具有超强度块结构的后张拉块结构系统.pdf

本发明公开了一种使用后张拉的改进的、高强度建造系统。所述系统包括一系列具有最小通道103的相互连接的、超重型空心块结构102、一系列钢筋束105和多个具有附加特征的锚固定器或板体104。系统101配置有多个相邻的块结构102，块结构102相互邻近并接触并且通过钢筋束105和锚固定器103可拆卸地相互连接。所述系统的独特特征包括强度大的、耐用的完整板体104和螺栓105，板体104和螺栓105均可以做防腐处理。这种新的连接产生一种强度比利用胶泥和标准加强技术建造成的常规块结构高得多的结构。所述系统具有比大部分钢筋混凝土系统的强度大得多的可预测的、可控制的强度。

1.  用于具有组合后张拉加强的高强度砌体结构的建造系统，所述系统包括：
a)多个混凝土砌体单元，所述混凝土砌体单元具有用于锚杆放置的重型特殊特征，每个混凝土砌体单元具有至少一个小腔体，每个混凝土砌体单元在最上端和最下端平面上具有空腔，并且每个混凝土砌体单元具有相互平行的平面；
b)一系列具有特征的锚板体，每个锚板体具有多个螺纹孔以及多个相对较大的非螺纹孔，第一板体靠近具有砌体单元的空腔的第一平面，第二板体靠近具有砌体单元的空腔的最上端平面，其中，所述第一板体和第二板体相互平行放置并且所述孔对齐，从而使得最上端板体的非螺纹孔与最下端板体的螺纹孔相对齐；
c)多个紧固件，所述紧固件具有用作钢筋束的部件，所述部件具有严格地、可移动地在存在上述相对齐板体的情况下首先将每个锚板体连接到上述对齐的板体，然后使用插入在相连接板体之间的重型砌体单元将每个描板体连接到下面的板体；
d)简单工具，用于辅助将紧固件连接到板体的连接装置进行操作；以及
e)一组各种附件，用于完成与具有胶泥结构的标准砌体相比较具有相同或更好功能的重型砌体结构，从而所述系统和组件组合提供容易建造、高强度结构的一系列混凝土砌体单元，所述混凝土砌体单元置于诸如行和列与其它单元相邻近的各种结构配置中，并提供了一种结构，所述结构的特征是使用了组合后张拉的加强方法，所述加强方法向胶泥和砌体单元结构提供相对更高的结构强度；所述附件由通用设计和可用的材料制成；所述附件在板体和砌体单元之间没有间隙；所述附件提供可以由非熟练工人使用简单工具就可以通过组装和拆卸重新使用其组件的结构。

2.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述结构为梁体，从而所述梁体可用于建造建筑、桥梁和其它通常仅限于利用钢筋混凝土系统制造的大型结构。

3.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述结构为柱体，从而所述柱体可用于建造建筑、桥梁和其它通常仅限于利用钢筋混凝土系统制造的大型结构。

4.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述结构是具有凹进袋体的基底，所述基底可用于建造标记基部和其它通常仅限于利用钢筋混凝土系统制造的大型结构。

5.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述结构是相互邻近的一个或多个墙体。

6.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述结构是邻近平行放置并且在墙体的邻近表面之间具有未填充空间的一系列的两个或多个墙体。

7.  根据权利要求6所述的高强度砌体结构，其中，墙体的邻近表面之间的空间能够用各种材料填充。

8.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，通道具有最小截面。

9.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述紧固件在一端上具有螺纹而在相对端上具有特别的配置，所述特别的配置可用于使用工具转动所述紧固件并将具有螺纹的一端固定到板体上。

