一种现浇砼用空心管 (一)技术领域
本发明涉及一种现浇砼空心管。
(二)现有技术
目前，在现有技术中，现浇砼空心楼板成孔构件为永久芯模，如纸管、塑料管、金属波纹管、芯模轻质材料等，这些管状芯模或构件主要考虑抽空砼，减少楼板重量。如专利号为99232921.3的现浇钢筋砼填充用薄壁筒，它由硬质薄壁管和两端堵头组成，二堵头将硬质薄壁管两端封闭形成一封闭空腔，硬质薄壁管的横截面形状可为圆形、方形、梯形或者其它异形。这种薄壁管应用于现浇砼空心楼板后，由于现浇砼楼板中硬质薄壁管部位的砼已抽空，沿管的纵向有现浇砼肋，而沿管的横向仅靠两堵头封口作为传力肋，无法承受复杂的拉力、压力、剪力、扭矩等的作用，因而存在双向受力传力差异大、力学性能差、抗震性差、双向刚度差异大等不足，因此，研制一种新型的现浇砼用空心管已为急需。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种现浇砼用空心管，使用时，既是模壳又是受力构件，同时具强度高、双向受力传力差异小、抗剪抗扭性能强、抗变形大、抗震性能好、施工运输方便等特点。
本发明的解决方案是在至少一片堵头或者空腔中设置的至少一片加劲件中或者同时在两者中夹有至少一块轻质芯材。这样，由于在至少一片堵头中夹有至少一块轻质芯材或者空心管较长时在其空腔中设置至少一片加劲件，在加劲件中或者堵头中或者同时在两者中夹有至少一块轻质芯材，这样，堵头或加劲件就成了夹芯的堵头或者夹芯的加劲件，堵头或者加劲件在制作时势必在尺寸上相对较大，因此，堵头含固更牢固，破损率小；而加劲件承力面增大，径厚比减小，压扭作用时更不易失稳，因而它的强度与刚度将大大提高，相应空心管的强度与刚度大大提高。在空心管应用于现浇砼楼盖时，它既是模壳又是受力构件，特别是在横向能参与传力与受力，具有强度高、双向受力传力差异小、抗剪抗扭性能强、抗变形大、抗震性好、施工运输方便等特点，从而达到了本发明地目的，同时，它还具有生产简单、成本低等特点。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件中的轻质芯材为两块以上相间排列，彼此之间为暗加强筋，构成有各种形状暗加强筋的承力骨架的堵头或者加劲件。这样，轻质芯材之间的暗加强筋彼此之间可构成桁架受力结构，堵头或者加劲件不仅强度高、刚度大而且重量轻，相应空心管的强度也高、刚度也大。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件中的轻质芯材包裹于堵头或者加劲件的腹内或部分包裹。这样，轻质芯材可单面包裹于或双面包裹于或多面包裹于或全部包裹于堵头或者加劲件中，相应堵头或者加劲件的整体性提高，强度与刚度也相应提高。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件中有贯穿轻质芯材并锚固于堵头或者加劲件中的拉结筋。这样，堵头或者加劲件与夹有的轻质芯材之间的粘结更牢，整体性更好。
本发明的特征还在于轻质芯材为实心芯块、空心芯块、蜂窝状芯块、盒装散粒状轻质材料、轻质陶粒。这样，可采用各种结构形式的轻质芯材，方便了设计、施工等单位的选用，同时生产也简单，有利于降低空心管的生产成本。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件或者两者内有增强物，增强物为钢筋、钢筋网、钢丝、钢丝网、压孔钢板、带钢、纤维、纤维网、纤维布、编织带、包装带、薄壁型钢或者它们的组合，或者同时在空心管外露筋、露网，或者仅露出预留连接点与管表面平或略高或微凹。这样，由于有增强物，因而空心管的强度、刚度进一步提高，同时，空心管外若有露筋、露网等，则与现浇砼之间的粘结更牢，整体性更高，参与受力的性能更好。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件或者两者的侧面有加强物，加强物为加强筋、粘结的金属片、碳纤维、编织带或包装带。这样，堵头或者加劲件的强度、刚度更高。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件或者两者部分或全部凸出空心管壁外，凸出后的截面形状与原管体横截面形状相同或者不同，或者同时还有露筋、露网。这样，堵头或者加劲件伸入并嵌挤到现浇砼中，与现浇砼的整体性大大提高，参与受力传力的性能更好，在有露筋或露网时，其效果更好。
