專利名稱：圬工單元的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圬工單元(組積工-'7卜)的成形方法，更具體是涉 及用于制造如下的圬工單元的圬工單元成形方法，所述圬工單元在利 用機(jī)械連接力的干式砌筑施工法中使用。
背景技術(shù)：
已知有木結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)等各種建筑結(jié)構(gòu)。作 為建筑結(jié)構(gòu)的一種，具有砌筑磚或混凝土塊等的圬工單元、建造墻體 等的圬工結(jié)構(gòu)。將粘土高溫煅燒形成的磚，不僅在結(jié)構(gòu)、厚重感、質(zhì)感以及色彩 等外觀或美觀效果方面受到很高的評(píng)價(jià)，并且，在耐久性、隔音性、 防火性以及蓄熱性等物理性能方面也非常好。因此，自古以來在世界 各國(guó)廣受喜愛，作為建筑物的墻體材料被長(zhǎng)期廣泛使用。另外，混凝 土塊等的可砌筑的混凝土預(yù)制件制品在經(jīng)濟(jì)性、施工性、耐久性以及 防火性等方面都具有比較好的性能，近年來，也適當(dāng)?shù)夭捎昧颂岣吡?外觀性和安全性的設(shè)計(jì)等，作為用于建造墻體等的建筑材料被廣泛地 實(shí)際使用。一般，作為磚或混凝土塊等的圬工單元，將未硬化的灰漿涂敷在 砌筑面上，在砌筑時(shí)一面逐漸調(diào)整相對(duì)位置、間隔以及水平線等的砌 筑精度一面進(jìn)行砌筑。將這樣的現(xiàn)有的砌筑結(jié)構(gòu)定位為濕式施工法。 而作為干式磚砌筑施工法，本發(fā)明的發(fā)明者提出了 DUP (Distributed and Unbonded Prestress:分散型非粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工法) 施工法。根據(jù)這種施工法，利用金屬螺栓的機(jī)械連接力， 一面導(dǎo)入預(yù) 應(yīng)力一面將磚進(jìn)行多層層疊，可建造具有抗震性的磚砌筑結(jié)構(gòu)的墻體 等(特愿平4-51893號(hào)，特愿平5-91674號(hào)、特愿平6-20659號(hào)、專 特愿平7-172603號(hào)、特愿平8-43014號(hào))。本發(fā)明的發(fā)明者現(xiàn)在仍然在繼續(xù)進(jìn)行DUP施工法的實(shí)用化研究 例如，在特愿2000-270219號(hào)(特開2002-81152號(hào)公報(bào))中提出了如 下的4"砌筑施工法，該施工法將螺栓插通孔以及大徑空心部形成在磚 的規(guī)定位置，使用相同形狀以及相同尺寸的磚建造復(fù)雜且各種各樣的 墻體各部分。并且，本發(fā)明的發(fā)明者在PCT國(guó)際申請(qǐng)PCT/JP03/09730 號(hào)中，提出了磨粒法(夕'卩少卜法)，即，可將DUP施工法的各種構(gòu) 成部件(磚、層間金屬板以及螺栓、螺母等)迅速且規(guī)則地放置到規(guī) 定的位置，并且，在PCT國(guó)際申請(qǐng)PCT/JP03/11288號(hào)中，提出了雙重墻形式的墻體結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，通過剪切加強(qiáng)部件將DUP施工法 的磚墻和千式施工法的內(nèi)墻可進(jìn)行應(yīng)力傳遞地進(jìn)行連接。這樣的干式施工法的磚砌筑施工法，是通過螺栓螺母的機(jī)械連接 力將磚一體化的干式砌筑施工法，與現(xiàn)有的濕式施工法的磚砌筑施工 法相比較，達(dá)到了大幅度縮短整個(gè)工期等所希望的目的。但是，由于 該施工法在砌筑時(shí)不依次進(jìn)行利用未硬化灰漿的精度調(diào)整，而是一面 用螺栓、螺母連接磚一面砌筑墻體或柱體等，因此，要求磚本身具有 高的尺寸精度。例如，由于通過層間金屬板砌筑上下的磚，因此，要 求與金屬板接觸的磚的下面和上面具有高精度的平滑性和水平性，要 求磚的高度尺寸具有高的精度尺寸。目前，將DUP施工法的磚的上下 面精度(磚高度的精度管理目標(biāo)值)的標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定為0.118mm,將 端面精度(磚長(zhǎng)度的精度管理目標(biāo)值)的標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定為0.142mm。根據(jù)這樣的狀況，目前，在制造過程中研磨用于DUP施工法的磚 的砌筑面(上面和下面)，確保所需要的水平性、平滑性以及尺寸精度， 并且，根據(jù)需要在制造構(gòu)成中對(duì)單側(cè)或兩側(cè)的端面(橫頭面)也進(jìn)行 研磨，得到橫頭面的垂直性、平滑性以及尺寸精度。但是，燒制后的磚的研磨工序不僅損失研磨所需要的水以及能量， 而且，例如使制造工序復(fù)雜化、浪費(fèi)時(shí)間、增加包括作業(yè)工時(shí)或附加 工序、勞務(wù)費(fèi)的生產(chǎn)成本，需要處理研磨時(shí)產(chǎn)生的碎屑等，因此，成 為影響磚的生產(chǎn)效率以及廉價(jià)性的主要原因。因此，需要不采用砌筑 面的研磨工序，而確保砌筑面的(和端面)的高精度尺寸、平滑性以及水平性(或垂直性)，提高磚的生產(chǎn)效率以及廉價(jià)性。