一种装配式混凝土垫层及其生产方法

技术领域

本发明涉及混凝土加工技术领域，尤其涉及一种装配式混凝土垫层及其生产方法。

背景技术

现有技术中的混凝土垫层为钢筋混凝土基础与地基土的中间层，作用是使其表面平整便于在上面绑扎钢筋，也起到保护基础的作用，现有的混凝土垫层铺设采用是素混凝土的整层铺设，然而这样铺设虽然施工门槛较低，但施工完成后，混凝土垫层的对环境热胀冷缩的抗性较差，温差较大时总容易产生破裂，使得结构强度大打折扣，并且垫层整体受地面土质影响较大，当土质中水分含量过高时，容易使得垫层底部受力不均，表面产生凹凸不平的起伏。

发明内容

本申请实施例通过提供一种装配式混凝土垫层及其生产方法，解决了现有技术的混凝土垫层结构强度差，受温度和地下土质影响较大的技术问题，实现了能够克服热胀冷缩，防止垫层破裂后结构不稳定和受力不均的风险的技术效果。

本申请实施例提供了一种装配式混凝土垫层及其生产方法，包括有上下设置的双层结构，其中，底层包括多个垫层块，多个所述垫层块在同一水平面上拼接；上层为素混凝土平铺覆盖；

所述垫层块为固态水泥材质，垫层块包括主体，主体下部为长方体，主体底面为矩形，主体上部为两个并排设置的四棱台，使得垫层块的上部呈驼峰状；主体前端面垂直固定设有两个凸台，主体后端面垂直固定设有两个台槽，两个所述台槽的位置于凸台的位置相对应，台槽的尺寸与凸台相配合；所述主体左右两侧分别开设有柱槽和凸柱，所述凸柱为半圆柱体，凸柱的轴心垂直于主体的前后端面，所述柱槽为半圆柱体凹槽，柱槽的轴心和凸柱的轴心两者对称设置，柱槽与凸柱的尺寸相配合。

一种装配式混凝土垫层的生产方法，包括：S1：将水泥灌注入垫层块模具中，利用振捣设备将水泥中的空气震荡出未凝固的垫层块外；多个垫层块凝固后堆砌备用；

S2：清理地面杂物，利用机械将地面整平；

S3：人工将多个垫层块相互插接，并平铺于地面，多个垫层块顶面之间形成多个固定凹槽，垫层块铺设后，作为混凝土垫层的底层；

S4：人工将垫层块上端洒水湿润，接着将素水泥灰浆填充于垫层块上端面的凹槽内，并将素水泥灰浆铺设至高于垫层块上端面，最后将素水泥灰浆整平，作为混凝土垫层的上层；

S5：在混凝土垫层的上层插设钢筋结构后，将素水泥灰浆内插入振捣设备的振捣输出端，利用振捣设备使水泥、沙石和钢筋框架紧密地联成一体，等待素水泥灰浆凝固，完成混凝土垫层铺设工作；

其中，振捣设备包括电缆、驱动器、软管、鼓气压环和振捣端，振捣端为振捣设备的振捣输出端。

优选的，所述振捣设备包括电缆、驱动器、软管、鼓气压环和振捣端，振捣端为振捣设备的振捣输出端；软管连接于驱动器与振捣端之间，振捣端与软管连接处外端固定有鼓气压环，振捣端包括与软管连接的棒体以及固定包裹在棒体外的外微震硬壳；所述外微震硬壳内部开凿有U形散气腔，所述U形散气腔上端口部与鼓气压环相通，所述外微震硬壳上开凿有多个均匀分布的气震腔，所述气震腔与U形散气腔相通；

所述气震腔包括与U形散气腔相通的聚气主孔以及与聚气主孔相通的球形击槽；所述聚气主孔内滑动设置有气震体，气震体靠近U形散气腔的一端固定连接有第一牵拉绳，所述第一牵拉绳为弹性绳，所述第一牵拉绳有两个，两个第一牵拉绳一端对称固定于气震体上，另一端固定于聚气主孔长度方向的中部侧壁上；所述气震体为圆锥体与圆台体的同轴组合，其中圆锥体与圆台体两者的底面重合且尺寸相同；所述第一牵拉绳固定于圆台体的侧面，所述圆锥体的尖部朝向球形击槽，气震体与聚气主孔的尺寸相配合且两者同轴设置。