本发明的特征还在于在堵头或者加劲件部位或者两者沿管周制成局部或全部凹槽，凹槽为等宽槽或者变宽槽，或者加劲件同时还露筋或露网，露筋、露网伸出或隐藏在凹槽中或弯伏凹槽中。这样，现浇砼嵌入到空心管内，其整体性同样大大提高，参与受力传力的性能更好，有露筋或露网时，其效果更好。
本发明的特征还在于在堵头或者加劲件部位或者两者中的凹槽的宽为堵头或者加劲件的厚度的0.5-30倍。这样，方便了设计与施工，可方便地满足各种工程的需要。
本发明的特征还在于堵头或者加劲件或者两者为用于管内现浇砼加劲件成型的模板，模板与管体预制成一体，构成现浇砼加劲肋成型用空模腔，或者空模腔内同时还有轻质芯材，并在空模腔向管体外开有孔，从孔浇入砼或钢筋砼，与两模板共同构成叠合加劲件。这样，通过在模板腔内浇入砼，构成叠合的加劲件与现浇砼形成整体，其受力与传力性能更好。同时在模腔内放入轻质芯材或模板本身为轻质芯材，其重量相应可减轻。
本发明的特征还在于空心管两端封口堵头为两片加劲件，或者一端为加劲件，另一端为封口堵头。这样，封口堵头与加劲肋可相同或者不同，方便了空心管的设计与生产，简化了生产工艺，相应降低了生产成本。
本发明的特征还在于加劲肋留有孔或无孔，留有孔的为开口或封闭，并形成板筋加劲肋、纯筋加劲肋、板孔加劲肋、环管加劲肋，空心的构成空心加劲肋，无孔的形成板加劲肋、板筋加劲肋。这样，加劲肋式加劲件的形式较多，此外加劲件也可为杆件或者环形的加劲件，这样，更方便设计、施工单位，特别是方便生产单位的生产。
本发明的特征还在于空心管沿管轴心线方向其径向尺寸是变化的，构成变径管构件或形状渐变的变形空心管构件。这样，方便设计与施工单位选用。
本发明的特征还在于空心管上有连接模板或者管与管之间连接用的连接定位构造，定位构造为拉环、拉勾、接筋、拉网或者其它装置。这样，由于有连接定位构造，方便了施工单位使用，同时简化施工工艺，降低施工成本，提高施工质量。
本发明的特征还在于在空心管的空腔中部分或全部填充泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、发泡或加气轻质砼、岩棉、矿棉或者玻璃棉。这样，空心管应用于现浇砼楼盖时，其保温隔热隔音性能更好。
本发明的特征还在于轻质芯材为泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气砼、泡沫砼、岩棉、发泡石膏、陶粒砼或其它轻质保温物或上述的二种或二种以上组合。这样，可供选择的轻质芯材的种类较多，方便了空心管的设计与生产。
本发明的特征还在于封口堵头或者加劲件或者两者为用砼、钢筋砼、钢筋网砼、钢丝网砼、聚合物砼、纤维砼、纤维砂浆、纤维网格布砂浆、聚合物砂浆或者钢丝网砂浆制作的封口堵头或者加劲件。这样，封口堵头或者加劲件可采用各种材料生产，方便了设计、施工与生产单位。
本发明的特征还在于空心管或者封口堵头为用水泥纤维、水泥布网、纤维水泥砂浆、纤维布砂浆、水泥砂浆、塑料、水泥钢丝网或水泥砂浆钢丝网制作的空心管或封口堵头，其钢丝网或纤维网格布、纤维布为一层或多层。这样，空心管或者封口堵头，可采用各种材料生产，方便了设计、施工与生产单位。
(四)附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图。1表示空心管，2表示封口堵头，3表示空腔，4表示加劲件，5表示轻质芯材，以下各附图中编号相同的，其说明相同。图1所示，为2片封口堵头2和2片加劲件4中均夹有一块轻质芯材5。
