專利名稱：混凝土結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土結(jié)構(gòu)，例如變壓器室。
背景技術(shù)：
由混凝土材料制成的小型二級變電站(CSS)例如電氣變壓器室通常是公知的概念。該材料是優(yōu)選的，因為其耐風雨的能力、結(jié)構(gòu)特性、設(shè)計可能性、防火特性以及其在建筑行已中通常公知的特性。
通常多數(shù)小型二級變電站由特別準備的模具支撐，以允許有關(guān)墻開口等與初始設(shè)計有小的偏差或者無偏差。當生產(chǎn)大量的產(chǎn)品時，使用模具可能是正確的生產(chǎn)方法，但是模制建筑定制的可能性大體上是耗費時間并且是昂貴的。
在CSS混凝土建筑中，門和門的鉸接通常是一個問題。門通常地由混凝土填充在預焊制的鋼架中而制成，結(jié)果導致了在鉸鏈上具有大量負載的笨重的結(jié)構(gòu)。
當安裝CSS混凝土時，為了允許安裝電纜或其它，拆下位于建筑物下部部件中的支承板。支承板通常由鍍鋅鋼生產(chǎn)，其安裝需要在混凝土部件內(nèi)有插入物等，以允許安裝或拆卸。這常常導致了誤差問題，或者導致了消除誤差問題的相當復雜的設(shè)計。
為了結(jié)構(gòu)的目的，或者借助在用于隔間等的混凝土壁內(nèi)特別預備的開口，或者借助特定的混凝土表面，使混凝土CSS通常具有適用于用戶的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明的目的是提供一種不具有以上總結(jié)的缺點的小型二級變電站。特別地，本發(fā)明的目的是提供一種用于建造CSS例如電氣變壓器室的靈活的解決方案。
該目的通過用于例如變壓器的電氣設(shè)備的小型二級變電站實現(xiàn)，包括支承板；兩個混凝土板，其作為壁設(shè)置在該支承板相對側(cè)并緊固到該支承板；房頂，其覆蓋兩個混凝土板之間的空間并選擇性地緊固到該板；山墻，其位于該變電站的每一端，其中，至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口。
根據(jù)本發(fā)明的用于提供小型二級變電站的方法，包括將兩個混凝土板模制為壁，設(shè)置支承板和房頂，在支承板的相對側(cè)豎立這兩個板，將該板緊固到支承板并將房頂連接到兩個板的上面，在該變電站的每一端設(shè)置端部山墻，其中，至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口。
根據(jù)特定的實施方式，兩個混凝土板中的一個的模制包括設(shè)置平坦的底板作為模制表面，在底板上豎立模具壁以限定板的邊緣和板中的開口，將混凝土填充到模具內(nèi)并且當混凝土硬化后取下模具壁和底板。該豎直的模具壁例如為硬紙板壁。
根據(jù)本發(fā)明的預制混凝土板容易制造為例如扁平墻。它們可以無需預制模具而制造，而僅使用底板作為模制表面。硬紙板側(cè)部可豎立在該底板上，形成一次性模具，當混凝土板脫模時，其最終被撕下。在模具由混凝土填充之前，待模制到混凝土板中的加強件、插入件及其它部件以粗公差放置。
通過使用這種靈活的制造方法，可建造混凝土CSS。將形成整個結(jié)構(gòu)的不同混凝土板模制成多個焊接板，使得混凝土板可焊接到一起。
通過增加由機加工和彎曲的金屬板材制成的靈活的門板型材，輕型門能夠以精確的方式附著。
在優(yōu)選的實施方式中，變電站為具有至少第一和第二室的變壓器室，其中，第一室包括高壓電氣部件，即高壓設(shè)備，并且第二室包括低壓電氣部件，即低壓設(shè)備。
