石材安装结构及安装石材的方法

摘要

本发明公开了一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，其特征在于，所述安装结构还包括多个相互独立的安装单元，所述石材通过所述安装单元调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。由于采用了本发明的石材安装结构，提供一种对弹性材料预应力动态产生过程的激发和控制，形成稳定的预应力结构，并可在安装过程中进行三维调节从而大幅度提高石材安装精确度，具有良好的牢固度、精准性、安全度、便捷性和易换性的特点。

权利要求

1.一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，其特征在于，所述安装结构还包括多个相互独立的安装单元，所述石材通过所述安装单元调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。

2.如权利要求1所述的石材安装结构，其特征在于：所述安装单元包括压迫组件、紧固组件以及被紧固组件，所述被紧固组件位置可调节地固定于所述石材上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述建筑主体上；

或者，所述被紧固组件位置可调节地固定于所述建筑主体上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述石材上；

通过所述压迫组件与被紧固组件的配合压迫所述紧固组件生成预应力进而紧固所述被紧固组件，其中：

所述紧固组件包括两个对称夹持于所述被紧固物体两侧的弓形臂，两弓形臂之间夹设形成一围合空间，所述弓形臂包括一第一力臂与一连接所述第一力臂的第二力臂，所述第一力臂与所述第二力臂的连接处形成一滑移端，所述第一力臂于远离所述第二力臂的一侧形成一受压端，所述第二力臂于远离所述第一力臂的一侧形成一紧固端，所述第一力臂的受压端接受所述压迫组件的压迫并配合所述被紧固物体驱使所述第一力臂与第二力臂生成预应力。

3.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一石材连接板和一压力块；所述石材连接板紧固于所述石材且置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述石材连接板；所述压力块设置于所述第一力臂的第二侧，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力块；

所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；

紧固所述石材连接板与所述压力块，所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述石材连接板方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述石材连接板的表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

4.如权利要求3所述的石材安装结构，其特征在于：

所述被紧固组件的底板设有槽型孔，所述被紧固组件通过穿设于槽型孔的螺栓紧固于所述建筑主体连接件上；且所述被紧固组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

所述弓形臂的两紧固端通过所述围合空间在所述翼板两侧面进行一第二方向和一第三方向的位置调整。

5.如权利要求4所述的石材安装结构，其特征在于：通过一螺栓紧固所述石材连接板的第一端与所述压力块，所述石材连接板的第二端开设有复数个槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材上。

6.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一压力块以及一建筑主体连接件，所述压力块的中部两侧向内凹陷形成与所述紧固组件两弓形臂内侧配合的压力部；所述压力块的压力部夹设于所述两弓形臂之间，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力部，且所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述建筑主体连接件的表面，所述压力块的两端紧固于所述建筑主体连接件；

所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板固定于所述石材上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；

紧固所述压力块与所述建筑主体连接件，所述压力部压迫所述弓形臂的两受压端向所述建筑主体连接件的方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述建筑主体连接件表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

7.如权利要求6所述的石材安装结构，其特征在于：所述压力块的两端分别开设有槽型孔并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓紧固于所述建筑主体连接件上，且所述压迫组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

所述翼板在所述弓形臂的两紧固端之间通过所述围合空间进行一第二方向与一第三方向的位置调整。

8.如权利要求7所述的石材安装结构，其特征在于：所述被紧固组件的底板的第一端弯折形成一限位部，所述石材的侧面形成与所述限位部配合的限位槽，所述限位部卡合于所述限位槽内，所述底板的第二端形成有槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材。

9.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一第一石材连接件、两压力块和一压板；所述第一石材连接件包括一第一背板和一顶板并通过所述第一背板紧固于一下部石材，所述顶板置于一第一所述紧固组件的第一力臂的第一侧，所述第一紧固组件的弓形臂的两滑移端抵靠于所述顶板下表面；一第一所述压力块设置于所述第一力臂的第二侧，所述第一紧固组件的弓形臂的两受压端抵靠于所述第一压力块；所述压板置于一第二所述紧固组件的第一力臂的第一侧，所述第二紧固组件的弓形臂的两滑移端抵靠于所述压板；一第二所述压力块设置于所述第二紧固组件的第一力臂的第二侧，所述第二紧固组件的弓形臂的两受压端抵靠于所述第二压力块；

所述被紧固组件包括一第一翼板和一第二石材连接件；所述第二石材连接件包括一第二背板和一形成于所述背板的第二翼板，所述第二石材连接件通过所述第二背板固定于一上部所述石材上；所述第一紧固组件的弓形臂的两紧固端抵靠所述第一翼板两侧面，所述第二紧固组件的弓形臂的两紧固端抵靠所述第二翼板两侧面；

所述第一翼板和所述压板形成于一箱梁体，所述箱梁体通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；

紧固所述顶板与所述第一压力块，所述第一压力块压迫所述第一紧固组件的弓形臂的两受压端向所述顶板方向位移，所述第一紧固组件的弓形臂的两滑移端于所述顶板的下表面发生相互远离的位移，所述第一紧固组件弓形臂的两紧固端受到所述第一翼板的限位，从而驱使所述第一紧固组件的第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述第一翼板；

紧固所述压板与所述第二压力块，所述第二压力块压迫所述第二紧固组件的弓形臂的两受压端向所述压板方向位移，所述第二紧固组件的弓形臂的两滑移端于所述压板的表面发生相互远离的位移，所述第二紧固组件弓形臂的两紧固端受到所述第二翼板的限位，从而驱使所述第二紧固组件的第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述第二翼板。

10.如权利要求9所述的石材安装结构，其特征在于：

所述顶板的第一端形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓与所述第一压力块紧固，且所述第一压力块和所述第一紧固组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

所述第一紧固组件的弓形臂的两紧固端通过所述围合空间在所述第一翼板两侧面进行一第二方向和一第三方向的位置调整；

所述压板上形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓与所述第二压力块紧固，且所述第二压力块和所述第二紧固组件通过所述压板的槽型孔沿所述第一方向进行位置调整；

所述第二翼板通过所述围合空间在所述第二紧固组件的弓形臂的两紧固端间进行一第二方向和一第三方向的位置调整。

11.如权利要求10所述的石材安装结构，其特征在于：

所述顶板的第二端弯折形成一第一限位板，所述下部石材顶部形成与所述第一限位板配合的一第一限位槽，所述第一限位板卡合于所述第一限位槽中；

所述第二背板的底端弯折形成一第二限位板，所述上部石材底部形成与所述第二限位板配合的一第二限位槽，所述第二限位板卡合于所述第二限位槽中。

12.如权利要求11所述的石材安装结构，其特征在于：所述第一背板和所述第二背板分别开设有槽型孔，且所述第一石材连接件和所述第二石材连接件分别通过穿设于所述槽型孔中的螺栓固定于所述下部石材和上部石材上。

13.如权利要求12所述的石材安装结构，其特征在于：所述建筑主体连接件为一T型结构，包括一竖板、一横板以及一起支撑作用的斜板，所述斜板分别连接于所述竖板与所述横板；所述横板上设有槽型孔，通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述箱梁体；所述竖板上设有复数个槽型孔，通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述建筑主体上。

14.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一箱体和一压力块，所述箱体包括一第一侧板、一第二侧板和分别连接于所述第一侧板和第二侧板端部的顶板和底板，所述箱体内部中空形成有一滑移空间；第一侧板的两侧分别向外延伸形成两连接部，所述箱体通过所述连接部紧固于所述石材上；所述箱体设置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述箱体的表面；所述箱体第一侧板开设有一第一通孔，所述箱体第二侧板开设有一第二通孔；一第一锲形块，通过所述第一通孔穿设于所述第一侧板，所述第一锲形块的第一侧形成一第一斜面，且所述第一锲形块第二侧侧面形成有一与所述第一斜面贯通的螺孔；以及一第二锲形块，滑设于所述滑移空间内，所述第二锲形块的第一侧侧面配合所述第一斜面形成有一第二斜面，所述第二斜面形成有一贯穿所述第二锲形块的长槽，所述第二锲形块的顶面结合有一推进螺栓；所述箱体顶面开设有一第三通孔，所述推进螺栓通过所述第三通孔伸出所述箱体外；

所述压力块的第一侧面结合有一紧固螺栓，所述紧固螺栓贯穿所述第二通孔与所述长槽，并配合所述第一锲形块的螺孔将所述压力块紧固于所述第一锲形块，推进螺栓驱动所述第二锲形块推抵所述第一锲形块位移，进而带动所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述箱体方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述箱体第二侧板外表面发生相互远离的位移；