并且，上述的DUP施工法的磚由于具有可分別收容螺母以及螺栓 的大徑以及小徑的通孔，因此，需要以比較高的精度在燒制后的磚上 開設(shè)直徑不同的兩種通孔。但是，這樣的兩種通孔的開孔工序也是影 響磚的生產(chǎn)效率和廉價(jià)性的主要原因，如果可用比較簡(jiǎn)單的工序形成 這樣的兩種通孔，則可進(jìn)一步提高磚的生產(chǎn)效率和廉價(jià)性。另外，這樣的課題不僅局限于DUP施工法的磚，在利用上述DUP 施工法或與其類似的干式施工法砌筑混凝土塊的情況下，也有同樣的 問題。本發(fā)明涉及在利用螺栓、螺母的機(jī)械連接力的干式砌筑施工法中 使用的圬工單元，目的是提供一種坊工單元的成形方法，該成形方法 可確保各圬工單元的高的尺寸精度，并可使圬工單元的生產(chǎn)工序高效 率化，提高其生產(chǎn)效率。本發(fā)明尤其涉及上述DUP施工法的磚，目的是使其生產(chǎn)工序高效 率化，提高磚的生產(chǎn)效率。發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種圬工單元的成形方法，用于 千式砌筑施工法，該千式砌筑施工法將金屬板(50)插入上下的坊工 單元(10: 10， 10")之間、通過緊固元件(60， 70)的機(jī)械連接力 將上下的圬工單元一體化，其特征在于，將所述圬工單元收容在型箱內(nèi)，在所述圬工單元的上面和下面與 型箱面之間劃分出可填充流動(dòng)性包覆材料的包覆材料填充空間，將流 動(dòng)性包覆材料填充到所述包覆材料填充空間、利用所述包覆材料的硬 化體覆蓋所述坊工單元的上面和下面。根據(jù)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，利用流動(dòng)性包覆材料的硬化體覆蓋圬工 單元的上面和下面。由于硬化體表面的精度依賴于型箱面的精度，因 此，通過預(yù)先準(zhǔn)備高尺寸精度的型箱，可制造提高上面和下面的尺寸 精度的多個(gè)圬工單元。因此，根據(jù)本發(fā)明，不研磨砌筑面(上面和下 面)就可確保砌筑面的高尺寸精度(標(biāo)準(zhǔn)偏差-約O.lmm)、平滑性以及水平性，可提高圬工單元的生產(chǎn)效率和廉價(jià)性。本發(fā)明還提供一種圬工單元的成形方法，在上述構(gòu)成的成形方法 中，其特征在于，將具有通孔的所述圬工單元收容在所述型箱內(nèi)，將 芯部件插入通孔內(nèi)，利用包覆材料硬化體同時(shí)覆蓋所述坊工單元的上 面和下面以及通孔的內(nèi)壁面。根據(jù)本發(fā)明這樣的構(gòu)成，用流動(dòng)性包覆材料的硬化體覆蓋了內(nèi)周 面的通孔形成在坊工單元上。通孔的內(nèi)部尺寸和位置由芯部件的外部 尺寸和位置決定，內(nèi)周面的精度依賴于芯部件的外周面的精度。因此， 為了插入型箱內(nèi)，無需在圬工單元(圬工單元的原形或原材料)上形 成最終的位置、尺寸以及精度的通孔，只形成包括最終的通孔位置的 粗制或概略尺寸、位置的通孔(通孔原形)即可。并且，由于通孔的 最終尺寸、位置以及精度由芯部件決定，因此，通孔的原形與最終尺 寸、位置以及精度沒有直接關(guān)系，可設(shè)定成相同或均等的尺寸、形狀。因此，可省略高精度地精密或精確地對(duì)坊工單元進(jìn)行開孔的工序，進(jìn) 一步提高圬工單元的生產(chǎn)效率以及廉價(jià)性。本發(fā)明還提供一種坊工單元的成形方法，在上述構(gòu)成的成形方法 中，其特征在于，作為應(yīng)收容在所述型箱內(nèi)的坊工單元使用整體具有 長(zhǎng)方體形狀的磚。利用包覆材料硬化體將砌筑面平滑且水平地精加工 的圬工單元盡管省略了研磨工序，但通過層間的金屬板可進(jìn)行高精度 的砌筑。并且，這樣的圬工單元通過螺栓、螺母等的機(jī)械連接力作為 高精度的干式砌筑結(jié)構(gòu)體進(jìn)行一體化。因此，根據(jù)上述成形方法成形的圬工單元可適合作為DUP施工法的磚進(jìn)行使用。并且，本發(fā)明還提供一種圬工單元的成形方法，在使用磚的上述 成形方法中，其特征在于，作為應(yīng)收容在上述型箱內(nèi)的圬工單元(圬 工單元的原形或原材料)使用具有多個(gè)通孔的磚。根據(jù)這樣的成形方 法，準(zhǔn)備根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在燒磚時(shí)成形有比較大的內(nèi)部尺寸的均勻通孔 的磚，將其作為圬工單元的原材料或原形使用，可利用包覆材料硬化體形成可分別收容螺栓、螺母等的任意尺寸的通孔。一般情況下，在燒磚時(shí)成形的磚的孔的位置和尺寸的精度差，因此，很難作為DUP施工法的磚使用。但是，通過在用包覆材料覆蓋這 樣的磚的孔的上面和下面的同時(shí)覆蓋磚的孔的內(nèi)面，可以以比較高的 精度在通用的磚上形成DUP施工法的磚所需的收容螺母用的通孔和 插通螺栓用的通孔。根據(jù)需要，芯部件不插入至少一個(gè)通孔，向包覆材料填充空間填 充流動(dòng)性包覆材料，通過這樣，可將包覆材料填充到至少一個(gè)通孔中。 根據(jù)這樣的成形方法，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定圬工單元的孔的數(shù)量和位置。