建築構件及製造建築構件方法的改進的製作方法
2023-05-16 07:44:56 1
專利名稱：建築構件及製造建築構件方法的改進的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種由諸如建築砌塊的建築構件建造牆壁和基腳的方法，並且尤其涉及圬工砌塊和具有由圬工砌塊建造的牆壁的建築物。
背景技術：
已經提出了用於建築物建造的許多不同形式的圬工砌塊，並且它們通常製成帶有周邊壁，周邊壁具有穿過其中的孔。砌塊在砌入牆壁中時通常是交錯地被砌築，也就是說，使在交替排中的砌塊相對於鄰接排中的砌塊位移半個砌塊的距離，並且通常設置有灰縫。
這種砌塊具有重量輕的優點並且比磚的成本低。此外，在交錯的砌塊建築結構中，需要用於支承砌塊的水平地基以確保砌塊之間正確的對齊。而且，砌塊需要按照嚴格的公差進行製造，否則砌塊的交錯變得十分困難。
建築砌塊通常是通過機器製造的，該機器將溼的混凝土混合物搗實在模具中並同時使模具和/或在模具下的平臺振動。正如所容易理解的那樣，這種技術導致模具磨損和破損，而且由新模具製造的產品在尺寸上不會與以後製造的產品相同。由於這個問題，當砌築多層砌塊時就會出現困難。
澳大利亞專利No.AU-A-24868/95描述了一種用圬工砌塊建造牆壁的方法，砌塊具有通向砌塊外部的端部孔，該方法包括如下步驟大體上以端部對端部的鄰接關係布置砌塊，使得孔毗連並且相互相對；通過用於穿過開口的插件或榫釘連接砌塊並使它們一部分可接受地位於相應的孔中，以便將砌塊相互相對地保持在所要求的位置；在另一砌塊之上對齊地設置其它的砌塊。
儘管上述方法已經證明是滿意的，我們仍然認為對於這種系統的許多方面可以進行許多改進，並且本發明的目的就是提供這種改進。
由於內在的強度局限，稱作「幹砌牆」的砌塊系統迄今為止具有有限的應用。這種系統通常僅用於單層結構。
本發明的一個目的是提供具有改進的結構和承載方面能力的幹砌牆建築物系統。
本發明的其它目的和優點將從以下通過示例給出的描述中變得更加明顯。
本發明概述根據本發明的第一方面，提供一種建築砌塊，它包括側部壁、端部壁、至少一個垂直的空腔或狹槽、在端部壁上表面上的至少一個第一凹槽、以及在端部壁下表面上的至少一個倒置的第二凹槽，這種布置和結構使得當一個砌塊砌築在另一砌塊上時，砌塊的凹槽以及所述至少一個空腔或狹槽可以對齊，以提供水平和垂直的灌漿通道內部網絡，灌漿通道可以填充可固化材料，以便密封砌塊之間的接縫並提供在砌塊的相應層之間的載荷支承載體。
所述至少一個第一凹槽大體上是U形的。
所述至少一個倒置的第二凹槽由一個中心脊分隔。
可以在側部壁的上部外邊緣設置水平搭接邊緣，一個疊置砌塊的側部壁的突緣可以相對水平搭接邊緣固定。
砌塊可以具有在其端部壁上的至少一個垂直附屬凹槽。
砌塊可以具有在其端部壁上的兩個間隔開的垂直附屬凹槽。
砌塊可以具有在其端部壁上的拱頂塊狹槽。
根據本發明的另一方面，提供一種牆壁結構，它包括多層如前面所述的建築砌塊，建築砌塊處於端部對端部的鄰接關係並包括固定在砌塊的拱頂塊狹槽中的拱頂塊。
牆壁結構可以包括設置在砌塊中對齊的空腔和凹槽內的垂直和/或水平鋼質加強部件。
在牆壁結構中水平設置的通道和垂直設置的空腔可以被灌漿。