變電站可還包括用于變壓器的第三室。具有至少三個不同的室——低壓室、高壓室和變壓器室，使得CSS的總體布置簡單。房屋的每一個山墻端可完全由金屬板材部件制成，允許全面接觸低壓和高壓室中的電氣設(shè)備。在CSS的中間可穿過集成在混凝土板中的通風門的入口而設(shè)置變壓器。當安裝變壓器時，房頂可從該結(jié)構(gòu)取下。
當結(jié)構(gòu)由預制混凝土板制造時，用于附著門和其它輕型部件的通常方式是使用螺栓或其它帶螺紋的部件。
輕型部件定義為不使用很大的力加載其支撐結(jié)構(gòu)的部件——混凝土板。這些力的大小可根據(jù)應用而變化，并且應該在每種情形下更特別地限定。
在大多數(shù)設(shè)計中，輕型部件的支撐包括正確地設(shè)置在混凝土板模具上的螺紋插入件，或者為每種應用而特別準備的類似的鋼部件設(shè)備。
這些鋼部件一般不遵循一個標準，但是通常根據(jù)不同的應用而制造。通常鋼部件在混凝土板制造商當?shù)厣a(chǎn)，該制造商通常處理用于混凝土板中的鋼加強件。其結(jié)果通常是臨時準備的方案、昂貴的、且不合適的鋼部件。最通?？梢姷脑O(shè)備是平坦的、通過螺紋連接到設(shè)置在抵靠住混凝土板模具的壁上的大型鋼板。
這些設(shè)計的機械強度通常為以上所需的方式，通常意味著部件比所需的更昂貴。
使用標準化的、能夠設(shè)置成抵靠住混凝土板模具的螺紋插入件，有助于將成本降低到可能可以接受的水平。然而，由于這些非常普遍地具有管狀形狀，可能有很多嘗試都涉及到定位這些標準化的螺紋插入件。將標準化的螺紋插入件附著到混凝土板模具能夠證明是費時的，具有比較大的誤差。而且，當液態(tài)混凝土分配到混凝土板模具中時，存在標準化的螺紋插入件傾斜的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的小型二級變電站可具有一個實施方式，其中該變電站的混凝土板包括構(gòu)造成部分地集成到混凝土板中的第一金屬焊接板的第一型材，并且其中該支承板包括用于在板和支承板之間焊接連接的第二型材。
而且，根據(jù)本發(fā)明的小型二級變電站可具有一個實施方式，其中該變電站的混凝土板的至少其中一個包括構(gòu)造成模制到混凝土板中的門框的第二型材。
而且，根據(jù)本發(fā)明的小型二級變電站可具有一個實施方式，其中第一型材或第二型材或至少其中一個通常為U形或C形，具有基部和從該基部的相對邊緣橫向地延伸的第一和第二部件，以形成U形或C形橫截面的腿部，其中第一部件沿著基部的邊緣具有與齒狀結(jié)構(gòu)類似的一行砌塊，并且第二部件延伸到相對于該第二部件彎曲成一個角度的第三部件中。
輕型部件經(jīng)常需要多于一個的連接點以連接到支撐結(jié)構(gòu)，這意味著兩個連接點之間的定位誤差變成臨界的。在將金屬板材門附著到混凝土板結(jié)構(gòu)的例子中，門的上下鉸鏈應該以確保門正確地開關(guān)的方式附著。若兩個鉸鏈之間的相互關(guān)聯(lián)的距離不具有較小的誤差，門絕不會正確地工作。
當制造預制混凝土板時，在制造過程中，混凝土板的整個處理不利于較小的誤差。來自混凝土振動的力是較大的，正如當混凝土在模具中保持時由液態(tài)混凝土的分配而產(chǎn)生的力那樣，以損壞任何設(shè)備的精確定位。
在混凝土板的多于一個連接點之間的小誤差可能出現(xiàn)的唯一方式是使用具有內(nèi)在誤差的一個插入件。這可以是具有預制螺紋孔等的鋼部件。該鋼部件應該具有足夠的抗撕裂強度，以承受安裝例如金屬板材門時的拉力，并且應該以允許小誤差的方式制造。價格當然也是所考慮的。