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，將上述圬工單元收容在型箱內(nèi)，在 圬工單元的各端面(橫頭面)和型箱面之間進(jìn)一步劃分可填充流動(dòng)性 包覆材料的包覆材料填充空間。最好是，該包覆材料填充空間與形成 在圬工單元的上下面的上述包覆材料填充空間連通。根據(jù)這樣的構(gòu)成， 圬工單元的端面也被流動(dòng)性包覆材料的硬化體覆蓋，可提高相鄰的圬 工單元彼此的相對(duì)位置的施工精度，可比較容易地在坊工單元之間形 成高精度的垂直接縫(縱接縫)。在本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述型箱由鋼制型箱等的金屬 制的型箱形成。作為型箱可使用耐包覆材料填充壓力的具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng) 度的樹脂制型箱或陶瓷制型箱等。型箱最好由上模和下模形成，下模 由具有對(duì)應(yīng)于磚的上面、下面、兩個(gè)端面的四面的四方框、和可升降 地安裝在四方框上的底板部構(gòu)成。上模在將圬工單元的本體(原材料 或原形)收容在頂部開口形的下模中的狀態(tài)下、封閉下模的頂部開口。 在型箱內(nèi)形成可壓入流動(dòng)性的包覆材料的包覆材料注入空腔。包覆材 料注入口最好設(shè)置在型箱上，包覆材料注入口通過具有泵等的包覆材 料壓入機(jī)構(gòu)或加壓機(jī)構(gòu)的包覆材料壓送系統(tǒng)的管路、與流動(dòng)性包覆材 料的供給源連接。最好在下模的垂直壁上形成可插入上述芯部件的芯部件插入用開 口部。芯部件插入開口部，插通預(yù)先形成在坊工單元上的通孔。第二 包覆材料填充空間形成在芯部件的外面和通孔的內(nèi)面之間，壓入上述 包覆材料填充空間的流動(dòng)性包覆材料，填充在芯部件外面和通孔內(nèi)面 之間的第二填充空間中。在包覆材料硬化后，從型箱分離芯部件。通過上推底板部等而分 離上模，同時(shí)，對(duì)坊工單元進(jìn)行脫模，所述圬工單元用包覆材料的硬 化體覆蓋上下面(根據(jù)需要，上下面以及兩端面)以及通孔內(nèi)面。而且，型箱最好在型箱內(nèi)的空間中具有突出或鼓出的臺(tái)階部、接 縫線(目地棒)、倒角部、隆起部或垂下部等，以便對(duì)坊工單元的緣部 進(jìn)行修邊。通過這樣，可明確地分離或區(qū)分不覆蓋包覆材料的污工單 元的面(正面和背面)以及上面和下面等的包覆層。作為流動(dòng)性包覆材料，最好使用混合了硅酸鹽水泥等的水泥，細(xì) 粒料以及水(根據(jù)需要加上混合劑)而得到的水泥漿。作為適合使用的混合劑，例如有AE劑、AE減水劑、高性能AE減水劑、流動(dòng)化劑、 高分子混合劑、增粘劑、增強(qiáng)劑、防水劑等。適合使用的細(xì)粒料例如 有粉煤灰(煤灰)、煙灰起源超細(xì)粉末、硅煙、高爐爐渣等。作為包覆材料，適合使用混合了較多量的粉煤灰的水泥漿(例如， 以水185kg、硅酸鹽水泥285kg以及粉煤灰455kg的混合比混合的水 泥漿)。從有效地利用煤火力發(fā)電廠的副產(chǎn)品的廢物再利用的觀點(diǎn)出 發(fā)，使用這樣的粉煤灰是有益的。并且，通過粉煤灰的流動(dòng)化促進(jìn)作 用，可得到可密實(shí)地填充到型箱內(nèi)空間的包覆材料的流動(dòng)性，因此， 使用粉煤灰是有利的。作為包覆材料也可使用樹脂灰漿或纖維加強(qiáng)混凝土等的混凝土。 作為包覆材料，除了以各種硅酸鹽水泥為主要成分的流動(dòng)材料以外， 也可使用以混合水泥、石骨、石灰、白云石灰泥粉、合成樹脂等為主 要成分的流動(dòng)材料。包覆材料的包覆厚度最好設(shè)定為2mm 5mm。包覆材料的成分、 混合比、厚度等可根據(jù)圬工單元的種類、制造條件、使用條件等適當(dāng) 地改變i殳定。根據(jù)本發(fā)明者的試驗(yàn)，在利用通常的水泥灰漿在磚上形成2 5mm 左右的薄的包覆層的情況下，與磚的吸水性等相關(guān)地在水泥灰漿硬化 時(shí)容易發(fā)生許多裂紋。另一方面，如上所述，在使用將粉煤灰(煤灰) 作為粒料而混合的水泥漿的情況下，確認(rèn)到?jīng)]有發(fā)生表面的裂紋。因此，使用作為細(xì)粒料而混合有粉煤灰(煤灰)的水泥類包覆材料在本發(fā)明中特別有效。在這種情況下，水泥漿最好包括至少重量比為3% 的粉煤灰，包括重量比為5%以上的粉煤灰更好。在本發(fā)明的發(fā)明者 的試驗(yàn)中，硬化后的水泥漿的比重、壓縮強(qiáng)度以及彈性系數(shù)如下。 比重大約為2.3壓縮強(qiáng)度(熟化28天)20~50N/mm2 彈性系數(shù)(熟化28天)2 3xl04N/mm2