优选的，所述球形击槽内顶部固定有第二牵拉绳，所述第二牵拉绳为弹性绳，第二牵拉绳底部固定有震荡球，震荡球为硬质球体，震荡球未受外力时的球心位于聚气主孔的轴心延长线上。

优选的，所述聚气主孔内第一牵拉绳远离球形击槽的一侧设有蓄力磁板，所述蓄力磁板扭力铰接于聚气主孔侧壁，蓄力磁板的尺寸与聚气主孔的孔径相配合，蓄力磁板的形状与聚气主孔的横截面相适配；蓄力磁板的活动范围为0度至90度，未受外力时，蓄力磁板垂直于聚气主孔内侧壁，受气体推动时，蓄力磁板向球形击槽方向转动至与聚气主孔内壁紧贴；所述蓄力磁板与所述气震体相互磁吸。

优选的，所述蓄力磁板靠近气震体的一侧固定有磁板，所述磁板为永磁体，所述气震体靠近蓄力磁板的一侧固定有磁铁片，所述磁铁片为永磁体，磁板与磁铁片的相对面之间磁性相反，使得蓄力磁板与气震体之间能够相互磁吸；

所述第一牵拉绳与聚气主孔侧壁之间的固定连接处为固定端，所述第一牵拉绳的固定端与蓄力磁板之间的距离大于第一牵拉绳未受外力时的长度；

所述第一牵拉绳与蓄力磁板之间的聚气主孔侧壁上开设有两个矩形槽，两个矩形槽位置分别与两个第一牵拉绳相对应，用于收纳第一牵拉绳。

优选的，所述气震体有两个半块，气震体沿轴向被竖直平面分割为左右两个半块，其中气震体的圆台形一端靠近U形散气槽的一侧设有铰链，所述气震体的左右两半通过铰链铰接，所述第一牵拉绳与气震体的连接处位于气震体的圆台侧壁远离铰链的一端。

优选的，所述气震体的两半块的相对面上分别固定有一个弹击囊。

优选的，所述弹击囊为弹性橡胶材质的半球形囊体，弹击囊内部填充有气体，两个所述弹击囊的球面相向设置，所述气震体的两个半块相对面上均开设有一个收纳槽，所述弹击囊固定于收纳槽内，所述收纳槽为凹槽，所述收纳槽的槽内容积大于弹击囊内部气体的体积。

优选的，收纳槽的长度方向与气震体轴心同向，弹击囊固定于收纳槽内远离铰链一端，弹击囊的球面顶部凸出于收纳槽外；当气震体的两半块闭合时，弹击囊相互碰撞缓冲，当气震体中部夹击震荡球时，两个弹击囊碰撞震荡球，通过自身弹性对震荡球进行二次加速。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过设置拼接式的垫层块，将多个垫层块平整拼接至一个平面，再对垫层块上均匀铺上素混凝土层，解决了现有技术的混凝土垫层结构强度差，受温度和地下土质影响较大的技术问题，实现了能够克服热胀冷缩，防止垫层破裂后结构不稳定和受力不均的风险的技术效果。