所述被紧固组件包括一背板和一形成于所述背板的翼板，所述背板通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；

所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面，且所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

15.如权利要求14所述的石材安装结构，其特征在于：所述第一通孔与所述第二通孔为槽型孔，所述紧固螺栓通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；所述翼板通过所述围合空间进行所述第二方向与一第三方向的位置调整。

16.如权利要求15所述的石材安装结构，其特征在于：所述被紧固组件的背板在所述翼板左右两侧分别形成有槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述建筑主体连接件上。

17.如权利要求16所述的石材安装结构，其特征在于：所述箱体的连接部上开设有槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材上。

18.如权利要求3、6、14中任一项所述的石材安装结构，其特征在于：所述建筑主体连接件为一U型件，且U型件的两侧板于顶端处分别向外延伸形成有连接板，所述连接板上设有槽型孔并通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述建筑主体上；所述U型件的两侧板内侧夹设形成一操作空间。

19.如权利要求2～17中任一项所述的石材安装结构，其特征在于：所述弓形臂的受压端之间通过一弧形变形区连接。

20.如权利要求2～17中任一项所述的石材安装结构，其特征在于：所述弓形臂的滑移端成圆弧面或斜面。

21.如权利要求2～17中任一项所述的石材安装结构，其特征在于所述第二力臂的厚度自所述滑移端至所述紧固端形成一由厚至薄的渐变。

22.如权利要求2～17中任一项所述的石材安装结构，其特征在于所述弓形臂的紧固端设有一压片，且所述压片与所述第二力臂的连接区域向内凹陷形成一压片位置调节区。

23.如权利要求2～17中任一项所述的石材安装结构，其特征在于所述弓形臂的受压端延伸形成有一旋转定位棱，所述压迫组件对应所述旋转定位棱形成有旋转定位槽。

24.一种应用权利要求1～17中任一项所述的石材安装结构的对石材进行安装的方法。

说明书

石材安装结构及安装石材的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种建材安装结构及安装方法，尤指一种干挂石材安装结构及安装石材的方法。

背景技术

[0002] 石材干挂是建筑外墙的一种施工工艺，该工艺是通过连接件和螺栓直接将饰面石材安装于建筑结构的外表面，石材与结构之间留出一定的空间。该工艺与传统的湿作业工艺相比，免除了灌浆工序，不仅可以缩短工期、减轻建筑物自重、提高抗震性能，而且还有效地防止了灌浆中的盐碱等色素对石材的渗透污染，提高其外观质量和装饰效果。

[0003] 目前现行的国家规范《国家建筑标准设计图集》J103-2～7“石材(框架)幕墙”中，采用的标准干挂石材安装方式有背栓式、元件式及短槽式结构。

[0004] 其中“背栓式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及铝合金连接件，在石材背部打孔、设置背栓及铝合金挂件，通过挂件与连接件的配合将石材搁置在立柱与横梁上，调节铝合金挂件上部的调整螺钉修正石材的位置，石材留缝处填充密封胶，至此完成石材幕墙的安装。

[0005] 可见这样的安装方式，是石材并未与立柱和横梁实现紧固的“安装”，要实现这样“背栓式”干挂石材搁置式的“安装”，石材上的“C”型挂件与横梁上的“C”型连接件之间的配合是石材能否实现有效搁置的关键，而只有在每一块石材上的每一个挂件与连接件的搁置点都能实现良好地配合，同时每一处调整螺钉都能够有效地对石材进行调节的前提下，才能根据设计要求完成石材的“安装”。因此这就要求挂件与连接件之间的设计留缝必须覆盖下述所有客观存在的误差，否则将无法实施。

[0006] 首先对于建筑物现场的石材安装基层施工部分：主体结构的立柱与横梁出厂时的弯曲度是存在误差的，现场焊接安装时也会发生变形，因此安装后必然存在水平、垂直及平整度的误差；连接件在横梁上的紧固点的位置存在误差；

[0007] 其次对于工厂内石材及五金配件的加工和组装部分：石材的尺寸、厚薄及平整度存在误差；锚孔的直径、深浅、垂直度存在误差；锚孔的定位及间距存在误差；锚栓、挂件与连接件本身的精度存在误差；

[0008] 最后对于建筑物现场石材安装部分：锚栓在石材上的固定存在深浅或角度的误差；挂件与锚栓紧固后与石材的平行度存在误差等。

[0009] 因为每个石材单元是由一块石材和多个锚栓及挂件所组成，同时要与横梁上的多处连接件或其他部位的点或面相结合，而石材与立柱和横梁均为刚性材料，安装的过程并不具备三维调节的功能，加之上述误差的客观存在及其不确定性与不可控，势必导致石材上的挂件与横梁上的连接件互相配合时结果的不确定，而一旦两者无法顺利安装，施工现场的处理方式可能是：

[0010] (1)返工，即将偏差较大的构件就地整改后重新安装，比如在原先的孔位附近重新打孔，显然这对构件的应力再次进行了破坏，且新开孔的牢度与稳定性同样是不确定的；

[0011] (2)更换，即用新的构件更换无法安装的构件，这无疑造成了浪费，增加了安装的成本；

[0012] (3)强行安装，即工人在现场强行将挂件或连接件撬开进行安装，其结果是构件变形、状态不稳定，且石材的三维调节更加困难。

[0013] “背栓式”干挂石材其他结构性问题还有：

[0014] 1、铝合金挂件与铝合金连接件均为开放式的“C”型结构、而非封闭式结构，其受力结构本就不稳定、不合理，因此承受石材重量荷载后易变形、不牢固，当重力等荷载不同时结构的变形亦是不确定的；

[0015] 2、根据规范，挂件和锚栓固定后与石材之间须留有一定空隙，因此锚栓锚杆没有完全进入石材内部，而锚栓是在石材内部进行根部膨胀的，锚杆并不膨胀，锚杆与石材之间是有空隙的，所以锚杆在石材表面附近处于悬臂状态，受力时是会发生位移的、不稳定的。另外，对于锚栓与挂件这一组合体来说，一端在锚栓的膨胀点附近受到的是石材的重力，另一端在挂件的“C”型结构上部受到的是连接件的承载力，也就是说石材重力与承载力不在同一轴线上。然而在该组合体中也并没有类似于三角形钢屋架那样的非同轴重力与承载的稳定转力结构，可以将来自不同轴向的荷载通过构件有效地转移到固定的承载点上。所以，上述结构受力后的结果是，锚杆中部与石材面部的接触点成为了刚性的撬点，其附近的石材极有可能出现裂缝、破碎甚至崩裂的危险，同时石材的紧固点也会发生偏移，引起整个结构的不稳定；

[0016] 3、在调整螺钉对石材的垂直度进行调整的过程中，一般选用的调整螺钉为标准的M6螺栓，螺距为1mm，连接件的型材壁厚一般为4mm，因此调整螺钉在铝合金连接件壁厚内2
的有效行程最多为3圈完整螺纹。根据规范JGJ133，单块石材板面面积不大于1.5m，暂取
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1m ；厚度不小于25mm，暂取25mm；石材的自重标准值取28KN/m，不难计算出单块石材的重量约为70KG。假定在石材上部设两个搁置与调整点，且每个点挂件与连接件的配合都很顺利，调整螺钉也能自如地在连接件螺纹内转动，这时，石材重量的承载点将由挂件与连接件的接触点，转移至挂件与调整螺钉顶端的接触点。试想，如此重量的石材仅靠两个三圈铝合金螺纹承载，且螺纹与螺钉的实际接触面宽度小于0.5mm，显然不合理；而且调节过程中，承受重载的调整螺钉同时还要在连接件的铝合金螺纹内往复运动，毫无疑问螺钉的强度与硬度是大于铝合金型材的，因此调整螺钉在连接件螺纹内转动的过程中，首先被磨损或损坏的一定是铝合金螺纹，这样石材的承载点必然松动、不稳定，给整个结构带来安全隐患。

