模块按照奇数层的相同偶数层的相同的拼装方法进行拼装组合。
[0039](4)上述正交拼装结构和错位拼装结构顶层的塑料支撑模块的拼装结构:为保证塑料支撑模块基板底面向上，以便于安装顶板小模块，统一为正交拼装结构的第二层的拼装结构。
[0040]在本实施例中，错位拼装结构所建造的雨水收集模块池的整体性更好，适合大容积的利用空间项目。缺点是:基本塑料支撑模块错位拼装，基本塑料支撑模块的四周不在一个平面上，奇数层与偶数层相差1/2的支撑筒体尺寸，不利于侧面承载。
[0041]正交拼装结构施工的雨水收集模块池四周都在同一平面，再配以侧面挡板，能够提高模块池的侧面抗压性能。其缺点是:塑料支撑模块施工工序较多，相对施工效率不高。
[0042]本实施例的特点如下:
[0043](I)塑料支撑模块采用聚丙烯及充填部分玻璃纤维制成粒子注塑制成，其原材料均为环保产品，对周边环境没有污染，而且能够重复利用；
[0044](2)通过原材料的不同组合配比，能够得到不同的材料力学性能，塑料支撑模块的原材料通过热注塑成型工艺,生产加工简单；
[0045](3)塑料支撑模块可以循环利用，塑料模块的原材料也可以利用循环材料，节能环保;
[0046](4)由基本塑料支撑模块拼装成的空间结构最大承载可达40t，能够满足不同的用途的使用要求。
[0047]以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.多用途一体式塑料支撑模块，其特征在于:包括基板与支撑筒，所述基板与支撑筒用聚丙烯塑料一体注塑制成；所述支撑筒为底端大顶端小且内腔中空的正四棱台筒体，所述正四棱台筒体底端开口且开口的边沿与基板一体连接，正四棱台筒体筒的顶端设有外凸的连接用圆柱销和贯通的连接用圆柱形槽孔；9个所述支撑筒以等距离间隔成矩阵形式排列在基板上构成基本塑料支撑模块，所述基板的底面上设有连接用的圆柱形槽孔，基板四周设有边框，边框上分别设有连接用工字槽和伸出的工字销。
2.如权利要求1所述多用途一体式塑料支撑模块，其特征在于:所述支撑筒的正四棱台筒体侧壁中部设为波浪形侧壁。
3.如权利要求1所述多用途一体式塑料支撑模块，其特征在于:所述支撑筒的正四棱台筒体内壁设有凸起的加强筋，所述加强筋从支撑筒的顶端向下延伸到正四棱台筒体高度的1/2处。
4.如权利要求1所述多用途一体式塑料支撑模块，其特征在于:所述基本塑料支撑模块尺寸为 600mmX 600mmX 235mm。
5.如权利要求1所述多用途一体式塑料支撑模块的拼装结构，其特征在于:包括基本拼装结构、正交拼装结构和错位拼装结构； 所述基本拼装结构由复数块同为底面向下的基本塑料支撑模块通过边框上工字销和相邻的基本塑料支撑模块边框上工字槽以榫卯方式固定连接而成； 所述正交拼装结构是由复数块所述基本塑料支撑模块上下依次重叠排列而成；其中首层为复数块所述基本塑料支撑模块以所述基本拼装结构连接而成；第二层是以首层的基本塑料支撑模块的基本拼装结构为基准，旋转90°并翻转180°使得上下二层的基本塑料支撑模块的顶端对顶端，通过所述基本塑料支撑模块顶端设置的圆柱销和圆柱形槽孔以榫卯方式进行固定对接；第三层及以上的基本塑料支撑模块的拼装结构按照奇数层为相同的拼装结构、偶数层为相同的拼装结构进行拼装组合； 所述错位拼装结构由复数块所述基本塑料支撑模块上下依次重叠排列而成；其中其中首层为复数块所述基本塑料支撑模块以所述基本拼装结构连接而成；第二层是以首层的基本塑料支撑模块的基本拼装结构为基准，偏移沿45°斜向的2个相邻支撑筒中轴连线的1/2距离进行错位拼装，通过基本塑料支撑模块顶端的圆柱销与基板上圆柱形槽孔以榫卯方式进行固定连接；第三层及以上的基材塑料支撑模块的拼装结构按照奇数层为相同拼装结构、偶数层为相同的拼装结构进行拼装组合。
6.如权利要求5所述多用途一体式塑料支撑模块的拼装结构，其特征在于:位于所述正交拼装结构和错位拼装结构的顶层的基本塑料支撑模块统一设为所述正交拼装结构第二层的拼装结构，使得基本塑料支撑模块基板的底面向上，以便安装顶板小模块。
【文档编号】E04H3/24GK203795513SQ201420201583
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】章军 申请人:安徽绿建科技有限公司