專利名稱：組合式擋土墻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種擋土墻，尤其涉及一種組合式擋土墻系統(tǒng)，它包括用于將加固構(gòu)件與擋土墻連接的阻擋裝置。
背景技術(shù)：
組合式擋土墻通常包括多層模塊單元(砌塊)。具有代表性地，這些砌塊是由混凝土制成的。典型地，這些砌塊是干壘的(即不使用灰漿或水泥漿)，而包括一個(gè)或多個(gè)特征，這些特征使其能適于正確地使相鄰的砌塊和/或?qū)酉嗷ザㄎ?，以及適于提供層與層之間的剪切力的抗力。砌塊典型的重量在每單元10到150磅的范圍間。組合式擋土墻通常用于建筑和工地開拓等應(yīng)用。這種墻會受到墻后的土所施加的高負(fù)載的作用。這些負(fù)載會受到土壤的特性、水的存在、溫度和收縮作用、地震荷載及其它因素的影響。為了應(yīng)付這些負(fù)載，組合式擋土墻系統(tǒng)常常包括一層或多層土壤加固材料，這些材料在砌塊的各層之間向后延伸至砌塊后面的土壤中。典型的加固材料為地質(zhì)格(geogrid)或地質(zhì)纖維(geofabric)形的。當(dāng)加固織物由紡織的、無紡織的或針織的聚合物纖維或塑料構(gòu)成時(shí)，地質(zhì)格常被構(gòu)造成格子狀的排列，且由聚合物纖維或經(jīng)過加工的(例如美國專利No.4,374,798中所描述的經(jīng)過沖壓與拉伸的)塑料片材構(gòu)成。典型的，這些加固構(gòu)件從墻壁向后延伸且進(jìn)入土壤中以使土壤穩(wěn)固而不會移動，由此產(chǎn)生更加穩(wěn)固的土塊，它產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固的擋土墻。在其它實(shí)例中，加固構(gòu)件包括回接(tie-back)桿，它與墻體連接并類似地向土壤中延伸。
盡管目前已經(jīng)開發(fā)了若干種不同形式的加固構(gòu)件，但與在擋土墻系統(tǒng)中加固構(gòu)件與表面砌塊的連接有關(guān)的改進(jìn)還留有余地。如通常建議，砌塊/格子的連接越有效，在擋土墻系統(tǒng)中所需要的格子的層數(shù)則越小。加固格子的成本可能是墻體系統(tǒng)的成本的很大的一部分，故希望砌塊/格子連接的效率要高。
許多組合式擋土墻系統(tǒng)主要依靠磨擦力來保持砌塊的相鄰層之間的加固材料。這些系統(tǒng)還可以包括定位銷或者一體式定位器/剪力阻力特性，這些特性將砌塊/格子連接增強(qiáng)到不同的程度。這些系統(tǒng)的實(shí)例包括如美國專利Nos.4,914,876、5,709,062以及5,827,015中所描述的那些。然而，由于在這些系統(tǒng)中可產(chǎn)生的砌塊/格子保持力一般要比加固材料自身能經(jīng)受的抗張力小，這些系統(tǒng)不能利用普通的加固材料的全部抗張強(qiáng)度。
組合式擋土墻系統(tǒng)較之其它類型的擋土墻的眾多優(yōu)點(diǎn)之一是它們的靈活性。它們通常不需要完善的地基，而它們可以在陸地上不同的沉積物或例如有凍脹作用發(fā)生處有良好的表現(xiàn)。雖然如此，這些類型的情況還是可能導(dǎo)致在主要依靠砌塊與格子的磨擦連接的系統(tǒng)中經(jīng)過墻體的砌塊/格子連接的差異。
在提高格子/砌塊連接的效率嘗試中，開發(fā)出了若干擋土墻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將加固構(gòu)件與砌塊機(jī)械連接。在一些這樣的系統(tǒng)中，耙形的連接桿被橫向地定位在相鄰的層疊的砌塊之間的接觸區(qū)域的中心內(nèi)，而連接桿的尖端延伸通過設(shè)置在地質(zhì)格中的伸長的孔以使其保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥小Ｃ绹鴮＠鸑os.5,607,262(圖1-7)、5,417,523以及5,540,525示出了此種類型的實(shí)例。這些系統(tǒng)只有在所使用的地質(zhì)格為這樣一種結(jié)構(gòu)，即與連接件尖端配合的橫向構(gòu)件將抵抗由土壤施加在格子上的張力時(shí)是有效的。目前僅有一些這樣的格子可使用，因此，當(dāng)使用此種連接系統(tǒng)時(shí)，墻體的建造者與承包人只能選擇有限的幾家加固構(gòu)件生產(chǎn)商的地質(zhì)格產(chǎn)品。這些系統(tǒng)還依靠與格子材料中的孔對齊且與格子橫向構(gòu)件接觸的耙形連接件的尖端。如果連接件的尖端不與格子孔排在一起，安裝就成了問題。在格子生產(chǎn)過程中的多樣性意味著在這種類型格子中的孔通常是不規(guī)則的。這個(gè)問題的一種解決方式是使用僅與一些格子孔配合的短的連接件耙，而不是使用在橫向排列的格子層中的所有孔配合的長連接件。這種方案解決了安裝問題，但可能會使連接機(jī)構(gòu)的效率降低，導(dǎo)致的結(jié)果是不能完全利用所設(shè)計(jì)的墻體系統(tǒng)中格子的強(qiáng)度。這些設(shè)備受到了與純磨擦連接件系統(tǒng)相同的批評。