10.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述紧固件为金属合金。

11.  根据权利要求10所述的设备，其中，所述金属合金为钢合金。

12.  根据权利要求11所述的设备，其中，所述钢合金为不锈钢。

13.  根据权利要求11所述的设备，其中，所述钢合金为Cor-Ten^TM钢的类似物。

14.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述紧固件由合成材料制成。

15.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述紧固件上具有镀层。

16.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体由合成材料制成。

17.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体由金属合金制成。

18.  根据权利要求17所述的设备，其中，所述金属合金为钢合金。

19.  根据权利要求18所述的设备，其中，所述钢合金为不锈钢。

20.  根据权利要求18所述的设备，其中，所述钢合金为Cor-Ten^TM钢的类似物。

21.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体上具有镀层。

22.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体以直角弯的形式延伸和配置。

23.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中所述板体以T型结构延伸和配置。

24.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体标记有各种色彩的线条以用于对齐。

25.  根据权利要求1所述的高强度砌体结构，其中，所述板体标记有各种几何配置以用于对齐。

具有超强度块结构的后张拉块结构系统
相关申请的交叉引用
本申请主张2006年10月27日提交的美国临时申请No.60/854,913和2007年4月19日提交的美国临时申请No.60/925,302的在先权利。上述两个临时申请均由Roger Marsh和Patricia Marsh提交，发明名称为“SUPER UNITIZED POST TENSION BLOCK SYSTEM FOR HIGHSTRENGTH MASONRY STRUCTURES-with SuperStrongBloks”(具有超强度块结构的用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统)。有理由相信，由Roger Marsh等人(与本申请的发明人相同)于2005年11月10日提交的美国申请No.11/271,703通过Bolt-A-Block系统首先披露了后张拉(post tensioning)系统。这些发明人在2006年2月13日提供了另一种改进的后张拉系统的配置，即美国专利申请No.11/353253，发明名称为“UNITIZED POST TENSION BLOCK SYSTEMFOR MASONRY STRUCTURES”(用于砌体结构的组合后张拉系统)。该专利申请对于之前申请中的Bolt-A-Block或组合后张拉系统中没有的块状系统和部件的特征进行了极大的改进。这个新的专利申请描述了具有非常大改进的附加配置和操作方法。该专利申请公开了一种不同于任何先前现有技术的独特的、新颖的具有更高结构强度和特性的块状结构。
技术领域
本发明中的新的建造系统涉及一种组合砌体结构，具体地，涉及一种具有后张拉加强及超强型强度的结构。新的建造系统称为“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统(具有超强度块结构的超强度UPT)”。本发明一般地涉及所有类型的建造，其中，为了建造高强度的结构，使用了钢筋混凝土或具有胶泥和石块或砖块组合的结构。
本说明书中描述的称为“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统(具有超强度块结构的超强度UPT)”的新的组合砌体结构是一种建造系统，其用于容易而快速地安装在任何位置，而不需要使用胶泥、水或电源。这个超强度重型配置可用于任何地点和场合。这些地点和场合包括军事和国防应用、政府应用、国土安全以及桥梁、堤坝、大堤及类似物的重型/高强度应用。
背景技术
在现有技术中，当加强装置已经使用了块结构时，通常会具有长的钢筋、长的铁杆、例如全螺纹的螺杆和/或绞合电缆。引用术语“钢筋混凝土”通常是指不具有钢筋的任何张拉。这个钢筋混凝土的强度经常依赖于混凝土提供者的运送和质量控制。在几种配置中，建筑设计要求或指定结构的预张拉或后张拉。正如建筑工程技术领域中的普通技术人员知道的，所述预张拉或后张拉工艺可能会增强混凝土结构的整个强度，但是仍然赖于所运输混凝土的质量。直至现在，后张拉通常仅用于块结构的完全堆叠与每个层之间放置胶泥相结合的情况中。直至现在，大部分具有杆和金属板的专业块结构系统已经需要复杂的设计以及建筑设计者和工程师的高水平技能。除了2006年2月13日提交的、发明名称为“用于砌体结构的组合后张拉块结构系统”的美国专利申请No.11/353253所进行的基础性描述，重型和超强度重型的结构没有被现有技术所公开。
在2005年的最后几个月中，称为Bolt-A-Block的螺栓、砌块和砌条系统的更新的技术引入一种基础的组合后张拉技术，其中，绞杆(loosebar)用作通过混凝土砌体单元(CMU)或块结构的空腔(或通道)的锚固定器。绞杆(锚固定器)上包括具有螺纹或不具有螺纹的孔，这些绞杆随后通过实质上是钢筋束的紧固件(螺纹贯穿螺栓)分别进行连接。组合螺栓(钢筋束)和绞杆(锚固定器)网络在放置绞杆时需要谨慎，以便保证钢筋束和锚固定器的加强网的均匀。开发了一种称为“用于砌体结构的组合后张拉块结构系统”的改进的方法和系统，其中，基本上将绞杆均匀地置于混凝土砌体单元(CMU)的凹进腔体或凹处中。这个专利申请示出了具有完整板体和通道系统的可替代配置的基本方案，可用于军事或例如桥梁、码头、大堤、堤坝和类似场合的结构工事中。原有的较重块结构的预期是一种没有先进互连结构的基础系统以及用于完成更先进结构目的方法。本发明在所有之前的现有技术上极大地改进了配置、组件方法和连接装置。
