一种假山石连接件的制作方法

本新型涉及景观工程设计领域，具体涉及一种假山石连接件。

背景技术：

在古典园林施工中，假山施工是最具艺术性和创造性的，是古典园林设计和施工中的重点和难点。假山施工材料取自自然山石，具有很大的灵活性和不可控性。施工方法依然延续传统，传统假山设计施工过程包括相地、选石、相石、布脚、分层堆叠、立峰、补缝等施工过程，设计与施工是共同协调完成，假山连接与结构是利用假山石自身重力和摩擦力并主要以垫石和粘结物进行连接和固定。

这种传统的连接结构和施工方式，存在较大的难点和不足：1）因假山石形态各异无法绘制确定的设计图纸和施工图，需设计师在现场边施工边进行设计，施工前无法提供明确的堆叠效果与施工方式，与施工同时进行设计，效率低，耗费设计师大量时间和精力；2）由于假山石取自自然，形态不一，在假山堆叠和造型过程中石材与石材间的连接存在间隙且尺寸和形态不一，需要通过垫石进行撑垫和连接，要去寻找尺寸和形态相符的垫石进行契合，再使用水泥进行固定和加固，叠山过程中寻找合适的垫石需花费大量时间和精力；3）假山结构连接和稳定依靠自身的重力与摩擦力，垫石在其中充当调节，支撑和连接的作用，但由于垫石也为自然形成，结构和稳定性不一，常在环境、震动和巨大压力下破损和改变，对整体的假山结构造成影响形成安全隐患；4）假山艺术的价值在于堆叠中所形成的独特造型，这种造型因其连接结构垫石的唯一性，自然形成没有完全一样形态和尺寸的垫石进行替换，所以在假山受损或因故拆移中，垫石受损造成假山造型无法进行原状修复和再建，造成假山堆叠艺术的损害和丢失；5）假山连接结构因材料的不确定性，且靠自身的重力和摩擦力进行稳定，需要施工人员具有很长时间的经验积累和较长的施工时间，来对假山的重心进行把握和调整，施工难度大。

申请号为2019103320292的中国发明专利申请文件公开了一种假山石连接件及实现假山拱形造型的方法，属于景观工程设计领域，该连接件包括第一卡件，所述第一卡件顶部外表面开设有圆形槽，所述第一卡件底部外表面设置有第一卡柱；该连接件还包括第二卡件，所述第二卡件底部外表面设置有与所述圆形槽配合连接的插件，所述第二卡件顶部外表面设置有第二卡柱，假山石连接件两端分别嵌入到相邻的两块假山石内，代替了传统单纯依靠水泥粘接石头的技术，克服了北方气候对假山造型的影响，有效地解决了水泥开裂所造成假山造型不稳固的技术问题。但是，此申请还存在以下几个问题：1.造型单一，只针对假山中拱形造型的装置和搭建方法；2.十字花头与方形插件并在假山石开方形插口，插口加工难度大，且插件与假山石直接硬性连接，易造成受力不均假山石碎裂；3.方形插与假山石方形开口虽易固定，但安装后难以再进行长度与间距微调；4.该专利并没有有效的解决水泥连接的问题，在施工方法步骤三中依旧使用水泥来填充假山间隙进行固定。

综上所述，能够发明出一种准确、方便、稳固和可再建的假山连接结构和可数字化设计和施工的方法是有益的。

技术实现要素：

解决的技术问题：针对现有技术中存在假山施工具有较大难度、需要大量时间和精力、较大的安全隐患、难以原状修复和再建等问题，本新型提供一种假山石连接件，具有施工方法简单、为假山施工提高效率和缩短工期、假山连接和结构稳定、能实现假山进行拆移和再建等优点。

技术方案：一种假山石连接件，所述假山石连接件包括连接杆、插件组、卡件组和垫片组，所述连接杆为两端外表面设有为正反螺纹、中间为六边形柱体的连接杆；

所述插件组包括两个相同的插件，每个插件为内部呈圆柱形中空的六边形柱，所述插件包括内螺纹，所述内螺纹设于插件内壁，两个插件的内螺纹分别与连接杆两端的正反螺纹对应，两个插件分别套设于连接杆两端；