每個拱頂塊包括一個細長的中間翼緣和設置在翼緣相對邊緣上的腹部，所述每個腹部包括多個從翼緣側部延伸的肋，並且從最外部肋開始，這些肋的深度逐漸減小。
拱頂塊的翼緣的表面是不規則的。
每個拱頂塊的翼緣表面的不規則性至少部分地通過一組延伸的突出部來形成。
每個拱頂塊的翼緣表面的不規則性至少部分地通過一組凹入部來形成。
根據本發明的又另一方面，提供一種建造基腳或牆壁的方法，包括(a)砌築如前面所述的砌塊的第一層；(b)將拱頂塊插入在建築構件毗連的開有狹槽的端部中，使得拱頂塊的一部分從開有狹槽的端部向上延伸；以及(c)在第一層上砌築建築構件的另一層，使得建築構件開有狹槽的端部接合在拱頂塊的延伸部分上，並且在建築構件的所述另一層的狹槽中插入另一組拱頂塊。
拱頂塊與建築構件的深度大約相同，並且在拱頂塊放置在狹槽中時，拱頂塊全部深度的大約一半從狹槽伸出。
水平和/或垂直加強部件可以鋪設在所選擇的砌塊層中。
在多層砌塊中垂直設置的空腔或狹槽和水平設置的通道可以被灌漿。
根據本發明的再一個方面，提供一種由粘結或其它可塑材料形成建築構件的方法，它包括如下步驟在一個模具箱中形成構件；在從模具箱中取出構件之前使模具箱的基部分離；以及在構件從模具箱中取出時重新支承所形成的構件。
當搗板與模具箱結合時使模具箱的基部分離。
模具箱基部的上表面可以設置有多個突出部分，它們用於成形建築構件的底部。
突出部分在所形成構件的底部壁上形成縱向和/或橫向凹槽。
模具箱基部可以用於在諸如砌塊、壁板、鋪磚等的建築構件上形成功能性和/或裝飾性的表面或形狀。
附圖簡述以下將參照附圖對本發明的各個方面進行描述，其中
圖1是用於連接根據本發明一個方面的建築砌塊端部的拱頂塊的上側立體圖；圖2、3、4和5分別是圖1的拱頂塊的端視圖、橫截面圖、側視圖和平面圖；圖6是用於根據本發明的一個系統的拱頂塊和互補結構的建築構件的立體圖；圖7是根據本發明的另一方面的建築砌塊的立體圖；圖8和圖8a分別是使用圖7的砌塊的牆壁結構的立體圖和橫截面圖；圖9、10和11分別是根據本發明的又另一方面的建築砌塊的側視圖、端視圖和平面圖；圖12和13是使用圖9、10和11的砌塊的灌漿牆壁結構的端視圖和平面圖；圖14、15、16和17是根據本發明的又另一些方面的建築砌塊的側視圖和立體圖；圖18是根據本發明的又另一方面的牆角或連接砌塊的立體圖；圖19到19e是根據本發明的又另一方面的模具、模具箱和搗板頭部結構的示意圖。
參照附圖1-6，根據本發明的拱頂塊由箭頭1指出。拱頂塊1包括總體由箭頭2指出的細長中間翼緣2和總體由箭頭3指出的腹部。每個腹部3包括多個肋4，肋4從翼緣2的兩側延伸並且從最外腹部開始深度逐漸減小。
翼緣的表面是不規則的，這種不規則是通過一組突出部5、凹入部6、小孔7和凹槽8來形成的。雖然這些方面中的某些方面有助於減小材料成本並有助於製造拱頂塊的模製工藝，但細長的突出部5具有功能性的用途。
大體上由圖6中的箭頭9指出的建築構件設置有端部壁10、側部壁10a、頂部壁11和底部壁12。該建築構件在尺寸上與標準的建築砌塊相同，在形狀上是直線形的並可以包括空腔13。
