在混凝土构件中设置啮合装置的方法 本发明涉及一种在混凝土构件中设置啮合装置的方法，包括下列步骤：设置其外部包括弹性材料的本体，其机械特征为当在该本体上施加拉应力时，外径大幅减小；将上述本体包在混凝土材料内，在混凝土(部分地)固定之后可将其去除。
BE-502991公开了这种已知方法。该文献公开了在具有阶梯式楔形榫头盲端的混凝土构件中加工开口的方法，但从该比利时专利中，如何利用这种开口并不清楚。
本发明的目的就是提供一种在混凝土构件中的啮合装置。在本发明的内容中，术语“啮合装置”可理解为能够提供和紧固装置相固定连接的任何形式的结构。因此在固定混凝土之后，这些紧固装置可和上述啮合装置相啮合，从而能够将相当大的载荷施加到上述混凝土构件中。下面将给出实例。
在上述方法中，上述目的可由下列方法来实现：上述本体细长并可在纵向方向上从上述混凝土构件中取出，上述本体设置有突出部，该突出部相对于上述纵向方向被横向定位，相距位于混凝土边缘表面的端部有一段距离，并在设置之后，在混凝土内留下一个非释放槽，该槽包括一个用于啮合件的固定装置，该啮合件随后被装配到混凝土中。该啮合件可吸收拉应力和压应力。
根据本发明，啮合装置可借助于一个本体设置在上述混凝土材料中，该本体至少外部由弹性材料构成，在部分固定混凝土之后，其直径在拉伸载荷作用下显著减小，因而该啮合装置可易于取出。
实现这种啮合装置基本有两种可能方式。第一种就是在混凝土材料本身上形成一种刻痕，这种刻痕作为啮合装置。这样的例子包括能够封闭卡口地螺纹、槽状结构等，例如能够贯通连接的成型通路或者啮合表面。
第二种可能就是作为固定装置且永久留在混凝土材料中的一种构件，设置在本体内或者本体上，该构件可浇铸到混凝土中且其外表面由弹性材料制成。当被浇铸到混凝土中时，这种构件具有较大的外径，在同一位置大于本体的外径。这种构件的例子可以包括螺母，连接套，双头螺栓等。这种构件可依次内置或者外置有与固定装置相连的结构。如果构件设置在上述本体内且永久留在混凝土中，例如上述的双头螺栓，上述本体就会至少部分地环绕该构件延伸。该本体环绕上述构件延伸的截面还可依次在外侧设置有特定的轮廓。而且通过这种方式，就可以包住上述啮合装置随后所设置在的(钢制)板，管等。
通过上述方式实施根据本发明的方法，在混凝土结构中可有多个选择。下面就给出几个实例。
将混凝土构件提升的任何形式结构均可被推入或者拧入上述啮合装置中。这种形式的固定装置最好是包括钢制螺栓或销。这种螺栓可以和直接形成在混凝土中的螺纹相啮合，也可以和浇铸到上述混凝土中的螺母相啮合。
除了提升作用，作用在上述啮合装置上的这种固定装置还可以用于调节上述混凝土结构。还可以将由金属材料或塑料或混凝土材料制成的螺栓拧入到上述混凝土构件上设置的螺纹中，用来调节上述混凝土构件。随后可取出或者包住这种螺栓。
可以理解，这种螺栓还可以用于固定其他结构。通过这种方式，还甚至能够从可拆卸设置地平板或者构件上建造混凝土结构。
可以利用上述螺纹或者其他连接结构来临时构建，诸如脚手架或者安全导轨。还可以利用大于上述螺栓的结构来永久拧紧定位。举例来说可以是塑料桩，柱(可选择为由混凝土制成)。就这种柱来说，还可以和混凝土结构相结合，可快速建立整个构造，而且如有需要，还可以去掉再次使用。
根据本发明的一个有利实施例，上述方案包括一个拉力和压力都可以施加在其上的连续表面。
根据本发明，将本体放置在模板上，可在(部分)固定混凝土之后，再将模板取出。不像在已知的结构中，至少该本体的外部由弹性材料构成。该本体的这种特性可在取出过程中、在其上(在和外壳相连的芯部上)施加有拉力载荷时，使上述本体的截面(直径)在尺寸上大幅减小。这种直径的减小是弹性的，即上述本体可返回到其初始形式，在从混凝土取出过程中而没有拉力作用之后还可以再次利用。这就意味着在混凝土中会产生一个孔，和上述本体相匹配，而不会对本体的外表面有显著损伤。这种本体可使用多次。因此加工这些孔的成本就会降低，而且上述方法还特别易于使用。上述本体优选地是弯曲设置在上述模板内。