圖l是表示具有DUP施工法的磚墻的建筑物的概略剖視圖。 圖2是表示構(gòu)成外墻的標(biāo)準(zhǔn)磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正視圖、I-I線剖 視圖以及立體圖。圖3是表示應(yīng)收容到型箱內(nèi)的磚本體的形態(tài)的俯視圖、正視圖、II- II線剖視圖以及立體圖。圖4是概略地表示磚砌筑結(jié)構(gòu)的立體圖、俯視圖以及正視圖。 圖5是表示磚的成形型箱的立體圖。圖6是表示磚的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖，表示合模之 前的狀態(tài)。圖7是表示磚的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖，表示注入包 覆材料之前的狀態(tài)。圖8是表示磚的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖，表示注入包 覆材料時(shí)的狀態(tài)。圖9是表示磚的成形工序的縱剖視圖，表示抽出芯部件時(shí)的狀態(tài)。圖IO是表示磚的成形工序的縱剖視圖，表示脫模時(shí)的狀態(tài)。圖11是表示成形后的磚的砌筑順序的縱剖視圖。圖12是表示砌筑四層后的磚墻的縱剖視圖。圖13是表示構(gòu)成外墻的其他形態(tài)的磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正視圖、III- III線剖視圖以及立體圖。圖14是表示圖13所示的磚的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖。 圖15是表示其他形態(tài)的磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正視圖、IV-IV線剖視圖以及立體圖。圖16是表示圖15所示的磚的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖、就本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行具體說明。 圖l是表示具有DUP施工法的磚墻的建筑物的概略剖視圖。 建筑物具有地基和樓板l、外墻2、內(nèi)側(cè)墻3、 二層樓板骨架5、 天花板6、屋頂構(gòu)架4以及屋頂材料(無圖示)。外墻2由按照DUP 施工法將磚IO砌筑在地基和樓板1上的磚墻形成。內(nèi)側(cè)墻3由木制2x4 施工法所使用的木制板部件形成，被架設(shè)在地基和樓板l上。屋頂構(gòu) 架4被支撐在內(nèi)側(cè)墻3的上端，屋頂材料安裝在屋頂構(gòu)架4的上面。 屋頂構(gòu)架4的負(fù)荷作為垂直負(fù)荷對(duì)內(nèi)側(cè)墻3作用、被內(nèi)側(cè)墻3的承載 力支撐。剪切加強(qiáng)金屬件7的外端部被固定在外墻2的最上端部、向內(nèi)側(cè) 墻3側(cè)水平延伸。剪切加強(qiáng)金屬件7的內(nèi)端部向下側(cè)彎曲成直角、與 內(nèi)側(cè)墻3的上端部連接。二層樓板骨架5和上層內(nèi)側(cè)壁3被橫架件9 支撐。中間層剪切加強(qiáng)機(jī)構(gòu)8可傳遞應(yīng)力地相互連接橫架件9和外墻 2。對(duì)屋頂構(gòu)架4和內(nèi)側(cè)墻3進(jìn)行作用的水平荷載(地震力等)通過剪 切加強(qiáng)金屬件7和剪切加強(qiáng)機(jī)構(gòu)8傳遞到外墻2,被外墻2的抗震力 支撐。圖2表示構(gòu)成外墻2的標(biāo)準(zhǔn)的或代表性的磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正 視圖、I-I線剖視圖以及立體圖，圖3是表示磚本體(原材料或原形) 的形態(tài)的俯視圖、正視圖、II-II線剖視圖以及立體圖。圖2所示的磚10由磚本體11和包覆層12構(gòu)成，所述磚本體11 通過高溫?zé)起ね炼惑w成形；所述包覆層12覆蓋本體11的上面、 下面、左端面(左橫頭面)以及右端面(右橫頭面)。圓形剖面的垂直 的大徑空心部20以及螺栓插通孔30在磚10的縱向排列設(shè)置，在上下 方向貫通磚10。大徑空心部20以及螺栓插通孔30的內(nèi)周壁面也被包 覆層12覆蓋。包覆層12由混合水泥、細(xì)粒料(細(xì)骨材)以及水(根據(jù)需要加上混合劑)而得到的水泥類流動(dòng)材料的硬化物形成。作為可使用的混合劑例如有AE劑、AE減水劑、高性能AE減水劑、流動(dòng)化劑、高分子 混合劑、增粘劑、增強(qiáng)劑、防水劑等。適合使用的細(xì)粒料例如有粉煤灰(煤灰)、粉煤灰起源超細(xì)粉末、硅煙('〉i;力7工一厶)、高爐爐渣微粉末等。水泥、細(xì)粒料以及水的混合比可根據(jù)磚10的形態(tài)、制造條件、使用條件等適當(dāng)設(shè)定。在本例中，磚10、包覆層12、空心部20以及螺栓插通孔30的各尺寸值如下設(shè)定。磚的寬度W、進(jìn)深D、高度H: 220 mmxllO mmx85 mm 螺栓插通孔以及空心部的中心位置a、 b: 55mm、 55 mm 螺栓插通孔以及空心部的直徑ch、 d2: 16mm、 40 mm 緣部尺寸e、 f: 5 mm 包覆材料的包覆厚度t: 5mm從這些尺寸值可明確，磚10具有縱橫比為1: 2(平面尺寸比) 的比例， 一半的平面形狀是正方形。大徑空心部20以及螺栓插通孔 30的各中心，在磚10的寬度(W)方向具有均勻的相互間隔(b)地 設(shè)置在磚10的中心線上。螺栓插通孔30位于磚10的一側(cè)的一半(圖 示左側(cè)的一半)的中心，大徑空心部20位于磚10的另一側(cè)的一半(圖 示右側(cè)的一半)的中心。如圖3所示，本體(原材料或原形)11由整體燒制成長(zhǎng)方體形狀 的通常的磚形成，在本體11上等間隔地形成比較大且圓形剖面的通孔 20，、 30，。