為了改善這些技術(shù)，在另一實施方式中，小型二級變電站可有利地包含用于在模制過程中嵌入到混凝土板中的型材，該型材的橫截面大致為U形或C形，其具有基部和從該基部的相對邊緣橫向地延伸的第一和第二部件，以形成U形或C形橫截面的腿部，其中第一部件沿著基部的邊緣具有與齒狀結(jié)構(gòu)類似的一行砌塊，并且第二部件延伸到相對于該第二部件彎曲成一個角度的第三部件中。
該部件的設(shè)計允許在混凝土板的邊緣上以及在混凝土板側(cè)部的任何地方使用。其通用性是重要的，因為其向混凝土板設(shè)計者提供了最大的靈活性，而不會使該產(chǎn)業(yè)化方案相對于制造而折中處理，通常使用一種預制類型的焊接板。該焊接板可沿著邊緣和平面用于混凝土板的兩側(cè)。
實驗證實該型材容易以低成本制造，賦予了混凝土板設(shè)計者高度的靈活性，并在嵌入混凝土結(jié)構(gòu)中時能承受高的抗撕裂強度。例如，其適合用作焊接板，以將混凝土板緊固到例如變壓器室的小型二級變電站的支承板。其它應用是用作模制到混凝土板中的門框，例如用于小型二級變電站中，例如變壓器室。
在另一實施方式中，基部是平坦的，并且第一和第二部件與該基部成直角地橫向延伸。在又一實施方式中，砌塊的端部以一角度彎曲。每個砌塊可具有至少一個孔。
為了使型材與混凝土結(jié)構(gòu)中的加強材料結(jié)合，砌塊之間的間隙可與用于加強混凝土結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸相一致。
為了使第三部件在嵌入到混凝土中時具有高抗撕裂強度，第三部件沿著基部可具有一行孔，以在這些孔內(nèi)容納混凝土。
在另一實施方式中，第三部件具有齒狀結(jié)構(gòu)的其它砌塊。例如在其它砌塊之間的間隙與用于加強混凝土結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸相一致。每一個砌塊例如可將其它砌塊的其中一個作為與該型材的一端具有相等距離的對應物。此外，第三部件可以以位于25到65度之間的角度彎曲，優(yōu)選地介于25和55度之間，例如以約45度的角度彎曲。
在優(yōu)選實施方式中，基部的寬度大于U形或C形橫截面的腿部的高度的兩倍且小于其五倍，例如約三倍。此外，基部的長度可以至少大于其寬度的兩倍，例如約為其寬度的三倍。
這種型材可由金屬彎曲板制成。
作為該組合形式的部件示出的型材可還單獨地用于變電站中，因為該型材具有通用特性，并且可用作前面所描述的那種以外的其它類型的混凝土板。


下面將參照附圖更詳細地解釋本發(fā)明，其中圖1示出了在用于電氣設(shè)備變壓器的小型二級變電站中的一個應用，圖2示出了具有山墻門和通風門的變電站，
圖3示出了使房頂透明的變電站的透視圖，圖4示出了使房頂透明的變電站的不同透視圖，圖5示出了使房頂透明的變電站的另一不同透視圖，圖6是適合用作焊接板的型材的詳細視圖，圖7示出了圖1中實施方式的端視圖，圖8示出了安裝在混凝土板中的圖1的實施方式，圖9示出了在混凝土板中圖1的實施方式的模制，圖10示出了圖1的實施方式與砌塊之間的加強材料安裝到一起，圖11是適合用作門板的型材的詳細視圖，圖12示出了圖6實施方式的不同的立體圖，圖13示出了圖6實施方式的端視圖，圖14示出了圖6實施方式的端視圖，其插入有聚合體板材，圖15示出了圖6實施方式用作邊緣護體的應用。
具體實施例方式
圖1示出了用于例如變壓器的電氣設(shè)備的小型二級變電站30，其包括支承板31，兩個混凝土板32、33，其作為壁設(shè)置在該支承板31的相對側(cè)并緊固到該支承板；房頂34，其覆蓋兩個混凝土板32、33之間的空間35并連接到板32、33。