連接系統(tǒng)的第三種類型使用了一槽，其截面具有相對大的內(nèi)部以及在那部分外的非常窄的開口。格子沿其前邊緣設(shè)有一珠子或一相當(dāng)?shù)臄U(kuò)大部分。而后，該格子從側(cè)邊擰入槽中，這樣格子層通過狹窄的槽開口向外延伸，但珠子在較大的內(nèi)部被捕捉到。在美國專利No.5,607,262中示出了這種連接類型的實(shí)例。當(dāng)這種系統(tǒng)克服了所涉及的不同的沉積物的問題時(shí)，它很難在野外使用以及需依靠特殊的格子的結(jié)構(gòu)。
上述的連接件系統(tǒng)的第三種類型的變換是將珠子配合入的由下部與相鄰的上部砌塊的結(jié)合形成的槽中的一種，這樣格子擴(kuò)大的/珠狀的端部可以簡單地放置在下部砌塊的部分槽中，并且當(dāng)上部砌塊放置時(shí)可被捕捉到。這種系統(tǒng)簡化的安裝過程，但不能解決上述的性能中所涉及的問題。在這種系統(tǒng)的變形中，地質(zhì)格材料平板的一端圍繞在一桿上，而后它被置于設(shè)有一整體的止動件以抵抗桿拉出的飾面單元的挖空的一部分中。除了通過下一個(gè)上述的飾面單元將其保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，更佳地是預(yù)先包好的桿以位于中空的飾面單元中的堆放在它的頂上的泥土或礫石充填層承擔(dān)負(fù)載。美國專利No.5,066,169示出了這種系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的飾面單元不僅非常復(fù)雜且難以制作，而且安裝過程困難且需要使用非常窄的格子材料的面板。
從上文中可以理解，需要有一種包括相對簡單的形狀的飾面砌塊的組合式擋土墻系統(tǒng)，以利于高速大量的生產(chǎn)，以及其中的砌塊可以高效率地與加固材料機(jī)械連接，這樣可百分之一百地利用加固構(gòu)件的完整的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其中該系統(tǒng)可以廣泛地采用普通可用的地質(zhì)格和織物，其中在任何不同的沉積物的條件下，格子/砌塊連接機(jī)構(gòu)是可靠的，以及該系統(tǒng)在安裝的過程中易于在野外操作。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明涉及一種在組合式擋土墻系統(tǒng)中使用的墻體砌塊。該墻體砌塊包括一用于形成組合式擋土墻的內(nèi)表面的內(nèi)表面、一用于形成組合式擋土墻的外表面的外表面，從外表面向內(nèi)表面延伸的第一和第二側(cè)以及一頂面與一底面。另外在墻體砌塊中設(shè)置了一槽，該槽由一前壁、一后壁與一弧形底面形成。槽穿過面和表面之一延伸，且槽的后壁較佳地包括一向內(nèi)延的肩部。
在一較佳實(shí)施例中，槽橫向形成在墻體砌塊的頂面中，而槽的前壁包括一向內(nèi)延伸的肩部。較佳地，當(dāng)前壁肩部由第一和第二基本平坦的表面形成時(shí)，后壁肩部由一弧形的曲線與一平面部分形成。
在另一較佳實(shí)施例中，砌塊還包括一凸緣，該凸緣的大小與結(jié)構(gòu)被設(shè)置成與另一些砌塊的槽配合。具有代表性地，該凸緣沿墻體砌塊的底面橫向形成。
本發(fā)明還可包括放置穿過砌塊的頂部的加固材料層(例如地質(zhì)格或織物)，這樣加固材料層的一部分位于形成在砌塊的頂部中的槽內(nèi)。
本發(fā)明還可包括一保持桿，它適于與槽配合并與加固材料層配合，從而以這種方式將砌塊與加固材料機(jī)械地連接。
根據(jù)下列說明并結(jié)合所附附圖，本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)將是顯然易見的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所形成的擋土墻實(shí)例的立體圖。
圖2是用于圖1中所示的墻體中的砌塊的前視立體圖。
圖3是圖2中所示的墻體砌塊的后視立體圖。
圖4是設(shè)置在墻體砌塊的頂面中的一槽的詳細(xì)示圖。
圖5是設(shè)置在墻體砌塊底面上的一凸緣的詳細(xì)示圖。
圖6是加固構(gòu)件保持桿的第一實(shí)施例的端部示圖。
圖7是墻體砌塊的局部側(cè)視圖，它示出了圖6中所示的在墻體砌塊的槽中的加固構(gòu)件上的保持桿的插入。
圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的擋土墻實(shí)例的截面?zhèn)仁緢D。
圖9為示出了相鄰的層疊墻體砌塊之間的一加固構(gòu)件的固位的詳細(xì)示圖。
圖10為加固構(gòu)件保持桿的第二實(shí)施例的端部示圖。