所述卡件组包括两个相同的卡件，每个卡件为内部呈六边形柱中空的圆柱体，所述卡件包括至少两组平行的矩形凹槽和至少两组平行的条带，矩形凹槽横向环设于卡件外表面，条带为楔形条带，条带竖向偏斜设于矩形凹槽外表面，两个卡件内部六边形柱中空分别与两个插件的外表面嵌合，两个卡件分别套设于两个插件的外表面；

所述垫片活动连接于连接杆两端，且垫片的直径与连接杆两端的直径相同。

作为优选，所述垫片为橡胶垫块，所述卡件为内部呈六边形柱中空的高分子聚乙烯圆柱体。

作为优选，所述插件为内部呈圆柱形中空的高强度不锈钢六边形柱，所述连接杆为两端外表面设有正反螺纹、中间为六边形柱体的高强度不锈钢连接杆。

作为优选，所述连接杆包括大号连接杆、中号连接杆和小号连接杆，所述大号连接杆用于八吨及以上假山石的连接，所述中号连接杆用于三吨至八吨假山石的连接，所述小号连接杆用于三吨以下假山石的连接。

作为优选，所述连接杆两端正反螺纹为梯形螺纹，所述连接杆包括警戒线，所述警戒线设于连接杆六边形柱体两端距连接杆杆体两端的1/2处。

上述一种假山石连接件的假山数字化施工方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一.石料准备，根据现场及设计图，选择石料的数量、尺寸、形状及材料类别；

步骤二.数据采集，在步骤一选取的每块石料六面绘制定位点和编号，对每块石料数据进行云点数据采集并进行处理，建模，形成石块模型；

步骤三.精准设计，根据步骤二得到的石块模型使用rhino进行三维堆叠设计，然后进行假山仿真模拟，进行强度测试，绘制施工图纸和导出施工数据；

步骤四.基础施工，根据步骤三得到的连接点定位图和假山石上的定位点对假山石连接点进行定位和开孔；

步骤五.假山石搭建，地基与假山石、假山石与假山石之间通过上述连接件进行固定连接并在假山石与假山石的接缝间使用粘结碎石进行补缝，连接件固定连接过程如下：在假山石开孔后孔眼内先插入垫片，然后插入卡件，将一块假山石吊起后，在吊起假山石和待连接的另一块假山石或地基之间插入使用连接杆连接的插件，然后调节连接杆的长度进行卡死，之后将吊起的假山石完全放下，完成假山石的搭建。

作为优选，所述方法具体步骤如下：

步骤一.石料准备，根据现场及设计图，选择石料的数量、尺寸、形状及材料类别，所述石料为天然太湖石或黄石，当堆叠4米以下的假山时，石材除主景石选择1吨以下的石料，石料材料形状方正，主景石为峰石或洞顶石，峰石选用石面和石形好的石头，洞顶石选用长条形石头，形成石拱；当4米以上的假山时，石材选择大于1吨的石料，石料方正；

步骤二.数据采集，在步骤一选取的每块石料六面绘制定位点和编号，所述定位点使用白色防水漆绘制均匀分布保证每面可见两个定位点，使用三维激光扫描仪对每块石料数据进行云点数据采集，使用相应数据处理软件对三维激光扫描仪采集的数据进行处理，并进行建模，形成石块模型，并语句编号进行对应命名附加信息数据；

步骤三.精确设计，根据步骤二得到的石块模型使用rhino进行三维堆叠设计，堆叠出假山三维堆叠模型，确定假山石堆叠位置、造型方式、连接点，并选择连接件模型进行连接，建立整体的假山实体仿真信息模型，使用有限元软件对整体假山实体仿真信息模型进行分析，分析整体结构强度，整体结构强度包括应力和重力，确定设计的稳固性，使用autocad软件根据通过上述结构强度模拟的假山三维堆叠模型绘制假山的施工说明、平面布置图、正立面图、侧立面图、3d效果图、连接点定位图、细部大样图和工程量清单；