根据本发明，上述本体优选地用手取出。
上述本体的一个特定实施例中设置有一个具有高拉伸强度的芯部，且周围环绕着弹性材料。根据本发明的另一个实施例，该芯部(具有复杂形式)可以和上述环绕材料相隔开，因此可进一步简化上述本体从混凝土中取出。这毕竟意味着上述芯部可首先从上述浇铸结构中取出，随后取出环绕芯部的上述本体构件。另一种可能就是上述本体为可膨胀的。上述混凝土材料在该膨胀位置环绕上述芯部浇铸，在混凝土(部分)固定之后，该芯部返回到非膨胀状态，因而上述本体易于被取出。在这些情况下，在倾倒混凝土过程中为保证上述本体的尺寸稳定性，尤其是当本体为细长时，上述芯部的使用是非常重要的。上述芯部可以是中空的或者实心的，由于其形状和结构，最好是隔开于外壳；还可以用于永久构件，和设置在浇铸混凝土内的可移动本体相邻接，例如上述通路之间的连接管。
具有上述特性的弹性材料的一个实例就是聚硅氧烷材料。当施加有拉伸载荷而且没有和混凝土材料相黏着的迹象时，这种材料能够承受相当大的压紧，因而只要截面上稍微减小就可以从上述固定的混凝土材料取出。而且外壳还可以设置在具有六角形的内侧部，因此上述本体即使在恶劣条件下也能轻易取出。上述芯部可和上述外壳固定或者可拆卸地相连。在前者时，这种固定优选是固定在本体设置在模板端部的附近，即在取出时的拉拔过程中，在靠近上述混凝土构件边缘表面的端部附近，拉应力经由上述芯部被引入到上述外壳上。因此，延伸到上述混凝土构件的上述外壳部分可较好地变形，即直径上减小，所以可较好地取出上述本体。利用该芯部，就可以使得上述本体相对坚硬，这在将其沿水平位置固定到模板壁时非常重要，而且在混凝土倾倒在其上时也很重要。这就意味着上述本体优选是自支撑设计。
上述本体承靠在上述模板内侧上的端部最好是固定到上述模板上。这可以通过将螺栓等穿过模板壁，且设置具有这种螺栓容纳装置的本体支撑面来得以实现。上述本体可在上述周边附近设置有加强件，例如线圈。
上述方法可用于在混凝土材料中生成任何可以想到的孔。下面就给出几个这种孔的非限制性例子。
本发明中可在混凝土材料中生成孔，这种孔为细长且两端在混凝土构件的相同边缘面处展开。可引入一个单个本体来生成这种孔。但是，这种本体还可以是分开的，因而在固定混凝土之后，一部分可从两端去掉，如有必要，可将管部分留在后面。这在上述孔被包住而在上述边界面附近变宽时尤其有用。还可以利用一个在端部设置的连接件或者借助于辅助结构，将两部分(暂时)连在一起。
两端部都结束在混凝土构件的相同边界面上的上述孔还可以用于设置在那里的提升吊索或者其他提升结构。这种情况下，两个孔(管部)之间的连接件包括用于啮合构件或者啮合表面的固定装置。
为了生成这种非直线孔，可以利用上述在两个不同端部变宽的两个本体。
在上述实施例中，延伸到上述混凝土构件的两个边界面的上述孔还可以用于容纳将上述模板壁固定在一起的元件。当在两个相对的模板壁之间倾倒混凝土时，在上述壁上就会作用有向外的压力。穿过上述模制孔的结构就可机械地和上述壁相连，还可以用作为上述壁的垫圈，用以吸收上述压力。根据一个实施例，这种连接可包括中间双头螺栓，但是并不延伸到所倾倒混凝土部分的端面上，而是延伸到生成孔的端部。具有上述特性的连接套还可拧到上述双头螺栓上，用于贯通连接。在倾倒入混凝土后，这种连接套可很容易取出，以这种方式形成的孔还可用于进一步连接或者由更多的混凝土填充或者用作为塞子来闭合。还可以使用上述不锈钢构件作为进一步连接的实例。在另一实施例中，一个类似的本体可被夹在两个对置的模板件之间。这种情况下，还可包括一个穿过上述本体和上述模板件的双头螺栓，在其外侧上设置螺母。
