[实用新型]一种预制装配式气膜混凝土壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土壳，尤其涉及一种预制装配式气膜混凝土壳，属于 土木工程技术领域，可应用于建筑、桥梁、水利工程等领域的预制装配式结构。

背景技术

混凝土壳是一种力学性能优异的结构形式，曾一度被广泛应用于大跨度工程 结构。混凝土壳利用材料抗压性能抵抗外荷载，壳体中弯矩和剪力很小，因此可 以充分发挥混凝土抗压性能好的特点，被认为是受力最为合理的混凝土结构。

但是混凝土壳表面为曲面，现浇混凝土施工难度大、材料人力消耗大、建造 成本高，近些年来逐渐被钢网壳结构取代。然而钢结构的耐高温、耐腐蚀性能和 使用寿命都不如混凝土结构，对于煤炭、核电等工程领域，仍然采用混凝土壳。 若能解决混凝土壳施工难度大的问题，降低其建造成本，将会大力推动混凝土壳 的应用与发展。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种混凝土壳的施工技术，减小混凝土 壳的施工难度，减少材料人力消耗和建造成本，提高混凝土壳的施工速度。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种施工简 单、精度高、材料人力消耗小、建造成本低的预制装配式混凝土壳。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种预制装配式气膜混凝土壳，包括砌块 组件、拉结网格和表层混凝土；砌块组件、拉结网格和表层混凝土构成预制装配 式气膜混凝土壳的壳体；

其中，砌块组件包括第一砌块和多个第二砌块，第一砌块位于预制装配式气 膜混凝土壳的顶部，多个第二砌块位于预制装配式气膜混凝土壳的顶部以下，且 多个第二砌块围绕第一砌块的周向分布；当预制装配式气膜混凝土壳处于平面位 置时，即第一砌块和第二砌块在平面内摆放时，沿第一砌块的径向方向或沿壳体 的径向方向多个第二砌块构成一个扇面，使得多个扇面围绕第一砌块的周向分布， 且两两扇面之间具有第一楔形缝隙；

拉结网格铺设于砌块组件的外侧，表层混凝土浇筑于拉结网格的外侧；

当在砌块组件的内侧设置用于充气后顶升砌块组件的第一薄膜充气囊体，并 对第一薄膜充气囊体逐渐充气时，预制装配式气膜混凝土壳从平面位置顶升至空 间设计位置。

进一步地，第一楔形缝隙处设置有第二薄膜充气囊体，第二薄膜充气囊体被 充气后体积膨胀，用于调节第一楔形缝隙的大小，并防止第一薄膜充气囊体在第 一楔形缝隙处发生破坏。

进一步地，当预制装配式气膜混凝土壳处于空间设计位置时，预制装配式气 膜混凝土壳的壳体形状为球面、椭球面、圆柱面、抛物面或自由曲面。

进一步地，当预制装配式气膜混凝土壳处于平面位置时，在每个扇面中，沿 第一砌块的径向方向或沿壳体的径向方向，两两第二砌块之间具有第二楔形缝隙。

更进一步地，第二砌块与第一薄膜充气囊体之间设置有承压板，承压板用于 防止第一薄膜充气囊体被充气后进入第二楔形缝隙中。

进一步地，当预制装配式气膜混凝土壳顶升至空间设计位置后，第一楔形缝 隙变窄，从而成为窄缝，窄缝内被复合材料网片和水泥砂浆填充密实。

进一步地，第一砌块内设置有增强钢筋或复合材料筋，以增强其强度。

进一步地，每个第二砌块内沿预制装配式气膜混凝土壳的壳体的环向方向设 置有增强钢筋或复合材料筋，以增强其强度。

进一步地，每个第二砌块沿预制装配式气膜混凝土壳的壳体的环向方向设置 有孔道，孔道内穿设有环向预应力筋，当环向预应力筋被张拉后，孔道内被灌注 水泥砂浆。

进一步地，第一薄膜充气囊体和第二薄膜充气囊体均为气密柔性结构。

更进一步地，第一薄膜充气囊体的形状与预制装配式气膜混凝土壳的壳体的 形状配合，第一薄膜充气囊体的表面与壳体的内表面重合，且其大小小于预制装 配式气膜混凝土壳的壳体的大小，以避免顶升过程中预制装配式气膜混凝土壳的 壳体的底部向内侧移动而破坏第一薄膜充气囊体。

更进一步地，第二薄膜充气囊体的形状与第二楔形缝隙的形状配合。

进一步地，第一薄膜充气囊体和第二薄膜充气囊体均由涂层或层压织物膜材 制成。

进一步地，拉结网格由纤维增强复合材料或钢丝绳制成，纤维增强复合材料 由连续玻璃或碳纤维与树脂基体组成。

进一步地，预制装配式气膜混凝土壳的壳体的外侧被喷射一层混凝土，以增 加预制装配式气膜混凝土壳的厚度。