以前很少有专利设备试图使用机械装置连接砌体单元。在前面所述的Marsh的努力之前，没有人使用组合后张拉技术。这个最近的独特的配置强调了高强度配置和所产生的组合后拉紧系统。如前所述，建筑工业在组合的后张拉系统中的进步甚微。即使这样，块结构需要非常特别的并且经常比较复杂的配置来操作杆体以及板体并且将杆体仅限制在特定的块结构中。一种这样的设备在授权给Center的美国专利No.5,511,902(1996)中进行了描述，该专利教导了一种即时强征块结构系统(Instant levy block system)。这是一种复杂的、特别制造的用于建造强征结构的块结构，包括多个块结构、多个连接钉以及多个桩。每个部分都是独特设计和制造的，但是这里描述的“具有超强度块结构的用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统”使用了均匀的、容易配置的块结构设计以用于混凝土砌体单元(CMU)。通过改变集料类型、水泥以及两者的混合比率可以在2000PSI到14000PSI强度之间进行制造。
另一种块结构设备在授权给Farmer，Sr.等人的美国专利No.5,809,732中进行了描述，该专利公开了一种具有嵌入板体的砌体块结构。混凝土砌体块结构具有外部板体，所述外部板体通过混凝土砌体块结构锚定。外部板体在铸造期间铸造到模子中的混凝土砌体块结构中。在该专利中并没有公开出这些板体和金属片作为“具有超强度块结构的用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统”的一部分。
另一种建筑设备被授权给Franklin等人的美国专利No.6,098,357进行了公开。该专利公开了一种具有墙体子系统和基体子系统的模块化预铸造建筑块结构系统。所述墙体子系统具有多个墙体单元，这些墙体单元具有腔体，在腔体中铸造有预应力的张拉电缆。这个设备公开了预铸造墙体并且通过特殊制造的电缆，需要水并且不容易像“具有超强度块结构的用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统”一样可以重新使用。还有，张拉系统不是组合的也不是通过整个结构放置的。
在授权给Carney，Jr.(2001)的美国专利No.6,178,714中公开了一种可重新使用的系统。长杆通过特别铸造的块结构和预铸结构中的孔。其中没有公开或暗示出预张拉或后张拉方案。特别长度的杆、特别的块结构、特别板体和需要电源设备的复杂系统的构造配置与本发明的简单组件不相同。
授权给Price(2004)的美国专利No.6,691,471公开了一种使用较少胶泥的墙体结构。其中，墙体结构包括预制成的、轻型的、堆叠成的块结构柱体，所述块结构柱体通过伸长的、垂直定向的支撑梁体相互连接。优选地，墙体结构通过一个或多个支架连接到结构上。梁体和块结构是特别的配置，不容易使用并且具有有限的用途。
在授权给Richter等人(2001)的美国专利No.6,244,785中公开了一种预铸制的、模块化的斜梁系统，所述系统包括具有相对均匀截面的圆柱形端部开口的斜梁。斜梁部分通过连接弓形部分和堆叠各个部分形成。其中没有公开或暗示出本发明的技术方案。
一些其它的设备实现了联锁的、使用较小胶泥的系统。但是，它们均没有显示出本发明在下面所描述的结构型的组合后张拉。这种联锁设备的一个例子在授权给Haener(1987)的美国专利No.4,640,071中进行了公开。所提供的设备包括相间隔的平行对的竖直侧墙，所述侧墙具有平的底部和顶部并且在其相对端部上具有整体块结构联锁连接器和各种配置。侧墙通过这些配置连接为一个整体。这与本发明所公开的配置不同。同样，该专利中亦没有公开出后张拉技术以便增加结构的整体性和强度。
现有技术以及发明人之前的申请中均没有公开或暗示出本发明的所有特征和功能。已经知道，当前没有完全符合组合后张拉重型砌体块结构需要的已知为“超强度块结构系统”的系统。我们相信，这个超强度由简单但强度大的组件部件构成；可以用简单工具构造；不需要胶泥或水；提供比胶泥结构和大部分混凝土结构强得多的结构；并且，能够在构造成完之后立即使用和占据。设备和多个新用途的组合对于“超强度UPT块结构系统”是唯一的。
发明内容
“超强度UPT块结构系统”已经被开发用于建造各种类型的重型结构，从而替代砌体和混凝土系统作为构造手段。“超强度UPT块结构系统”是一种建造系统，该系统通过使用板体和螺栓系统可拆卸地连接各个空心块结构。与标准的块结构或混凝土替代系统相比较，这种连接能够产生强度大得多的、更快的并且花费更小的建筑建造。当三个主要的部件，即板体、螺栓和块结构，牢固连接时，连接装置能够在需要时完全拆卸。“超强度UPT块结构系统”可以由具有简单工具和指令的人完成建造。不需要水、不需要特别的工具(简单的扳手将足够)，不需要支柱，并且“超强度UPT块结构系统”构造的结构可立即使用。改进的“超强度UPT块结构系统”包括特征为空心(小腔体或通道)的砌体单元(混凝土砌体单元)、高强度的紧固螺栓(钢筋束)和板体(锚固定器)。新的特征还公开了强度大的、稳定的完整板体和螺栓，其可以置于各个位置并且可以对其进行抗腐蚀性处理。
与前面描述的组合后张拉现有技术一样，“超强度UPT块结构系统”具有许多好处和优势。目前还没有一种建筑系统，无论重型还是轻型，能够容易地使用可用的部件并且这么容易组装。然而，通过具有组合的后张拉技术，所述结构比常规的使用胶泥的技术和混凝土构造的结构具有大得多的强度。表A表示与原来的Bolt-A-Block系统(美国专利申请No.11/271,703)和组合后张拉系统(美国专利申请No.11/353253)的现有技术相比较“超强度UPT块结构系统”的新的明显的优势和好处的列表。表B表示与常规胶泥和块结构以及混凝土系统相比较类似于Bolt-A-Block和组合后张拉系统的“超强度UPT块结构系统”的优点和好处的列表。所显示的这些优点“传送”给了新的“超强度UPT块结构系统”。表C表示类似于相比较原来的Bolt-A-Block系统具有优点的组合后张拉系统的优点和好处的列表。表C中的这些优点也“传送”给了新的“超强度UPT块结构系统”。
表A-“超强度UPT块结构系统”相比较Bolt-A-Block系统和其它UPT系统具有明显的优点和好处
项目 描述
1    在板体上提供特别模板以便容易而快速地进行组装-用于组装“超强度
     UPT块结构系统”的地毯或栅格
2    在CMU上提供锚板体的准确置放
3    可以对被损坏的例如桥柱、梁体的结构进行改造
4    可以改造例如兵营的多层建筑以防震和防风
5    可以在垂直和/或水平平面上放置板体
6    提供具有小通道的高强度的CMU
7    确保灌注加强替代系统上的可预测的混凝土强度
8    不再需要在例如大坝或堤坝的大型加强灌注结构中使用冷却管或散热
     装置
9    可以配置在多层中用于反恐、人员囚禁和阻挡墙
10   可配置有开放中心以用于设施、其它材料或绝缘装置
11   可以进行预组装，或者在任何时间都可以中断或重新开始组装而不会损