從拱頂塊1的翼緣2兩側延伸的突出部5的頂端之間的距離等於或稍微大於砌塊的端部和/或側部中由箭頭15指出的狹槽的第一部分14的寬度。突出部5的交錯排列可以確保如果狹槽15的第一部分14由於模具磨損或其它製造原因是不規則的而仍能保持與狹槽15的第一部分14的壁充分接觸。類似地，如果狹槽15的第二部分的擴張壁16是不規則的，每個腹部3的間隔肋4將確保與壁16的充分接觸。
砌塊9的頂部壁和底部壁11，12分別設置有雄榫17和凹槽18，以便砌塊嵌進另一砌塊中並且易於放置在一個水平面上。拱頂塊1確保砌塊沿垂直平面對準，而雄榫和凹槽結構確保在水平面上對準。
在一個結構中設置有分支牆壁的情況下，可以在砌塊9的側部壁上設置插件1用的狹槽19。
每個拱頂塊1的長度大約與每個砌塊9的深度相同，並且如上所述，拱頂塊被放置在毗連的砌塊的狹槽中，使得它們被砌築時每個拱頂塊的大約一半長度延伸到砌塊的每個層之上。
參照附圖7至8a並根據本發明的又一方面，提供一種與圖6的構件有一些相似但又有另外特徵的建築砌塊。圖7至8a示出並總體由箭頭20指出的建築構件設置有端部壁21、頂部壁22和底部壁23。建築構件20在尺寸上與標準的建築砌塊相同，在形狀上是直線形的並可以包括空腔24。該構件設置有總體由箭頭25指出的狹槽，狹槽25與圖6所示構件相關的所述狹槽相同，但在附圖7至8a所示情況下，頂部壁22設置有兩個縱向雄榫26，底部壁設置有兩個縱向凹槽27。在頂部壁22上位於狹槽25兩側的是另外的凹槽28，並且砌塊設置有一個中心分隔部29，在分隔部上可以設置另外的凹槽30。凹槽28,30使得水平加強部件可以放置在結構的所選擇層中。
附圖8和8a示出了根據本發明的一個包括砌築在各層中的建築構件20的牆壁結構，每個建築構件具有通過諸如如上所述的拱頂塊1的拱頂塊與由水平加強部件35加強的建築構件層連接的端部壁。加強部件35鋪設在建築構件的凹槽28,30中，並可採用灰漿或其它可塑材料嵌入在凹槽中。如圖所示的牆壁結構也可以包括垂直加強部件或其它標準特徵，諸如開口、過梁、結合梁等。
圖8a示出了將水平加強部件35的端部結合在建築構件的空腔中的一種簡便方法。加強部件的毗連彎曲端部可以通過混凝土或灰漿或諸如硬化樹脂的其它可塑材料嵌入在空腔中以確保在它們之間的連續性。端部可以被預先綑紮，儘管這被認為不是必要的。
附圖9-13示出了根據本發明的建築構件的另一實施例，總體由箭頭36指出的砌塊可以包括側部壁37和端部壁38、至少一個垂直的空腔或狹槽39、一個在端部壁38上表面上的第一凹槽40以及在端部壁下表面上的一個或多個倒置的第二凹槽40。當建立牆壁結構時，空腔或狹槽以及凹槽可以被對齊以便形成總體由箭頭42,43(參看圖12和13)指出的水平和垂直填充通道的內部網絡。
第一凹槽40可以大體上是U形的，而第二凹槽41可以是類似地形狀並由一個脊44分開。
砌塊36可以在側部壁37的上部外邊緣設置搭接邊緣45，疊置的砌塊突緣46可以相對搭接邊緣被固定。
砌塊36可以在端部壁38之間設置一個單獨的垂直空腔47、在其端部壁上設置附屬狹槽或溝槽48，並且與前述實施例相同，可以在端部壁38上設置拱頂塊狹槽49。
當建立一個結構並且使通道42和43填充灰漿(圖12和13)時，在砌塊之間的所有接縫50和51都被灰漿所密封，並且在水平通道42中的灰漿提供砌塊相應層之間的負荷支承載體。