這樣形態(tài)的磚作為可利用現(xiàn)有的制造方法燒制的通用的磚 制品，在市場(chǎng)上可比較容易地得到。通孔30，、 20，的直徑d 、 d 都設(shè)定為d2+2xt。因此，本體11具 有在其中心線上留有均勻間隔b排列設(shè)置的相同直徑d 、 d2， (=d2+2xt)的通孔30，、 20，。圖4是表示外墻2的磚砌筑結(jié)構(gòu)的立體圖、俯視圖以及正視圖。圖4是表示在鋼筋混凝土地基1上砌筑四層磚10的狀態(tài)。在上下 的磚10之間插入具有螺栓孔53的層間金屬板50，將螺母70插入空心部20。插通螺栓插通孔30以及螺栓孔53的螺栓60檸入螺母70。 安裝螺栓60、彈簧墊圏62、圓墊圏63以及長(zhǎng)螺母70，磚10以及金 屬板50通過這些緊固元件60: 62: 63: 70的緊固力矩一體化。如圖 4(B)以及圖4(C)所示，螺栓60以及螺母70留有均勻的相互間 隔(2b)地交替設(shè)置在磚墻(外墻2)的中心線上。根據(jù)需要，將密 封材料等的接縫填充材料填充到形成于上下以及左右的磚10之間的 橫接縫和縱接縫中。圖5是表示磚10的成形型箱的立體圖，圖6至圖IO是表示磚IO 的成形工序的縱剖視圖以及橫剖視圖。用于成形磚10的鋼制型箱如圖5所示。型箱由可收容磚10的本 體11的頂部開口形的下模80、和可封閉下模80的頂部開口的上模90 構(gòu)成。下模80由可相互組合的矩形框體部81以及可動(dòng)底板部82構(gòu)成， 形成有頂部開口形的成形空間87。框體部81具有將左右的側(cè)板83以 及兩端壁84 —體化的長(zhǎng)方形的框體結(jié)構(gòu)。底板部82具有可插入框體 部81的下面開口的平面輪廓，底板部82的平面尺寸實(shí)際上與框體部 81的內(nèi)部尺寸一樣。如圖6所示，插入框體部81內(nèi)的底板部82與框 體部81的內(nèi)壁面滑動(dòng)接觸，可上下移動(dòng)地保持在框體部81的框體內(nèi)。 在底板部82的外周部形成從水平底面88隆起的方形剖面的隆起帶 89。將隆起帶88的剖面尺寸設(shè)定成相當(dāng)于磚10的緣部尺寸e、 f的尺 寸值。上模90實(shí)際上具有與底板部82相同的平面輪廓以及平面尺寸， 如圖7所示，從上面插入框體部81內(nèi)，封閉下模80內(nèi)的成形空間87。 可上下移動(dòng)地與框體部81的內(nèi)壁面滑動(dòng)接觸。在上模90的外周部形 成從水平頂面91下垂的方形剖面的下垂帶92。下垂帶92的剖面尺寸 設(shè)定成相當(dāng)于磚10的緣部尺寸e、 f的尺寸值。如圖5所示，在下模80的左右側(cè)板83上，分別形成可插入圓柱 形輪廓的芯部件95、 96的圓形開口部85、 86。兩側(cè)的開口部85之間 以及開口部86之間相對(duì)，下模80具有相對(duì)于中心軸線對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。將開口部85、 86的中心間隔設(shè)定為尺寸值b，與大徑空心部20以及 螺栓插通孔30的中心距離相等。芯部件95、 96由鋼制圓棒或鋼制圓 筒部件形成。在將本體11插入型箱內(nèi)時(shí)，對(duì)開口部85、 86的中心進(jìn) 行定位、使其與本體11的通孔20，、 30，的中心一致。芯部件95、 96作為用于成形大徑空心部20以及螺栓插通孔30 的內(nèi)周面的嵌入物在成形時(shí)發(fā)揮作用。開口部85、 86作為將芯部件 95、 96定位在型箱內(nèi)的規(guī)定位置且對(duì)其進(jìn)行保持的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)以及保持 機(jī)構(gòu)、在成形時(shí)發(fā)揮作用。將開口部85的直徑設(shè)定成與磚10的空心 部20 (圖2)相同的直徑d2，將芯部件95的外徑設(shè)定成實(shí)際上與直 徑d2相同或比直徑d2稍小的尺寸值。將開口部86的直徑設(shè)定成與磚 10的螺栓插通孔30 (圖2)相同的直徑A,將芯部件96的外徑設(shè)定 成實(shí)際上與直徑相同或比直徑di稍小的尺寸值。在成形工序的初期階段(下模安裝階段)，將底板部82從框體部 81的下面開口插入框體部81內(nèi)，如圖6所示，形成型箱的底壁。磚 10的本體11以使通孔20，、 30，朝向側(cè)面的姿勢(shì)(橫向的姿勢(shì))從框 體部81的頂部開口垂直插入成形空間87內(nèi)，如圖6的虛線所示，落 座在水平底面88上。水平底面88的平面尺寸實(shí)際上與本體11的正面 尺寸(W-2e ) x ( H-2e )相同，本體11通過底板部82的隆起帶89定 位在成形空間87內(nèi)的規(guī)定位置。芯部件95、 96通過開口部85、 86插通本體11的通孔20，、 30，。 上模90從框體部81的頂面開口插入成形空間87內(nèi)。如圖7所示，芯 部件95、 96固定在通孔20'、 30，的中心，上模90密封型箱內(nèi)空間， 形成型箱內(nèi)空間的頂壁。這樣，在側(cè)板83和本體11的上下面之間、 在端壁84和本體11的斷面之間劃分出具有均勻厚度的包覆材料注入 用空腔98。在通孔20，、 30，的內(nèi)周面和芯部件95、 96的外周面之間 劃分出圓環(huán)形的包覆材料注入用空腔99?？