[0017] 可是更多的情形是，由于上述误差或其他因素导致，安装后挂件与连接件之间形成卡死状态，即两者无法发生纵向相对位移。然而此时工人依然可以拧动调整螺钉，因为材质的关系，仅仅是铝合金螺纹与调整螺钉之间的摩擦阻力并不足以抵抗挂件与连接件之间的阻力。于是，当工人发现拧动调整螺钉后石材没有发生预想的位移时，挂件内的铝合金螺纹已经被破坏。这样对石材的调整就无法进行，而调整空间与调整阻力的来源根本无法观察、无法判断，石材重量的具体承载点也不得而知。

[0018] 当发生上述情况时现场的处理方式应该是，将挂件拆下、更换重装。可如果不进行整改而就此安装的话，石材便不能实现设计要求的有效搁置，一旦受到震动、碰撞等外力影响，即会加剧不牢固、不稳定因素对石材的破坏，最终引起石材碎裂乃至坠落，存在安全隐患；

[0019] 4、安装后如果有局部石材需要更换，将无法用相同的结构方式合理安装，对日后的使用及维护带来很大的麻烦；

[0020] 5、采用两组铝合金件安装，铝材用量较大，且石材及构件返工报废的现象时有发生，不仅增加了安装成本，也与发展资源节约型的国民经济战略不符。

[0021] 另外，专利CN102535695的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在两组C型铝合金挂件与石材之间增设了弹簧或弹性钢片等缓冲组件，一定程度增加了石材幕墙的柔韧性，但前提是石材重量一致、每个安装点的承重与阻力一致，否则无法根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0022] 专利CN102587549的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在角形托板上设置长条形调节孔，在调整挂接件侧面增设调整角片，以使石材可以进行三维调节，但没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0023] 专利CN201738542的石材安装方式与上述规范基本相同，只是将横梁上的C型连接件改为角钢转接件，并在其上设置条形安装孔与定位孔，以使石材可以进行三维调节和侧向定位，但没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0024] “元件式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及连接件，在石材边缘开槽、填充专用胶与不锈钢挂件紧固，通过挂件将石材与横梁的连接件实施安装，最后在石材留缝处填充密封胶，至此完成石材幕墙的安装。

[0025] 可见要实现“元件式”干挂石材的可靠安装，除了必须避免下述客观存在的误差以外，专用胶的有效填充——及时、密实、表面洁净干燥及填胶后的养护等，将是整个结构牢固、稳定的关键。

[0026] 首先对于石材安装基层：与背栓式一样主体结构的立柱与横梁存在一定的水平、垂直及平整度误差；连接件在横梁上的紧固点的位置存在误差；

[0027] 其次对于石材及五金配件的加工：石材尺寸、厚薄及平整度存在误差；每个槽孔的宽度、深浅、垂直度存在误差；槽孔定位存在误差；挂件与托板等连接件本身的精度存在误差；

[0028] 最后对于现场安装部分：挂件在石材上的固定存在深浅或角度的误差；石材与挂件间的粘结存在不确定性(如下述)等。

[0029] 根据规范，石材与不锈钢挂件之间须用环氧树脂型专用胶黏结。为了使专用胶能达到最佳设计强度，需同时具备以下基本条件：

[0030] 时间——环氧胶一般为双组份，从混合到固化是有一定时间限制的。刚开始混合物基本为液态、粘性较强，必须尽快将其填充至需要的区域。因为混合物很快会开始凝胶也可能“突变”成硬橡胶似的凝胶物，其硬度逐渐增强，同时粘性逐渐丧失；

[0031] 环境——被粘结物的粘结表面必须相当的洁净、干燥；

[0032] 密实——为保证粘结效果，专用胶的填充必须密实，与被粘结物充分接触；

[0033] 养护——专用胶填充后不能对其稳定状态进行任何干扰。因为混合物开始固化后，具备强度的同时也会变脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能较差。然而此时其固化过程并未结束，需继续养护一段时间以达到其最终的反应强度。

[0034] 然而在石材干挂工程具体实施过程中：

[0035] 由于石材槽孔的清洁、石材的吊装、就位、调整等因素，专用胶难以做到随拌随用，石材上的若干个挂件的紧固点也很难做到同时填胶，即“时间”无法保证。结果是若干个挂件紧固点内专用胶的状态各不相同，有的粘性很强、还未开始固化，有的开始固化了、粘性已经降低，而有的已基本固化、没有粘性；

[0036] 由于施工现场的特殊性，受到地理、气候、设备、时间等多方面因素的限制，“环境”是无法保证的。例如铝合金型材氟碳喷涂工艺，对喷涂前的型材表面处理要求是相当高的，除了要经过去油去污、水洗、碱洗、酸洗、纯水洗等一系列标准程序外，更重要的前提是：必须在一个空气湿度、洁净度有一定标准的、环境可控的厂房内进行操作，即只有过程可控才能得到确定的结果。然而在目前的石材干挂施工现场，空气湿度和洁净度等等显然是不可控的，要做到石材与挂件的表面相当洁净、干燥是非常困难的，这无疑将直接影响到专用胶的黏结质量；

[0037] 还有，石材上部和下部与挂件的粘结点处，其专用胶的填充密实度是不同的，位于石材下部槽孔内的专用胶因承受石材自重，其密实度往往会大于石材上部槽孔内的专用胶；其他一些部位由于操作空间、可视角度等原因，也会影响填胶的密实度，因此“密实”无法保证；

[0038] 由于填胶后还要对石材进行位置调整，五金组件可能发生的弹性形变，以及不确定的外力等都会对专用胶的稳态造成干扰，故“养护”亦无法保证。

[0039] 可见石材与挂件间每个点的粘结状态是不确定的、不可控的，两者之间并未形成有效的紧固，这也导致石材具体的承载点是不确定的、不可控的，同时上述种种误差也是客观存在的和不确定与不可控的，所以整个结构的牢固性与稳定性也是不确定的，一旦受到震动、碰撞等外力影响，很容易引起石材松动乃至坠落，存在较大的安全隐患。

[0040] “元件式”干挂石材其他结构性问题还有：

[0041] 1、不锈钢挂件的一端为承受石材重量的重力点，另一端则是搁置在托板上的承载点，即石材重力与承载力不在同一轴线上。然而该结构也并非类似于三角形钢屋架那样的非同轴重力与承载的稳定转力结构，可以将来自不同轴向的荷载通过构件有效地转移到固定的承载点上。相反，挂件、托板与连接件紧固后成为具有一定弹性的组件，因此受力后会发生一定的形变，使挂件在与石材相连的部位产生向外的撬力，而石材和挂件均为刚性材料，专用胶固化后也为脆性，都不具备缓冲性能，所以此形变产生的撬力很容易导致专用胶脱离、脆裂。我们知道石材为天然材料，其材质均匀性较差，弯曲强度离散型大，属于脆性材料，在生成、开采、加工过程中难免产生一些轻微的内伤，很难被发现；然而，上述组件对石材形成的撬力相当于石材的重量，但距离支点较远，因此距支点较近的石材受到的反作用力将大于其自重，而石材受力的部位即挂件与石材粘结的部位，由于边缘开槽恰恰成为石材最薄弱的部位，也就是说，厚度只有原来的不到三分之一，深度即挂件的开槽深度，如此小面积的天然石材要承受比整块石材的自重还要大的撬力，显然更容易造成石材崩角、碎裂甚至坠落的危险；

[0042] 2、安装后如果有局部石材需要更换，将无法用相同的结构方式合理安装，对日后的使用及维护带来很大的麻烦；

[0043] 3、完整的石材幕墙工程并不仅仅是若干块石材的平面排布，而是由许多点、线、面所组成，如阴阳角、门窗洞口、与其他饰面材质的交界面等等，而且石材留缝处都要用专用密封胶填充，所以当所有石材都安装完毕后将成为一个整体。再者，石材与挂件之间、挂件与托板之间都几乎为刚性连接，没有任何缓冲余地，因此若其中的某一块石材出现裂缝或不慎被破坏，受到影响的可能会是周边的若干石材甚至更多。

[0044] 另外，专利CN102518235的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在托板与挂件之间增设了防止挂件侧滑和上下跳动的限位码，挂座上设有锯齿片和调节螺栓，以使石材可以进行前后与上下方向的调节，但前提是石材与构件均没有误差，否则无法根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0045] 专利CN101624850的石材安装方式与上述规范基本相同，只是将石材端部开槽改为石材侧面开斜槽，以使石材可以进行三维调节，但没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在，而且石材开斜槽施工难度更大，更容易损坏、稳定性差。

