专利名称：用于在混凝土中形成缝隙的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在混凝土中形成缝隙。本发明尤其涉及在混凝土路面、混凝土板或混凝土道路中形成释放应力的缝隙的方法和设备。
背景技术：
利用混凝土路面、板或道路的单次浇灌，按照一定的间隔设置接缝，，努力使接缝具有接缝，并因此适应在接缝每侧随后发生的混凝土收缩/膨胀。提供这样的接缝的一种方法是在混凝土的暴露的上表面形成缝隙推进凹槽。这些凹槽能够作为混凝土精整过程的一部分的工具或插入物成形在混凝土中，或者它们能够在混凝土精整过程之后通过混凝土切削形成。这些凹槽提供了在混凝土路面、板或道路的使用期中使缝隙扩大的低强度线。提供这样的接缝的另一种方法是在混凝土填筑过程中，浇铸缝隙推进插入物。这些在混凝土填筑之前定位的缝隙推进插入物提供了低强度线沿着这些线，缝隙能够购在混凝土路面、板或道路的使用期中扩大。缝隙推进插入物能够在接缝中与缝隙推进凹槽共同使用。在这样的情况下，虽然如果要求的话，插入物可以在凹槽的下部以及在凹槽的一侧，但插入物通常在凹槽的下面，紧挨着凹槽。
单独或相结合采用缝隙推进凹槽或插入物产生缝隙所需的时间取决于一系列变量，其中包括在混凝土路面、板或道路的下部与支撑路基之间产生的摩擦力，在该混凝土中的混凝土张力强度增加速率，周围的温度变化，混凝土的干燥收缩率等。某些缝隙推进凹槽和插入物从不产生缝隙。理论上，所有的单独的或相结合的缝隙推进凹槽和插入物在混凝土路面、板或道路的结构完成之后立即产生缝隙。那么，由凹槽或插入物产生的每个缝隙将容纳那些凹槽或插入物的每侧的混凝土收缩/膨胀。
在实践中，单独的或相结合的缝隙推进凹槽和插入物在混凝土路面、板或道路的结构完成之后的变化的时期产生缝隙，并且有时不产生缝隙。当在变化的时期产生缝隙时，产生缝隙的缝隙推进凹槽和插入物首先必须容纳混凝土的所有混凝土的收缩/膨胀，直到另一个缝隙推进凹槽或插入物产生缝隙。这导致带有前面产生缝隙的缝隙推进凹槽或插入物的接缝比带有后面产生缝隙的缝隙推进凹槽或插入物的接缝打开的更宽。由于在混凝土路面、板或道路的使用周期过程中通常性能很差，因此不希望出现具有打开过宽的裂开接缝。
由混凝土切削形成的缝隙推进凹槽通常被切得很深以努力促进裂开。这是昂贵的，并且该深的切口降低了裂开的接缝通过在裂开的接缝的每侧上使用裂开的混凝土聚集的互锁作用力在接缝上传递剪切负载的能力。
发明内容
本发明的一个目的是提供在混凝土制品中形成缝隙并且至少减小上面提及的缺点的方法。进一步的目的是提供用于在混凝土制品中形成缝隙的设备。
借助于参考在混凝土路面、板或道路中形成缝隙的例子描述本发明。可以理解，这种描述仅借助于示例给出，本发明的方法还可以用于其它目的。本发明的方法可以用于允许混凝土制品被切削成两个或多个块，并还可以用于除路面、板或道路外的混凝土制品中促进缝隙。
依据本发明的一个方面，提供了在具有在混凝土制品上表面成形的至少一个缝隙推进凹槽的混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述方法包括步骤为在所述表面上或上面并且在所述缝隙推进凹槽中或毗邻处定位一工具，所述工具具有力施加部件；和使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品以促进在所述混凝土制品中沿着所述凹槽的缝隙的形成。
所述力施加部件适当地包括一细长部件。
在该部件长度小于凹槽的长度情况下，本发明的方法适当地包括逐渐地移动工具到凹槽的纵向不同位置并通过该部件在每个位置施加力到混凝土制品的步骤。
该部件可以是被容纳在凹槽中的结构，在这种情况下，逐渐地移动工具到不同位置的步骤包括逐渐移动该部件以使得所说移动部件位于凹槽中或者被容纳在凹槽中的步骤。
可选择地，该部件可以定位于与凹槽毗邻或者在凹槽之上以施加力到混凝土制品上。
适当地，混凝土制品在其上表面内具有通常被布置成格的多个缝隙推进凹槽，并且，该方法包括使得力施加部件施加力到混凝土制品上以促进在混凝土制品中沿着格中的凹槽的多个缝隙的形成的步骤。
依据本发明的另一个方面，提供了在具有在混凝土制品中浇铸的至少一个缝隙推进插入物的混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述方法包括步骤为定位在混凝土制品的表面上或上面具有力施加部件的工具，因此所述部件位于与插入物毗邻处或在插入物上面，和使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品以促进在所述混凝土制品中沿着所述插入物的缝隙的形成。
所述力施加部件按照适当的方式包括一细长的部件。
在该力施加部件长度小于插入物长度情况下，本发明的方法适当地包括逐渐地移动工具到插入物的纵向的不同位置，并通过该部件在每个位置施加力到混凝土制品的步骤。
混凝土制品按照适当的方式通常成格设置多个缝隙推进插入物，并且，该方法包括使得力施加部件施加力或多个力到混凝土制品以促进在混凝土制品中沿着格中的插入物的多个缝隙的形成的步骤。