图2是本发明的实施例2的结构示意图，为两端封口堵头2中均夹有轻质芯材5。
图3是本发明的实施例3的结构示意图，为两端封口堵头2中均夹有轻质芯材5，2片加劲件中不夹轻质芯材5。
图4是本发明的实施例4的结构示意图，为空心管1中的2片加劲件4中均夹有轻质芯材5，两端封口堵头2中不夹轻质芯材5。
图5是本发明的实施例5的结构示意图，为封口堵头2中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头。
图6是本发明的实施例6的结构示意图，为封口堵头2和加劲件4中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头和加劲件。
图7是本发明的实施例7的结构示意图，为加劲件4中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式加劲件4。
图8是本发明的实施例8的结构示意图，为一端的封口堵头2中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头，另一端封口堵头2中不夹轻质芯材5。
图9是本发明的实施例9的结构示意图，为二片封口堵头2的轻质芯材5包裹于堵头2的腹内，但轻质芯材5的两侧面没有包裹。
图10是本发明的实施例10的结构示意图，为封口堵头2和加劲件4中的轻质芯材5均包裹于腹内，有一片加劲件4中的轻质芯材5的侧面全部包裹，其余加劲件4及二端堵头2的轻质芯材5的侧面未包裹。
图11是本发明的实施例11的结构示意图，为二片加劲件4中的轻质芯材5均包裹于加劲件4的腹内。
图12是本发明的实施例12的结构示意图，为二片加劲件4中的轻质芯材5均包裹于加劲件4的腹内，同时一端封口堵头2中的轻质芯材5也包裹于堵头2腹内，另一封口堵头2内未夹轻质芯材5。
图13是本发明的实施例13的结构示意图，为堵头2中有贯穿于轻质芯材5并锚固于堵头2中的拉结筋7。
图14是本发明的实施例14的结构示意图，为堵头2和加劲件4中有贯穿轻质芯材5并锚固于堵头2或者加劲件4中的拉结筋7。
图15是本发明的实施例15的结构示意图，为加劲件4中有贯穿轻质芯材5并锚固于加劲件4中的拉结筋7。
图16是本发明的实施例16的结构示意图，其二端封口堵头2中的轻质芯材5为实心芯块。
图17是本发明的实施例17的结构示意图，其封口堵头2和一片加劲件4中的轻质芯材5为盒装散粒状轻质材料，另一片加劲件4为空心芯块5。
图18是本发明的实施例18的结构示意图，其一片加劲件4中的轻质芯材5为蜂窝状芯块，另一片为空心芯块。
图19是本发明的实施例19的结构示意图，其封口堵头2中有钢筋网增强物8，并有露筋9。
图20是本发明的实施例20的结构示意图，其封口堵头2和加劲件4中有钢筋或钢丝增强物8，并有露筋9。
图21是本发明的实施例21的结构示意图，其加劲件4中有钢筋增强物8，且空心管上同时有露筋9和露网10。
图22是本发明的实施例22的结构示意图，其加劲件4和一端堵头2内有钢筋增强物8，并有预留连接点11。
图23是本发明的实施例23的结构示意图，为加劲件4的侧面有加强筋式加强物12。
图24是本发明的实施例24的结构示意图，为加劲件4的侧面有编织带式加强物12。
图25是本发明的实施例25的结构示意图，为加劲件4部分凸出空心管壁外，其凸出后的形状为齿形，且同时还有露筋9和露网10。
图26是本发明的实施例26的结构示意图，为堵头2和加劲件4部分凸出空心管壁外，其凸出后的形状为齿形，且同时还有露筋9和露网10。
图27是本发明的实施例27的结构示意图，为沿空心管管周制成全部凹槽13。
图28是本发明的实施例28的结构示意图，为沿加劲件4管周制成全部凹槽13，并有露网10伸出，且隐藏在凹槽13中。