附图说明

图1为本发明装配式混凝土垫层的垫层块正面立体结构示意图；

图2为本发明装配式混凝土垫层的垫层块反面立体结构示意图；

图3为本发明装配式混凝土垫层的垫层块立体拼接示意图；

图4为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的振捣器整体结构示意图；

图5为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的振捣端剖面结构示意图；

图6为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的U形散气腔位置示意图；

图7为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的A区域气震腔内部剖面结构示意图；

图8为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的A区域气震体进入球形击槽状态示意图；

图9为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的气震体立体结构示意图；

图10为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的震荡球位置示意图；

图11为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的震荡球被撞击状态示意图；

图12为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例三中弹性部位置示意图；

图13为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例四A区域剖面结构示意图；

图14为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例四B区域放大图示意图；

图15为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体立体结构闭合状态示意图；

图16为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体立体结构展开状态示意图；

图17为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体靠近U形散气槽一侧端面闭合状态示意图；

图18为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体靠近U形散气槽一侧端面展开状态示意图；

图19为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体位于聚气主孔内部俯视示意图；

图20为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体首次撞击震荡球后张开动作过程示意图；

图21为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例五气震体再次拍打震荡球状态动作过程示意图；

图22为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例六弹击囊位置示意图；

图23为本发明装配式混凝土垫层的生产方法的实施例六收纳槽位置示意图。

图中：

100、主体；110、凸柱；120、台槽；130、柱槽；140、凸台；200、驱动器；300、软管；400、鼓气压环；500、振捣端；510、棒体；520、外微震硬壳；530、U形散气槽；600、球形击槽；610、聚气主孔；611、蓄力磁板；612、矩形槽；620、气震体；621、弹性部；622、收纳槽；623、弹击囊；630、第一牵拉绳；640、第二牵拉绳；650、震荡球。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1至图3所示，本申请一种装配式混凝土垫层，包括有上下设置的双层，底层为多个垫层块在水平地面上拼接而成，多个垫层块均设置在同一水平面上；上层为素混凝土平铺覆盖在垫层块上方；

垫层块为固态水泥材质，垫层块包括主体100，主体100下部为长方体，主体100底面为矩形，主体100上部为两个并排设置的四棱台，使得垫层块的上部呈驼峰状；主体100前端面垂直固定设有两个凸台140，主体100后端面垂直固定设有两个台槽120，两个所述台槽120的位置于凸台140的位置相对应，台槽120的尺寸与凸台140相配合，使得一个垫层块的两个凸台140能够插入另一个垫层块的两个台槽120内，使得两个垫层块之间的端面相贴合；所述主体100左右两侧分别开设有柱槽130和凸柱110，所述凸柱110为半圆柱体，凸柱110的轴心垂直于主体100的前后端面，所述柱槽130为半圆柱体凹槽，柱槽130的轴心和凸柱110的轴心两者对称设置，柱槽130与凸柱110的尺寸相配合，使得一个垫层块的凸柱110能够插入另一个垫层块的柱槽130内，使得两个垫层块之间的端面相贴合。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置拼接式的垫层块，如图3，将多个垫层块平整拼接至一个平面，再对垫层块的上端面上均匀铺设素混凝土层，解决了现有技术的混凝土垫层结构强度差，受温度和地下土质影响较大的技术问题，实现了能够克服热胀冷缩，防止垫层破裂后结构不稳定和受力不均的风险的技术效果。

实施例二

如图1至图3所示，本申请一种装配式混凝土垫层的生产方法，包括：

S1：将水泥灌注入垫层块模具中，利用振捣设备将水泥中的空气震荡出未凝固的垫层块外；多个垫层块凝固后堆砌备用；

S2：清理地面杂物，利用机械将地面整平；

S3：人工将多个垫层块相互插接，并平铺于地面，多个垫层块顶面之间形成多个固定凹槽，垫层块铺设后，作为混凝土垫层的底层；

S4：人工将垫层块上端洒水湿润，接着将素水泥灰浆填充于垫层块上端面的凹槽内，并将素水泥灰浆铺设至高于垫层块上端面，最后将素水泥灰浆整平，作为混凝土垫层的上层；

S5：在混凝土垫层的上层插设钢筋结构后，将素水泥灰浆内插入振捣设备的振捣输出端，利用振捣设备使水泥、沙石和钢筋框架紧密地联成一体，等待素水泥灰浆凝固，完成混凝土垫层铺设工作；

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过分层铺设出混凝土垫层，组合成装配式垫层，解决了现有的混凝土垫层结构强度差，耐温性差的技术问题，实现了铺设时更容易，操作简单，铺设后混凝土垫层的结构更加稳定的技术效果。

实施例三

现有技术中申请号为202110015606.2的中国专利，公开了一种表面点震式振捣棒，包括驱动器200、振捣端500和软管300，软管300连接于驱动器200与振捣端500之间，振捣端500与软管300连接处外端固定有鼓气压环400，振捣端500包括与软管300连接的棒体510以及固定包裹在棒体510外的外微震硬壳520；所述外微震硬壳520内部开凿有U形散气腔，所述U形散气腔上端口部与鼓气压环400相通，所述外微震硬壳520上开凿有多个均匀分布的气震腔，所述气震腔与U形散气腔相通；所述气震腔内部设置有气震回弹球，所述气震回弹球包括与气震腔内壁固定连接的两个限位绳以及连接在两个限位绳端部的气震击球。上述振捣棒的气震击球在被气体推出聚气主孔610后，由于球形面受到的阻力较大，当气震击球进入气震腔末端时，由于阻力较大，气震击球可能难以起到很好的撞击作用。因此配合实施例二对上述装置进行改进；如图4至图9所示，具体结构如下：