[0046] 专利CN1737288的石材安装方式与上述规范基本相同，只是将托板与挂件之间的固定改为压板形式，没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0047] 专利CN202152494的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在托板与上挂件连接处设有调整螺钉，并没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0048] “短槽式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及连接件，在石材边缘开槽，填充专用胶与不锈钢蝶形背卡紧固，通过蝶形背卡将石材与横梁的连接件实施紧固，最后在石材留缝处填充密封胶，至此完成石材幕墙的安装。

[0049] 用此方式安装石材幕墙存在的问题与上述“元件式结构”基本相同，但有一点除外，即石材的重心与挂件承载的受力点位于同一轴线。“短槽式”结构是通过蝶形背卡与专用胶，同时将上下两块石材粘结在一起，虽然重力与承载力位于同一轴线，但蝶形背卡与连接件为具有一定弹性的组件，受力后仍会发生一定形变，对石材产生向外的撬力，同样存在安全隐患。

[0050] 更重要的是，“短槽式结构”上部石材的重力荷载完全由下部石材来承载。我们知道石材为天然材料，其材质均匀性较差，弯曲强度离散型大，属于脆性材料，在生成、开采、加工过程中难免产生一些轻微的内伤，很难被发现；作为石材幕墙，虽然不承担主体结构的荷载，但它要承受自重、风、地震和温度等荷载和作用对它的影响，如果再加上上部石材的重力荷载，那么处于下部的石材其受力状况是极不稳定的。再者，因为环氧胶和密封胶已经将整个石材幕墙几乎连为一体，所以一旦下部石材出现破损，整个石材幕墙的稳定结构随之被破坏，其结果是未知的，发生危险的时间也是未知的。因此，“短槽式结构”中石材的抗震性能与建筑主体是不匹配的，虽然规范对此方式的高度使用范围有所限制，但此限制并没有体现其安全性的充分的科学依据。

[0051] 另外，专利CN102080423的石材安装方式与上述规范相同，没有解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0052] 专利CN101787802公布了一种短槽式干挂石材的拆换方法，拆换后石材的安装方式与上述规范基本相同，只是将蝶形背卡切割后石材幕墙的整体性变差，且石材位置调整好再填胶时，填胶的质量是无法保证的，没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0053] 专利CN102312541的石材紧固方式与上述规范相同，只是在石材连接件与龙骨之间增设了滑块、过桥连接件、转角式连墙件等构件，在进行单块石材安装时可实现三维调节，但多块石材安装时调节难度较大，没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。

[0054] 专利CN102561638的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在石材背面粘接有力学性能增强块，这样石材端部不用开槽，石材本身的稳定性增强，但没有根本解决石材紧固的安全性问题，上述缺陷依然存在。同时，石材与力学性能增强块之间的有效粘接变得尤为重要，否则上述误差易产生对胶的单边撕扯力，造成石材脱胶等新的安全隐患。

[0055] 由于上述规范中的三种石材干挂结构及相关专利所公开的技术，都无法做到对石材有效的三维调节，同时对客观存在的各种误差宽容度较差，因此在建筑转角部位的石材干挂结构设计时，往往采用两块石材空缝或错缝的方式处理，而无法单独使用带转角的整块石材进行安装。显然此类通过两块石材拼角的安装方式相对整块石材而言，整体性与刚性较差，遇到外力或结构轻微位移时两块石材容易碰撞而发生危险；如果石材的尺寸出现误差或安装时发生偏差，石材间的留缝难以对齐，视觉效果较差。故一旦可以实现单块石材进行建筑转角部位的干挂，不但石材幕墙的整体刚性增强了，建筑立面设计的自由度也大大扩展，而且施工程序亦可得到简化。

[0056] 其他在国家标准《建筑幕墙》GB/T21086，行业标准《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133等国家规范文件，和专利CN101424119等，有关石材紧固安装的相关内容都有上述类似的表述。总而言之，上述规范及专利中的石材干挂结构关于石材的紧固方式、安装方式及承载结构都有一定的缺陷，且没有针对性的解决措施与技术方案，因此相关的安全隐患始终存在，也成为一直困扰相关技术人员的一大难题。

[0057] 然而随着时代的进步，各行各业的专业技术都在不断更新，人们对干挂石材的市场需求也是有增无减，可是能有效提升石材干挂安装安全性与便捷性的核心技术仍未解决，各类有关干挂石材的安全事故还时有发生。针对石材紧固这类严重影响产业升级，制约节能、环保、高效的现代化发展的问题，目前尚无比较合理的解决方式，而本发明填补了此领域的空白。

发明内容

[0058] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种石材安装结构。本发明中的紧固系统是一种动态生成的、具有稳定预应力结构的紧固系统。

[0059] 预应力[prestressing force]一般是指材料制作中或其他物件形成过程中，预先对其在外荷载作用下的受拉区，使用相应的技术和工艺引入的压应力，预引的压应力构成材料或物件的预应力结构。在材料或物件中引入压应力，形成稳定的预应力结构的技术和工艺一般统称为预应力技术。拥有预应力结构的材料或物件一般称为预应力材料或预应力物件。

[0060] 众所周知，材料或物件的预应力结构可以改善材料或物件的使用性能。材料或物件的使用性能一般是指其自身刚性的提高，自身抗震动性能的提升，自身弹性强度的增强，从而增加材料或物件的耐久性和在其使用过程中的安全性。

[0061] 预应力技术古已有之，乃中国古人籍此改善生活用具性能，加固补偿劳作工具的一种工艺。如木桶套箍(引入预应力)可以耐久防漏等。最近五十多年，随着预应力技术的不断突破，预应力结构在建筑等领域获得了极大的应用，而预应力材料也突破了高强度钢材等的制约，逐步向强度高、自重轻、弹性膜量大的聚碳纤维和聚酯纤维类等非金属型转变。

[0062] 但遗憾的是，预应力材料或物件至今的大部分应用依然还局限于改善材料和物件自身的物理性能领域。作为预应力材料，其物理性能固然有显著加强，但其内置的稳定的预应力结构必有其应有使用的创新领域。

[0063] 在外力的作用下，材料或物件中引入压应力的过程，一般称为材料或物件内置预应力的产生过程。一般而言，任何弹性材料，在外力的作用下，都可产生内置预应力，外力的作用过程，就是弹性材料内置预应力产生的过程。对弹性材料内置预应力产生的动态过程用外物实施控制，就形成材料或物件的内置预应力的稳定结构。

[0064] 本发明使用弹性紧固组件，通过压迫组件产生外力对其引入压应力，并使用被紧固组件来控制压应力引入的动态过程，最后形成压迫组件、紧固组件和被紧固组件一体的稳定的预应力结构，从而完成和达到石材的紧固效果。由于预应力紧固组件的使用，石材紧固安装的牢固度、稳定度、安全度和便利度也大大加强。

[0065] 本发明的目的是解决目前干挂石材技术的不足，提供一种对弹性材料预应力动态产生过程的激发和控制，形成稳定的预应力结构，并可在安装过程中进行三维调节从而大幅度提高石材安装精确度的石材安装结构。本发明建立的石材安装结构，能够大大增强被安装石材的安装的牢固度、精准性、安全度、便捷性和易换性。

[0066] 为解决上述技术问题，本发明实现了一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，所述安装结构还包括多个相互独立的安装单元，所述石材通过所述安装单元调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。

[0067] 本发明的进一步改进在于，所述安装单元包括压迫组件、紧固组件以及被紧固组件；

[0068] 所述被紧固组件位置可调节地固定于所述建筑主体上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述石材上；

[0069] 或者，所述被紧固组件位置可调节地固定于所述石材上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述建筑主体上；

[0070] 通过所述压迫组件与被紧固组件的配合压迫所述紧固组件生成预应力进而紧固所述被紧固组件，其中：

[0071] 所述紧固组件包括两个对称夹持于所述被紧固物体两侧的弓形臂，两弓形臂之间夹设形成一围合空间，所述弓形臂包括一第一力臂与一连接所述第一力臂的第二力臂，所述第一力臂与所述第二力臂的连接处形成一滑移端，所述第一力臂于远离所述第二力臂的一侧形成一受压端，所述第二力臂于远离所述第一力臂的一侧形成一紧固端，所述第一力臂的受压端接受所述压迫组件的压迫并配合所述被紧固物体驱使所述第一力臂与第二力臂生成预应力。

[0072] 本发明的进一步改进在于，上述压迫组件包括一石材连接板和一压力块；所述石材连接板紧固于所述石材且置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述石材连接板；所述压力块设置于所述第一力臂的第二侧，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力块；