涨?8、 99在型箱內(nèi)形成 相互連通的連續(xù)空間。在框體部81上設(shè)置料漿注入口 (無圖示)。如圖8所示，料漿注 入口通過夾裝有料漿壓送泵P的料漿壓送管L與料漿供給源連接。具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性的水泥類流動(dòng)物通過泵P從料漿供給源壓送到料漿注 入口，從料漿注入口壓入型箱內(nèi)。水泥類流動(dòng)物在型箱內(nèi)的空間中流動(dòng)，填充到空腔98、 99中。在注入水泥類流動(dòng)物后，經(jīng)過了規(guī)定的料漿硬化時(shí)間后進(jìn)行磚10 的脫模。如圖9所示，脫模階段是將芯部件95、 96先從型箱抽出，然 后如圖IO所示，通過升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(無圖示)上推底板部82來進(jìn)行 的。作為升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可使用具有流體壓(液壓、氣壓)動(dòng)作型汽缸 裝置或電動(dòng)機(jī)等任意的驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)裝置。底板部82被升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動(dòng)力推上。磚IO被底板部82的壓力上推，上模90被磚10的上 升壓力上推。這樣從型箱脫模的磚10成為這樣的磚，即，利用水泥類 硬化物的包覆層12覆蓋上面、下面以及兩個(gè)斷面，并且，利用水泥類 硬化物的包覆層12覆蓋通孔20，、 30，的內(nèi)周面。磚10的上下面的精 度在標(biāo)準(zhǔn)偏差0.118mm以內(nèi)，磚10的端面的精度在標(biāo)準(zhǔn)偏差0.142mm 以內(nèi)，磚10具有高的尺寸精度。并且，磚10具有精確的尺寸以及位 置的大徑空心部20和螺栓插通孔30。圖11表示這樣成形后的磚10的砌筑順序。如圖11所示，金屬板50插入磚10的第一層A和第二層B之間。 金屬板50的螺栓孔53與大徑空心部20以及螺栓插通孔30排列。具 有與層疊成兩層的磚相同高度(長(zhǎng)度)的全螺紋螺栓60A貫通空心部 20、插通孔30以及螺栓孔53,可檸入螺栓60A的長(zhǎng)螺母70設(shè)置在空 心部20的空心區(qū)域21。螺栓60A的下端部檸入螺母79、檸緊。在已經(jīng)砌筑的磚IO (第一層A:第二層B)的上面再設(shè)置板50， 圓墊圏63和彈簧墊圏62,設(shè)置在板50上、與螺栓孔53對(duì)齊。螺栓60A 貫通螺栓孔53、圓墊圏63和彈簧墊圏62而向上方突出，長(zhǎng)螺母70 的內(nèi)螺紋71與螺栓60A的上端部螺紋接合。在使長(zhǎng)螺母70與螺栓60B螺紋接合時(shí)，使用圖11中虛擬線所示 的專用拆裝工具IOO。拆裝工具IOO具有便攜式的驅(qū)動(dòng)部101、可選擇 地與螺栓60以及長(zhǎng)螺母70卡合的管套部102以及可將管套部102的 基端部與驅(qū)動(dòng)部ioi的4t轉(zhuǎn)軸104 —體連接的連接部103。管套部102收入長(zhǎng)螺母70,將驅(qū)動(dòng)部101的力矩向長(zhǎng)螺母70傳遞，使長(zhǎng)螺母70 向擰合方向轉(zhuǎn)動(dòng)。長(zhǎng)螺母70相對(duì)于螺栓60A進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，與螺栓 60A的上端部連接。在接下來的砌筑工序中，上層的磚IO (第三層C)再砌筑在下層 磚IO (第二層B)的上面。長(zhǎng)螺母70收容在空心部20內(nèi)，金屬板50 層壓在磚IO (第三層C)的上面，更上層的磚IO (第四層D)層壓在 金屬板50的上面。螺栓60B插入最上層磚10 (第四層D)的螺栓插 通孔30中，螺栓60B的下端部擰入長(zhǎng)螺母70內(nèi)。如上所述，拆裝工 具100用于將螺栓60B與長(zhǎng)螺母70檸合。這樣砌筑的磚10 (第一至第四層A、 B、 C、 D)的狀態(tài)如圖12 所示。在上端部以及下端部與長(zhǎng)螺母70檸合的螺栓60上，相當(dāng)于連 接力矩的拉伸應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力進(jìn)行作用，在上下的板50之間的磚10 上，壓縮應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力進(jìn)行作用。另外，根據(jù)需要，向在上下以及 左右的磚10之間形成的橫接縫和縱接縫填充密封材料等的接縫填充 材料。在這樣的砌筑工序中，由于磚10具有通過包覆層12而高精度地 成形的平滑且水平的上面以及下面，因此，磚10、金屬板50以及各 緊固元件60: 62: 63: 70通過規(guī)定的連接力矩高精度地一體化。因此， 可砌筑高施工精度的磚墻。圖13是表示構(gòu)成外墻2的其他形態(tài)的磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正視圖、 III-III線剖視圖以及立體圖，圖14是表示圖13所示的磚IO，的成形工 序的縱剖視圖以及橫剖視圖。