圖11是一種可替換的墻體砌塊的前視立體圖。
圖12是圖11中所示的墻體砌塊的后視立體圖。
圖13為設(shè)置在如圖11和圖12所示的墻體砌塊的頂面中的槽的詳細(xì)視圖。
圖14為設(shè)置在圖11-13中所示的墻體砌塊的底面上的凸緣的詳細(xì)示圖。
圖15是加固構(gòu)件保持桿的第三實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖16是圖11-14中所示的墻體砌塊的局部側(cè)視圖，它示出了如圖15中所示的在墻體砌塊的槽中的加固構(gòu)件上的保持桿的插入。
圖17為示出了相鄰層疊的墻體砌塊之間的加固構(gòu)件的固位的詳細(xì)示圖。
具體實(shí)施例方式
下面，更詳細(xì)地參照上述附圖，在所有這些圖中相同的標(biāo)號指示相應(yīng)的部分。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一組合式擋土墻10的常規(guī)概念。如該圖中所示出的，擋土墻10包括在向上的層14中相互層疊在頂上的多個(gè)墻體砌塊12。當(dāng)以這種方式層疊時(shí)，墻體砌塊12共同形成面向土壤外的一外部或裝飾表面15，以及向內(nèi)面向土壤的內(nèi)部表面17。
一般而言，構(gòu)成大多數(shù)任意給定的墻體的標(biāo)準(zhǔn)墻砌塊12其大小與形狀基本相同，以便于使砌塊構(gòu)成與墻體建造。因此，具有代表性的，各個(gè)砌塊12被構(gòu)造成當(dāng)砌塊12被一個(gè)接一個(gè)層疊在頂部形成擋土墻10時(shí)，使其中的砌塊垂直地與相鄰的砌塊12匹配。參照圖2和圖3，各個(gè)墻體砌塊12包括一外表面24、一相對的內(nèi)表面26、一頂面28、一底面30以及兩相對側(cè)32。由于砌塊12的外表面形成了擋土墻10的外表面，典型地，外表面24設(shè)有裝飾紋理或表面以在視覺上產(chǎn)生令人愉快的建筑物的表面。同樣，各個(gè)墻體砌塊12的外表面24較佳是從底面30朝頂面28向內(nèi)傾斜，其傾斜比率大約30比1。各個(gè)砌塊外表面15的向內(nèi)的斜坡在整個(gè)擋土墻10上產(chǎn)生一集合的向內(nèi)的斜坡，該斜坡抵消了當(dāng)觀察者觀看時(shí)由這種墻體可能產(chǎn)生的向外傾斜的印象。與外表面24相反，墻體砌塊12的內(nèi)表面26較佳地構(gòu)成一種豎直的或垂直的裝飾物，因此形成一豎直的而不是階梯狀(圖8)的擋土墻10的內(nèi)表面17。
較佳地(但不是必須的)，各個(gè)砌塊12的頂面28與底面30相互平行，這樣當(dāng)一砌塊堆疊到另一砌塊的頂部時(shí)，就形成了垂直的墻體10。更清晰的如圖2和圖3所示，較佳地在頂面28與內(nèi)表面26的交界處形成一曲線形的邊緣33，從而避免了固定于由若干砌塊12形成的墻體的加固構(gòu)件的磨損。類似于頂面28與底面30，較佳地(但不是必須的)，相對的兩側(cè)32相互平行。然而，如本技術(shù)領(lǐng)域中所知的，相對的兩側(cè)32可以從砌塊12的外表面24向砌塊12的內(nèi)表面26向內(nèi)或向外形成一錐度，從而形成接近任意形狀的曲線的墻體。較佳地，墻體砌塊12還包括內(nèi)部開口34，這種開口減少了構(gòu)成砌塊12所需的混凝土或其它材料的量，并減小了砌塊12的重量，從而簡化了墻體結(jié)構(gòu)。盡管如圖所示，這些開口34是沿水平方向排列的，如果需要它們也可以沿垂直方向排列。在任何一種情況中，開口34的大小確定成當(dāng)仍允許留有用于使回接加固構(gòu)件(未圖示)與墻體連接的空間時(shí)，能使砌塊的強(qiáng)度最大化。在1999年3月3日提交的美國專利申請No.09/261,420中揭示了一種特別適用于以本發(fā)明的砌塊12構(gòu)成的墻體的一種回接系統(tǒng)，此處將其作為參考與本發(fā)明結(jié)合。
如上所述，墻體砌塊12包括用于將加固構(gòu)件(例如地質(zhì)格)與擋土墻10連接保持裝置。較佳地，這些保持裝置包括在各個(gè)砌塊12中形成一槽16。較佳地，如圖2和圖3所示，各個(gè)砌塊12具有設(shè)置在它頂面28中的一槽16，但也可實(shí)行其它替換的布局。例如，另一種可替換的槽16可設(shè)置在墻體砌塊12的底面30或內(nèi)表面26中。當(dāng)槽16設(shè)置在砌塊12的內(nèi)表面26中，它可以在其中排列成水平的或垂直的，但水平布局為較佳的。當(dāng)槽16如圖2和圖3所示設(shè)置在頂面28中，然而，槽16較佳地從砌塊16的一側(cè)32向另一側(cè)橫向穿過砌塊12延伸，通常與砌塊12的內(nèi)表面26平行。更清晰地如圖4中所示，槽16由前壁36、后壁38以及底面40形成。前壁36較佳地包括一肩部42，該肩部朝墻體砌塊12的內(nèi)表面26向內(nèi)延伸。在一較佳實(shí)施例中，肩部42由兩基本平面43和44形成。第一平面43從砌塊的頂面28以大約90度角向內(nèi)延伸。第二平面從第一平面43以一斜角向砌塊12的外表面24延伸。例如，第二平面44可以從第一平面43以大約45度的角度延伸出。然而較佳地，斜角的范圍可從大約20度到大約70度。