拱頂塊1(在圖13中僅以大體輪廓線示出)可以用來連接砌塊的端部。
採用建築砌塊和參照圖9至18描述的方法的牆壁結構大大地優於現有的幹砌牆結構，迄今為止的試驗和工程報告已經顯示在結構承載、風荷載、抗震性以及有關防火方面具有優越性。
在建築工業中已知的是，現有的灌漿砌塊牆壁的完整性由於糟糕的手藝以及使用不是所需標準的砂漿混合物而受到嚴重損害。本發明消除了這些問題並對於所謂的「幹砌牆」方法提供了用於多層建築物上的可能，而且所完成的牆壁可用作載荷支承和防颶風結構。
圖9至13的砌塊結構可以根據設計要求放置水平和垂直的加強杆52,53。
附圖14和15顯示了根據本發明的另一形式的砌塊的頂部和側部輪廓，砌塊總體地以箭頭54指出，該砌塊具有一個單一的中心空腔55。頂部壁和底部壁56,57與圖9至13的砌塊相同地成型，並且在這種情況下一個單一的U形附屬凹槽58設置在砌塊的端部壁59上。也設置有一個拱頂塊狹槽60 。
圖16和17示出了圖14和15的砌塊具有另外的分支牆壁附屬凹槽61和拱頂塊狹槽62，用於類似於參照圖6所述方式連接一個分支牆壁(未示出)。
附圖18示出了一個總體以箭頭63指出的牆角砌塊，它設置有與參照圖14至17描述的拱頂塊狹槽和附屬凹槽類似的拱頂塊狹槽和附屬凹槽64,65，並且頂部壁和底部壁66,67也與圖14至17的砌塊的形狀類似。牆角砌塊63可以與圖14至17的砌塊一起作為一個砌塊組單元，並可以與以上參照圖9至13所述類似地採用砌築砌塊層的材料、灰漿和加強件。
全世界的大多數砌塊製造機就基本組件和運行模式而言是非常相似的，因為砌塊、鋪磚等是在一個模具箱中形成的，形成砌塊或鋪磚的混凝土混合物由一個用於壓縮混凝土混合物的搗板搗實。搗板和模具箱隨後被取走，留下形成的砌塊在託板上。託板和新制的產品隨後移離模具頭以便固化。以Besser和Columbia名義製造的這類機器分布於全世界。
現有砌塊製造裝置具有使直接接觸的木製託盤嚴重磨損的缺點。由於這種磨損，需要經常性地更換託板。可替代的鋼質託板非常昂貴並且十分地沉重，鋼質託板的增加重量是大多數現有機器所不容許的。
託板的質量總是決定砌塊底部的質量。如果砌塊已經磨損，假定12個月磨損了3mm，那麼，砌塊高度將相應地增加。
根據本發明的又另一方面，提供一種在模具箱中形成建築構件的方法，該方法包括如下步驟在模具箱中形成構件；在從模具箱中取出構件之前移走模具箱的基部以及在構件從模具箱中取出時重新支承構件。
參照附圖19和19e以及根據本發明的其它方面，一個總體以箭頭67指出的模具箱可以包括單個或多個模具殼體68，並可以設置一個拋光的高度抗拉鋼質基板69。在基板69上可以設置凹凸榫70，基板69可以根據需要水力地固定在模具殼體68上。
模具箱67可以填充可塑的混合物71並以現有方式被搗實和振動。
模具殼體68可被搬離基板69，使得形成的構件72懸在模具中。託板73隨後可以移動到模具箱67下方。模具箱隨後被放下來以便將構件72放置在託板73上。託板73隨後被移到固化/乾燥工位或位置。該過程被重複進行。
當形成的構件72在基板69取走之後被懸著時，它保留在模具殼體68中。這使得託板73可以替代模具的基板69，形成的構件隨後被取出。當正放置託板時，在形成的構件72的頂部壁及側部壁與模具的側部及搗板74之間的吸力和水分相結合使得形成的構件保持在位。