混凝土板32、33設(shè)置有開口36、37，如圖2和5中所示的通風門38、39能夠安裝到該開口中。變壓器43在圖4中更為詳細地示出。
最佳如圖1并結(jié)合圖2示出，在變電站30每一端的山墻40、41由金屬板材部件制成并包括門入口42。最佳如圖3并結(jié)合圖4和5示出，變壓器室形式的變電站30設(shè)置有至少第一室44和第二室45。第一室44包括高壓電氣部件，第二室45包括低壓電氣部件。此外，變電站還包括用于變壓器43的第三室46。具有至少三個不同的室——高壓室44、低壓室45和變壓器室46，使得CSS的總體布置簡單。變壓器43在圖4中更為詳細地示出，示出了高壓連接47和低壓連接48。
混凝土板32、33如圖1所示緊固到支承板31并通過焊接板1緊固到山墻。焊接板在圖6到10種更詳細地示出。
圖6是第一實施方式的型材/焊接板1的視圖，其適于在根據(jù)本發(fā)明的變電站中用作焊接板。該型材一般為U形，具有筆直的基部2和從基部2的相對的邊緣5、6橫向延伸的第一部件3和第二部件4，以形成U形橫截面的腿部7、8，其在圖7中由端部視圖示出。型材1長為L、寬為W、高為H。
第一部件3沿著基部2的邊緣6具有一行類似于齒狀結(jié)構(gòu)的砌塊9，砌塊之間具有間隙13。第二部件4延伸到相對于第二部件4以角度11彎曲的第三部件10中。在圖中，第三部件10相對于第二部件4成45度角。第三部件10包括其它砌塊12，其匹配到U形第一部件3的一行砌塊9。這行其它砌塊12在橫截面上向內(nèi)成45度角度，以最小化外接圓。該型材的長度L大致為該型材寬度W的三倍。
采取一種從鋼板制造的方法，焊接板的設(shè)計通過一片鋼板的機械加工和彎曲而進行。
如圖6所示，所有的砌塊9具有用于抗撕裂強度的目的的通孔19。U形基部2的寬度W大致大于U形側(cè)部高度H的三倍。然而，在各個應用中型材的精確尺寸可不同，正如所提及的比率。
通過使焊接板1的第二部件4具有剛性且沒有孔，鋼部件4適合用于混凝土板15的角落14，如圖8所示，這在某些應用中是有用的。
焊接板1的第二部件4的高度H以及其它砌塊12之間的間隙13針對整個混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境等級而選擇。如圖9所示，該高度可選擇為允許通常使用的加強網(wǎng)16放置在焊接板的上面，該網(wǎng)穿過間隙13而延伸。焊接板中齒狀砌塊9之間的間隙13根據(jù)網(wǎng)孔尺寸而選擇。
另一應用示于圖10中。可通過放置在焊接板1的砌塊9的孔19中穿過加強鋼17，而提高根據(jù)本發(fā)明的焊接板1的抗撕裂強度。這些孔的大小和精確位置在不同應用中可不同。若不使用穿過的加強鋼，孔19增加而提高抗撕裂強度以允許液態(tài)混凝土填充該空間。
焊接板1的厚度根據(jù)所選擇的制造方法而選擇，可以預見的是基于鋼板彎曲機械而選擇。與焊接方法相比，由這種通常使用的制造方法，可制造更廉價的設(shè)備，并且能具有更精確的產(chǎn)品。這提高了該組裝方法的質(zhì)量，因為去除了某些設(shè)備的不確定性。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的型材1’的第二實施方式，即門框型材。采取一種從鋼板制造的方法，門框型材的設(shè)計通過一片鋼板的機械加工和彎曲而進行。
C形橫截面用作設(shè)備的基礎(chǔ)，最佳如圖13所示。參照圖11，C形型材1’的第一部件3包括作為一行齒的砌塊9，其具有相對于第一部件3彎曲成一角度的端部18。齒狀砌塊9包括在用于抗撕裂強度目的的幾何形狀中，允許液態(tài)混凝土填充位于鋼板型材凸緣3的彎曲端部下方的空間。使得C形基部2的寬度大于C形第一部件3和第二部件4的高度的幾倍。