     失质量
12   具有或不具有球垫均有用
表B-类似于BOLT-A-BLOCK和其它组合后张拉系统的优点
项目 描述
1    防水
2    不需要等待时间来获得结构强度
3    在胶泥凝固而获得强度时不需要临时支撑
4    使用简单的手持工具
5    具有或不具有球垫均有用
6    比胶泥结构具有更大的最终拉力以及压缩强度-强度更大
7    更加环保-使用更少的木材，从而不需要大量的砍代来支持建造
8    成本更低-材料和劳力
9    允许快速建造
10   可以拆卸并重新使用组件
项目  描述
11    不需要熟练技术
-12   具有全球应用
13    可以建造在泥土或标准地基上
14    垂直双块结构之间的跨度更大
15    非熟练工人能够容易地学会建造概念并开始建造过程。利用这个
      容易学习的图表，学起来很简单并容易使用。如此简单以至于多
      个工作可以在相同区域中-并非“放置”块结构而是组装一个结
      构。
16    提供完美的间隔，这意味着更吸引人的墙体。块结构在紧固之前
      具有完美的对齐和正确的放置
17    可以提供通过金属杆的电接地
18    是一种适合所有天气的构造。各种天气，雨天、下雪天，刮风的
      天气、冷天、热天、置于水下，甚至在潜水钟或弹药箱中。
19    是一种组合构造。如果在任何一点处一个人停止或任何事情打断
      了建造，可以立即进行恢复而不会出现胶泥变干或其它的混乱问
      题。
20    可以通过从任何一侧，内侧或外部，进行工作来建造墙体
21    与一个或多个核心块结构、砖体和其它建筑单元一起工作
22    需要较小的脚手架、梯子以及墙板，因为墙体立即具有全部的强
      度
23    可以在内核中灌注混凝土，甚至添加垂直的钢筋
24    可以在内核中灌注绝缘物或飞沫泡
25    防止了飞动的碎片
26    防止地震和飓风/龙卷风
27    防火
28    不依赖于胶泥的强度
29    不需要电源或汽油来建造
30    可以与其它建造技术一起使用-门和窗框架、房顶和天花板托梁
      和构架；金属和沥青/纤维/橡胶屋顶
项目  描述
31    可以与标准的铅制品、电气、通信设备以及照明包一起使用
32    能够同时建造几个块结构层-加快了整个建造过程
33    适合规则的内部(石膏、嵌板、涂料)和外部墙体表面(侧线、
      砖块、粉刷等)
34    提供完美的垂直和水平对齐
35    不需要灌注的地基
36    是一个单元一个单元的构造
37    建造者可以留下一小部分地基从而卡车和锄耕机可以轻易地穿进
      结构中以便排列、散放石头、卸下混凝土，或者进行任何需要的
      操作。一旦完成工事内部的重量，墙体通过螺栓快速地置位并可
      以以全部强度进行使用
38    防白蚁和木蚁
表C类似于组合后张拉系统的相比较于BOLT-A-BLOCK系统的优点
项目 描述
1    消除CMU之间的任何间隙。不需要空间的填充和填缝。
2    锚杆的准确置放
3    使用凹进的沟道或嵌入杆实现更快速的建造
4    更强的军事/国防用途以及反爆炸应用
5    利用放置辅助装置实现更容易更快速的建造的特性
对于结构建造领域(特别是砌体、混凝土和钢结构)的普通技术人员而言，很容易理解，这个系统的实施例中的特性、优点、优势同样适用于其它类型的建造改进方案中。
附图说明
附图构成本发明的一部分，其描述了本发明的优选实施例。附图以及前面所给出的概括说明以及以下的详细描述用于解决本发明的原则。然而，应当理解，本发明并不仅限于下面所述的精确的安排以及手段。
图1为本发明配置的示意图；
图2为描述了部件的本发明配置的示意图；
图3为之前专利申请中的用于重型组合后张拉系统的现有技术示意图；
图4为本发明整个墙体组装的示意图；
图5A到到图5F为本发明的组装部件的原型及部件示意图；
图6为具有后张拉的加强和超强度重型强度能力的新“超强度UPT块结构系统”的各种配置；
图7A到图7D示出了具有为方便快速组装的位置标记的主要板体或锚固定器设备的细节；
图8A到图8C为“超强度UPT块结构系统”中所描述并特别标记的板体或锚固定器提供的栅格对齐的示意图；
图9为“超强度UPT块结构系统”的栅格对齐板体的进一步细节示意图；
图10A到图10E提供了具有各种水平配置的强度板体的“超强度UPT块结构系统”的原型示意图；图10F为用于路标安装的“超强度UPT块结构系统”的示意图；
图11A到图11E提供了具有各种垂直配置中的强度板体的“超强度UPT块结构系统”的原型示意图；
图12示出了各种保护墙体配置中的“超强度UPT块结构系统”的示例的示意图；
图13A到图13F示出了在作为典型的用于“超强度UPT块结构系统”的潜在应用的结构系统中的各种加强柱体和梁体的示意图；
图14A到图14C示出了新结构及使用“超强度UPT块结构系统”对损坏结构的改造示例的术体及梁体的示意图；
图15A到图15E示出了“超强度UPT块结构系统”的各种辅助连接装置和辅助块结构配置；
图16示出了随年代变化的各种避身处的转换和比较示意图；以及
图17示出了现代所使用的各种建造系统的特征和功能的比较列表。
以下列表表示附图中的标记：
48CMU中的空腔
87用于高强度(军事、国防或防恐)配置的“组合后张拉块结构系统”的通用部件
87A高强度(军事、国防或反恐)配置的“组合后张拉块结构系统”的组装
88用于后张拉的完整覆盖CMU表面板体锚固定器
89具有相对小腔体的高密度CMU
90高强度钢筋束，例如#5或#8级钢或类似物
91用于连接到地基或安装结构的各种锚固定器
98用于后张拉的锚(杆)中的贯穿孔
99用于后张拉的锚(杆)中的螺纹孔
101通用高强度超强度块结构配置
101A几个高强度超强度块结构配置(CMU、板体和螺栓)的组装
101B一半的块结构配置(CMU、板体和螺栓)
102具有最小腔体和最大混凝土的混凝土砌体单元
102B具有最小腔体和最大混凝土的混凝土砌体单元的一半块结构配置
103最小腔体(通道)
103A基本垂直的最小腔体(通道)
103B基本垂直的最小腔体(通道)
104高强度不锈钢板
104B用于半个块结构的高强度不锈钢板
105高强度耐腐蚀性紧固件，例如螺栓
106贯穿孔
107螺纹孔
108用于转动紧固件的部件，例如六角头或类似部件
109锥螺纹
110撞击测量装置
111对缝砌法
111A水平对缝砌法
112顺砖砌法
113随机配置
114对齐区别部件(涂料、颜色编码或其它)
114B对齐区别部件-几何标记
115匹配栅格
116-1水平板体-零位置
116-2水平板体-180度位置
116-3水平板体-零翻转