依据本发明的再一个方面，提供了在具有在混凝土制品上表面形成的至少一个缝隙推进凹槽和在混凝土制品中浇铸的至少一个缝隙推进插入物的混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述缝隙推进插入物与所述至少一个凹槽基本上对齐，所述方法包括步骤为
定位一工具，它具有在混凝土制品的表面上或上面具有力施加部件，以使得所述部件与凹槽和插入物毗邻处或在凹槽和插入物的上面；并且使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品以促进在所述混凝土制品中沿着所述插入物和与对齐的凹槽之间的缝隙的形成。
虽然该插入物可以按照适当的方式定位在紧挨着凹槽的下面，但该插入物可以定位到凹槽的下面并且在凹槽的一侧。
在该部件长度小于凹槽和/或插入物的长度的情况下，本发明的方法适当地包括沿着凹槽和/或插入物逐渐地移动工具到不同位置，并通过该部件在每个位置施加力到混凝土制品的步骤。
该部件可以是被容纳在凹槽中的结构，在这种情况下，逐渐地移动工具到不同位置的步骤包括逐渐移动该部件，以使得该部件位于凹槽中或者被容纳在凹槽中的步骤。
可选择地，该部件可以被定位于与凹槽毗邻或者在凹槽之上以施加力到混凝土制品上。
混凝土制品可以具有在其上表面内成形的缝隙推进凹槽的格子，以及在混凝土制品中浇铸的缝隙推进插入物的格子，在凹槽的格子中的相应的缝隙推进凹槽与在插入物凹槽格子的相应的缝隙推进插入物基本上对齐。在这方面，本发明的方法包括使得力施加部件施加力或多个力到混凝土制品以促进在混凝土制品中沿着格子中的插入物和在插入物和基本对齐的凹槽之间的多个缝隙的形成的步骤。
在上述方法中使用的力施加部件可以包括细长的平的接触表面。可选择地，该部件可以包括细长的边缘或刀片类部件，以使得该部件为垫片的形式。在冲击部件包括平的接触表面情况下，该表面适当地设置有橡胶带或其它弹性的或减振材料以适应板表面内的不规则性并保护混凝土表面。在该部件为垫片或刀片的形式情况下，可以将它定位在凹槽中或与凹槽毗邻。
混凝土制品可以包括带有例如加固纤维、加固网或加固杆的加固物的混凝土路面、板或道路。可选择地，混凝土制品可以包括不带加固物的混凝土路面、板或道路。
在上面方法中使用的工具适当地包括冲击工具，在这种情况下，力施加部件包括用于施加冲击力到混凝土制品的冲击施加部件。在可选择的布置中，该工具可以包括振动工具，在这种情况下，力施加部件可以包括用于施加振动力到混凝土制品的部件。
施加冲击力到混凝土制品可以包括对着该制品放置冲击部件，并且然后施加冲击力到冲击部件，例如通过用锤子或其它适合于这种目的的装置敲打冲击部件。在另一个方面，可以对着该制品直接撞击冲击部件。
机械的、气压的或液压的驱动器可以与冲击部件相联，并使之运转以施加冲击力到冲击部件或者使得冲击部件撞击混凝土制品。该驱动器可以包括冲击部件升降装置，对着制品升起和落下冲击部件。该驱动可以包括重物提升装置以及重物下降装置，分别用于升起重物和落下重物到冲击部件上的装置。可选择地，该驱动器可以连接到冲击部件以使得冲击力通过冲击部件被施加到该制品。
振动工具可以包括施加振动力到混凝土制品的机械振动器。
可以使用多个冲击工具或冲击部件，并且如果在混凝土制品中使用，将它们定位基本上毗邻凹槽或插入物的位置，并且可以设置有冲击施加装置，使得冲击力施加到每个冲击部件例如通过用锤子或其它适合于这种目的的装置击打冲击部件，或提供通过对着制品击打冲击部件，以促进沿着凹槽和/或插入物的缝隙的形成。可以使得冲击部件同步地施加冲击力到混凝土制品，例如通过对着制品同步地敲打冲击部件。可选择地，可以使得冲击部件连续地或在不同时刻施加冲击力。例如，冲击部件可以依次地敲打该制品。
类似地，可以提供同步地或连续地施加振动力到混凝土制品的多个振动器。
在混凝土制品设置有缝隙推进凹槽情况下，在混凝土制品中的凹槽可以是在混凝土精整过程中在制品中成形的凹槽，例如通过使用细长的铸模部件，该铸模部件可以是在混凝土硬化或制备之后可以从混凝土上表面移出的，或者是在混凝土的精整表面内铸造的细长的铸模部件。可选择地，凹槽可以在混凝土精整过程之后在混凝土中切出。
在混凝土制品设置有插入物或多个插入物的情况下，在混凝土制品中的插入物或多个插入物可以在混凝土填筑的过程中铸造在制品中。插入物可以具有任何适合的形状或尺寸。优选地，插入物是“T”形并如果使用的话，将其沿反向方向布置在凹槽下面，这样“T”的底座边缘位于地面或底座平面上，并且“T”的腿是直立的。在混凝土填筑之前定位的缝隙推进插入物提供缝隙能够蔓延的低强度线。
插入物通常被彼此成直角排列，并可以使形成的交叉插入物能够互锁。为此，最下面的插入物的腿在其中设置有狭槽以容纳最上面的插入物的腿，并且最上面的插入物的底座边缘设置有狭槽以容纳最下面的插入物的腿。
可选择地或附加地，可以设置有连接件到互相连接的彼此在直角处延伸的插入物。连接件可以包括四个翼，每个翼在直角处延伸到相毗邻的翼，连接件还可以包括适当地与每个翼连接以将插入物的底座边缘限制到翼的限制装置。