另一种可能就是在上述混凝土材料内设置一个或者多个螺母，衬套或者其他结构的凹槽布置，其中在这种螺母(等)和混凝土结构外部之间要有一个开口结构，来容纳双头螺栓或者其他随后和上述螺母、衬套等相连的零件。
出于这种目的，根据本发明，可以首先将上述螺母定位，随后固定上述生成连接孔的本体。但是也可以将螺母、衬套等推到特定形状的本体上，上述螺母等定位位置处的截面区域要小于上述螺母等的外部区域。因此在固定之后，上述本体就可以通过拉拔从中取出，而上述螺母等就留在后面。所有这些结构随后和这种螺母相连。将两个混凝土部分彼此分开，也可以暂时或者永久地连接其他结构。这种暂时连接的一个例子就是提升吊索。其可以包括螺栓，该螺栓被固定上述螺母上，而吊索被固定到上述螺栓上。这种提升吊索可以为常用形式，对于上述螺栓(当然还包括螺母)因载荷不同而设计各有不同。
根据本发明另一可能的选择，以特别简单的方式，还可以在混凝土中设置非释放形状。一个实例就是螺纹形状。可以发现，如果将要包在混凝土中的上述本体设置有由弹性材料形成的外螺纹，在设定上述拉力作用之后的取出过程中，尺寸上就会相应减小。因此这种“螺栓”就可以自由地从固定的混凝土中取出，而螺纹状结构留在上述混凝土材料中。而在另一个螺纹状结构中，还可以通过这种方式形成其他的结构，例如卡口式结构，使得上述本体通过拉拔就能够易于取出。由于上述本体的特性是在截面上减小，因而可通过这种方式取出。对于所包住的本体，优选的是设置有粗糙的外表面，在混凝土固定之后将其相应弄糙，因此可改善粘接或密封材料的连接性能。上述凹槽通道的孔还可以形成有螺纹，因此可简单地设置闭合塞子，外部设置有和混凝土相应的螺纹，从而(永久)进行封闭。
除了可以利用具有螺纹的上述结构，还可以是用于固定柱的临时或永久提升结构件，用以调节混凝土构件(可调节螺栓)的正确高度及其承载状态并可以临时或永久固定的安全件或者脚手架。
根据本发明的另一实施例，可以在混凝土材料内生成所有形式的孔，可选地和另一或者其他混凝土部分内的孔相匹配，这些孔随后可由其他(临时)结构所填充，而这些结构可由粘接方式固定在上述混凝土材料上。
根据本发明另一个有利的实施例，上述本体设置有芯部，该芯部相比外部材料具有较高强度。该芯部可以是双头螺栓，用以在倾倒混凝土过程中将相对的模板壁保持在一起。在倾倒混凝土之后，具有上述芯部的上述本体能够以上述方式简单地取出，所形成的开口可由常用方式密封。因此就不再需要使用连接衬套等元件，它们要留在混凝土后面且增加了成本，还会对混凝土部分有相反的作用。当然，还可以使用上述反向结构，其中上述本体设置有作为垫圈使用的芯部，具有该垫圈的本体可在倾倒上述混凝土之后被去掉。
在另一实施例中，相对上述模板固定上述本体时，还可以利用其他任何可以想到的方式来固定。
根据本发明的另一个有利实施例，上述本体还可以设置有“漂浮”状结构。这尤其在上述本体相对水平面定位时有用。当倾倒上述混凝土时，该漂浮状结构漂浮在顶部，因此能够相对于上述混凝土准确确定上述本体的位置。
可以理解，在一个步骤中，可以在混凝土部分中设置多个相同或不同的孔，彼此紧挨着。在这种情况下，上述模板可以设置有一系列随后被包住的(可选择为不同的)本体。这些元件可以被同时或者连续地去掉。在特定实施例中，还可使用一个常用的承载板。
基于附图所示的实施例，下面将详细解释本发明，其中：
图1a、1b示出混凝土结构中螺母/杆的设置；
图2示出本体被围住的另一实施例；
图3示出了非释放孔的结构；
图4示出本发明中两件式本体；