步骤四.基础施工，根据步骤三得到的连接点定位图和假山石上的定位点对假山连接点进行定位和开孔，使用施工图纸按石材编号和顺序；

步骤五.假山石搭建，依据假山的搭建范围和高度进行灌浇地基，依据预想造型，从低到高、从内到外逐层进行假山堆叠工作，地基与假山石、假山石与假山石之间通过假山石连接件进行固定连接，在假山石与假山石的接缝间使用粘结碎石进行补缝，连接件固定连接过程如下：在假山石开孔后孔眼内先插入垫片，然后插入卡件，将一块假山石吊起后，在吊起假山石和待连接的另一块假山石或地基之间插入使用连接杆连接的插件，然后调节连接杆的长度进行卡死，之后将吊起的假山石完全放下，完成假山石的搭建。

作为优选，所述步骤四中对假山连接点进行定位与开孔前，选取假山石的厚部和无损裂处设置连接点，连接点在假山石与假山石或地基相接触的外沿均匀分布，每块假山石设置不少于4个连接点，增加其承重面积，保持整体重心稳定；所述开孔使用空心钻进行进行加水施工，打孔直径与卡件直径相同，深度大于卡件长度与垫片厚度之和，小于连接杆设有正反螺纹的一端长度与垫片厚度之和，相接两假山石或假山石与地基的开孔轴线对应。

作为优选，所述步骤五中补缝时采用粘结碎石进行补缝，先用大粘结碎石再用小粘结碎石进行补缝，所述碎石为与周边假山石纹理和质地相似的石头，粘结时采取水泥或结构胶进行粘结。

上述一种假山石连接件的假山数字化施工后假山石拆解再建的方法，所述方法过程如下：去除缝隙中补缝的碎石，由上到下、由外到内拆除假山石，先吊起假山石的重量，然后调节连接杆缩短至合适角度，解除卡死状态，再进行完全吊离，逐步从上往下进行拆解，再建与上述假山石搭建步骤相同。

有益效果：1.使用本新型所述假山石连接件和方法搭建，能够实现不同大小，不同间距假山石的搭建和连接，并节省大量用于寻找合适尺寸的垫石的时间和精力，为假山施工提高效率和缩短工期；

2.使用本新型所述假山石连接件和方法搭建的假山结构稳定，在不同环境、振动和压力影响下能够保持整体的连接和结构稳定，避免传统连接和搭建方法造成的安全隐患。

3.本新型所述假山石连接件的假山数字化施工后可对假山进行拆移和再建，并能恢复原状，能很好保存和传承假山堆叠的造型艺术。

4.本新型所述假山石连接件和假山数字化施工方法简单高效，降低了假山施工的难度和施工成本。

附图说明

图1为本新型所述的假山石连接件的结构示意图；

图2为本新型所述的假山石连接件使用状态示意图；

图3为本新型所述假山堆叠连接关系示意图；

图4为本新型所述假山石与地基连接示意图；

图5为本新型所述假山石与假山石连接示意图；

图6为本新型所述假山施工中挑、飘、压连接示意图。

图中各数字标号代表如下：1.连接杆；2.插件；3.内螺纹；4.卡件；5.矩形凹槽；6.条带；7.垫片；8.警戒线；9.假山石；10.孔眼；11.地基；12.碎石；13.承重假山石；14.造型假山石；15.较重或承接上层假山石；16.较轻或不承重假山石；17.挑石；18.飘石；19.压石。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本新型作进一步描述。