116-4水平板体-翻转到180度的位置
116-5水平板体-270度的位置
116-6水平板体-90度的位置
116-7水平板体-翻转到90度的位置
116-8水平板体-翻转到270度的位置
117块结构之间的孔/开口
118对缝砌法(垂直或水平板体)
119多个(两个或更多)墙体结构(垂直或水平板体)
120经填充的墙体结构(垂直或水平板体)
121隔开的墙体结构(结构之间具有空气-垂直或水平板体)
122结构梁体(加强混凝土或类似物)
123结构柱体(加强混凝土或类似物)
123A腐蚀的加强混凝土柱体
123B转移的加强混凝土柱体
124避身处建造类型的图示
125现代建造技术的比较图
126填充材料(本土石块，陶制材料或类似物)
127垂直板体-与前面所述的水平板体116相同，包括区别部件114和114B
128T型结构部件-两个垂直板体127和一个水平板体116，通过某种方式(整体形成、焊接或类似方式)配置并牢固地连接
129T型结构部件，其通过紧固装置(可移除-通过螺纹或固定-焊接或类似方式)连接到水平板体116和127以便连接水平和垂直墙体
130直角弯或呈其它角度的结构部件-一个垂直板体127和一个水平板体116通过某种方式连接(整体形成，焊接或类似方式)
131直角弯或呈其它角度的结构部件，通过某种方式连接到板体116和127以固定水平和垂直墙体
132具有两个方向通道的块结构(在同一个块结构中的130A和130B)
133用于垂直支撑的结构部件-I梁体，H梁体，C通道，正方形，长方形或圆形管，或类似物-用于嵌入物件，例如路标
134现有的损坏柱体
135现有梁体
136在周围配置中改造“超强度UPT块结构系统”的柱体
137具有开放中心的新的“超强度UPT块结构系统”柱体
137A具有开放中心的新的、较小截面的“超强度UPT块结构系统”柱体
138新的“超强度UPT块结构系统”柱体的中心区域
139具有实体中心的新的“超强度UPT块结构系统”柱体
139A具有实体中心的新的、较小截面的“超强度UPT块结构系统”的柱体
140对缝(soldier)类型的“超强度UPT块结构系统”的梁体
141具有开放中心的新的“超强度UPT块结构系统”结构
具体实施方式
本发明是一种建造系统，称为“用于高强度砌体结构的超极组合后张拉块结构系统(超强度UPT块结构系统101)”。这个后张拉系统仅包括几个不同类型的组件：砌体单元(混凝土砌体单元)，其特征是具有空心(小的贯穿腔体或通道)；高强度紧固螺栓(钢筋束)；板体(锚固定器)。新的特征还教导了强度大并且耐用的完整板体以及螺栓，其可以处理用于防腐蚀。其中空心腔体103为通道的超强度重型空心块102(和其它部件)、一系列钢筋束(例如贯穿螺栓)105以及具有一些额外特征的多个锚固定器(例如板体)104。系统101具有多个相邻块结构102，这些块结构102相互接触并且通过钢筋束105和锚固定器103可拆卸地相互连接。本发明的这个新连接方式产生了这样一个结构，即由多个组合的后张拉混凝土砌体单元形成，所述后张拉混凝土砌体单元共同作用时比使用胶泥和标准加强建造的普通块结构具有高得多的强度。“超强度UPT块结构系统”提供了比大部分钢筋混凝土系统具有更加可预测性以及具有更可控制强度的整体上强度更大的系统。建筑领域的普通技术人员，特别是钢筋混凝土和砌体结构领域的技术人员，应当理解，可使用各种组件在物理上制造和利用这个“超强度UPT块结构系统101”。在现有技术上的改进提供了一种具有前面所述的许多优点和益处的建造系统。比较更新的Bolt-A-Block和“用于砌体结构的组合后张拉块结构系统”所具有的优势包括具有更高的强度，以用于军事、政府和例如桥梁、堤坝、大坝和类似物的各种结构中。
图1到图17中示出了“超强度UPT块结构系统101”、现有技术以及“超强度UPT块结构系统”的许多用途及应用的完整的可操作实施例。在附图中，应当注意，附图中示出了本发明及其应用的一般配置。本系统的优选实施例仅包括几个部件，如图中所示。以下对这些组件的各个重要的特性进行了详细的描述，以便本领域普通技术人员能够认识到“超强度UPT块结构系统”的重要性及其功能。
结合到本说明书中作为本说明书一部分的这些附图示出了“超强度UPT块结构系统”的优选实施例。附图、前面所述的概括性描述以及下面给出的详细描述用于解释“超强度UPT块结构系统101”的原则。然而，应当理解，“超强度UPT块结构系统101”并不仅限于所示的设置和描述。
图1示出了“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统或超强度UPT块结构系统101”的配置示意图。改进后的“超强度UPT块结构系统101”包括砌体单元102(混凝土砌体单元)，其特征是具有空心(小的贯穿腔体或通道)103，还包括高强度紧固螺栓(钢筋束)105以及板体(锚固定器)104。新的特征还公开了，板体104强度较大并且耐用性高，板体103和螺栓103可放置在各个位置。可以对每个组件(板体104和螺栓105)进行耐腐蚀性处理。
图2示出了“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统或超强度UPT块结构系统101”的配置示意图，其中对组件特征进行了描绘。这些超强组件包括超强度块结构102、超强板体104以及超强螺栓105。“超强度UPT块结构系统101”的整个配置还可以在特殊场合下使用半个块结构102B和半个板体104B来完成结构101B。在块结构102和半个块结构102B之外，板体配置104还可以具体嵌入在其中的组件以用于将螺栓或钢筋束105连接到板体或锚固定器104。所采用的示例是贯穿孔106和螺纹孔107。螺栓105穿过开放的没有螺纹的贯穿孔106，向下通过腔体103，并且与螺纹孔107中的下面板体104相接合。本领域普通技术人员应当理解，存在许多紧固件可以同样实现这个连接。然而，开口孔106和螺纹孔107并结合螺纹贯穿螺栓105是一个优选的实施例。这些简单的组件是允许建造所能想象到的最大、最强的结构所需要的。这些组件，超强度块结构102、超强板体104和超强螺栓105都是后张拉的，确切地增加了大量的额外强度至每个单元(实验测试可以支持这个结论)。正如可以想象的，超强组件(102、104和105)可以制成任何的大小以适合所希望的结构。
作为示例而非限制性的描述，可以使用外部尺寸为7.625×7.625×15.25英寸的超强块102。重要的是，各个维度的比率是1∶1∶2。这与标准混凝土块结构不同，后者的比率是1∶1∶2.05。要注意的是，超强度块结构102接近是实心的，只是留给钢筋束(螺栓)105足够的空间来通过预铸通道(空心)103。作为示例(而非限制性的)的进一步的解释，超强度块结构102可以具有12,000PSI(或更大的)耐压强度的混凝土。这将允许每个超强度块结构102支持140万磅的重量，因为在类似的标准混凝土砌体单元上增加了表面积。如果需要，12,000PSI的强度可以在块结构制造厂中的制造点上通过测试进行控制和确认。“超强度UPT块结构系统”中的混凝土块结构的可预测强度是相对于钢筋混凝土具有极大优点的地方。实际强度的确认可以通过对所制造块结构样本的破坏性测试和非破坏性测试进行。