所述振捣设备包括电缆、驱动器200、软管300、鼓气压环400和振捣端500，振捣端500为振捣设备的振捣输出端；软管300连接于驱动器200与振捣端500之间，振捣端500与软管300连接处外端固定有鼓气压环400，振捣端500包括与软管300连接的棒体510以及固定包裹在棒体510外的外微震硬壳520；所述外微震硬壳520内部开凿有U形散气腔，所述U形散气腔上端口部与鼓气压环400相通，所述外微震硬壳520上开凿有多个均匀分布的气震腔，所述气震腔与U形散气腔相通；

所述气震腔包括与U形散气腔相通的聚气主孔610以及与聚气主孔610相通的球形击槽600；所述聚气主孔610内滑动设置有气震体620，气震体620靠近U形散气腔的一端固定连接有第一牵拉绳630，所述第一牵拉绳630为弹性绳，所述第一牵拉绳630有两个，两个第一牵拉绳630一端对称固定于气震体620上，另一端固定于聚气主孔610长度方向的中部侧壁上；

所述气震体620为圆锥体与圆台体的同轴组合，其中圆锥体与圆台体两者的底面重合且尺寸相同；所述第一牵拉绳630固定于圆台体的侧面，所述圆锥体的尖部朝向球形击槽600，气震体620与聚气主孔610的尺寸相配合且两者同轴设置。

优选的，如图10至图12所示：

所述球形击槽600内顶部固定有第二牵拉绳640，所述第二牵拉绳640为弹性绳，第二牵拉绳640底部固定有震荡球650，震荡球650为硬质球体，震荡球650未受外力时的球心位于聚气主孔610的轴心延长线上。

进一步的，气震体620靠近震荡球650一端的尖部为弹性部621，所述弹性部621为弹性橡胶材质，用于降低气震体620碰撞震荡球650导致气震体620破损的风险。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置圆锥体与圆柱体组合而成的气震体620，利用圆锥与圆台重合的底面边缘与聚气主孔610侧壁线接触，不减弱气体对气震体620推力的同时，降低了气震体620的阻力；通过设置震荡球650，当气震体620被喷出聚气主孔610后撞击震荡球650，震荡球650受到撞击后，配合棒体510的震动在球形击槽600内来回碰撞，从而产生震荡波，提高了外微震硬壳520的整体震动效果。

实施例四

考虑到上述实施例三中的气震体620在被气体推出聚气主孔610的过程中，需要克服第一牵拉绳630的弹性，故而可能对气震体620造成减速，因此需要对装置进行改进，如图13和图14所示，具体结构如下：

所述聚气主孔610内第一牵拉绳630远离球形击槽600的一侧设有蓄力磁板611，所述蓄力磁板611扭力铰接于聚气主孔610侧壁，蓄力磁板611的尺寸与聚气主孔610的孔径相配合，蓄力磁板611的形状与聚气主孔610的横截面相适配；蓄力磁板611的活动范围为0度至90度，未受外力时，蓄力磁板611垂直于聚气主孔610内侧壁，受气体推动时，蓄力磁板611向球形击槽600方向转动至与聚气主孔610内壁紧贴；

所述蓄力磁板611靠近气震体620的一侧固定有磁板，所述磁板为永磁体，所述气震体620靠近蓄力磁板611的一侧固定有磁铁片，所述磁铁片为永磁体，磁板与磁铁片的相对面之间磁性相反，使得蓄力磁板611与气震体620之间能够相互磁吸；