在各圖中，與圖2至圖12所示的構(gòu)成元 件實(shí)際上相同的構(gòu)成元件使用相同的參考符號(hào)。圖13所示的磚IO，具有覆蓋本體ll，的上面和下面的包覆層12。 包覆層12也包覆大徑空心部20以及螺栓插通孔30的內(nèi)周墻面。本體 11，的寬度與磚10，的寬度W—致，包覆層12不設(shè)置在磚10，的端面(橫 頭面)。這樣的磚10，適合用于端面向外界露出的墻體部分等。如圖14所示，本體ll，收容在實(shí)際上與上述的型箱相同的型箱內(nèi)。 如上所述，底板部82以及上才莫90從框體部81的下面開口以及頂部開口插入框體部81內(nèi)。芯部件95、 96通過開口部85、 86插通本體11， 的通孔20'、 30，，在型箱內(nèi)形成用于成形大徑空心部20以及螺栓插通 孔30的內(nèi)周面的嵌入物。包覆材料注入用空腔98、 99在將本體11， 收容在型箱內(nèi)的狀態(tài)下形.成在型箱內(nèi)，具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性的水泥類流 動(dòng)物通過泵P從料漿供給源壓送到料漿注入口，從料漿注入口壓入空 腔98、 99內(nèi)。水泥類流動(dòng)物填充到空腔98、 99內(nèi)，在流動(dòng)物硬化后，如上所述 地實(shí)施磚IO，的脫模工序，覆蓋有包覆層12的磚IO，從型箱脫模。圖15是表示其他方式的磚的結(jié)構(gòu)的俯視圖、正視圖、IV-IV線剖 視圖以及立體圖，圖16表示圖15所示的磚IO，，的成形工序的縱剖視 圖以及橫剖視圖。在各圖中，與圖2至圖12所示的構(gòu)成元件實(shí)際上相 同的構(gòu)成元件使用相同的參考符號(hào)。圖15所示的磚IO"與圖2至圖12所示的實(shí)施例相同，具有水泥 類流動(dòng)物的包覆層12。包覆層12覆蓋本體11的上下面以及端面，并 且，覆蓋大徑空心部20以及螺栓插通孔30的內(nèi)周壁面。如圖16所示，下模80的側(cè)板83不具有相當(dāng)于本體11的中央的 通孔20，的圓形開口部85,不使用貫通圓形開口部85的芯部件95。 因此，注入型箱內(nèi)的水泥類流動(dòng)物填充到本體11的中央的通孔20，(圖 3)中。其結(jié)果，磚10"如圖15所示，具有一個(gè)螺栓插通孔30和一個(gè) 大徑空心部20。即，在本例的成形方法中，芯部件不插入通孔20，的 一方中，在將流動(dòng)性包覆材料填充到空腔98、 99內(nèi)時(shí)，包覆材料被填 充到通孔20，的一方中，因此，與上述的各實(shí)施例相比，大徑空心部 20的數(shù)量減少。磚IO"的其他結(jié)構(gòu)以及成形方法實(shí)際與圖1至圖12 所示的實(shí)施例相同。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的成形方法，將磚本體ll、 ll，收容在型箱 內(nèi)，形成可填充水泥類流動(dòng)物的空腔98、 99，將水泥類流動(dòng)物填充到 空腔98、 99中，利用水泥類硬化物覆蓋磚本體11、 ll，的上下面(和 兩端面)以及通孔20，、 30，的內(nèi)周面。因此，可在磚IO、 10，、 IO，，上 形成高尺寸精度的上面以及下面，同時(shí)，可在磚IO、 10，、 IO"上形成精確的尺寸以及位置的大徑空心部20和螺栓插通孔30。以上，就本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不局 限于上述的實(shí)施例，在權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行變形或 變更，該變形例或變更例當(dāng)然也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可利用上述成形方法成形墻體的角部或柱形部等所使用的 拐角磚等異形磚。并且，在混凝土塊等的現(xiàn)有的單元式建筑材料上也可使用上述成 形方法，成形干式砌筑施工法的坊工單元。而且，也可連接多個(gè)型箱或準(zhǔn)備具有可收容多個(gè)坊工單元的多個(gè) 成形空間的型箱，同時(shí)成形多個(gè)坊工單元。并且，也可以在型箱上形成連通水泥壓送管和水泥注入用口的料 漿注入用通道。另外，在不需要高填充壓力的情況下，也可以省略上模、只用下 模形成型箱。并且，在上述實(shí)施例中，將可插入芯部件的開口部設(shè)置在型箱的 兩側(cè)的側(cè)板上，但也可將開口部只設(shè)置在一側(cè)的側(cè)板上。在只在一側(cè) 的側(cè)壁上設(shè)置開口部的情況下，最好將對(duì)芯部件前端部進(jìn)行定位的定 位機(jī)構(gòu)設(shè)置在型箱上。例如可采用以下結(jié)構(gòu)，即，將用于對(duì)芯部件的 前端部進(jìn)行定位的定位銷以及銷卡合部等設(shè)置在另一側(cè)(相反側(cè))的 側(cè)板以及芯部件端面，或?qū)椓Σ考O(shè)置在芯部件的前端面，將芯部 件前端部按壓在相反側(cè)的型箱內(nèi)面上，以此固定芯部件的位置。本發(fā)明的圬工單元成形方法用于制造干式砌筑施工法中使用的圬 工單元，所述干式砌筑施工法是使結(jié)構(gòu)上的耐力依賴于螺栓和螺母等 的機(jī)械連接力的施工法。根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)圬工單元的高精度尺寸， 并且，可使圬工單元的生產(chǎn)工序高效率化，提高其生產(chǎn)效率。本發(fā)明的圬工單元成形方法尤其是適合于DUP施工法的磚的制 造。根據(jù)本發(fā)明，可使DUP施工法的磚的生產(chǎn)工序高效率化，提高其 生產(chǎn)效率。并且，本發(fā)明也可作為混凝土塊等的現(xiàn)有的單元式建筑材料的成形方法進(jìn)行應(yīng)用。通過使用本發(fā)明，可高效率地制造可高精度地進(jìn)行 砌筑的干式施工法的圬工單元。