如圖12所示，在基部凸緣2中，孔、螺紋等的樣式能夠基于以后安裝的目的而預制在基部2中。C形第二部件高于具有大孔21的向內(nèi)彎曲的第三部件11。該第三部件11作為凸緣而結(jié)合在用于抗撕裂強度目的的幾何形狀中，允許在分配混凝土板15模具的過程中液態(tài)混凝土錨定該門框型材1’。
門框型材的精確尺寸在各個應用中可以不同。
通過使用如圖14的橫截面圖中所示的例如自粘的EPDM等的蜂窩狀泡沫22，在內(nèi)側(cè)23上的預制模式被保持為不接觸到混凝土。只有齒狀砌塊部分24以及向內(nèi)彎曲的第三部件10接觸到混凝土，用作型材1的負載支承部件。通過選擇軟蜂窩狀型材22，穿過螺釘、鉚釘?shù)瘸蔀榭赡堋?br> 門框型材1’的設(shè)計允許在如圖15中更詳細示出的混凝土板15的邊緣處以及混凝土板側(cè)部的任何地方使用。這種通用的方法是重要的，因為其向混凝土板設(shè)計者提供了最大的靈活性。最通常地，門框型材1’將沿著其中一個混凝土板15的邊緣14而使用，因此使得定位較容易，因為基部2能靠住模具側(cè)而放置。
金屬板型材的組合形式由計算機數(shù)字加工所預制，并且門框型材1’的精確定位以非常高質(zhì)量的組裝效果而產(chǎn)生。在例如門安裝中的使用已經(jīng)被證實為非常良好，其中制造混凝土板15和成本節(jié)省的門框型材1’時勞動強度低。
作為該組合形式的部件示出的型材可還單獨地用于變電站中，因為該型材具有通用特性，并且可用作前面所描述的那種以外的其它類型的混凝土板。
一種用于提供小型二級變電站30的方法，包括模制兩個混凝土板32、33作為壁，設(shè)置支承板31和房頂34，在支承板31的相對側(cè)豎立兩個板32、33，將該板緊固到支承板并將房頂34連接到兩個板的上面，在該變電站30的每一端設(shè)置端部山墻40、41，其中，至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口42。
根據(jù)特定的實施方式，模制兩個混凝土板32、33的其中一個的方法包括設(shè)置平坦的底板作為模制表面，在底板上豎立模具壁，以限定板的邊緣和板上的開口，將混凝土填充到模具內(nèi)并且當混凝土硬化后取下模具壁和底板。該豎直的模具壁例如為硬紙板壁。
需要注意的是，上述將混凝土板32、33用作壁的變電站30具有通用特性，并且可不用本發(fā)明的型材而構(gòu)造。
權(quán)利要求
1.一種用于例如變壓器的電氣設(shè)備的小型二級變電站，包括支承板；兩個混凝土板，其作為壁設(shè)置在該支承板相對側(cè)并緊固到該支承板；房頂，其覆蓋兩個混凝土板之間的空間并選擇性地緊固到該板；山墻，其位于該變電站的每一端，其中至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口。
2.如權(quán)利要求1所述的小型二級變電站，其中該變電站為具有至少第一和第二室的變壓器室，其中第一室包括高壓電氣部件，并且第二室包括低壓電氣部件。
3.如權(quán)利要求2所述的小型二級變電站，其中該變電站還包括用于變壓器的第三室。
4.如權(quán)利要求2或3所述的小型二級變電站，其中該變電站包括集成在混凝土板中的通風門。
5.如權(quán)利要求2、3或4所述的小型二級變電站，其中該變電站的房頂安裝成是可拆卸的，當將變壓器放置到該變電站中時，該房頂可以取下。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的小型二級變電站，其中該變電站的混凝土板包括構(gòu)成部分地集成到混凝土板中的第一金屬焊接板的第一型材，并且其中該支承板包括用于在板和支承板之間焊接連接的第二型材。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的小型二級變電站，其中該變電站的混凝土板中的至少一個包括構(gòu)成模制到混凝土板中的門框的第二型材。