所述第一牵拉绳630与聚气主孔610侧壁之间的固定连接处为固定端，所述第一牵拉绳630的固定端与蓄力磁板611之间的距离大于第一牵拉绳630未受外力时的长度；

所述第一牵拉绳630与蓄力磁板611之间的聚气主孔610侧壁上开设有两个矩形槽612，两个矩形槽612位置分别与两个第一牵拉绳630相对应。

上述本申请实施例中的工作过程及原理：

当U形散气腔内停止向聚气主孔610内输送气体后，气震体620被第一牵拉绳630拽回，同时，在蓄力磁板611的磁吸下，气震体620被蓄力磁板611向后吸引，气震体620拉伸第一牵拉绳630，第一牵拉绳630在矩形槽612内拉伸形变并蓄力，当U形散气槽530再次向聚气主孔610送气时，蓄力磁板611被转动，磁板朝向聚气主孔610侧壁，此时气震体620失去磁力吸引，气震体620在气体推动下和第一牵拉绳630的弹力下加速射出聚气主孔610。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置蓄力磁板611，当不受外力时，蓄力磁板611挡在气震体620与U形散气槽530之间，此时蓄力磁板611磁吸气震体620，使第一牵拉绳630拉伸蓄力，当受到气体推动时，蓄力磁板611收折，气震体620在气体推动下和第一牵拉绳630的弹力下加速进入球形击槽600，解决了上述实施例三中的气震体620可能会受牵拉绳拉力而减速的技术问题，实现了通过磁性和弹性蓄力并通过回弹和气体推动的双重作用加速的技术效果。

实施例五

考虑到上述实施例三或实施例四中的气震体620仅能在首次射入球形击槽600后撞击震荡球650，而由于鼓气压环400内部气体气压初始时就大于球形击槽600的内部气压，在使用者捏动鼓气压环400后，输送进球形击槽600的气流会持续一段时间，因而后续的气流可能被浪费，难以使气震体620反复击打震荡球650，因此需要对装置进行改进，如图15至图21所示，具体结构如下：

所述气震体620有两个半块，气震体620沿轴向被竖直平面分割为左右两个半块，其中气震体620的圆台形一端靠近U形散气槽530的一侧设有铰链，所述气震体620的左右两半通过铰链铰接，所述第一牵拉绳630与气震体620的连接处位于气震体620的圆台侧壁远离铰链的一端。

上述本申请实施例中的工作过程及原理：

当气震体620初次受到气体推力进入球形击槽600内时，如图20中的虚线所示，气震体620由于惯性初速度较大，在两半处于紧贴的状态下冲击震荡球650，如图20中的实线所示，初次冲击后，气震体620的两个半块在两个第一牵拉绳630的拉动下，沿铰链分别向两侧展开，此时如图18所示，气震体620正对聚气主孔610的一面，两个半块之间形成三角形的气流空间，从而使得气震体620受到的气流推力减小，进而气震体620在第一牵拉绳630的拉动下快速回到聚气主孔610处，在聚气主孔610的抵触下闭合，从而再次受到气体推力射出，同时如图21虚线所示，由于气震体620再次回到聚气主孔610时，气流持续进入球形击槽600内，气震体620在聚气主孔610内的加速距离变短，弹射出的速度减弱，从而在进入球形击槽600后被第一牵拉绳630拉动而快速展开；接着如图21实线所示，由于再次射出的距离较短，气震体620张开后气阻减小，从而被聚气主孔610抵触而快速闭合，故而如图21所示，气震体620反复张开闭合，从而使震荡球650被气震体620不断击打或在被气震体620的两半拍合下弹出。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置两半块铰接的气震体620，解决了上述实施例四中的气震体620只能一次击打震荡球650的技术问题，实现了气震体620在气流的带动下反复多次拍击震荡球650，使震荡球650持续震动的技术效果。

实施例六

考虑到上述实施例五中的气震体620仅能在首次射入球形击槽600后撞击震荡球650，因此需要对装置进行改进，如图22和图23所示，具体结构如下：

所述气震体620的两半块的相对面上分别固定有一个弹击囊623，所述弹击囊623为弹性橡胶材质的半球形囊体，弹击囊623内部填充有气体，两个所述弹击囊623的球面相向设置，所述气震体620的两个半块相对面上均开设有一个收纳槽622，所述弹击囊623固定于收纳槽622内，所述收纳槽622为凹槽，所述收纳槽622的槽内容积大于弹击囊623内部气体的体积，收纳槽622的长度方向与气震体620轴心同向，弹击囊623固定于收纳槽622内远离铰链一端，弹击囊623的球面顶部凸出于收纳槽622外。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本实施例通过设置弹击囊623，当气震体620的两半块闭合时，弹击囊623相互碰撞缓冲，提高了气震体620使用寿命，当气震体620中部夹击震荡球650时，两个弹击囊623碰撞震荡球650，通过自身弹性对震荡球650进行二次加速，提高了气震体620对震荡球650的拍击效果。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。