图5示出了本发明中本体实施例的直通件剖面；
图6示出了本发明中夹紧系统。
图1示出了本发明的一种用途。23表示由聚硅氧烷材料构成的本体，其上设置有加强销或弹簧24。该本体还设置有用于固定(钢制)螺母26的局部槽25，通过安装唇部27更容易连接上述螺母26。图1a所示的结构放入到模板内，此后倒入混凝土材料。在(部分)固定该混凝土材料后，去掉本体23，把螺母26保持在混凝土材料后面，这部分混凝土由图1b中的28所示。因此就形成可固定螺纹件的孔29。
在图2中，被围住的本体由30表示，作为一个螺栓。这意味着其设置有外螺纹31和头部32。还可以设置有内部芯件或螺纹套33或者其他结构，以便于使本体固定到模板上。在该本体30被围在混凝土材料内之后，其整个结构可通过拉拔从中取出，因此对应于头部32的孔和相邻的柄部就被保存在上述混凝土材料中，而且还设置有对应于上述外螺纹31的内螺纹。所有这些结构可临时或永久地螺旋和/或粘接和/或放置到上述孔内。一个实例就是一个混凝土螺栓，利用它来对两个混凝土构件进行相互调节。作为螺纹的另一实施例，还可以选择其他的形状，例如在混凝土构件中产生孔的结构，表面很粗糙，尤其适合于粘接。而且，将上述本体芯部设置有间隔，还可以通过简单地拉拔将这种本体从孔中取出，在加工过程中螺纹或其他不规则外周部元件还可以向内移动。
图3示出了设置有孔41、杆42和较大腔43的混凝土构件40。这种孔41可利用相应尺寸的弹性材料体制成。这种孔41可为圆形，但还可以为细长形状。因而就有可能将卡口式结构固定在其内。如果这种孔为细长的，并一直延伸到混凝土结构的至少一个自由端，就有可能使螺栓将其头部压入该孔内。如果没有自由端，也可以使用通过旋转锁定的锤头螺栓等元件。这种结构可用于加工混凝土结构中的所有形式的锚定件。
图4示出了被包住的本体，整体表示为50。其由两个部分51和52构成，这两个部分由连接件53所连。很清楚的是，上述本体51、52可设置成在模板表面附近终止。设置有部分50的混凝土本体由54简要示出。显而易见的是，只要使上述本体50产生相对有限的弹性变形，即使其结构具有相当大的非释放(non-release)特性，也能够在箭头55和56所示的方向上，在包住本体之后轻易地取出。
在这种孔或者上述卡口凹槽内还可以设置用于调节/提升/固定和支撑将要定位元件的装置。
图5示出了本体60的一部分。其包括弹性材料外壳62和芯部63。该芯部优选是由金属制成，在靠近固定到模板处的端部设置有螺纹承接部64。可以从图中看出，芯部63内设置有凹槽65，和上述弹性材料体中的环形突出部66相匹配，因此在上述取出过程中，拉应力就可经由该结构传递到上述弹性材料62中。
图6示出了两个模板壁71和72，其间倾倒有混凝土壁73。该模板壁71、72会因上述倾倒的混凝土重力而被偏压。为避免这样，本发明提供了一种包括中心双头螺栓74、两个连接套75、邻接螺栓76和拧在其上的螺母77的装配本体70。拧紧该螺母77，上述壁71、72就可以一起移动，上述连接套还可以作为垫圈使用。根据本发明，该连接套75可设置有弹性层78。在包住该结构之后，可很容易地去掉上述螺栓76和连接套75。留下来的孔可由浇铸(防水结构)或者利用混凝土塞子来充填。如果这种混凝土塞子在适当位置被牢固地粘接，就可作为防水结构。上述套75还可设置内螺纹。因此举例来说，可利用相应的螺纹和该内螺纹相啮合，用于支撑/固定/连接或者提升。而且托架或支撑结构也可以连接到该螺纹上。可以理解，该结构具有多个变形。对于本领域的技术人员从上述变形中显而易见的是，本发明可由多种方式所实施。本领域技术人员在了解上述叙述的基础上，可进一步变化，并且这些变化都落入随后权利要求的范围之内。