图3是之前申请中重型组合后张拉系统87的现有技术示意图。这是一个简单的重型示例。整个CMU 89仍然连接到锚锚板体88以及穿过空心腔体48的螺栓/钢筋束90。锚板体88是完整的板体。这个消除了在Bolt-A-Block现有技术中示出的间隙。这些锚板体88由金属制成，例如钢。图3A示出了用于通过锚板体88中的螺纹孔98连接到锚板体88的每个腔体的钢筋束90。没有螺纹的贯穿孔99是放置下一个钢筋束以便连接下面板体的位置。在图3B，多个钢筋束90可用于在需要时产生更大的后张拉。附加的钢筋束90需要在锚锚板体88中具有相应的附加孔98，99。图3C示出了用于重型应用87A的应用示例。在这个例子中，一系列重型CMU 89被放置和组装。但是，锚固定器现在是完整的表面锚板体88。钢筋束90是高强度的贯穿螺栓或其它强度大的、耐用的钢筋束。还有，初始基本锚固定器可以由各种配置91制成，用于连接到混凝土衬垫中、直接连接到紧凑石块上或地面上。这些配置91可以具有不同的长度以便适应建造需要。
图4为“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统101A”的整个墙体安装。这里，具有块结构102和板体104的墙体配置是线性的和水平的，虽然以下将示出板体104和块结构102实际上可以放置在任何方向上。如前所述，例如这个示例的配置将使用整个块结构102和半个块结构102B以及整个板体104和半个板体104B。在所有这些情况中，钢筋束或螺栓105用作优选的部件来在块结构102和102B的每个侧面上连接板体(锚固定器)104和104B。这个放置有利于对配置101A的后张拉。各个应用中的最终张拉扭矩(以及最终的压力)可能会不相同。经验性的测试将为所需的应用揭示出合适的张拉。例如，通用的墙体或刮风屏障可能会在一个预制的扭矩上运行状态最佳，但是防飓风或防震系统可能会需要其它的扭矩和结果张拉。这可以被结构系统领域的普通技术人员理解，并且可以由各种经验测试所显示和确定。开放孔106和螺纹孔107的特征也显示在了这个附图中。最后，连接锚固定器91用于将系统101A连接到支撑表面，如前面结合图3的现有技术中所述。
图5A到图5F是“用于高强度砌体结构的超强度组合后张拉块结构系统(超强度UPT块结构系统101)”的原型和组装部件的示意图。其中显示了“超强度UPT块结构系统101”的组件以补充图4，所补充的部分涉及如何将所有组件组装到一起。“超强度UPT块结构系统101A”是使用3个部件-超强组件(102、104和105)-的集成建造系统。形状唯一的块结构102设计为以任何配置和图案相邻近地放置，其间没有连接空隙。每个完整的超强度块结构102包括两个空心孔103以便用作钢筋105的通道。图5A示出了超强度块结构102。图5B示出了具有通道103的超强度块结构102。超强度块结构102能够支撑140万磅的重量。超强度块结构102原型仅有近似68磅的重量。超强度块结构102的实施例使用3/8”的厚超强板体104，其外部尺寸为7.5×7.5英寸。示例的超强螺栓105为1/2直径×81/2英寸长度，13个螺纹。这个螺纹105具有大约13,000磅的箝力。两个螺栓105一起提供大约13吨的后张拉。好的螺纹的强度将高10％，当然也可以为更多的组合后张拉使用更大的螺纹105。
在图5C中，显示了超强板体104。其中还显示了贯穿孔106以及螺纹孔107。为了将板体104调整并放置到配置101上，显示了对齐标记114。下面描述其使用方法。图5D示出了几个超强螺栓105。图5E是超强度螺栓105的示意图，所述螺栓105在一端上具有一个转动部件108，在相对端具有锥形螺纹109。锥形螺纹109通过将贯穿螺栓105置于螺纹孔107中允许和改进组装过程。
保护超强板体104和螺栓105不受部件的破坏可能是重要的。Bolt-A-block标准杆、触摸杆和螺栓通常通过容纳在墙体或结构中而不受部件的破坏。在超强度块结构组件101A中，板体104和螺栓105可能会暴露给部件并且可能会需要被保护以免受到生锈或其它腐蚀的破坏。有几种方法来保护螺栓105和板体104。例如，螺栓105优选地为铬酸锌。板体104可以是铬酸锌、镀锌或涂有超过一百种的防锈涂料中的一种。另一种选择可以是使用自限制生锈钢，例如US钢铁制造的Cor-Ten^TM。板体及紧固件领域的普通技术人员能够理解，不锈钢或高强度复合材料可用于螺栓和板体。最终，在图5F中，示出了大錘或撞击测量装置110的简单撞击测试。“超强度UPT块结构系统101”阻止块结构102受到块结构102表面上或其附近的爆炸的影响。
图6是新的具有后张拉加强和超强度重型强度的“超强度UPT块结构系统101”的各种配置。典型的块结构图案可能是：水平顺砖砌法、垂直顺砖砌法、堆叠砌法、对缝砌法(soldiers course bond)，以及水平和垂直交叉缝砌法。在图6A中，示出了具有块结构102和板体104的对缝砌法111。在图6B中，示出了超强度块结构桥组件或水平堆叠组件111A。块结构102通过螺栓具有数吨的压力。同时，块结构102通过板体104和螺栓105被后张拉，进一步地增加了块结构的强度。这些块结构通过螺栓一起固定到一个混凝土和钢的实芯块中-基本上成为一个整体。墙体立即具有全部强度，因为对于胶泥(块结构和胶泥)或混凝土(钢筋铸造到位的混凝土)凝固而言没有“等待”时间。可以制造为，使得典型的混凝土块结构的强度是铸造到位的钢筋混凝土的强度的两倍。图6C示出了顺砖砌法112。对于这些类型的墙墩和墙体配置，结构可以具有任何的厚度并且可以建造在所有三个方面的平面中。任何配置可以具有任何希望形状的袋体或凹口。这些配置可以包括梁体、柱体和悬臂结构，如建造和建筑中各种结构的多种应用所需要的。三维的变异方案示出在图6D中的随机配置113中。
图7A到图7D示出了具有位置标记114的主要板体或锚设备104的细节，位置标记14是为了方便和加快组装。其中还示出了每个板体104的贯穿孔106和螺纹孔107。要注意的是，板体104具有理想的多重比2∶1(宽度∶长度)。这是一个精确的计算出的比率，以便调整和补充块结构的宽度∶高度∶长度的比例1∶1∶2。在这里要注意的是，半个块结构102B是1∶1∶1的比率，从而补充组件配置和处理。正如在以下附图中所示出的，区别标记(颜色114或几何图形114B)被对齐，并且整个结构101适当地匹配和对齐。无论是否使用几何图形114B或颜色编码114，对齐标记提供了一种用于“超强度UPT块结构系统101”的非常好的对齐方法。