權(quán)利要求
1.一種圬工單元的成形方法，用于干式砌筑施工法，該干式砌筑施工法將金屬板插入上下的圬工單元之間、通過緊固元件的機(jī)械連接力將上下的圬工單元一體化，其特征在于，將所述圬工單元收容在型箱內(nèi)，在所述圬工單元的上面和下面與型箱面之間劃分出可填充流動(dòng)性包覆材料的包覆材料填充空間，將流動(dòng)性包覆材料填充到所述包覆材料填充空間、利用所述包覆材料的硬化體覆蓋所述圬工單元的上面和下面。
2. 如權(quán)利要求1所述的成形方法，其特征在于，將具有通孔的所 述坊工單元收容在所述型箱內(nèi)，將芯部件插入所述通孔內(nèi)，利用包覆 材料的硬化體同時(shí)覆蓋所述圬工單元的上面和下面以及所述通孔的內(nèi) 面。
3. 如權(quán)利要求1所述的成形方法，其特征在于，作為應(yīng)收容在所 述型箱內(nèi)的圬工單元使用整體具有長(zhǎng)方體形狀的磚。
4. 如權(quán)利要求2所述的成形方法，其特征在于，作為應(yīng)收容在所 述型箱內(nèi)的圬工單元使用具有多個(gè)通孔的磚。
5. 如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于，將 所述坊工單元收容在型箱內(nèi)，在該圬工單元的各端面和型箱面之間進(jìn) 一步劃分可填充流動(dòng)性包覆材料的包覆材料填充空間。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于，所 述型箱由金屬制型箱形成。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于，所 述型箱由上模和下模形成，下模設(shè)有具有對(duì)應(yīng)于所述圬工單元的上面、 下面以及兩個(gè)端面的四面的四方框，和可升降地安裝在該四方框上的底板部。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于，包 覆材料注入口設(shè)置在所述型箱上。
9. 如權(quán)利要求2或4所述的成形方法，其特征在于，在所述型箱的壁體上形成可插入所述芯部件的芯部件插入用開口部，在所述通孔 的內(nèi)面和所述芯部件的外面之間形成與所述包覆材料填充空間連通的 第二包覆材料填充空間。
10. 如權(quán)利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述芯部件不 插入至少 一個(gè)所述通孔，在向所述包覆材料填充空間填充所述流動(dòng)性 包覆材料時(shí)，將所述包覆材料填充到至少一個(gè)所述通孔中，改變圬工 單元的孔的數(shù)量。
11. 如權(quán)利要求7所述的成形方法，其特征在于，在進(jìn)行所述坊 工單元的脫模時(shí)，強(qiáng)制上推所述底板部，坊工單元通過底板部的壓力 從下模脫模。
12. 如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于， 所述型箱在型箱內(nèi)空間中具有突出或鼓出的臺(tái)階部、接縫線、倒角部、 隆起部或垂下部，以便對(duì)所述坊工單元的緣部進(jìn)行修邊。。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于， 作為所述包覆材料使用以煤灰和水泥為主要成分的流動(dòng)物。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的成形方法，其特征在于， 將所述包覆材料的包覆厚度設(shè)定為2mm以上。
全文摘要
圬工單元(10)在插入層間金屬板(50)的狀態(tài)下，通過螺栓(60)以及螺母(70)的機(jī)械連接力而一體化。為了成形圬工單元(10)，將圬工單元的原形(11)收容在型箱內(nèi)，在所述圬工單元原形(11)的上面和下面與型箱面之間劃分可填充流動(dòng)性包覆材料的包覆材料填充空間(98)，將流動(dòng)性包覆材料填充到包覆材料填充空間。利用包覆材料的硬化體(12)覆蓋圬工單元的上面和下面。根據(jù)本發(fā)明，可確保圬工單元的高的尺寸精度，并可使圬工單元的生產(chǎn)工序高效率化，提高其生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C04B41/85GK101228100SQ200580051248
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者小山智幸, 松藤泰典 申請(qǐng)人:獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)