图29是本发明的实施例29的结构示意图，为沿堵头2和加劲件4管周制成全部凹槽13，并有露网10伸出，且隐藏在凹槽13中。
图30是本发明的实施例30的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成现浇砼加劲件成型用空模腔，且在空模腔向管体外开有孔15。
图31是本发明的实施例31的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成加劲件成型用空模腔，同时在空模腔内有轻质芯材5，并在空模腔向管体外开有孔15。
图32是本发明的实施例32的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成加劲件成型用空模腔，同时在空模腔内有轻质芯材5，并在空模腔向管体外开有孔15。
图33是本发明的实施例33的结构示意图，为加劲肋4上留有孔16，形成了环管的空心加劲肋。
图34是本发明的实施例34的结构示意图，为加劲肋4上留有孔16，形成了板孔加劲肋。
图35是本发明的实施例35的结构示意图，为空心管1沿管轴心线方向其径向尺寸是变化的，为形状渐变的变形空心管构件。
图36是本发明的实施例36的结构示意图，其连接定位构造17为空心管一堵头2上的螺母和另一堵头2上的螺杆。
图37是本发明的实施例37的结构示意图，其连接定位构造17为空心管一堵头2上的圆孔和另一堵头2上的插杆，插杆可为钢筋。
(五)实施例
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明如附图所示，由空心管1、两端的封口堵头2、空腔3组成，空心管1的横截面形状为圆形、椭圆形、方形、梯形或者其它形状，其特征在于在至少一片堵头2或者空腔3中设置的至少一片加劲件4中或者同时在两者中夹有至少一块轻质芯材5。图1是本发明的实施例1的结构示意图。1表示空心管，2表示封口堵头，3表示空腔，4表示加劲件，5表示轻质芯材，以下各附图中编号相同的，其说明相同。图1所示，为2片封口堵头2和2片加劲件4中均夹有一块轻质芯材5。图2是本发明的实施例2的结构示意图，为两端封口堵头2中均夹有轻质芯材5。图3是本发明的实施例3的结构示意图，为两端封口堵头2中均夹有轻质芯材5，2片加劲件中不夹轻质芯材5。图4是本发明的实施例4的结构示意图，为空心管1中的2片加劲件4中均夹有轻质芯材5，两端封口堵头2中不夹轻质芯材5。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4中的轻质芯材5为两块以上相间排列，彼此之间为暗加强筋6，构成有各种形状暗加强筋6的承力骨架的堵头2或者加劲件4。图5是本发明的实施例5的结构示意图，为封口堵头2中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头。图6是本发明的实施例6的结构示意图，为封口堵头2和加劲件4中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头和加劲件。图7是本发明的实施例7的结构示意图，为加劲件4中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式加劲件4。图8是本发明的实施例8的结构示意图，为一端的封口堵头2中的轻质芯材5彼此相间排列，形成暗加强筋6，构成有暗加强筋6的承力骨架式堵头，另一端封口堵头2中不夹轻质芯材5。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4中的轻质芯材5包裹于堵头2或者加劲件4的腹内或部分包裹。图9是本发明的实施例9的结构示意图，为二片封口堵头2的轻质芯材5包裹于堵头2的腹内，但轻质芯材5的两侧面没有包裹。