諸如建築砌塊的構件具有相當大的深度和與模具箱側部接觸的較大表面區域。如果正形成的構件深度較小，諸如鋪磚或磚塊，可以通過在構件頂部壁和搗板74之上的區域中形成一個局部壓力頂部空間來增大「吸力」。
圖19至19e的特定裝置的操作的順序如下圖19模具殼體68和基板69結合在一起。
圖19a混合好的混合物71填充到模具箱67中基板69上。
圖19b搗板74壓出砌塊頂部壁的輪廓並使整個單元被振動。
圖19c模具殼體68和搗板74帶著完好無損的混合物71向上移動並與基板69分離。
圖19d一個被輸送的託板73插入到基板69的上部並使模具殼體和搗板撤走。
圖19e搗板74升高並使形成的砌塊留在託板上，託板可以隨後被取出，以便進行所形成的砌塊的固化。整個過程重複地進行。
參照圖19至19e描述的裝置和方法具有如下顯著的優點1、該方法不僅可以使縱向凹槽或凹入部形成在建築構件的底部，而且使得凹槽和凹入部與縱向凹槽成直角。
2、可以一致地獲得更加精確高度的砌塊、磚塊或鋪磚。
3、由於託板僅需要用於支承和移走形成的產品，磨損和破損將是最小的。可以使用廉價的木質託板，因此可以大大地節省製造費用和託板成本。
儘管僅通過示例對本發明的各個方面進行了描述，但應理解的是，在不脫離本發明權利要求所限定範圍的情況下，可以對本發明進行修改和增添。
權利要求
1.一種建築砌塊，它包括側部壁、端部壁、至少一個垂直的空腔或狹槽、在端部壁上表面上的至少一個第一凹槽、以及在端部壁下表面上的至少一個倒置的第二凹槽，這種布置和結構使得當一個砌塊砌築在另一砌塊上時，砌塊的凹槽以及所述至少一個空腔或狹槽可以對齊，以提供水平和垂直的填充通道內部網絡，填充通道可以填充可固化材料，以便密封砌塊之間的接縫並提供在砌塊的相應層之間的載荷支承載體。
2.如權利要求1所述的建築砌塊，其特徵在於，所述至少一個第一凹槽大體上是U形的。
3.如權利要求1或2所述的建築砌塊，其特徵在於，所述至少一個倒置的第二凹槽由一個中心脊分隔。
4.如權利要求1至3任一所述的建築砌塊，其特徵在於，具有在側部壁的上部外邊緣的水平搭接邊緣，一個疊置砌塊的側部壁的突緣可以相對水平搭接邊緣固定。
5.如權利要求4所述的建築砌塊，其特徵在於，具有在其端部壁上的至少一個垂直附屬凹槽。
6.如權利要求6所述的建築砌塊，其特徵在於，具有在其端部壁上的兩個間隔開的垂直附屬凹槽。
7.如權利要求1至6任一所述的建築砌塊，其特徵在於，具有在其端部壁上的拱頂塊狹槽。
8.一種牆壁結構，它包括多層如權利要求7所述的建築砌塊，建築砌塊處於端部對端部的鄰接關係並包括固定在砌塊的拱頂塊狹槽中的拱頂塊。
9.如權利要求8所述的牆壁結構，其特徵在於，包括設置在砌塊中對齊的空腔和凹槽內的垂直和/或水平鋼質加強部件。
10.如權利要求8或9所述的牆壁結構，其特徵在於，在牆壁結構中水平設置的通道和垂直設置的空腔被灌漿。
11.如權利要求8或9所述的牆壁結構，其特徵在於，每個拱頂塊包括一個細長的中間翼緣和設置在翼緣相對邊緣上的腹部，所述每個腹部包括多個從翼緣側部延伸的肋，並且從最外部肋開始，這些肋的深度逐漸減小。