[0073] 所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；

[0074] 紧固所述石材连接板与所述压力块，所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述石材连接板方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述石材连接板的表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

[0075] 本发明的进一步改进在于，上述被紧固组件的底板上形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓紧固于所述建筑主体连接件上，且所述被紧固组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

[0076] 所述弓形臂的两紧固端通过所述围合空间在所述翼板两侧面进行一第二方向和一第三方向的位置调整。

[0077] 本发明的进一步改进在于，通过一螺栓紧固所述石材连接板的第一端与所述压力块，所述石材连接板的第二端开设有复数个槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材上。

[0078] 本发明的进一步改进在于，所述压迫组件包括一压力块以及一建筑主体连接件，所述压力块的中部两侧向内凹陷形成与所述紧固组件两弓形臂内侧配合的压力部；所述压力块的压力部夹设于所述两弓形臂之间，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力部，且所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述建筑主体连接件的表面，所述压力块的两端紧固于所述建筑主体连接件；

[0079] 所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板固定于所述石材上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；

[0080] 紧固所述压力块与所述建筑主体连接件，所述压力部压迫所述弓形臂的两受压端向所述建筑主体连接件方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述建筑主体连接件表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

[0081] 本发明的进一步改进在于，上述压力块的两端分别开设有一槽型孔并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓紧固于所述建筑主体连接件，且所述压迫组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

[0082] 所述翼板在所述弓形臂的两紧固端之间通过所述围合空间进行一第二方向与一第三方向的位置调整。

[0083] 本发明的进一步改进在于，所述底板的第一端弯折形成一限位部，所述石材的侧面形成与所述限位部配合的限位槽，所述限位部卡合于所述限位槽内，上述底板的第二端形成一槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材。

[0084] 本发明的进一步改进在于，上述压迫组件包括一箱体和一压力块，所述箱体包括一第一侧板、一第二侧板和分别连接于所述第一侧板和第二侧板端部的顶板和底板，所述箱体内部中空形成有一滑移空间；第一侧板的两侧分别向外延伸形成两连接部，所述箱体通过所述连接部紧固于所述石材上；所述箱体设置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述箱体的表面所述箱体第一侧板开设有一第一通孔，所述箱体第二侧板开设有一第二通孔；一第一锲形块，通过所述第一通孔穿设于所述第一侧板，所述第一锲形块的第一侧形成一第一斜面，且所述第一锲形块第二侧侧面形成有一与所述第一斜面贯通的螺孔；以及一第二锲形块，滑设于所述滑移空间内，所述第二锲形块的第一侧侧面配合所述第一斜面形成有一第二斜面，所述第二斜面形成有一贯穿所述第二锲形块的长槽，所述第二锲形块的顶面结合有一推进螺栓；所述箱体顶面开设有一第三通孔，所述推进螺栓通过所述第三通孔伸出所述箱体外；

[0085] 所述压力块的第一侧面结合有一紧固螺栓，所述紧固螺栓贯穿所述第二通孔与所述长槽，并配合所述第一锲形块的螺孔将所述压力块紧固于所述第一锲形块，推进螺栓驱动所述第二锲形块推抵所述第一锲形块位移，进而带动所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述箱体方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述箱体第二侧板外表面发生相互远离的位移；

[0086] 所述被紧固组件包括一背板和一形成于所述背板的翼板，所述背板通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面，且所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。

[0087] 本发明的进一步改进在于，上述第一通孔与所述第二通孔为槽型孔，所述紧固螺栓通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；所述翼板通过所述围合空间进行所述第一方向与一第三方向的位置调整。

[0088] 本发明的进一步改进在于，上述背板在所述翼板左右两侧分别形成一槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述建筑主体连接件上。

[0089] 本发明的进一步改进在于，上述箱体的连接部上开设有槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材上。

[0090] 本发明的进一步改进在于，上述压迫组件包括一第一石材连接件、两压力块和一压板；所述第一石材连接件包括一第一背板和一顶板并通过所述第一背板紧固于一下部石材，所述顶板置于一第一所述紧固组件的第一力臂的第一侧，所述第一紧固组件的弓形臂的两滑移端抵靠于所述顶板下表面；一第一所述压力块设置于所述第一力臂的第二侧，所述第一紧固组件的弓形臂的两受压端抵靠于所述第一压力块；所述压板置于一第二所述紧固组件的第一力臂的第一侧，所述第二紧固组件的弓形臂的两滑移端抵靠于所述压板；一第二所述压力块设置于所述第二紧固组件的第一力臂的第二侧，所述第二紧固组件的弓形臂的两受压端抵靠于所述第二压力块；

[0091] 所述被紧固组件包括一第一翼板和一第二石材连接件；所述第二石材连接件包括一第二背板和一形成于所述背板的第二翼板，所述第二石材连接件通过所述第二背板固定于一上部所述石材上；所述第一紧固组件的弓形臂的两紧固端抵靠所述第一翼板两侧面，所述第二紧固组件的弓形臂的两紧固端抵靠所述第二翼板两侧面；

[0092] 所述第一翼板和所述压板形成于一箱梁体，所述箱梁体通过一建筑主体连接件紧固于所述建筑主体上；

[0093] 紧固所述顶板与所述第一压力块，所述第一压力块压迫所述第一紧固组件的弓形臂的两受压端向所述顶板方向位移，所述第一紧固组件的弓形臂的两滑移端于所述顶板的下表面发生相互远离的位移，所述第一紧固组件弓形臂的两紧固端受到所述第一翼板的限位，从而驱使所述第一紧固组件的第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述第一翼板；

[0094] 紧固所述压板与所述第二压力块，所述第二压力块压迫所述第二紧固组件的弓形臂的两受压端向所述压板方向位移，所述第二紧固组件的弓形臂的两滑移端于所述压板的表面发生相互远离的位移，所述第二紧固组件弓形臂的两紧固端受到所述第二翼板的限位，从而驱使所述第二紧固组件的第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述第二翼板。

[0095] 本发明的进一步改进在于，上述顶板的第一端形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓与所述第一压力块紧固，且所述第一压力块和所述第一紧固组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；

[0096] 所述第一紧固组件的弓形臂的两紧固端通过所述围合空间在所述第一翼板两侧面进行一第二方向和一第三方向的位置调整；

[0097] 所述压板形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓与所述第二压力块紧固，且所述第二压力块和所述第二紧固组件通过所述压板的槽型孔沿所述第一方向进行位置调整；

[0098] 所述第二翼板通过所述围合空间在所述第二紧固组件的弓形臂的两紧固端间进行一第二方向和一第三方向的位置调整。

[0099] 本发明的进一步改进在于，上述顶板的第二端弯折形成一第一限位板，所述下部石材顶部形成与所述第一限位板配合的一第一限位槽，所述第一限位板卡合于所述第一限位槽中；

[0100] 所述第二背板的底端弯折形成一第二限位板，所述上部石材底部形成与所述第二限位板配合的一第二限位槽，所述第二限位板卡合于所述第二限位槽中。

[0101] 本发明的进一步改进在于，上述第一背板和所述第二背板都开设有槽型孔，且所述第一石材连接件和所述第二石材连接件分别通过穿设于所述槽型孔中的螺栓固定于所述下部石材和上部石材上。

[0102] 本发明的进一步改进在于，所述建筑主体连接件为一T型结构，包括一竖板、一横板以及一起支撑作用的斜板，所述斜板分别连接于所述竖板与所述横板；所述横板上设有槽型孔，通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述箱梁体；所述竖板上设有复数个槽型孔，通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述建筑主体上。

[0103] 本发明的进一步改进在于，所述建筑主体连接件为一U型件，且U型件的两侧板于顶端处分别向外延伸形成有连接板，所述连接板上设有槽型孔并通过穿设于所述槽型孔的螺栓紧固于所述建筑主体上；所述U型件的两侧板内侧夹设形成一操作空间。