在另一个方面中，本发明提供了在设置有至少一个缝隙推进凹槽和/或至少一个缝隙推进插入物的混凝土制品中形成至少一个缝隙的设备，所述设备包括底盘以及工具运行装置，所述底盘支撑具有力施加部件的工具，所述工具运行装置用于使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着缝隙推进凹槽和/或沿着缝隙推进插入物的至少一个缝隙的形成。
优选地，底盘包括可移动的底盘，它可以移动以移动工具到混凝土制品上或上面的不同位置。可以通过至少一对可转向的轮子支撑底盘以确保底盘转向到混凝土制品上的不同位置。在特别优选的形式中，可以通过两对适当地安排在底盘的相对末端的可转向的轮子支撑底盘。可转向的轮子可以适当地允许底盘横向移动，以使得该工具能够重新定位到混凝土制品中预先成形的缝隙的一侧。因此，在混凝土制品设置有一格子缝隙推进凹槽的情况下，底盘可以从对准一个缝隙推进凹槽的位置移动到该一个缝隙推进凹槽的一侧上的位置，以与下一个缝隙推进凹槽对准。类似地，在混凝土制品设置有一格子缝隙推进插入物的情况下，底盘可以从对准一个缝隙推进插入物的位置移动到在该一个缝隙推进插入物的一侧上的位置，在该位置上，底盘对准下一个缝隙推进插入物。底盘同样可以从对准一个缝隙推进插入物或凹槽的位置转向到对准垂直延长的缝隙推进凹槽或插入物的位置。
优选地，该工具包括具有接触部件的冲击工具，该冲击工具包括用于施加力到混凝土制品的力施加部件。接触部件适当地包括接触梁和提供施加冲击力到该接触梁的力施加装置。接触梁被适当地支撑用于在以下位置间移动第一位置是所述接触梁升起到所述混凝土制品的表面的上面的位置，第二位置是其与所述混凝土制品的表面接触的位置。接触梁适当地沿底盘的纵向延伸。虽然接触梁可以适当地布置在底盘的中央，但可选择地沿底盘的横向可调整接触梁以准确地定位。在可选择的结构中，接触梁可以沿底盘的横向延伸，例如与底盘的纵向轴线垂直。
优选地，底盘支撑导向装置用于在第一和第二位置之间导向接触梁。导向装置适当地导向接触梁以用于基本平行的移动。导向装置可适当地包括间隔开的导向件，所述导向件布置在底盘相对末端，在此接触梁沿底盘的纵向延伸。升起和降低装置适当地与每个导向装置相联用于升起和降低接触梁。升起和降低装置适当地包括水锤泵。
施加冲击力到接触梁的冲击施加装置可适当地包括冲击梁，该冲击梁可适当地包括在接触梁上面的加重部件。还可适当地设置提升装置用于升起在接触梁上方的冲击梁。还可适当地设置释放装置用于从升起的位置释放冲击梁，以允许冲击梁在重力的作用下朝着接触梁下降以冲击接触梁。冲击梁可适当地包括与接触梁基本平行延伸的细长梁。还可适当地设置细长梁导向装置在细长冲击梁的相对末端，与导向装置协同导向细长冲击梁朝向或者背离接触梁。这样的装置适当地包括设在细长冲击梁的相对末端的滚轮。还可设置缓冲装置，以缓冲冲击梁和接触梁之间的冲击力。缓冲装置可以包括由缓冲材料形成的多个缓冲部件或缓冲器。
升起冲击梁的提升装置可适当地包括可垂直延伸部件，并且用于释放冲击梁的释放装置可适当地包括可释闩锁装置用于可释放地锁住冲击梁到可垂直延伸部件。因此，当所述闩锁装置释放时，冲击梁会朝着接触梁下落。
接触梁适当地包括接触部件用于与混凝土制品或板的表面接触。接触部件可以包括平面部件。该平面部件可以设置有缓冲材料条，如橡胶。可选择地，接触部件可以包括细长的直线的尖锐的或类似刀刃的刀片类部件。
在所述工具包括振动工具的情况下，它可以是上面描述的冲击工具(除去冲击梁)的类似结构。振动工具可以包括如上所述的接触梁，以及装配在该接触梁上的振动器。
通常，移动底盘在远距离的控制下在混凝土路面、板或道路上移动。移动底盘同样可以自动导向，例如通过激光导向系统以确保准确定位用于缝隙的形成的设备。激光导向系统可以包括用于建立从插入物排或凹槽行偏离并且与之平行的激光平面的激光平面产生装置，以及在设备上与设备的纵向轴线对齐的激光接收器。
现在参考附图，
了本发明的优选具体实施例，其中图1是依据本发明的其中形成了缝隙的混凝土板的透视幻影图，图2是图1中混凝土板沿着线A-A的截面图，显示了用于在混凝土板中形成缝隙的不同的力施加部件；图3是图1中的区域B的放大的透视图，显示了在混凝土板中使用的缝隙推进插入物的互相连接；图4说明了图3所示的缝隙推进插入物的放大的剖面图；图5说明了用于连接垂直排列的缝隙推进插入物的在虚线轮廓中显示的连接装置的平面图；图6是图5中沿线C-C的剖面图；图7说明了图1的区域D中的缝隙推进插入物之间的可选择的连接；图8是表示以图7中所示的方式连接缝隙推进插入物的方式的分解视图；图9说明了用于在混凝土板中形成缝隙的移动的冲击施加装置的示意性的侧视图；图10是图9所示的设备的平面图，其中拆除了设备的冲击梁；图11和12是图9所示的设备的前视图和后视图；图13是图9所示的冲击施加设备的详细侧视图，其中冲击梁在上升的位置；图14是图9所示的设备的另一个侧视图，其中冲击梁在下降位置；图15是冲击施加装置的冲击梁的上升和释放机构的剖开的剖面图；图16是在设备中使用的接触梁的可选择形式的剖面图；图17是在本发明的方法中使用的可选择的缝隙成形设备的侧视图；图18是示意性地说明了设备在板上的操作的平面图；图19说明了设备可以在板上被自动导向的方式。