12.如權利要求11所述的牆壁結構，其特徵在於，拱頂塊的翼緣的表面是不規則的。
13.如權利要求12所述的牆壁結構，其特徵在於，每個拱頂塊的翼緣表面的不規則性至少部分地通過一組延伸的突出部來形成。
14.如權利要求12或13所述的牆壁結構，其特徵在於，每個拱頂塊的翼緣表面的不規則性至少部分地通過一組凹入部來形成。
15.一種建造基腳或牆壁的方法，包括(a)砌築如權利要求1至7任一所述的砌塊的第一層；(b)將拱頂塊插入在建築構件毗連的開有狹槽的端部中，使得拱頂塊的一部分從開有狹槽的端部向上延伸；以及(c)在第一層上砌築建築構件的另一層，使得建築構件開有狹槽的端部接合在拱頂塊的延伸部分上，並且在建築構件的所述另一層的狹槽中插入另一組拱頂塊。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，拱頂塊與建築構件的深度大約相同，並且在拱頂塊放置在狹槽中時，拱頂塊全部深度的大約一半從狹槽伸出。
17.如權利要求15或16所述的方法，其特徵在於，包括在所選擇的砌塊層中鋪設水平和/或垂直加強部件。
18.如權利要求15至17任一所述的方法，其特徵在於，在多層砌塊中垂直設置的空腔或狹槽和水平設置的通道被灌漿。
19.一種由粘結或其它可塑材料形成建築構件的方法，它包括如下步驟在一個模具箱中形成構件；在從模具箱中取出構件之前使模具箱的基部分離；以及在構件從模具箱中取出時重新支承所形成的構件。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，當搗板與模具箱結合時使模具箱的基部分離。
21.如權利要求19或20所述的方法，其特徵在於，模具箱基部的上表面設置有多個突出部分，它們用於成形建築構件的底部。
22.如權利要求21所述的方法，其特徵在於，突出部分在所形成構件的底部壁上形成縱向和/或橫向凹槽。
23.如權利要求19至22任一所述的方法，其特徵在於，模具箱基部的上表面用於在諸如砌塊、壁板、鋪磚等的建築構件上形成功能性和/或裝飾性的表面或形狀。
24.一種大體上如參照附圖所述的建築砌塊。
25.一種大體上如參照附圖所述的拱頂塊。
26.一種大體上如參照附圖所述的牆壁結構。
27.一種大體上如參照附圖所述的建造基腳或牆壁的方法。
28.一種大體上如參照附圖所述的形成建築構件的方法。
全文摘要
一種幹砌牆建築物系統包括多層建築砌塊(36),建築砌塊通過拱頂塊(1)端部對端部地連接起來。每個砌塊包括側部壁(37)、端部壁(38)、至少一個垂直的空腔(39)或狹槽(39)、在端都壁上表面(22)上的至少一個第一凹槽(40)、以及在端部壁下表面(23)上的至少一個第二凹槽(41),這種布置和結構使得當一個砌塊砌築在另一砌塊上時,砌塊的凹槽以及所述至少一個空腔或狹槽可以對齊,以提供水平和垂直的填充通道(42,43)內部網絡,填充通道可以填充可固化材料,以便密封砌塊之間的接縫並提供在砌塊的相應層之間的載荷支承載體。本發明也公開一種製造砌塊的方法。
文檔編號E04B2/02GK1300337SQ99805985
公開日2001年6月20日 申請日期1999年5月11日 優先權日1998年5月11日
發明者喬治·拉爾夫·賴德 申請人:因特洛克控股有限公司