以相對的前壁36定位的槽16的后壁38較佳地包括一向內(nèi)延伸的肩部45。然而，后墻體肩部45較佳地按輻射狀的曲線配置，從而使形成一基本精確的邊緣46以及一斜的平坦部分47。如圖4中所示。槽16的底面40也可以按一圓角狀的曲線形成。在一較佳實(shí)施例中，這種曲線包括約2英寸曲率的半徑。這種彎曲在建造墻體時(shí)為上層的砌塊12的凸緣18提供了空間，并且在將一加固構(gòu)件固定至墻體上時(shí)，為保持桿(圖7)提供了空間。顯然從本發(fā)明所揭示的內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，這些槽16可以按其它替換的結(jié)構(gòu)排列。如下文中將要論述的，一個(gè)重要的觀點(diǎn)是槽16需適當(dāng)?shù)亩ㄎ慌c構(gòu)成，從而與加保持桿22(下文中將進(jìn)一步詳述)協(xié)同工作以利于如地質(zhì)格之類的加固構(gòu)件的機(jī)械夾緊而使砌塊損壞的可能性變得有限。另一種觀點(diǎn)是槽16可以被定位及構(gòu)造成與相鄰層中的砌塊的匹配的凸緣協(xié)同工作，從而使層相互間恰當(dāng)?shù)囟ㄎ?，以對使相鄰的層相互趨向于移位的剪力提供一阻力，以及對上層相對于相鄰的下層的倒轉(zhuǎn)作用的轉(zhuǎn)動提供一阻力。根據(jù)用于保持加固構(gòu)件的特殊的工具、槽16的位置以及所需的層與層接合的程度，可以形成不帶有肩部的槽16的墻體36、38以簡化砌塊的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)需要相鄰層中的砌塊之間的接合程度較大時(shí)(特別防止在墻體構(gòu)成的過程中上層砌塊轉(zhuǎn)動或顛倒)，如在較佳實(shí)施例中，前壁的肩部42特殊地適于容納從大致每一個(gè)砌塊12上延伸出的一凸緣18。更佳地是，凸緣18設(shè)置在砌塊12的底面30上，并且如同槽16橫向地從砌塊的一側(cè)32向另一側(cè)32延伸。如圖5中所示，凸緣18由前表面48、后表面50以及底面52形成。前表面48以及后表面50均向墻體砌塊12的外表面24傾斜地延伸，這樣整個(gè)凸緣18朝砌塊的外表面24延伸。當(dāng)砌塊槽16的前壁36包括如上所述的第一與第二平面43和44，凸緣18的前表面48包括匹配的第一與第二平面55和57。與槽16的同樣名稱的表面一樣，這些第一與第二平面55和57以這樣一種方式配置，即第一平面55從砌塊上以約90度角延伸而第二平面57從第一平面55以約45度角傾斜地延伸。為了提供垂直的相鄰的墻體砌塊12之間的配合，砌塊12可以置于下部墻體砌塊12的頂部，這樣凸緣18延伸入槽16。一旦如此定位，上部墻體砌塊12可以沿下部砌塊12向前推動，這樣前表面48，特別是第一平面43和55以及第二平面44和57相互抵接。這種抵接防止了砌塊12向前轉(zhuǎn)動或顛倒作用，以及也對可能施加在墻體結(jié)構(gòu)上的剪力提供了一些阻力。在目前的較佳實(shí)施例中，凸緣從它與砌塊本體的接合點(diǎn)到它的底面52約1.3英寸，而在它與砌塊本體的接合點(diǎn)的平面中的厚度約為1.48英寸。這些尺寸為凸緣提供了足夠的強(qiáng)度。
凸緣18和槽16相關(guān)的從前到后的位置確定了砌塊的相鄰層的適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ谳^佳的墻體的結(jié)構(gòu)中，墻體具有約4度的傾斜度。在較佳尺寸的砌塊中，這些被轉(zhuǎn)化為層與層之間約1英寸的縮近(setback)。目前砌塊的較佳的尺寸從頂面到底面約為15英寸，兩側(cè)之間約為8英寸，從前到后約為12英寸。較佳的重量約為75到85磅。如同現(xiàn)有技術(shù)中已知的，也可以使用其它的定位裝置。這些可替換的定位系統(tǒng)的實(shí)例包括美國專利Nos.4,914,876、5,257,880、5,607,262以及5,827,015中揭示的那些。
較佳的，本發(fā)明中的砌塊由高強(qiáng)度的混凝土混合物制成，其附加的要求是可允許的最長24小時(shí)冷水的吸收量為7％，而最小的有效面積壓力約為3500psi，這樣的砌塊達(dá)到或超過了用于組合式擋土墻砌塊的ASTM標(biāo)準(zhǔn)，ASTMC1372-97。較佳地，它可在生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的混凝土砌塊、鋪路石或混凝土產(chǎn)品的機(jī)器中，通過通常如美國專利No.5,827,015所述的過程制造出來，該專利結(jié)合在此處以作參考。本發(fā)明的砌塊的形狀為它們可以易于以這些設(shè)備制造。較佳地，它們的側(cè)部可以澆搗而成，這樣關(guān)鍵的槽和凸緣可以通過固定的鋼模部件形成。當(dāng)在它們的側(cè)部澆注時(shí)，這些砌塊為這樣一種結(jié)構(gòu)，即易于從模具上剝離。