具体实施例方式
参考这些附图，并首先参考图1和2，说明了依据本发明的其中形成一系列缝隙11的混凝土板10，对应于位于板10中的直线缝隙推进插入物12的成直角的阵列的缝隙11，并且该缝隙推进插入物12在板10的构造过程中被安装在板10内部。为了这个目的，板10在其上被构造的底表面13是水平的，并且被安装在表面12上的缝隙推进插入物12的阵列通常在位于表面13上的塑料薄膜上。
如图3和4中更加清晰的显示的缝隙推进插入物12处于T形结构的具体实施例中，并且包括平的底座边缘14和中央直立边缘或腿15。为了板10的构造，提供一系列缝隙推进插入物12，它们的底座边缘14固定在底表面13(或薄膜)上。缝隙推进插入物12被这样布置，以使得基本平行的间隔开的缝隙推进插入物12的第一组16被布置成基本上成直角地延伸到基本上平行的间隔开的缝隙插入物12的第二组17。在缝隙推进插入物的每组16和17之间的相交的点处，提供多个连接件18以将缝隙推进插入物12保持在稳定的姿态或者如下面进一步描述的保持缝隙推进插入物12的彼此互锁。
如图3和5中所示的连接件18在平面图中基本上是十字形结构，并包括四个臂19，每一个都被布置成与毗邻的臂19成直角。连接件18与沿着每个臂19的相应的边缘布置的舌状物20基本平面分开。用图6所示的方式，舌状物20从连接件18的主平面移动，以使得缝隙推进插入物12的底座边缘14能够放在连接件18的平面的臂19上并位于舌状物20下部。如12′所指示的一个缝隙推进插入物可以连续地延长到连接件18的相对的侧面，而另外的缝隙推进插入物12成直角地延长到缝隙推进插入物12′，被支撑在连接件18的相对臂19上并在连接件18处终止，没有缝隙推进插入物12′。相对的缝隙推进插入物12同样也通过在对应的相对的臂19上提供的舌状物20定位。舌状物20可以施加弹性支持力到缝隙推进插入物12(和12′)以将他们牢固地定位。
连接件18可以在最初设立插入物12的格子过程中，借助于穿过连接件18的中央孔21被驱动到测量桩中的紧固件定位。缝隙推进插入物12和12′同样可以通过被驱动穿过插入物12和12′的底座边缘14的紧固件可靠地紧固到连接件18。替代连续的插入物的缝隙推进插入物12′同样也可以被撕裂到一对对齐的在连接件18处终止的插入物12中。插入物12同样也可以通过其它不在连接件18下部延伸的连接设备紧固到连接件18，并成为下面的底表面13(或者是被支撑在表面13上的薄膜)。
在图1的区域D所显示的和图7及图8中所说明的用于连接交叉插入物12的可选择的布置中，直立的边缘15设置有一系列相等间隔的缝22，缝22成直角地延长到底座边缘14，并且具有比直立的边缘15的厚度略大的宽度。用于另一组插入物12的插入物12在直角处具有成形在它们底座边缘14的一些列相等间隔的缝23，缝23同样具有比直立的边缘15的厚度略大的宽度并在直角处延伸到直立的边缘15。因此，被布置在其它插入物12之上并在直角处延伸到其它插入物12的一个插入物12可以以图7中所示的方式与其它插入物12互锁，其中下面的插入物12的直立边缘15容纳在上面的插入物12的缝23中，并且下面的插入12的缝22容纳上面的插入物12的直立边缘15。
在缝隙推进插入物12的矩形阵列或格子被建立在表面13之后，任意结构的加固网或杆可以放置在插入物12的上面，加固网或杆通常被支撑在常规的托架上。可选择地，混凝土板10可以不使用加固构成，或者混凝土可以用纤维加固。然后进行混凝土浇灌，以使得所用的插入物12和连接件18以及加固网、杆或纤维嵌入到成形的板10中。
在合适的固化时间后，通常在混凝土浇灌之后的最多168小时但最多可能在28天，冲击工具24放置在板10的上部表面25之上或上面，工具24包括细长的直线冲击施加部件或垫板26。部件26与阵列或格子的插入物12的缝隙推进插入物12纵向对齐并基本上在其正上方。然后，工具24被驱动以使得或允许冲击部件26施加冲击到混凝土板10的上部表面25。该冲击将在板10中基本上沿着冲击的线产生缝隙11，从缝隙推进插入物12延伸，如图2中更加容易看到的。缝隙11通常将传播超过冲击部件16的相对末端一小段距离。为了建立用于板12的全部宽度的缝隙，冲击工具24被重新定位以放置冲击部件26到与以前产生的缝隙11对齐的位置，如图1中虚线轮廓所示，并且，工具24再次被驱动以形成通过板10的的另一个缝隙。跨过板10的宽度重复这个过程，以使得基本上连续的缝隙11被建立在板10的整个宽度，并从缝隙推进插入物或多个插入物12延伸。然后，冲击工具24被重新定位以使得冲击工具24与下一行横向定位的插入物12对齐，并再一次重复冲击施加过程。
为了制造在直角处延长到先前成形的缝隙11的缝隙，工具24再一次被重新定位到例如图1中虚线轮廓所显示的位置E，并且该过程重复以产生与另一个缝隙对的推进插入物12或多个另外的缝隙推进插入物12。因此，在冲击施加过程之后，板10设置有在直角处延伸到彼此的并与各自的在板10中的缝隙推进插入物12对齐的两组基本上连续的缝隙11。