8.如權(quán)利要求6或7所述的小型二級變電站，其中第一型材或第二型材或至少一個大致為U形或C形，具有基部和從該基部的相對邊緣橫向地延伸以形成U形或C形橫截面的腿部的第一和第二部件，其中第一部件沿著基部的邊緣具有與齒狀結(jié)構(gòu)類似的一行砌塊，并且第二部件延伸到相對于該第二部件成角度彎曲的第三部件中。
9.如權(quán)利要求8所述的小型二級變電站，其中該基部是平坦的，并且第一和第二部件從該基部成直角地橫向延伸。
10.如權(quán)利要求8或9所述的小型二級變電站，其中該砌塊的端部成角度彎曲。
11.如權(quán)利要求8到10中任一項所述的小型二級變電站，其中每個砌塊具有至少一個孔。
12.如權(quán)利要求8到11中任一項所述的小型二級變電站，其中砌塊之間的間隙與用于加強混凝土結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸相一致。
13.如權(quán)利要求8到12中任一項所述的小型二級變電站，其中該第三部件沿著基部具有一行孔。
14.如權(quán)利要求8到13中任一項所述的小型二級變電站，其中該第三部件具有齒狀結(jié)構(gòu)的其它砌塊。
15.如權(quán)利要求14所述的小型二級變電站，其中其它砌塊之間的間隙與用于加強混凝土結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸相一致。
16.如權(quán)利要求14或15所述的小型二級變電站，其中每一個砌塊將其它砌塊中的一個作為與該型材的一端具有相等距離的對應物。
17.如權(quán)利要求8到16中任一項所述的小型二級變電站，其中該第三部件以25到65度之間的角度彎曲。
18.如權(quán)利要求8到17中任一項所述的小型二級變電站，其中該基部的寬度比U形或C形橫截面的腿部的高度大兩倍且小五倍。
19.如權(quán)利要求8到18中任一項所述的小型二級變電站，其中基部的長度比其寬度至少大兩倍。
20.用于提供根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的小型二級變電站的方法，其中該方法包括將兩個混凝土板模制為壁，設(shè)置支承板和房頂，在支承板的相對側(cè)豎立所述兩個板，將該板緊固到支承板并將房頂連接到兩個板的上面，在該變電站的每一端設(shè)置端部山墻，其中至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中兩個混凝土板中的一個的模制包括設(shè)置平坦的底板作為模制表面，在底板上豎立模具壁以限定板的邊緣和板中的開口，將混凝土填充到模具內(nèi)并且當混凝土硬化后取下模具壁和底板。
全文摘要
一種用于例如變壓器的電氣設(shè)備的小型二級變電站，包括支承板；兩個混凝土板，其作為壁設(shè)置在該支承板相對側(cè)，并緊固到該支承板上；房頂，其覆蓋兩個混凝土板之間的空間并可選地緊固到該板；山墻，其位于該變電站的每一端，其中，至少其中一個山墻由金屬板材部件制成，并包括門入口。
文檔編號E04B1/00GK1991111SQ20061016837
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者卡斯滕·思魯 申請人:Abb技術(shù)有限公司