具有代表性地，所揭示的系統(tǒng)的保持裝置還包括一加固部件上保持桿22，更清晰地如圖6中所示。在這幅圖中示出了，保持桿22特定的尺寸和結(jié)構(gòu)使其可配合在槽16內(nèi)部。在一較佳實(shí)施例中，保持桿22具有多個(gè)不同的表面一頂面54、一底面56、一前表面58以及一后表面60。較佳地，當(dāng)?shù)酌?6形狀為弧形時(shí)，頂面54的形狀大致是平坦的。特別地是，底面56適于沿槽16的底面40的輪廓。前表面和后表面60的形狀較佳地為平面的。較佳地，前表面58從頂面54垂直向下延伸，從而與槽16的前壁36配合，而后表面60傾斜地從頂面54延伸，從而類似地與后壁38配合。桿較佳的尺寸在它最厚的位置約為0.6英寸，在其最薄的位置約為0.18英寸，以及從前邊緣到尾部邊緣約為2英寸。較佳地，桿為64英寸長，但對于緊密的半徑曲線也會需要較短的長度。
目前較佳地，桿具有如圖6所示的實(shí)心的結(jié)構(gòu)。然而，桿也可以具有如圖10所示的中空的結(jié)構(gòu)。如圖所示，保持桿22′同樣也包括頂面、底面、前表面和后表面54′-60′，但桿22′的內(nèi)部包括多個(gè)空隙61。通過這種空隙61的設(shè)置，材料的體積與桿22′的重量均可以被減少。
保持桿22、22′可以由聚合的或其它材料構(gòu)成。材料需要達(dá)到其在通用環(huán)境中的長期性能要合適。目前較佳地用于桿的材料為Intek Plastics公司生產(chǎn)的重新研磨的CPVC。我們可理解該材料需包括約80％CPVC、約10％抗寒耐熱的PVC以及約10％剛性的PVC。目前，對于較佳的桿的尺寸，我們希望材料能夠達(dá)到或超過下列特性楊氏模量＝60,000psi、工程屈服應(yīng)力＝2,048,000psi、工程應(yīng)變＝3.41×10-2in/in。如果桿的尺寸或材料不同，則所適用的特性也不同。如圖7中所示，通過將桿22向下扭轉(zhuǎn)至槽16中的位置中將保持桿22插入槽16中，從而將保持桿22定位在加強(qiáng)構(gòu)件20的頂上。槽16的尺寸需被定成可容納桿22、凸緣18以及一層加固材料。在目前較佳的實(shí)施例中，加固材料的厚度采用了0.06英寸的尺寸。該尺寸約為目前已知的最厚的地質(zhì)格的尺寸。如果槽的尺寸做成可以容納這種尺寸的加固材料，則它能用于范圍很廣的多種加固材料。
一旦保持桿22、22′被準(zhǔn)確地插入槽16中，該桿則被穩(wěn)固地保持在槽16中，而將加固構(gòu)件20穩(wěn)固地保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?。?dāng)張力負(fù)載施加到加固構(gòu)件20上時(shí)，保持桿22、22′靠在槽的后壁38上，并也與位于其上的砌塊的凸緣18的底面52接觸。由此，保持桿22、22′防止了加固構(gòu)件20從保持墻20上拉出。更具體地說，當(dāng)張緊力從擋土墻10的土壤側(cè)施加到加固構(gòu)件20上時(shí)，保持桿22、22′被向上拉入槽中。在保持桿22與槽16的后壁之間夾緊加固構(gòu)件20，與插入槽中的凸緣的接觸使得桿在槽16內(nèi)轉(zhuǎn)動并進(jìn)一步向上向后移動。
該夾緊系統(tǒng)在砌塊與格子之間產(chǎn)生高效的連接。在組合式擋土墻的技術(shù)領(lǐng)域中那些熟練的技術(shù)人員所熟知的類型的標(biāo)準(zhǔn)連接測試中，使用TC Mirafi 5XT地質(zhì)格可以得到下列連接強(qiáng)度

根據(jù)NCMA設(shè)計(jì)方法，Mirafi 5XT格子的長期設(shè)計(jì)強(qiáng)度為1084磅/英尺，這樣由目前夾緊系統(tǒng)產(chǎn)生的連接強(qiáng)度顯然是高效率的。
以TC Mirafi 10XT grogrid進(jìn)行測試(2062磅/英尺的NCMA長期設(shè)計(jì)強(qiáng)度)，得出以下結(jié)果

本發(fā)明的系統(tǒng)可以用于構(gòu)成組合式擋土墻許多不同的結(jié)構(gòu)。圖8示出了這種擋土墻66的另一種實(shí)例。為了構(gòu)成這種墻體66，通常放置一水準(zhǔn)基座68以提供建造墻體66所依靠的根基。具有代表性的是，該水準(zhǔn)基座68包括一層壓實(shí)的壓碎的石頭，它埋在土中以保護(hù)墻體的根基。一旦放置并壓實(shí)水準(zhǔn)基座68，多個(gè)根基砌塊70沿基座68的長度對齊。較佳地，每地塊根基砌塊70是實(shí)心的，并且在它的頂面中設(shè)有槽16。由于沒有與之配合的下層，根基砌塊70通常不設(shè)有凸緣。另外，如圖中所示，根基砌塊70的高度可以相對較短，例如約為構(gòu)成了墻體66的主要部分的標(biāo)準(zhǔn)墻體砌塊12的一半高。盡管具有代表性的，這樣的根基砌塊70使用在擋土墻66的第一層中，需注意的是，如果需要也可以使用標(biāo)準(zhǔn)墻體砌塊12形成該層。