在图1和2中示意性地说明的工具24具有冲击施加部件26，冲击施加部件26具有用作工具24的接触表面的平坦的下表面27，表面27比缝隙11的宽度充分的宽。板10可以在使用工具24之前设有与缝隙推进插入物12对齐的凹槽28，凹槽28通过锯的切削而在板10中形成，或者被浇铸到板10中而形成(参见图2)。凹槽28为缝隙11的扩展提供线路，凹槽28确定缝隙11的“清晰的”上部边缘。
在可选择地布置中，工具24可以包括垫板类型的刀片29，如图2所示的，当刀片动作时，刀片对着板表面25提供狭窄的冲击线路。刀片29可以与开槽的板共同使用，刀片29的宽度可以使其能够定位在凹槽28中。现在参考图9到12，说明了用于施加冲击到混凝土板10的表面25以在板中形成缝隙11的依据上面描述的方法的设备30。设备30是自供电设备，并且包括通过一对前轮32和一对后轮33支撑的移动的底盘31，轮子33是可转向的轮子并且装配在底盘31的34处用于绕着基本垂直的轴线的枢轴旋转运动，以确保设备30在混凝土板10上面被驱动和在混凝土板10上来回转动。在底盘31上，可转向的轮子33上面设置后平台35，并且后平台35支撑包括连接到液压泵以供给液压流体到包括内燃机并且通常是设备30的多个液压部件的柴油机的动力源36(图9中虚线轮廓所显示的)。液压部件包括连接到轮子32以在相对的方向驱动设备30的液压电动机37。动力源同样能够供给液压流体到液压直线驱动器38(图11中虚线框所显示的)用于绕垂直的轴线旋转可转向的轮子33以驱动设备30。
在平台35的前方被支撑在底盘31上的是冲击头组件39。组件39包括一对横向隔开的竖直的前导向装置40和相对应的一对与设备30的中心线对齐的后导向装置41。导向装置40和41在它们的底部边缘处刚性地固定到底盘31，但可以装配到一个滑道(未示出)上，滑道被布置成可以沿底盘31的横向滑动运动。
细长的接触梁42在导向装置40和41之间延伸，并包括分别位于导向装置对40和41之间的相对的末端43。导向装置40和41在它们的内侧设置有相对的细长的摩擦条44，末端43在该摩擦条之间导向。水锤泵或执行机构45(如图12所示)设置在每对导向装置40和41之间，并具有与梁42的相对的末端43连接的活塞杆，和通过销子46连接到对应的导向装置对41和42的气缸。执行机构45的同时延伸和缩回将分别导致接触梁42的下降和升起。接触梁42包括狭窄的接触部件47，部件47具有位于基本水平的平面上的基本平面的下表面48。例如橡胶带的弹性材料带49粘贴或者用其它方法固定到表面48，以防止破坏由接触部件47成形在板10中的缝隙11附近的板10的混凝土。这样做还附加地适应混凝土板10的表面25的不规则形状。
中央垂直导向装置50在相对的前和后导向装置40和41之间装配到接触梁42，并从这里向上延伸，导向装置50适于引导冲击梁51的运动，导向装置50穿过设置在冲击梁51中央的孔52。一对水平轴向的滚轮53设置在冲击梁51的相对的端点，并分别位于前和后导向装置40和41之间。冲击梁51因此保持在与接触梁42的纵向对齐。冲击梁51用合适的重量配重，并当从图9所示的升起位置释放时，冲击梁将在重力的作用下下降以撞击接触梁42。如下面进一步描述的导向装置50包括将冲击梁51升起到可以被释放以朝着接触梁42下落的位置的装置。
动力源36以及相关的电力的和液压的控制器包括在平台35上的外罩54中(参看图9)，并且由通过电缆56连接到外罩54中的控制器的远程控制单元55控制设备30。可选择地，远程控制单元55包括通过无线通讯与控制器通讯的无线遥控单元。控制单元55能够控制液压流体到用于驱动轮子32的驱动电机37的作用以控制设备30的向前和向后运动，控制到操作执行机构38的作用以控制装置30的转向，控制到举升执行机构45的作用以控制接触梁42的位置，和控制冲击梁51的升起、降低和释放。
在运行中，设备30在板10上的远程控制单元55的控制下被驱动，以使得设备30的中央纵向轴与在板10中先前安装的缝隙推进插入物12对齐。执行机构45然后被激励以降低接触梁42，并因此接触部件47与板10的上表面25接触。通常，冲击梁51在开始时静止在接触梁42上并且随接触梁42下降。在接触梁42固定在混凝土表面25上之后，升起冲击梁51到由施加到接触梁42的冲击力确定的位置。然后，释放冲击梁51以在重力的作用下下降并且撞击接触梁42的上侧。这种冲击通过接触梁47传送到混凝土板10的表面25，并使得缝隙11以上面描述的方式在板10中产生，其中先前安装插入物12可以保证缝隙11在插入物12的纵向方向并穿过板10扩展。
然后，侧面执行机构45可以升起以升起接触梁42和现在位于接触梁42的上侧的冲击梁51。然后，通过施加驱动到驱动轮32纵向推进设备30，并且然后重复上面所述的过程，产生与前面产生的缝隙11对齐并且连接前面产生的缝隙11的另一个缝隙11。在板10上重复这个过程。在板10的相对的侧，设备30重新定位，与毗邻的缝隙推进插入物120或者毗邻行的插入物12对齐，并且在板10的宽度上重复该过程，以产生跨过板10延伸的下一个插入物。一连串缝隙11因此在板10上产生，并且设备30重新定位，重复上面描述的过程以在板10中需要的和由缝隙推进插入物12确定的地方形成另外的缝隙11。