图10是本发明的实施例10的结构示意图，为封口堵头2和加劲件4中的轻质芯材5均包裹于腹内，有一片加劲件4中的轻质芯材5的侧面全部包裹，其余加劲件4及二端堵头2的轻质芯材5的侧面未包裹。图11是本发明的实施例11的结构示意图，为二片加劲件4中的轻质芯材5均包裹于加劲件4的腹内。图12是本发明的实施例12的结构示意图，为二片加劲件4中的轻质芯材5均包裹于加劲件4的腹内，同时一端封口堵头2中的轻质芯材5也包裹于堵头2腹内，另一封口堵头2内未夹轻质芯材5。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4中有贯穿轻质芯材5并锚固于堵头2或者加劲件4中的拉结筋7。图13是本发明的实施例13的结构示意图，为堵头2中有贯穿于轻质芯材5并锚固于堵头2中的拉结筋7。图14是本发明的实施例14的结构示意图，为堵头2和加劲件4中有贯穿轻质芯材5并锚固于堵头2或者加劲件4中的拉结筋7。图15是本发明的实施例15的结构示意图，为加劲件4中有贯穿轻质芯材5并锚固于加劲件4中的拉结筋7。
本发明的特征还在于轻质芯材5为实心芯块、空心芯块、蜂窝状芯块、盒装散粒状轻质材料、轻质陶粒。图16是本发明的实施例16的结构示意图，其二端封口堵头2中的轻质芯材5为实心芯块。图17是本发明的实施例17的结构示意图，其封口堵头2和一片加劲件4中的轻质芯材5为盒装散粒状轻质材料，另一片加劲件4为空心芯块5。图18是本发明的实施例18的结构示意图，其一片加劲件4中的轻质芯材5为蜂窝状芯块，另一片为空心芯块。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4或者两者内有增强物8，增强物8为钢筋、钢筋网、钢丝、钢丝网、压孔钢板、带钢、纤维、纤维网、纤维布、编织带、包装带、薄壁型钢或者它们的组合，或者同时在空心管外露筋9、露网10，或者仅露出预留连接点11与管表面平或略高或微凹。图19是本发明的实施例19的结构示意图，其封口堵头2中有钢筋网增强物8，并有露筋9。图20是本发明的实施例20的结构示意图，其封口堵头2和加劲件4中有钢筋或钢丝增强物8，并有露筋9。图21是本发明的实施例21的结构示意图，其加劲件4中有钢筋增强物8，且空心管上同时有露筋9和露网10。图22是本发明的实施例22的结构示意图，其加劲件4和一端堵头2内有钢筋增强物8，并有预留连接点11。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4或者两者的侧面有加强物12，加强物12为加强筋、粘结的金属片、碳纤维、编织带或包装带。图23是本发明的实施例23的结构示意图，为加劲件4的侧面有加强筋式加强物12。图24是本发明的实施例24的结构示意图，为加劲件4的侧面有编织带式加强物12。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4或者两者部分或全部凸出空心管壁外，凸出后的截面形状与原管体横截面形状相同或者不同，或者同时还有露筋9、露网10。图25是本发明的实施例25的结构示意图，为加劲件4部分凸出空心管壁外，其凸出后的形状为齿形，且同时还有露筋9和露网10。图26是本发明的实施例26的结构示意图，为堵头2和加劲件4部分凸出空心管壁外，其凸出后的形状为齿形，且同时还有露筋9和露网10。
本发明的特征还在于在堵头2或者加劲件4部位或者两者沿管周制成局部或全部凹槽13，凹槽13为等宽槽或者变宽槽，或者加劲件4同时还露筋9或露网10，露筋9、露网10伸出或隐藏在凹槽13中或弯伏凹槽13中。图27是本发明的实施例27的结构示意图，为沿空心管管周制成全部凹槽13。图28是本发明的实施例28的结构示意图，为沿加劲件4管周制成全部凹槽13，并有露网10伸出，且隐藏在凹槽13中。图29是本发明的实施例29的结构示意图，为沿堵头2和加劲件4管周制成全部凹槽13，并有露网10伸出，且隐藏在凹槽13中。