[0104] 本发明的进一步改进在于，上述弓形臂的受压端之间通过一弧形变形区连接。

[0105] 本发明的进一步改进在于，上述弓形臂的滑移端成圆弧面或斜面。

[0106] 本发明的进一步改进在于，上述第二力臂的厚度自所述滑移端至所述紧固端形成一由厚至薄的渐变。

[0107] 本发明的进一步改进在于，上述弓形臂的紧固端设有一压片，且所述压片与所述第二力臂的连接区域向内凹陷形成一压片位置调节区。

[0108] 本发明的进一步改进在于，上述弓形臂的受压端延伸形成有一旋转定位棱，所述压迫组件对应所述旋转定位棱形成有旋转定位槽。

[0109] 本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

[0110] 在本发明的紧固组件中，压迫组件配合被紧固组件一起压迫紧固组件生成预应力，被紧固组件成为了生成预应力的一主控制件，紧固组件选用的是弹性材料，其在外力作用下，材料内部即形成稳定的预应力并储存起来，与被紧固组件、压迫组件一起组成稳定的预应力和预应力特征的紧固体系，其有益效果包括但不限于：

[0111] 1.预应力结构受到外界影响时，其敏感性的缓冲作用也是相当明显的。比如，当被紧固物体或其他部件突然受到环境温度影响，由于材料本身的热冲击性能差而产生分布不均的内应力时；在安装过程中以及使用过程中，由于可能受到的外力撞击而产生分布不均的内应力时；因设计要求，在石材上安装多组紧固单元时，其内部也可能发生应力局部集中。此时整个预应力紧固单元都可以通过弹性材料的形变大小来调节相应的预应力大小，以此对可能发生的不均衡内应力进行缓冲，从而很好地起到对石材乃至整个结构的保护作用。

[0112] 2.在对石材的安装位置调整到位后，直到实施最终紧固的过程中，石材乃至整个紧固单元本身是不移动的，而是通过压迫组件中的螺栓旋转，压迫紧固组件产生形变而实施紧固。这样无疑避免了石材内应力的产生，保持了预应力结构的稳定。目前普遍采用的此类紧固方式大多是靠五金等手段直接紧固，过程中被安装物无一例外都会产生位移，而这又是被安装物产生不均衡内应力的一大诱因。

[0113] 3.本发明在整个预应力紧固的实施过程中，都不会产生由于紧固对石材造成不规则的压迫和表面形变，避免了由于各构件的误差、安装载体的误差、石材本身的误差，以及上述紧固过程产生的工件位移等因素，而必然导致的石材既有的平整度和自身均衡的内应力的破坏，大大增强了整个石材紧固系统的安全性和抵抗外力的能力。

[0114] 4.另外，本发明在整个预应力紧固的实施过程中，都是通过拧紧相关螺栓来压迫被紧固组件进而使紧固组件产生预应力，在具体操作时，通过前期的设计模块中对各个组件原材料的选择及几何形状的设计，后期工人只需将相关螺栓拧紧到位即可得到预设的紧固力，无须受到操作力度等不确定因素的影响，大大降低操作条件和技术要求。

[0115] 本发明技术干挂石材的安全性是通过合理的紧固结构，满足石材天然属性的适配安装结构、重力承载结构、三维调节结构及现场施工的适应性结构等技术环节来保障的。

[0116] 本发明安装与紧固的过程完全不依赖石材专用胶，故可忽略其使用的种种限制，当然石材专用胶仍可作为辅助粘合剂在石材组件工厂加工时选择使用。

[0117] 本发明在干挂石材安装时，对石材的三维调节是在未紧固状态下的自由放置式的调节，完全不受任何限制；且对三维调节空间的设置，完全可以覆盖通常标准工件的制造误差以及通常标准施工形成的构件误差。

[0118] 本发明石材是在三维调节完全到位后，最后实施单点、独立预应力紧固的，紧固的过程石材的位置不再变动，所以不仅在安装时不会令石材产生多余的内应力，而且安装后对石材可能受到的外力能起到一定的缓冲作用。

[0119] 本发明在对现有技术的安全性与便捷性有质的改进的基础上，还可大幅减少型材等材料的使用，及材料成本的节约；另外，操作技术条件的降低与全过程可控，有效避免返工及材料的报废等，更是对时间缩短及人工成本节约的显著贡献。

附图说明

[0120] 图1为本发明第一较佳实施例石材安装结构侧视图；

[0121] 图2为本发明第一较佳实施例石材安装结构俯视图；

[0122] 图3为本发明第一较佳实施例石材安装结构安装单元紧固平面示意图；

[0123] 图4为本发明第一较佳实施例石材安装结构立体示意图；

[0124] 图5为图4的分解图；

[0125] 图6为图4中紧固组件立体示意图；

[0126] 图7为图4中紧固组件平面示意图；

[0127] 图8为图4中安装单元结构立体示意图；

[0128] 图9为图8的分解图；

[0129] 图10为图4中压力块立体示意图；

[0130] 图11为图4中建筑主体连接件立体示意图；

[0131] 图12为图7中紧固组件的弧形变形区受压变形示意图；

[0132] 图13为本发明第一较佳实施例预应力结构组件紧固过程原理示意图；

[0133] 图14为本发明第二较佳实施例石材安装结构侧视图；

[0134] 图15为本发明第二较佳实施例石材安装结构俯视图；

[0135] 图16为本发明第二较佳实施例石材安装结构安装单元紧固平面示意图；

[0136] 图17为本发明第二较佳实施例石材安装结构立体示意图；

[0137] 图18为图17的分解图；

[0138] 图19为图17中压力块立体示意图；

[0139] 图20为图17中安装单元结构示意图；

[0140] 图21为图20的分解图；

[0141] 图22为图17中的石材连接件立体示意图；

[0142] 图23为图17中的石材立体示意图；

[0143] 图24为图17中石材连接件与石材的连接结构示意图；

[0144] 图25为图24的分解图；

[0145] 图26为本发明第三较佳实施例石材安装结构侧视图；

[0146] 图27为本发明第三较佳实施例石材安装结构俯视图；

[0147] 图28为本发明第三较佳实施例石材安装结构安装单元紧固平面示意图；

[0148] 图29为本发明第三较佳实施例石材安装结构立体示意图；

[0149] 图30为图29的分解图；

[0150] 图31为图29中箱体立体示意图；

[0151] 图32为图29中压力块立体示意图；

[0152] 图33为图29中安装单元结构示意图；

[0153] 图34为图29中建筑主体连接件立体示意图；

[0154] 图35为本发明第四较佳实施例石材安装结构侧视图；

[0155] 图36为本发明第四较佳实施例石材安装结构俯视图；

[0156] 图37为本发明第四较佳实施例石材安装结构安装单元紧固平面示意图；

[0157] 图38为本发明第四较佳实施例石材安装结构立体示意图；

[0158] 图39为图38的分解图；

[0159] 图40为图38中箱梁体立体示意图；

[0160] 图41为图38中下部石材与石材连接件的连接结构示意图；

[0161] 图42为图41的分解图；

[0162] 图43为图38中上部石材与石材连接件的连接结构示意图；

[0163] 图44为图43的分解图；

[0164] 图45为图38中建筑主体连接件立体示意图。

具体实施方式

[0165] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0166] 参阅图1-图5所示，在本发明的第一较佳实施例中，本发明的石材安装结构包括建筑主体3以及安装于建筑主体3上的石材2，安装结构还包括多个相互独立的安装单元1，安装单元1包括压迫组件122、紧固组件121以及被紧固组件123；

[0167] 被紧固组件123包括底板1231以及生成于底板1231上的翼板1232，底板1231通过建筑主体连接件11与建筑主体3连接，且底板1231上开设有槽型孔，被紧固组件123可通过底板1231上的槽型孔在建筑主体连接件11上沿一第一方向位置进行调节；

[0168] 请配合图11所示，在本实施例中建筑主体连接件11为U型件，且U型件两侧板向外延伸形成有连接板111，连接板111上开设有槽型孔并通过穿设于槽型孔的螺栓将建筑主体连接件11固定与建筑主体3上，U型件内侧形成操作空间112。

[0169] 请参阅图4-图9所示，为便于描述现在该实施例中作以下定义：以石材2的厚度方向作为X轴方向，以石材2的水平安装方向作为Y轴方向，以石材2的垂直安装方向作为Z轴方向，且X轴垂直于所述Y轴，Z轴垂直于X轴与Y轴构成的平面；其中：