实施例1

一种假山石连接件，参见图1-3，所述假山石连接件包括连接杆1、插件组、卡件组和垫片组。所述连接杆1为两端外表面设有为正反螺纹、中间为六边形柱体的连接杆，连接杆1两端螺纹一正一反，镜像分布，当同方向转动时，两个螺丝一同上紧或一同放松。连接杆1中间为六边形柱体，能够方便进行连接与调节使用，可使用扳手与上下两个六边形插件进行相接并调整整个连接件的长度。所述插件组包括两个相同的插件2，每个插件为内部呈圆柱形中空的六边形柱。所述插件2包括内螺纹3，所述内螺纹3设于插件2内壁，两个插件的内螺纹分别与连接杆两端的正反螺纹对应，两个插件分别套设于连接杆两端。所述卡件组包括两个相同的卡件4，每个卡件为内部呈六边形柱中空的圆柱体。所述卡件4包括至少两组平行的矩形凹槽5和至少两组平行的条带6，矩形凹槽5横向环设于卡件4外表面，条带6为楔形条带，条带6竖向偏斜设于矩形凹槽5外表面，两个卡件4内部六边形柱中空分别与两个插件2的外表面嵌合，六边形设计能够使插件插入卡件不易转动，且能较好受力，两个卡件4分别套设于两个插件2的外表面，插件2插入卡件4在外周形成很大的正压力使卡件4与假山石9进行摩擦自锁，达到卡件4与假山石9之间的固定作用。所述垫片7活动连接于连接杆1两端，且垫片7的直径与连接杆1两端的直径相同。

基于上述假山石连接件的假山数字化施工方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一.石料准备，根据现场及设计图，选择石料的数量、尺寸、形状及材料类别；

步骤二.数据采集，在步骤一选取的每块石料六面绘制定位点和编号，对每块石料数据进行云点数据采集并进行处理，建模，形成石块模型；

步骤三.精准设计，根据步骤二得到的石块模型使用rhino进行三维堆叠设计，然后进行假山仿真模拟，进行强度测试，绘制施工图纸和导出施工数据；

步骤四.基础施工，根据步骤三得到的连接点定位图和假山石上的定位点对假山石连接点进行定位和开孔；

步骤五.假山石搭建，地基11与假山石、假山石与假山石之间通过上述连接件进行固定连接并在假山石与假山石的接缝间使用粘结碎石12进行补缝，连接件固定连接过程如下：在假山石9开孔后孔眼10内先插入垫片7，然后插入卡件4，将一块假山石吊起后，在吊起假山石和待连接的另一块假山石或地基11之间插入使用连接杆1连接的插件2，然后调节连接杆1的长度进行卡死，之后将吊起的假山石完全放下，完成假山石的搭建。

基于上述假山石连接件的假山数字化施工后假山石拆解再建的方法，所述方法过程如下：去除缝隙中补缝的碎石12，由上到下、由外到内拆除假山石9，先吊起假山石9的重量，然后调节连接杆1缩短至合适角度，解除卡死状态，再进行完全吊离，逐步从上往下进行拆解，再建方法同上。

实施例2

同实施例1，区别在于，所述垫片7为橡胶垫块，所述橡胶垫块由多层橡胶片粘合压制而成，有足够的竖向刚度以承压垂直荷载，能够很好地把假山的压力传递给下部连接结构，有良好的弹性和较大的剪切变形能力，能够很好贴合连接件顶端与假山石，使连接件与假山石受力均匀，减缓震动对假山结构的影响。

所述卡件4为内部呈六边形柱中空的高分子聚乙烯圆柱体，具有较好的抗弯曲和耐应力开裂性，抗冲击强度较佳等优点，使连接件与假山石受力均匀，并减缓震动对假山结构的影响。

所述插件2为内部呈圆柱形中空的高强度不锈钢六边形柱，所述连接杆1为两端外表面设有正反螺纹、中间为六边形柱体的高强度不锈钢连接杆，在安装前涂防锈漆，能很好地防止连接件长时间因锈腐而损害，导致假山结构不稳。其中，本实施例中所述高强度不锈钢的等级为8.8级及以上，8.8级抗剪切应力等级为8.8gpa，公称抗拉强度800n/mm2，公称屈服强度640n/mm2。