本发明的特征还在于在堵头2或者加劲件4部位或者两者中的凹槽13的宽为堵头2或者加劲件4的厚度的0.5-30倍。
本发明的特征还在于堵头2或者加劲件4或者两者为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，模板14与管体预制成一体，构成现浇砼加劲肋成型用空模腔，或者空模腔内同时还有轻质芯材5，并在空模腔向管体外开有孔15，从孔15浇入砼或钢筋砼，与两模板14共同构成叠合加劲件。图30是本发明的实施例30的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成现浇砼加劲件成型用空模腔，且在空模腔向管体外开有孔15。图31是本发明的实施例31的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成加劲件成型用空模腔，同时在空模腔内有轻质芯材5，并在空模腔向管体外开有孔15。图32是本发明的实施例32的结构示意图，为加劲件4为用于管内现浇砼加劲件4成型的模板14，并构成加劲件成型用空模腔，同时在空模腔内有轻质芯材5，并在空模腔向管体外开有孔15。图6中加劲件4中向管体外开有孔15，向孔15中浇入砼后能使空心管与现浇砼的整体性更好。
本发明的特征还在于空心管两端封口堵头2为两片加劲件4，或者一端为加劲件4，另一端为封口堵头2。图1、图2两端封口堵头2为加劲件4。图8一端为封口堵头2，另一端为加劲件4。
本发明的特征还在于加劲肋4留有孔16或无孔，留有孔16的为开口或封闭，并形成板筋加劲肋、纯筋加劲肋、板孔加劲肋、环管加劲肋，空心的构成空心加劲肋，无孔的形成板加劲肋、板筋加劲肋。图33是本发明的实施例33的结构示意图，为加劲肋4上留有孔16，形成了环管的空心加劲肋。图34是本发明的实施例34的结构示意图，为加劲肋4上留有孔16，形成了板孔加劲肋。
本发明的特征还在于空心管1沿管轴心线方向其径向尺寸是变化的，构成变径管构件或形状渐变的变形空心管构件。图35是本发明的实施例35的结构示意图，为空心管1沿管轴心线方向其径向尺寸是变化的，为形状渐变的变形空心管构件。
本发明的特征还在于空心管上有连接模板或者管与管之间连接用的连接定位构造17，定位构造17为拉环、拉勾、接筋、拉网或者其它装置。图36是本发明的实施例36的结构示意图，其连接定位构造17为空心管一堵头2上的螺母和另一堵头2上的螺杆。图37是本发明的实施例37的结构示意图，其连接定位构造17为空心管一堵头2上的圆孔和另一堵头2上的插杆，插杆可为钢筋。
本发明的特征还在于在空心管的空腔3中部分或全部填充泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、发泡或加气轻质砼、岩棉、矿棉或者玻璃棉。
本发明的特征还在于轻质芯材5为泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气砼、泡沫砼、岩棉、发泡石膏、陶粒砼或其它轻质保温物或上述的二种或二种以上组合。
本发明的特征还在于封口堵头2或者加劲件4或者两者为用砼、钢筋砼、钢筋网砼、钢丝网砼、聚合物砼、纤维砼、纤维砂浆、纤维网格布砂浆、聚合物砂浆或者钢丝网砂浆制作的封口堵头或者加劲件。
本发明的特征还在于空心管1或者封口堵头2为用水泥纤维、水泥布网、纤维水泥砂浆、纤维布砂浆、水泥砂浆、塑料、水泥钢丝网或水泥砂浆钢丝网制作的空心管或封口堵头，其钢丝网或纤维网格布、纤维布为一层或多层。
本发明实施时，可采用泡沫塑料作为轻质芯材5，采用钢丝网砼生产封口堵头2或者加劲件4，并将轻质芯材5夹于堵头2或者加劲件4中，制成夹心的堵头与夹心的加劲件，采用纤维网格布砂浆生产空心管1，在空心管1未干时，将堵头2或者加劲件4或者两者包裹于空心管中成型、养护即可。