每个优选的板体在特别的45度角的图案中具有四个用于钢筋束的孔(106，107)。所有的孔必须正确地对齐以便进行连接以及获得组合的后张拉。孔的配置设置为使得连接和对齐可以通过将板体定位在8个位置中的任意位置上来得以实现(图8和图9)。因为图案和系统是复杂的，所以组装系统的人要将板体按照合适的次序进行组装是有困难的。因此，“超强度UPT块结构系统101”包括特别考虑并开发的区别标记114和114B，这些区别标记使得如何组装板体模型和布局立即变得很明显。这种颜色编码系统在示意图中非常明显。
图8A到图8C是“超强度UPT块结构系统101”中具有区别标记的板体或锚固定器所提供的栅格对齐的示意图。板体具有特别的颜色标记114和/或几何标记114B，颜色标记114和/或几何标记114B允许板体104精确而快速地置于“超强度UPT块结构系统101”的块结构102上。对齐的板体115形成了钢板体地毯，其中，所述地毯的颜色与完美的孔106和107的对齐相匹配。贯穿孔106和螺纹孔107处于完美的45度的位置上，并且每个集合与相邻的集合相对(见图示)。地毯连接器图案、呈角度的孔(4个孔-2个带螺纹，2个光滑的)半个板体102等允许图8中示出的配置。在以下的操作讨论中，图9示出了匹配的栅格115。各个配置116-1到116-8示出了由对齐栅格115上的具有特别标记114的板体104提供的各种角坐标。
图10A到图10E提供了在各种水平配置中具有强度板体104的“超强度UPT块结构系统101”的原型示意图。在这些示意图中，应当注意到板体104的图案和标记114。“超强度UPT块结构系统101”的高强度螺栓105设计为将其用高强度和后张拉连接到一起。这些示意图是在水平位置上的具有板体104的“超强度UPT块结构系统101”的墙墩或底部配置上向下观看的各种视图。各种视图示出了整个“超强度UPT块结构系统101”以及半个块结构组件101B的互相连接以便完成配置。应当注意板体104上的区别标记114如何在相邻块结构的每个层的每种情况中匹配到系统的相邻板体上。
图10A到图10E所示的块结构和板体图案的增加描述包括对于具有超强度块结构的三级墙墩的描述。手持板手、空气拧紧板手或电池供电拧紧板手可用于组装。可能注意到了图10D中的电池供电拧紧扳手。板体和块结构可置于任何方向上。区别标记114板体设计为一同匹配在“毯状物”(水平)或“墙纸”(垂直)的配置或形状中。块结构的图案和每层或每级钢的图案不是必须一致。事实上，对于最高的强度，不同的层可以具有不同的图案。
图10F为用于路标或类似安装的“超强度UPT块结构系统”的示意图。块结构系统101建造在配置中从而将孔开口117留在整个配置的内部。这允许结构性部件133置于内部并且由一些装置固定，所述装置例如为水泥浆或混凝土。水泥浆很容易变干并且具有高强度以便允许立即使用路标或其它这种设备。
图11A到图11E提供了在各种垂直配置中具有强度板体的“超强度UPT块结构系统”的原型示意图。在这些示意图中，墙体配置具有垂直板体127。板体和块结构可以放置在任何方向上。具有垂直板体的墙体的单个块结构的厚度包括3/4英寸的钢加上超强度块结构。在这个配置中，钢可以容易地放置以便限制爆炸事件产生的飞动碎片以及在轻型武器开火事件中所造成的损坏。这个配置限制材料的破碎并保护附近的人员、材料或设备。
图12、13和14显示了“超级UPT块结构系统101”的应用并在以下的操作中进行了描述。
图15A到图15E示出了“超级UPT块结构系统101”的各种辅助连接装置和辅助块结构配置。在图15A和15C中，完整的块结构系统101和半个块结构系统101B具有块结构，所述块结构使用直角孔103A和103B进行塑造和铸造从而螺栓位于两个方向。这允许水平和垂直部分的“超级UPT块结构系统101”被相互固定并且配置为“改变平面”。剖视图15B示出了相同块结构中的两个通道103A和103B。虽然这将使用特别的制造技术并可能会有第二次操作，但是这个具有垂直通道的配置是预先的。在图15D和图15E中，示出了更多的常规连接方法。水平板体116和垂直板体127在常规的“超级UPT块结构系统101”上。完整板体(116，127)可以相互固定或者配置为完全覆盖的直角弯设备130，或者具有较短腿部的直角弯131可以在各个连接平面上放置并固定到板体116和127。类似地，在图15E中，完整板体116和127可以配置到完整T型物128或具有较短腿部T型物129中，用于连接“超级UPT块结构系统101”的水平部件和垂直部件。
图16示出了随时代变化的各种避身处的过渡和比较示意图。在图124中，比较了各种类型的避身处和建筑。高强度的“超级UPT块结构系统101”显示出了在帐篷、木制建筑、块结构甚至钢筋混凝土系统上的非常大的改变和优越之处。当制造块结构时，由于“超级UPT块结构系统101”利用了组合后张拉的钢网以及可预测可控制的混凝土，所以钢筋混凝土系统被胜出。附加的钢和混凝土的组合由于钢的加强网所以也比预铸造墙体(表中未示出)更好。还有，“超级UPT块结构系统101”不需要放置预铸造配置所需要的特别的举重设备。“超级UPT块结构系统101”可以一次做成一个单元。本领域普通技术人员明显知道，如果需要，“超级UPT块结构系统101”可以做成一个大的部分并且然后类似于预铸造的运输和放置在一个位置。
图17示出了现在所使用的各种建造系统的特征和功能的对比表125。该表容易看懂并且也很容易通过经验来确定。但是，本领域的熟练的建造或结构工程师认识到，“超级UPT块结构系统101”的特征和功能相比于其它系统是非常明显的。
对于整个“超级UPT块结构系统101”而言，有几种方法来强化超强度块结构或军事块结构。建筑技术中的普通技术人员应当理解，可以增加钢筋束(螺栓)105(单个腔体或通道103中的多个螺栓105)。这将意味着，在板体104中将需要附加的孔106和107。对于板体104而言，人们可以指定和使用冷轧或其它强度更大的合金。对于螺栓105和板体104的连接，螺纹连接可能是利用SAE Nat′l Fine螺纹来增加例如10％的强度或将螺母焊到板体上以用于增加的强度或者甚至指定更厚的板体。稍微小些的块结构中心103也是可能的。精通混凝土技术的人应当理解，使用更强的混凝土混合料(集合类型和水泥集合)将导致强度更大的系统。
对于整个“超级UPT块结构系统101”而言，也可以有几种材料和特别的结构配置可用来制造板体/锚固定器104和螺栓/钢筋束105。各种金属、合金、合成材料及类似物正在持续地改进和发明。各种紧固件和连接设备和装置可用于对“超级UPT块结构系统101”进行互连。清楚地，优选实施例是用作锚固定器和钢筋束的钢板体104和螺纹栓105。然而，可替换的用于连接的材料和装置落入“超级UPT块结构系统101”的范围和这里所描述的精神中。