在無論是由根基砌塊70或墻體砌塊12形成第一或根基層之后，接著就可鋪設(shè)下一層了。墻體砌塊12以(可能設(shè)有的)向下部砌塊70的槽16中延伸的凸緣18放置在根基層的砌塊70的頂部上。如從圖8中理解的，并參考圖4和圖5，凸緣18的前表面48與槽16的前壁肩部配合，這使使得各個(gè)凸緣18使肩部42在地下延伸。這種配合關(guān)系使墻體砌塊12保持在下部砌塊70上面的位置中，并防止墻體砌塊12向前翻倒，由此提供了用于砌塊12的整體的鎖定裝置。
一旦第一層普通的墻體在根基層的頂上形成，回填土壤S可放置在砌塊12之后。具有代表性的是，無紡的過濾纖維72被設(shè)置在墻體66與回填土壤之間，從而防止由于土壤中水分的遷移而造成的兩層砌塊12之間顆粒物質(zhì)的吸入?；蛘?，可以在墻體與土壤之間設(shè)置一層礫石填料以達(dá)到相同的功能。此后，上面的其它各層以上述方式鋪設(shè)。盡管可以使用其它結(jié)構(gòu)代替，具有代表性地是加固構(gòu)件20鋪設(shè)在每兩層砌塊12之間，如圖8所示。然而，可以理解根據(jù)特定的工地的加固的要求，設(shè)置的加固構(gòu)件20可多可少。較佳地是，這些加固構(gòu)件20由柔性聚合材料構(gòu)成。如上所述，加固構(gòu)件20被定位成使它們從擋土墻66的外表面向槽16延伸，并通過擋土墻66的內(nèi)表面17向土壤中延伸。更清晰地如圖9所示，一加固構(gòu)件保持桿22放置在槽16中的加固構(gòu)件20的頂上。當(dāng)鋪設(shè)下層砌塊12時(shí)，上部砌塊12的凸緣18向其中置有保持桿22的槽16中延伸。
持續(xù)以這種方式構(gòu)造擋土墻66直到獲得希望的高度。如圖8中所示，墻體砌塊12的縮近產(chǎn)生了擋土墻66的一單純向內(nèi)縮近的外觀。另外，砌塊12的構(gòu)造為墻體66的外表面創(chuàng)造了審美上令人愉悅的階梯狀的外觀。當(dāng)不必要或不需要墻體砌塊12的整個(gè)高度處，可以使用短的墻體砌塊74形成頂層或其它層。較佳地是，這些短墻砌塊74是實(shí)心的，且約為標(biāo)準(zhǔn)墻體砌塊12的一半高。一旦擋土墻66升至所需的高度，頂砌塊76被用來完成墻體66。如圖8所示，這些頂砌塊76可設(shè)有凸緣18，但不具有一上部槽，因?yàn)闆]有其它的結(jié)構(gòu)將在其中建立。頂砌塊76可以用混凝土粘合的方法將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，并且如果需要的話可設(shè)有與砌塊12的外表面類似的裝飾圖案。例如，頂砌塊76被設(shè)計(jì)成在它們下方的砌塊74上延伸出，從而提供了如圖8所示的美觀的唇部。另外，在回填土壤中可以設(shè)有地下的集水溝，以排出其中收集到的多余的水。
圖11-17示出了以本發(fā)明構(gòu)成的可替代的墻體砌塊100。在這種可替代的砌塊100中與較佳的墻體砌塊12的許多特性是共享的，以下將集中描述墻體砌塊100的不同點(diǎn)。如圖11和圖12所示，各個(gè)墻體砌塊100包括一外表面102。一相對的內(nèi)表面104、一頂面106、一底面108以及兩相對側(cè)110。如同較佳的砌塊12一樣，具有代表性的是砌塊100的外表面102設(shè)有裝飾紋理或表面，它從底面108朝頂面106向內(nèi)傾斜。又如同較佳的砌塊12一樣，墻體砌塊100的內(nèi)表面104較佳地以一豎直或垂直的方向構(gòu)造。較佳地是，墻體砌塊100還包括內(nèi)部開口112。
如同較佳的砌塊12一樣，每個(gè)墻體砌塊100較佳地包括一槽14。較佳地，這種槽設(shè)置在每個(gè)砌塊100的頂面106中，但可以采用其它替代的放置方式。槽橫向從砌塊100的一側(cè)110朝另一側(cè)110橫向延伸。如圖3中所示，槽114由一前壁118、一后壁120以及一底表面122形成。前壁118可包括一肩部124，該肩部朝墻體砌塊100的內(nèi)表面104向內(nèi)延伸。如圖13中所示，肩部124可以按一曲線唇部狀排列，這樣槽114包括一第一基本弧形的邊緣126。
相對于前壁118定位的槽114的后壁120較佳地還包括一向內(nèi)延伸的肩部128。后壁肩部128較佳地被配置形成槽114的一第二基本弧形的邊緣130。盡管此處所述的肩部124、128被配置成一曲線狀的唇部，從本發(fā)明所揭示的內(nèi)容顯然可以發(fā)現(xiàn)也可使用其它可替代的配置方法。確實(shí)，根據(jù)用于保持加固構(gòu)件的特定的工具、槽114的位置以及所希望的層與層鎖定的角度，可以形成不帶有這樣的肩部124、128的墻體118、120，以簡化砌塊的結(jié)構(gòu)。