现在参照图13到15，进一步说明了图9到12的冲击施加装置30的更多的细节，冲击梁51分别位于图13和14中的升起和降低位置。用于冲击梁51的导向装置50包括提升和释放冲击梁51的装置，并且包括刚性连接到接触梁42以从接触梁42的中央部分垂直向上延伸的第一中空圆筒形的细长的内部部分57，和能够伸缩地容纳第一部分57的第二中空圆筒形的外部部分58。导向装置50的第二部分58在其较低的末端穿过冲击梁51延伸到孔52中，并在这个位置刚性地固定到冲击梁51，例如通过焊接或铆接到梁51。部分58位于梁51的纵向中心位置，以对齐内部部分57。适于升起冲击梁51的水锤泵59同轴地布置在可伸缩地啮合的部分57和58中。水锤泵59包括气缸60，气缸60位于第一内部部分57内，通过沿内部部分57的横向并且穿过内部部分57延伸的十字销在气缸60下端固定气缸60。水锤泵59的活塞杆62从气缸60延伸，并穿过可释放的闩锁组件63固定到外部套筒部分58，该闩锁组件63适于与固定到或成形在套筒部分58的上端处的环形向内指向的边缘64共同作用。
闩锁组件63包括被固定到活塞杆62的上端的主圆柱形闩锁主体65，闩锁主体65的直径小于边缘64的内径，以能够延伸到套筒部分58的上端并且超过边缘64。多个闩锁销66(通常三个)装配在闩锁主体65内，对于闩锁主体65进行支撑以使闩锁主体65在它们部分伸出主体65的位置和基本缩回到主体65内部的位置之间可以径向移动。液压闩锁水锤泵67装配到闩锁主体65以相对于活塞杆62轴向延伸。闩锁水锤泵67的活塞杆68通过连接69连接到闩锁销66，以便当水锤泵在相对的方向激励时，闩锁销66可以向主体65外推动或者缩回到主体65内。
当闩锁主体65随着延伸的闩锁销66定位在套筒部分58的末端内部时，闩锁销将定位在环形边缘64的下部，如图15中所示，以使得当水锤泵59的活塞杆62延伸时，套筒部分58以及连接的冲击梁51随着门锁主体65一起提升。
一系列重物70可以用螺栓71固定到冲击梁51的相对的侧面。重物70可以依靠施加到工具的冲击固定到梁51或从梁51移出。不使用的重物70可以简单地固定到设备30的底盘31。
同样并入接触部件47的接触梁42具有较高的基本水平的平板72，冲击梁51可以作用在平板上。平板72的上部表面可以带有一系列间隔开的至少部分由例如聚丙烯的弹性的或者缓冲材料成形成的减振器73，减振器73处于梁51移动的路径上以缓冲梁51的冲击。
在使用中，如果闩锁主体65没有定位到套筒部分58的上端，在远程控制单元55的控制下，闩锁主体65(带着它的已缩回的闩锁销66)由水锤泵59移动到套筒部分58的末端所在的位置，在此之后驱动闩锁水锤泵67，以使闩锁销66延伸到边缘64的下侧。水锤泵59然后被激励以延伸活塞杆62，并由于在闩锁销66和边缘64之间的配合动作，套筒部分58和固定的冲击梁51将升起到例如图13和15的位置。
当冲击施加到混凝土板10时，闩锁水锤泵67被激励以缩回销66。然后移动销66，距边缘64的间隙可以从套筒部分58断开活塞杆62。套筒部分58及其连接的梁51然后将释放以在重力的作用下冲击接触杆42(或减振器73)，如图14中所示。该冲击将通过接触部件47传递以在混凝土板10中产生缝隙11。设备30然后可以移动到混凝土板10的另一个部分，用上面描述的方法在所需要的地方产生另一个缝隙11。
接触部件47可以具有所描述的平的下表面48，或者可以是垫板或者刀片29的形式，例如图2中所示的结构。
在图16中所示的可选择的布置中，部件48可以包括平的表面48和带49的组合，带49由橡胶或者其它弹性材料组成、带49的宽度小于表面48的宽度并且带49位于平的表面48的中央。图17说明了使用本发明的方法的可选择的设备74，设备74在结构上类似图13和14的设备，并且具有带有接触部件47的用于与混凝土表面接触的接触梁42，和与设备30类似的支撑底盘和操纵布置。如上所述，提供如前的液压水锤泵或者执行机构45用于升起或者降低接触梁42。然而在这种情况下，由装配在接触梁42的上面的机械的(或流体驱动的)振动器75产生振动力。因此，当接触梁42降低以使得接触部件47接触混凝土表面25时，如图17中所示，振动器75被激励以使得振动力通过部件47施加到表面25，使缝隙11在混凝土板10中沿着板表面25中的插入物12和/或凹槽28的方向扩展。
图18说明了冲击施加设备30(或74)在板10上形成缝隙11的格子的典型的移动。在这种情况下，设备30具有能够180度旋转的前和后轮32和33。这样一来就允许设备30从图18中的位置X向前驱动到位置Y，以在板10上形成缝隙11的第一条线，此种情况下，轮22和23对齐设备的纵向轴线。在位置Y，轮32和33旋转90度，以确保设备30能横向驱动到位置Z，此处，轮32和33能够再次转回90度以形成缝隙11的第二条线。设备30然后继续在板10上移动，以形成缝隙11的格子。