这里提及的细节是示例性的，并非旨在限制。“超级UPT块结构系统101”可以具有以各种尺寸和厚度制成的超强度块结构。可以组装任何希望的组合、形状或图案。另外，建筑材料领域中的普通技术人员应当理解，任何材料示例都可以由其它的具有类似属性的塑料和合成材料替代，而仍然落入“超级UPT块结构系统101”的范围和精神中。建筑领域中的普通技术人员还可以加入对于上述实施例明显的描述“超级UPT块结构系统101”特定的其它组件。
在上述实施例中已经描述了“超级UPT块结构系统101”。下面将描述设备如何进行工作。应当理解，上面的描述以及这里所描述的操作必须放在一起以便完整描述出“超级UPT块结构系统101”的概念。
图7-9描述了“超级UPT块结构系统101”的栅格对齐板体115的进一步的细节。图7示出了具有特定颜色标记114和/或几何标记114B的板体，所述特定颜色标记114和/或几何标记114B允许板体104准确而快速地放置在“超级UPT块结构系统101”的块结构102上。图8和图9中通过示意图116-1到116-8示出了各种对齐方式。这8个与标记114相联系的配置能够快速并准确地建造，因为通过孔对齐到螺栓105的螺纹中的对齐是“自动提供的”。图9为一组进一步描述匹配栅格115与“超级UPT块结构系统101”的板体进行对齐的示意图。各处配置116-1到116-8示出了对齐栅格115上板体104的特别标记114提供的各种角坐标。对齐板体115生成了“钢板体的地毯”，其中，地毯颜色与完好的孔106和107的对齐相匹配。贯穿孔106和螺纹孔107位于完美的45度角的位置并且每一组均相对于相邻组(见图示)。地毯连接器图案、呈角度的孔(4个孔-2个带有螺纹，2个光滑的)、半个板体102B等允许图10A到图10E中示出的“超级UPT块结构系统101”的原型配置示意图。这个相同的匹配系统允许使用垂直板体104将“超级UPT块结构系统101”配置操作中。这些配置显示在图11A到图11E的“超级UPT块结构系统101”的原型示意图中，其中在各种垂直配置中具有强度板体。
图12示出了在保护性的或高强度墙体配置中的各种“超级UPT块结构系统101”的例子的示例图。标准配置是顺砖砌法101A。对缝砌法118将块结构垂直堆叠，但是板体104必须用于容易地将连续块结构捆到一起。双层顺砖砌法119可配置有连续的、垂直接触的单墙101A。这些相同的单墙101A可以分开并具有端墙120。这个配置可以内部保持为空心的或者填充有材料126。多个墙体121将包括两个或多个单墙101A。这些单墙可以沿着特定的周边或者甚至沿着分界线或边界建造。多个墙体可以由开放区域分隔。图13和图14示出了额外的操作。
图13A到图13F示出了典型结构系统中的各种加强柱体和梁体的示意图，所述典型结构系统为“超级UPT块结构系统101”的潜在应用。在图13A和图13B中，例如用于桥梁的水平梁体结构122由垂直柱体结构123支撑。图13C到图13F示出了由于腐蚀或其它外部因素已经损坏的梁体和柱体。损坏的梁体结构122A和损坏的柱体123A增加了不明确的风险，因为损坏的程度和保持结构强度的程度是未知的。这使得原来的设计需要具有更高的安全因素。由于增加的材料、劳力和时间，所以这使得建造成本更高。结构122A和122B经常被责备并去除，这是因为未知的结构条件和害怕发生公共安全。“超级UPT块结构系统101”可以帮助解决这个问题，如下所示。
图14A以图14C示出了如上所述利用“超级UPT块结构系统101”改造损坏结构的新结构和示例的柱体和梁体的示意图。“超级UPT块结构系统101”为新的或者改造后的结构提供很大的支持。为了支撑堤坝、墙墩或建筑的重量，所述重量必须承担在一个大的面积上。“超级UPT块结构系统101”特别地设计有完全水平和平坦的底部。另外，所有的块结构都锁在一起以便基本上形成整块结构。例如，原型超强度块结构具有120平方英寸的平坦表面-接近1平方英尺。再例如，对于负载率为每平方英尺4,000磅的土地，每个超强度块结构将支撑3,333磅的重量(4000×83％)。如果结构的基底具有300个超强度块结构，则该结构将支撑100万磅，也即是500吨。这个例子表示，具有超强度块结构的“超级UPT块结构系统101”的负载承受力非常高。
特别地，在图14A到14C中，示出了新的重建柱体和梁体的用途的例子。图14A示出了每侧使用一个半块结构的“超级UPT块结构系统101”的小截面。这个较小的柱体137A和139A具有中心，该中心为一个开口[柱体137A](开口可以用作刻螺纹或其它用处)或者填充[柱体139A]有块结构或其它材料138。“超级UPT块结构系统101”仍然用作基底系统和建造方法。顶部结构可以是另一个“超级UPT块结构系统”，例如对缝堆叠140或者由柱体137A和139A支撑的其它水平结构部件。图14B示出了每侧使用多个块结构的“超级UPT块结构系统101”的较大的截面。这个柱体137和139具有中心，该中心具有开口[柱体137](开口可以用于其它结构部件、刻螺纹或其它填充138)或者块结构填充[柱状139]。“超级UPT块结构系统101”仍然用于基底系统以及建筑中较大结构的方法。顶部结构可能是另一个“超级UPT块结构系统”，例如水平结构梁体或由柱体137和139支撑的类似物。图14C示出了使用“超级UPT块结构系统101”的周边配置对受到破坏的柱体134的简单重造。这里，“超级UPT块结构系统”环绕受到破坏的柱体134并且向整个结构给出了新的强度。在接近水平梁体或结构135的位置上会有一个装置从重新建造的垂直结构连接或支撑到水平结构135。有许多方式来对重建的垂直结构和支撑的水平结构进行互相连接或者具有可移动(滚动，滑动或类似方式)的支撑。每个应用中的重建结构可以非常特别，但是“超级UPT块结构系统”仍然可以应用。
表D-“超级UPT块结构系统”的特殊应用的新示例-新的或重建的
                        建造
项目                      描述
1    墙墩
2    堤坝
3    地板
4    墙体
5    双墙体
6    大坝
项目                描述
7     塔基
8     路障
9     车辆控制点
10    公共建筑上的反恐路障
11    军械库
12    桥墩
13    边界巡逻站
14    货物和易燃箱的保护
15    需要快速移动的建筑
17    安全室
18    保留墙体
19    防地震或防飓风
20    结构柱体和梁体
21
通过对于详细部件和操作的上述描述，应当理解，“超级UPT块结构系统101”并不仅限于所公开的实施例。“超级UPT块结构系统101”的特征旨在覆盖包括在本说明书的精神和范围中的各种修改方案和等同的技术方案。