在所需的與相鄰層配合的高度處，槽114特別地適于容納從砌塊100延伸出的凸緣116。較佳地，凸緣116設(shè)置在砌塊100的底面108上，并從砌塊100的一側(cè)向另一側(cè)橫向延伸。如圖14所示，凸緣116由前表面132、后表面134以及一頂面136形成。前表面132和后表面134均向墻體砌塊100的外表面102延伸。以這樣的結(jié)構(gòu)，砌塊100可以放置在下部墻體砌塊100的頂上，從而使凸緣116向槽114中延伸。一旦如此定位，砌塊100的層將以相同的方式抵抗住對含有較佳砌塊12的層的剪切力。
當(dāng)使用替代的墻體砌塊100形成一擋土墻時(shí)，可使用加固構(gòu)件保持桿138的較佳的第三實(shí)施例。更清晰地如圖15中所示，保持桿138包括多個(gè)不同的表面頂面140、底面142、第一垂直表面144、第二垂直表面146、第一傾斜表面148和第二傾斜表面150。較佳地，頂面140與底面142相互平行，而第一傾斜表面148與第二傾斜表面150相互平行。類似地，第一垂直表面144與第二垂直表面146較佳地為相互平行，這樣第一垂直表面144從頂面垂直地延伸出，而第二垂直表面146從底面142垂直延伸出。
通過如圖16所示的方式將保持桿138插入槽114中，以這種排列方式構(gòu)成的保持桿138可以定位在槽114中的加固構(gòu)件20的頂面上。當(dāng)配合到位時(shí)，在桿138被設(shè)計(jì)成緊密地配合在槽114的前壁118和后壁120之間中，可以在槽114中設(shè)置有一縱向的槽口152以在桿138向下插入的過程中容納第二垂直表面146，如圖16和圖17所示。
在上述的描述和附圖中詳細(xì)揭示了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本技術(shù)領(lǐng)域中訓(xùn)練有素的人員應(yīng)該理解到，在不脫離下列所述的權(quán)利要求的本發(fā)明的精神與范圍的前提下可以做出多種變改變和變換。例如，盡管此處確定了特定的砌塊的結(jié)構(gòu)，本技術(shù)領(lǐng)域中普通的技術(shù)人員可以理解，此處所揭示的概念，特別是此處所描述的保持裝置，可以應(yīng)用于先前或今后的墻體砌塊的設(shè)計(jì)中。
權(quán)利要求
1.一種在組合式擋土墻系統(tǒng)中使用的墻體砌塊，所述墻體砌塊包括一砌塊內(nèi)表面，用于形成模塊式擋土墻的內(nèi)表面；一砌塊外表面，用于形成模塊式擋土墻的外表面；第一與第二砌塊側(cè)部，它們從所述砌塊外表面向所述砌塊內(nèi)表面延伸；一砌塊頂面，它具有形成在其中的一鎖槽，所述鎖槽由一槽前壁、一槽后壁和一槽底面形成，所述鎖槽穿過所述砌塊頂面橫向延伸，其中所述槽前壁形成朝所述砌塊內(nèi)表面延伸的一前面的唇部，從而使槽前壁的一部分懸垂，其中所述槽后壁形成朝所述砌塊外表面延伸的一后唇部，從而使槽后壁的一部分懸垂，其中通常前后唇部相互平行鋪設(shè)，而它們之間的最短的距離形成了鎖槽的喉部；以及一砌塊底面，它具有一鎖凸緣，所述鎖凸緣由從砌塊底面延伸出的一凸緣前表面、從砌塊底面延伸出的一凸緣后表面以及在凸緣前后表面之間延伸的一凸緣頂面形成，所述鎖凸緣穿過所述砌塊底面以同所述鎖槽大致相同的方向橫向延伸，所述鎖凸緣的大小、形狀及位置被設(shè)定為凸緣頂面可通過同樣結(jié)構(gòu)的砌塊的槽的喉部溝配合，其中所述凸緣前表面包括朝所述砌塊外表面延伸的一部分，從而使凸緣前表面的一部分懸垂，而它的尺寸和形狀被設(shè)定成能使其與同樣結(jié)構(gòu)的砌塊的鎖槽的前面的唇部直接配合，如果土壤加固材料層被置于凸緣前表面與鎖槽前面的唇部之間則它們之間為間接配合，這樣當(dāng)所述墻體砌塊堆疊在同樣結(jié)構(gòu)的砌塊的頂上時(shí)，所述墻體砌塊適當(dāng)?shù)卦谄渖蠈R，以及在的類似結(jié)構(gòu)的砌塊所述凸緣與槽之間的配合可阻止所述的墻體砌塊向前傾斜或傾倒。
2.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述前面的唇部是圓的，從而形成所述鎖槽的一第一基本弧形的邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述前面的唇部朝所述的內(nèi)表面傾斜地延伸。
4.如權(quán)利要求2所述的墻體砌塊，其特征在于，所述后唇部是圓的，從而形成所述砌鎖槽的一第二大致弧形的邊緣。
5.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述鎖槽形從所述墻體砌塊的所述第一側(cè)向所述第二側(cè)延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述砌塊凸緣的所述后表面朝所述墻體砌塊的所述外表面傾斜地延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述鎖凸緣從所述墻體砌塊的所述第一側(cè)向所述第二側(cè)延伸。