为了在缝隙推进凹槽28和/插入物12上更快更准确地对齐设备30，并且因此更准确地在板10中产生缝隙11，可以使用图19中显示的激光导向系统76，以导向设备30在板10上的移动。为了这种目的，设备30在一个侧面上设置有向前和向后垂直偏移的激光接收器77，并使用测量结束，建立激光梁发射器78以建立图19中显示的跨过板10延伸的垂直激光平面79，平面79从一排插入物12偏移但平行于这排插入物。然后可以将设备30设定在自动模式，以使得当接收器77对齐激光平面79时，设备30将跟随平面79跨过板10。控制器将使得设备30不断地移动并且进一步使设备30得到激励以在与插入物12垂直对齐的位置形成缝隙11的线。在板10的相对的侧面，激光发射器78重新定位以产生缝隙11的毗邻的线，并且类似地重复这个过程以在板10中形成缝隙11的其余的格子。
虽然已经描述了缝隙成型设备30和74的具体实施例，但很明显，缝隙形成设备可以有大量的不同结构。例如，接触梁42可以横向延伸到设备的运动方向，如图8中虚线框所示。类似地，虽然在具体实施例中缝隙推进插入物12显示为T形结构，但缝隙推进插入物12可以是任意适于在混凝土制品中促进缝隙的形成的结构。
采用贯穿说明书及权利要求书中使用的词语“包括”或者“包含”或者它的派生词是为了规定出现的所涉及的特征、整体性以及部件，但并不排除存在或者增加一个或更多其它特征、整体性、部件或者它们的组。
虽然上面是借助于本发明的说明性的具体实施例给出的，本领域技术人员可以理解的所有上述内容的变化和修改都应落入作为在这里附加的权利要求中定义的本发明的宽的范围和界限内。
权利要求
1.一种在混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述混凝土制品有形成在混凝土上表面的至少一个缝隙推进凹槽，所述方法包括以下步骤在所述表面上或上面并且在所述缝隙推进凹槽中或与所述凹槽毗邻处定位一工具，所述工具具有力施加部件；和使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述凹槽的缝隙的形成。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述力施加部件包括一细长部件。
3.如权利要求2所述的方法，其中，冲击部件的长度小于凹槽的长度，并且，其中所述方法包括以下步骤逐渐移动冲击工具到所述凹槽的不同纵向位置，并通过所述力施加部件在每个位置施加冲击力到所述混凝土制品。
4.如权利要求1到3中任意一个所述的方法，其中，所述部件有可容纳在所述凹槽中的结构，并且，其中逐渐移动所述工具的步骤包括移动所述部件到不同位置以在凹槽中定位的步骤。
5.如权利要求1到3中任意一个所述的方法，其中，所述部件定位在毗邻所述凹槽或在所述凹槽上面以施加力到所述混凝土制品。
6.如权利要求1到5中任意一个所述的方法，其中，所述混凝土制品在其上表面具有多个缝隙推进凹槽排列成格，并且，其中所述方法包括以下步骤使得所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述格中的所述凹槽的多个缝隙的形成。
7.一种在混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述混凝土制品具有至少一个缝隙推进插入物浇铸在所述混凝土制品内，所述方法包括以下步骤在所述混凝土制品的表面上或上面定位具有力施加部件的工具，因此所述部件被定位毗邻所述插入物或在所述插入物上面；和使得所述工具通过所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述插入物的缝隙的形成。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述力施加部件包括一细长部件。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述部件的长度小于所述插入物的长度，并且，其中所述方法包括以下的步骤逐渐移动所述部件到所述插入物的不同纵向位置，并在每个位置施加力到所述混凝土制品。
10.如权利要求7到9中任意一个所述的方法，其中，所述混凝土制品具有多个排列成格的缝隙推进插入物，并且，所述方法包括以下的步骤使得所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述格中的所述插入物的多个缝隙的形成。