[0170] 请配合图6-图7所示，紧固组件121包括两个对称夹持于被紧固物体两侧的弓形臂，其材料应选用具有相当强度，同时兼具一定弹性与韧性的材料，如金属、工程塑料、高分子材料等；两弓形臂之间夹设形成一围合空间1210，弓形臂包括一第一力臂1211与一连接第一力臂1211的第二力臂1212，第一力臂与第二力臂的连接处形成一滑移端1213，该滑移端1213成圆弧面或斜面可以在保证在滑移过程中产生的阻力更小；第一力臂1211于远离第二力臂1212的一侧形成一受压端1214，该受压端1214向下延伸形成有一旋转定位棱1216；第二力臂1212于远离第一力臂1211的一侧形成一紧固端1215，紧固端1215上结合有一压片1217，压片1217的表面设有与翼板1232的表面配合的倒齿纹；且第二力臂1212与压片1217的连接区域向内凹陷形成一压片位置调节区1218，通过该压片位置调节区
1218可在紧固过程中实现压片1217微小的自身位置调节，以使其更平整地贴附翼板1232；
第一力臂1211的受压端1214接受压迫组件122的压迫并配合被紧固组件123驱使第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力。在本实施例中第一力臂1211为一短直臂，第二力臂
1212为一弧形臂，且第二力臂1212的厚度自滑移端1213至紧固端1215形成一由厚至薄的渐变，该种结构可以保证整个弧形臂充分和均匀形变，不易折断；进一步的，两弓形臂在两受压端1214之间通过设置一弧形变形区1219进行连接，当第一力臂1211的受压端1214受压时，弧形变形区1219自弧形被压迫成为直线型，弧形变形区1219的受压变形过程请参阅图12；弧形变形区1219的设计保证了紧固组件121具有一定的延展空间；紧固组件121于两受压端1214及弧形变形区1219相互结合的区域沿X轴方向贯穿设有一通孔。

[0171] 配合图4～图5、图8～图10所示，压迫组件122包括一石材连接板1222和一压力块1221；石材连接板1222紧固于石材2且置于第一力臂1211的第一侧，弓形臂的两滑移端1213抵靠于石材连接板1222；压力块1221设置于第一力臂1211的第二侧，弓形臂的两受压端1214抵靠于压力块1221；石材连接板1222两侧设有加强翼板，截面呈U型；压力块1221的中部设有一X轴方向贯穿的螺栓孔，同时压力块1221的上表面中部沿Z轴方向配合旋转定位棱1216设置了两条通长的旋转定位槽12211，该旋转定位槽12211的半径等于或略大于旋转定位棱1216的半径，这样当整个紧固组件121在实施紧固过程中，旋转定位棱1216可以有效地在旋转定位槽12211内定位与进行转动，两滑移端1213才会在石材连接板1222的表面仅沿Y轴方向位移。

[0172] 被紧固组件123包括一底板1231和一形成于底板1231的翼板1232，翼板1232表面与压片1217表面的倒齿纹配合，底板1231紧固于建筑主体连接件11上；弓形臂的两紧固端1215抵靠于翼板1232两侧面。

[0173] 紧固石材连接板1222与压力块1221，压力块1221压迫弓形臂的两受压端1214向石材连接板1222方向位移，弓形臂的两滑移端1213于石材连接板1222的第二侧表面发生相互远离的位移，弓形臂的两紧固端1215受到翼板1232的限位，从而驱使第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力紧固翼板1232。下面配合图13来进一步说明整个紧固过程的工作原理，弓形臂的两受压端1214在压力块1221的压迫作用下沿X轴方向位移，通过旋转定位棱1216与旋转定位槽12211的配合保证了受压端1214在移动过程中不发生Y、Z轴方向上的偏移，两个弓形臂受压端1214之间的距离在紧固过程中是可控不变的，同时两滑移端1213抵靠于石材连接板1222沿Y轴方向发生相互远离的位移，而两紧固端1215沿Y轴方向发生相互靠近的位移直至抵靠于翼板1232的侧面，因此两紧固端1215的压片1217间的距离也是可控的，其在翼板1232上的紧固位置点也是可控的；进一步通过压力块1221压迫两受压端1214沿X轴方向上位移，进而驱使两滑移端1213沿Y轴方向继续远离，而两紧固端1215此时抵靠于翼板1232的侧面并由此受到限位，第一力臂1211及第二力臂1212由此发生形变并生成预应力，至此安装单元1达到紧固状态，翼板1232获得紧固。同样的，当预应力需要解除时，只要将螺栓松开，弓形臂的形变会恢复到之前未紧固状态，此时预应力自动消失，整个紧固系统模块的部件都是可逆的、无损耗的和再次重复使用的，不仅节约了成本，同时也非常环保。

[0174] 被紧固组件123底板1231上形成两槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓固定于建筑主体连接件11上，且被紧固组件123通过槽型孔沿Y方向进行位置调整；

[0175] 弓形臂的两紧固端1215通过围合空间1210在翼板1232两侧面进行X方向和Z方向的位置调整。

[0176] 本实施例在装配石材2时，首先将多个建筑主体连接件11分别固定于建筑主体3上，然后分别确定各个建筑主体连接件11在建筑主体3上的位置，根据该预设安装位置在建筑主体连接件11定位被紧固组件123，被紧固组件123通过槽型孔进行Y轴方向的调节至预设位置后固定；石材2与石材连接板1222的制作与安装均可在工厂内完成，先在加工好的石材背面根据设计要求设置锚孔，将锚栓与石材2实施锚固，然后通过锚栓和螺帽将石材连接板1222与石材2实施紧固；在紧固之前，可对石材连接板1222进行Y轴方向的调整，一方面可以调节两组锚栓存在的误差，更重要的是保证石材连接板1222突出石材2的宽度必须满足设计要求，将石材2设置于预设安装位置，之后将压力块1221抵靠第一力臂1211内侧并将两紧固端1215搁置于被紧固组件123的翼板1232的两侧；在保证石材2不移动的基础上，通过螺栓预紧固石材连接板1222与压力块1221，压力块1221压迫弓形臂的两受压端1214向石材连接板1222方向位移，弓形臂的两滑移端1213于石材连接板1222的表面发生相互远离的位移，弓形臂的两紧固端1215受到翼板1232的限位，从而驱使第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力预紧固翼板1232；同时弓形臂的两紧固端1215通过围合空间1210在翼板1232两侧面进行X轴方向和Z轴方向的位置调整后完全紧固，实现石材2在预设安装位置的精确固定。

[0177] 在翼板1232与石材2和紧固组件121的安装过程中，翼板1232将起到关键作用：首先整个安装系统的坐标系原点设置在它的重心处，所有构配件的定位或尺寸将据此进行设计，即实现多个安装单元1之间的位置界定功能；在与紧固组件121组合安装时，翼板
1232将作为主控制件参与预应力紧固的过程，同时通过翼板1232在紧固组件121的围合空间1210中的相对位移，可实现石材X轴与Z轴方向的调整，即实现多个安装单元1的独立三维调节功能；最后安装完成，石材2的重力荷载也是通过翼板1232转移至各个安装单元
1，实现了多个安装单元1的承载与紧固功能。

[0178] 参阅图14-图19所示，在本发明的第二较佳实施例中，其主要结构与第一实施例相同，区别在于：压迫组件122由压力块1221与建筑主体连接件11组成，压力块1221呈工字型，中部两侧向内凹陷形成与紧固组件121两弓形臂内侧配合的压力部1223；压力块1221的压力部1223夹设于两弓形臂之间，弓形臂的两受压端1214抵靠于压力部1223，且弓形臂的两滑移端1213抵靠于建筑主体连接件11的表面，压力块1221的两端固定于建筑主体连接件11上；

[0179] 请参阅图20-图25所示，被紧固组件123包括一底板1231和一形成于底板1231的翼板1232，翼板1232表面与压片1217表面设有的倒齿纹配合，底板1231的第一端弯折形成一L形的限位部1233，石材2的侧面形成与限位部1233配合的限位槽21，限位部1233卡合于限位槽21内，底板1231的第二端固定于石材2上；弓形臂的两紧固端1215抵靠于翼板1232两侧面；底板1231的第二端形成一槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓固定于石材2上。

[0180] 被紧固组件123和石材2在工厂内组装，需在限位槽21内填充石材专用胶，以辅助螺栓对被紧固组件123与石材2实施紧固。在后续紧固过程中，翼板1232将代表紧固后的被紧固组件123和石材2作为主控制件参与整个预应力紧固。

[0181] 紧固压力块1221与建筑主体连接件11，压力部1223压迫弓形臂的两受压端1214向建筑主体连接件11方向位移，弓形臂的两滑移端1213于建筑主体连接件11表面发生相互远离的位移，弓形臂的两紧固端1215受到翼板1232的限位，从而驱使第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力紧固翼板1232。