所述连接杆1包括大号连接杆、中号连接杆和小号连接杆，相应地，插件、卡件、垫片和孔眼的直径与连接杆的螺纹直径对应。所述大号连接杆用于八吨及以上假山石的连接，所述中号连接杆用于三吨至八吨假山石的连接，所述小号连接杆用于三吨以下假山石的连接。所述连接杆1两端正反螺纹为梯形螺纹，梯形螺纹承载能力大且易于加工。所述大号连接杆、中号连接杆和小号连接杆依据间隙又分别设三种长度：

大号连接杆的螺纹直径30mm，分为长杆、中杆和短杆，长杆长度400mm（适用于300mm-200mm间距）、中杆长度300mm（适用于200mm-100mm间距）、短杆长度200mm（适用于100mm-0mm间距）；

中号连接杆的螺纹直径24mm，分为长杆、中杆和短杆，长杆长度280mm（适用于200mm-120mm间距）、中杆长度200mm（适用于120mm-60mm间距）、短杆长度120mm（适用于60mm-0mm间距）；

小号连接杆的螺纹直径16mm，分为长杆、中杆和短杆，长杆长度200mm（适用于150mm-100mm间距）、中杆长度150mm（适用于100mm-50mm间距）、短杆长度10mm（适用于50mm-0mm间距）。

不同尺寸的连接杆能够满足假山搭建的不同尺度、不同重量和不同间距的使用。

所述连接杆包括警戒线8，所述警戒线8设于连接杆六边形柱体两端距连接杆杆体两端的1/2处，保证连接杆与插件具有良好的强度和抗压性。

基于上述假山石连接件的假山数字化施工方法，所述方法具体步骤如下：步骤一.石料准备，根据现场及设计图，选择石料的数量、尺寸、形状及材料类别，所述石料为天然太湖石或黄石，当堆叠4米以下的假山时，石材除主景石选择1吨以下的石料，石料材料形状方正，主景石为峰石或洞顶石，峰石选用石面和石形好的石头，洞顶石选用长条形石头，形成石拱；当4米以上的假山时，石材选择大于1吨的石料，石料方正；

步骤二.数据采集，在步骤一选取的每块石料六面绘制定位点和编号，所述定位点使用白色防水漆绘制均匀分布保证每面可见两个定位点，使用三维激光扫描仪对每块石料数据进行云点数据采集，使用相应数据处理软件（geomagicstudio三维点云处理软件、3dreshaper三维点云处理软件或逆向软件）对三维激光扫描仪采集的数据进行处理，并进行建模，形成石块模型，并语句编号进行对应命名附加信息数据；

步骤三.精确设计，根据步骤二得到的石块模型使用rhino进行三维堆叠设计，堆叠出假山三维堆叠模型，确定假山石堆叠位置、造型方式、连接点，并选择合适的连接件模型进行连接，建立整体的假山实体仿真信息模型，使用有限元软件对整体假山实体仿真信息模型进行分析，分析整体结构强度，整体结构强度包括应力和重力，确定设计的稳固性，使用autocad软件根据通过上述结构强度模拟的假山三维堆叠模型绘制假山的施工说明、平面布置图、正立面图、侧立面图、3d效果图、连接点定位图、细部大样图和工程量清单；

步骤四.基础施工，根据步骤三得到的连接点定位图和假山石上的定位点对假山连接点进行定位和开孔，使用施工图纸按石材编号和顺序，对假山连接点进行定位与开孔前，选取假山石的厚部和无损裂处设置连接点，连接点在假山石与假山石或地基相接触的外沿均匀分布，每块假山石设置不少于4个连接点，增加其承重面积，保持整体重心稳定；所述开孔使用空心钻进行进行加水施工，打孔直径与卡件直径相同，深度略大于卡件长度与垫片厚度之和，小于连接杆设有正反螺纹的一端长度与垫片厚度之和，相接两假山石或假山石与地基的开孔轴线对应；