8.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述砌塊頂面與所述砌塊底面相互基本平行。
9.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，所述外表面從所述墻體砌塊的所述底面朝所述頂面向內(nèi)傾斜。
10.如權(quán)利要求1所述的墻體砌塊，其特征在于，它還包括一從所述墻體砌塊的所述第一側(cè)向所述第二側(cè)延伸的一內(nèi)部開口。
11.一種用于形成一擋土墻的組合式砌塊系統(tǒng)，所述墻體砌塊系統(tǒng)包括一層堆疊在另一層頂上的多層混凝土墻體砌塊，每個(gè)砌塊包括多個(gè)外表面，至少一層所述層的多個(gè)所述墻體砌塊每塊均包括一鎖槽，該鎖槽穿過它的表面之一橫向延伸，并適于容納土壤加固構(gòu)件的一部分以及一土壤加固構(gòu)件保持桿，各個(gè)所述鎖槽由一前壁、一后壁以及一槽底面形成，各個(gè)所述鎖槽的所述前壁形成一前面的唇部，該唇部朝所述鎖槽的所述后壁向內(nèi)傾斜地延伸，其中所述前面的唇部適于與相鄰砌塊的一鎖凸緣配合，從而將相鄰砌塊鎖定在所述混凝土墻體砌塊上；一土壤加固構(gòu)件，它在擋土墻后向土壤中延伸以加固土壤防止移動，并且它包括位于一層中的一砌塊或多砌塊中的鎖槽中的一部分；以及至少一土壤加固構(gòu)件保持桿，它定位于保持所述加固構(gòu)件的一部分的鎖槽中，至少一所述保持桿當(dāng)擋土墻形成時(shí)，起到將所述土壤加固構(gòu)件保持在所述墻體的適當(dāng)位置中的作用。
12.如權(quán)利要求11所述的墻體系統(tǒng)，其特征在于，所述砌塊槽的后壁形成朝所述前壁傾斜向內(nèi)延伸的一后唇部。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤加固構(gòu)件為一地質(zhì)格。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤加固構(gòu)件為一織物。
15.一種在組合式擋土墻系統(tǒng)中使用的墻體砌塊，所述墻體砌塊包括一內(nèi)表面，它用于形成組合式擋土墻的內(nèi)表面；一外表面，它用于形成組合式擋土墻的外表面；第一與第二側(cè)，它們從所述外表面向所述內(nèi)表面延伸；一頂面與一底面；一槽，它由一前壁、一后壁與一弧形底面形成，所述槽延伸穿過所述面與表面之一，所述后壁包括一向內(nèi)延伸的肩部；以及一凸緣，其尺寸與構(gòu)造使之能與另一砌塊的一槽相配合。
16.如權(quán)利要求15所述的墻體砌塊，其特征在于，所述槽在所述墻體砌塊的所述頂面中橫向形成。
17.如權(quán)利要求15所述的墻體砌塊，其特征在于，所述后壁肩部由一弧形曲線和一平面部分形成。
18.如權(quán)利要求15所述的墻體砌塊，其特征在于，所述槽適于容納一加固構(gòu)件保持桿。
19.如權(quán)利要求15所述的墻體砌塊，其特征在于，所述槽的所述前壁包括一向內(nèi)延伸的肩部。
20.如權(quán)利要求19所述的墻體砌塊，其特征在于，所述前壁的肩部由第一和第二基本平坦的表面形成。
21.如權(quán)利要求20所述的墻體砌塊，其特征在于，所述第一基本平坦的表面以約90度角從所述頂面向下延伸，而所述第二基本平坦的表面從所述第一基本平坦的表面傾斜地向前延伸。
22.如權(quán)利要求21所述的墻體砌塊，其特征在于，所述第二基本平坦的表面以約45度角從所述第一基本平坦的表面延伸。
23.如權(quán)利要求22所述的墻體砌塊，其特征在于，所述凸緣沿所述墻體砌塊的所述底面橫向形成。
24.如權(quán)利要求23所述的墻體砌塊，其特征在于，所述凸緣包括一前表面、一后表面及一底面。
25.如權(quán)利要求24所述的墻體砌塊，其特征在于，所述底面的形狀成一弧形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在組合式擋土墻系統(tǒng)(10)中使用的墻體砌塊。墻體砌塊(12)包括用于形成組合式擋土墻的內(nèi)表面的一內(nèi)表面(26)、用于形成組合式擋土墻的外表面的一外表面(24)、從外表面向內(nèi)表面延伸的第一和第二側(cè)(32)以及一頂面(28)與一底面(30)。另外在墻體砌塊中還設(shè)有一槽(16),它由一前壁(36)、一后壁(38)以及一弧形底面(40)形成。該槽延伸穿過面和表面之一。
文檔編號E02D29/02GK1360656SQ00809357
公開日2002年7月24日 申請日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者S·博格爾森, T·L·雷尼, J·W·特金－施拉姆 申請人:安可墻壁體系股份有限公司