[0182] 压力块1221的两端分别开设有一槽型孔并通过穿设于槽型孔内的螺栓紧固于建筑主体连接件11上，且压力块122通过槽型孔沿X轴方向进行位置调整；翼板1232在弓形臂的两紧固端1215之间通过围合空间进行Y轴方向与Z轴方向的位置调整。

[0183] 参阅图26-34所示，在本发明的第三较佳实施例中，其主要结构与第一、二实施例相同，区别在于：压迫组件122包括一箱体1224和一压力块1221，箱体1224包括一第一侧板12241、一第二侧板12242和分别连接于第一侧板12241和第二侧板12242端部的顶板12243和底板12244，箱体内部中空形成有一滑移空间；第一侧板12241的两侧分别向外延伸形成两连接部12245，箱体1224的连接部12245上开设有槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓固定于石材2上；箱体1224设置于第一力臂1211的第一侧，弓形臂的两滑移端
1213抵靠于箱体1224表面，箱体1224第一侧板12241开设有一第一通孔，箱体第二侧板
12242开设有一第二通孔；一第一锲形块1225，通过第一通孔穿设于第一侧板12241，第一锲形块1225第一侧形成一第一斜面，且第一锲形块1225第二侧侧面形成有一与第一斜面贯通的螺孔；以及一第二锲形块1226，滑设于滑移空间内，第二锲形块1226的第一侧侧面配合第一斜面形成有一第二斜面，第二斜面形成有一贯穿第二锲形块1226的长槽，第二锲形块1226顶面结合有一推进螺栓1227；箱体1224顶面开设有一第三通孔，推进螺栓1227通过第三通孔伸出箱体1224外；

[0184] 压力块1221的第一侧面结合有一紧固螺栓12212，紧固螺栓12212贯穿第二通孔与长槽，并配合第一锲形块1225的螺孔将压力块1221紧固于第一锲形块1225，推进螺栓1227驱动第二锲形块1226推抵第一锲形块1225位移，进而带动压力块1221压迫弓形臂的两受压端1214向箱体1224方向位移，弓形臂的两滑移端1213于箱体1224第二侧板12242外表面发生相互远离的位移；

[0185] 弓形臂的两紧固端1215抵靠于翼板1232两侧面，且弓形臂的两紧固端1215受到翼板1232的限位，从而驱使第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力紧固翼板1232。

[0186] 其中，第一通孔与第二通孔为槽型孔，紧固螺栓通过槽型孔沿X轴方向进行位置调整；翼板1232在弓形臂的两紧固端1215之间通过围合空间进行Y轴方向与Z轴方向的位置调整。

[0187] 被紧固组件123的翼板1232左右两侧的底板1231上分别形成一槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓固定于建筑主体连接件11上。

[0188] 请参阅图26-图33，安装石材2时，首先将紧固组件121置于箱体1224第二侧板12242外侧，弓形臂的两滑移端1213抵靠于第二侧板12242的外表面，将压力块1221置于第一力臂1211的内侧，弓形臂的两受压端1214抵靠于压力块1221的上表面，将第一锲形块1225穿设于第一通孔中，在滑移空间中调整第二锲形块1226的位置使第一斜面与第二斜面相互抵靠，且第一通孔、长槽以及第二通孔同轴，使螺栓贯穿紧固组件121、第二通孔、长槽与第一通孔，并配合第一锲形块1225的螺孔将压力块1221紧固于第一锲形块1225；
第二锲形块1226的顶面结合有一推进螺栓1227且推进螺栓1227通过第三通孔伸出箱体
1224外；然后将石材2移动至紧固组件121附近，翼板1232自紧固端1215之间伸入围合空间1210中，此时翼板1232可通过该围合空间1210进行Y轴方向与Z轴方向的位置调整，待翼板1232的位置完全调整到位后，拧紧推进螺栓1227，驱动第二锲形块1226推抵第一锲形块1225沿Y轴方向向内位移，此时翼板1232与被紧固组件123本身的位置不再移动，即石材2与多个安装单元1之间也不再发生相对位移；进而继续拧紧推进螺栓1227紧固压力块1221与紧固组件121，直至两弓形臂对翼板1232形成夹持力至最终完成系统紧固。

[0189] 参阅图35-图45所示，在本发明的第四较佳实施例中，其主要结构与第一、二、三实施例相同，区别在于：压迫组件122包括一第一石材连接件120、第一压力块1221、第二压力块1221’以及一压板1241；第一石材连接件120包括一第一背板1201和一顶板1202并通过第一背板1201紧固于一下部石材2，顶板1202置于一第一紧固组件121的第一力臂1211的第一侧，第一紧固组件121的弓形臂的两滑移端1213抵靠于顶板1202下表面；一第一压力块1221设置于第一紧固组件121第一力臂1211的第二侧，第一紧固组件121的弓形臂的两受压端1214抵靠于第一压力块1221；压板1241置于一第二紧固组件121’的第一力臂1211的第一侧，第二紧固组件121’的弓形臂的两滑移端1213抵靠于压板1241；
一第二压力块1221’设置于第二紧固组件121’的第一力臂1211的第二侧，第二紧固组件
121’的弓形臂的两受压端1214抵靠于第二压力块1221’；

[0190] 被紧固组件123包括一第一翼板1232和一第二石材连接件120’；第二石材连接件120’包括一第二背板1201’和一形成于背板的第二翼板1232’，第二石材连接件120’通过第二背板1201’固定于一上部石材2’上；第一紧固组件121的弓形臂的两紧固端1215抵靠第一翼板1232两侧面，第二紧固组件121’的弓形臂的两紧固端1215抵靠第二翼板1232’两侧面；

[0191] 第一翼板1232和压板1241形成于一箱梁体124，箱梁体124通过建筑主体连接件11与建筑主体3连接，请配合图45所示，在本实施例中建筑主体连接件11为T型件，T型件两侧向外延伸形成连接板111，连接板111上开设有槽型孔，通过穿设于连接板111上的槽型孔内的螺栓将建筑主体连接件11固定于建筑主体3上；

[0192] 紧固顶板1202与第一压力块1221，第一压力块1221压迫第一紧固组件121的弓形臂的两受压端1214向顶板1202方向位移，第一紧固组件121的弓形臂的两滑移端1213于顶板1202的下表面发生相互远离的位移，第一紧固组件121弓形臂的两紧固端1215受到第一翼板1232的限位，从而驱使第一紧固组件121的第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力紧固第一翼板1232；

[0193] 紧固压板1241与第二压力块1221’，第二压力块1221’压迫第二紧固组件121’的弓形臂的两受压端1214向压板1241方向位移，第二紧固组件121’的弓形臂的两滑移端1213于压板1241的表面发生相互远离的位移，第二紧固组件121’弓形臂的两紧固端1215受到第二翼板1232’的限位，从而驱使第二紧固组件121’的第一力臂1211与第二力臂1212生成预应力紧固第二翼板1232’。

[0194] 顶板1202的第一端形成槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓与第一压力块1221紧固，且第一压力块1221和第一紧固组件121通过槽型孔沿X轴方向进行位置调整；

[0195] 第一紧固组件121的弓形臂的两紧固端1215通过围合空间1210在第一翼板1232两侧面进行Y轴方向和Z轴方向的位置调整；

[0196] 压板1241形成槽型孔，并通过穿设于槽型孔内的螺栓与第二压力块1221’紧固，且第二压力块1221’和第二紧固组件121’通过压板1241的槽型孔沿X轴方向进行位置调整；

[0197] 第二翼板1232’通过围合空间1210在第二紧固组件121’的弓形臂的两紧固端1215间进行Y轴方向和Z轴方向的位置调整；

[0198] 顶板1202的第二端弯折形成一第一限位板1203，下部石材2顶部形成与第一限位板1203配合的一第一限位槽21，第一限位板1203卡合于第一限位槽21中；

[0199] 第二背板1201’的底端弯折形成一第二限位板1203’，上部石材2’底部形成与第二限位板1203’配合的一第二限位槽21’，第二限位板1203’卡合于第二限位槽21’中。

[0200] 第一背板1201和第二背板1201’都开设有槽型孔，且第一石材连接件120和第二石材连接件120’分别通过穿设于槽型孔中的螺栓固定于下部石材2和上部石材2’上。

[0201] 以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。