步骤五.假山石搭建，依据假山的搭建范围和高度进行灌浇地基，依据预想造型，从低到高、从内到外逐层进行假山堆叠工作，地基与假山石、假山石与假山石之间通过假山石连接件进行固定连接，在假山石与假山石的接缝间使用粘结碎石进行补缝，补缝时先用大粘结碎石再用小粘结碎石进行补缝，所述碎石为与周边假山石纹理和质地相似的石头，粘结时采取水泥或结构胶进行粘结。地基的厚度和范围依据堆叠的高度进行浇筑，范围宽出假山底面30-40厘米，厚度依据承载假山的重量按规范确定，连接件固定连接过程如下：在假山石9开孔后孔眼10内先插入垫片7，然后插入卡件4，将一块假山石吊起并承担假山石的重量后，在吊起假山石和待连接的另一块假山石或地基之间插入使用连接杆1连接的插件2，然后调节连接杆1的长度进行卡死，连接件长度应先短于连接距离，所有连接件都插入后，调节螺丝连接杆延长至合适长度，不同方位和角度的连接可对相接的假山石进行和卡死，之后将吊起的假山石完全放下，完成假山石的搭建。假山石之间受重力和连接件相互连接相互卡死。

实施例3

同实施例2，区别在于，本实施例中进行假山基础施工，假山基础包括通过假山石连接件进行连接的假山地基与第一层假山石。假山基础用于承载整体假山重量以及确定假山范围。所述假山地基由钢筋混凝土浇灌，所述第一层假山石包括承载山体重量的承重假山石13和不承载山体重量的造型假山石，所述连接件依据承重和连接长度选取适合型号的连接件。

参照图4，假山基础施工方法如下：先行浇灌地基11，地基11范围宽处假山底面30-40厘米，厚度依据承载假山的重量按规范确定，在地基11和假山石9连接处开孔，插入垫片7和卡件4，将假山石9吊起，在吊起假山石和待连接的另一块假山石和地基之间插入使用连接杆1连接的插件2，连接件长度应先短于连接距离，所有连接件都插入后，调节螺丝连接杆延长至合适长度，之后将吊起的假山石完全放下，完成假山石的搭建。承重假山石13与地基11相连时选择载重大的大号连接件进行连接和支撑，连接点均匀分布在假山石底面外沿，造型假山石14与地基11相连可以依据重量选择小号连接件相连。

实施例4

同实施例2，区别在于，本实施例中进行假山山体施工，假山山体是假山的上层结构，由假山石通过连接件进行上下错落拼叠。

参见图1与图5，假山山体建造方法为：由下层到上层，由内层到外层逐步搭接，对假山连接处进行开孔，连接点的选取应在假山石的厚部和无损裂处，并尽量靠近假山石的外沿均匀分布，开孔后孔眼10内插入垫片7与卡件4，将假山石9吊起，在吊起假山石和待连接的另一块假山石之间插入使用连接杆连接的插件，连接件长度应先短于连接距离，所有连接件都插入后，调节螺丝连接杆延长至合适长度，之后将吊起的假山石完全放下，较大缝隙进行补缝，补缝应先用大碎石再用小碎石进行补缝，碎石12选用与周边假山石纹理和质地相似的石头，粘结选用水泥或结构胶进行粘结，完成假山石的搭建。假山石9包括较重或承接上层假山石15和较轻或不承重假山石16，其中较重或承接上层假山石15应选用大号连接件，假山石重量较轻或不承重假山石16选用小号连接件或中号连接件。

实施例5

同实施例2，区别在于，本实施例中进行假山挑、飘、压施工。假山挑、飘、压是一种独特的假山造型手法，包括挑石17、飘石18和压石19，相互之间通过连接件进行连接和支撑。

参见图1与图6，假山挑、飘、压搭建方法为：先行放置挑石17，使用连接件连接假山山体石块（假山石9）；再放置压石19，并使用连接件连接挑石17与假山山体石块；最后放置飘石18，使用连接件连接挑石17。

假山挑飘压拆解做法：吊起假山石的重量，调节连接件缩短至合适角度，进行解除卡死，再进行完全吊离，先拆解飘石18，再拆解压石19，最后拆解挑石17。