11.一种在混凝土制品中形成至少一个缝隙的方法，所述混凝土制品具有形成在其表面的至少一个缝隙推进凹槽以及在所述混凝土制品内浇铸的至少一个缝隙推进插入物，所述至少一个缝隙推进插入物与所述至少一个凹槽基本对齐，所述方法包括以下步骤在所述混凝土制品的表面上或上面定位具有力施加部件的工具，以使所述部件定位毗邻凹槽和插入物或在凹槽和插入物上面；和使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述插入物和在所述插入物和对齐的凹槽之间的缝隙的形成。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述插入物定位在紧挨着所述凹槽的下面或其一侧。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中，所述力施加部件包括一细长部件。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述力施加部件的长度小于所述凹槽和/或所述插入物的长度，并且，其中所述方法包括以下步骤逐渐移动所述工具到沿着所述凹槽和/或所述插入物的不同位置，并通过所述部件在每个位置施加力到所述混凝土制品。
15.如权利要求11到14中任意一个所述的方法，其中，所述部件具有可容纳在所述凹槽中的结构，并且，其中逐渐移动所述工具的步骤包括移动所述部件到不同位置以在凹槽中定位的步骤。
16.如权利要求11到15中任意一个所述的方法，其中，所述混凝土制品包括多个排列成格的缝隙推进凹槽和排列成格的多个对应的缝隙推进插入物，并且其中，相应的凹槽与相应的插入物基本对齐，所述方法包括以下的步骤使得所述力施加部件施加一或多个力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着所述格中的所述插入物和在所述插入物和对齐的凹槽之间的多个缝隙的形成。
17.如权利要求11到16中任意一个所述的方法，其中，所述部件被定位毗邻所述凹槽或在所述凹槽上面以施加力到所述混凝土制品。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述冲击部件定位在凹槽中。
19.如前面任意一个权利要求所述的方法，其中，所述混凝土制品包括包含加固物的混凝土板。
20.如权利要求1到18中任意一个所述的方法，其中，所述混凝土制品包括不带有加固物的混凝土板。
21.如前面任意一个权利要求所述的方法，其中，所述工具包括冲击施加工具，并且所述力施加部件包括冲击施加部件，并且，其中所述施加力到所述混凝土制品的步骤包括通过所述冲击施加部件施加冲击力到所述混凝土制品的步骤。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述施加冲击力的步骤包括对着所述制品定位所述冲击部件并施加冲击力到所述冲击部件的步骤。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述施加冲击力到所述混凝土制品的步骤包括直接对着所述制品撞击所述冲击部件的步骤。
24.如权利要求22所述的方法，还包括与所述冲击部件关联的机械的、气动的、或者液压的驱动器，并且其中，所述施加冲击力到所述混凝土制品的步骤包括运行所述驱动器以使得冲击可施加到所述冲击部件的步骤。
25.如权利要求22所述的方法，还包括与所述冲击部件关联的机械的、气动的或者液压的驱动器，并且其中，所述施加冲击力到所述混凝土制品的步骤包括运行所述驱动器以使得所述冲击部件撞击所述混凝土制品的步骤。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述驱动器包括升起重物的装置和对着冲击部件下降所述重物的装置。
27.如权利要求25所述的方法，其中，所述驱动器包括升起和对着所述制品下降所述冲击部件的装置。
28.如权利要求1到20任意一个所述的方法，其中，所述工具包括用于施加振动力到所述混凝土制品的振动器。
29.如前面任意一个权利要求所述的方法，其中，所述工具包括多个力施加部件，并且其中所述方法包括使得每个部件施加力到所述混凝土制品的步骤。
30.如权利要求29中所述的方法，其中，所述方法包括使得每个部件同时地施加力到所述混凝土制品的步骤。
31.如权利要求29中所述的方法，其中，所述方法包括使得每个部件依次地施加力到所述混凝土制品的步骤。
32.如权利要求1到6或11到18中任意一个所述的方法，其中，所述凹槽在所述混凝土精整过程期间形成在所述制品中。
33.如权利要求1到6或11到18中任意一个所述的方法，其中，所述凹槽在所述混凝土精整过程之后在混凝土制品中切割出。
34.如权利要求7到18中任意一个所述的方法，其中，所述插入物具有“T”形结构，并且在反向方向布置。
35.如权利要求7到18中任意一个或权利要求34所述的方法，其中，所述插入物彼此成直角地布置以彼此相交，并且其中所述插入物在其交点上互锁。
36.如权利要求7到18中任意一个或权利要求34所述的方法，其中，所述插入物彼此成直角地布置，并且包括用于相互连接所述插入物的连接件。
37.如前面任意一个权利要求所述的方法，其中，所述力施加部件包括具有力施加面的细长平部件，所述部件包括在所述面上的缓冲材料带。
38.一种用于在混凝土制品中形成至少一个缝隙的设备，所述混凝土制品设置有至少一个缝隙推进凹槽和/或至少一个缝隙推进插入物，所述设备包括一底盘和工具运行装置，所述底盘支撑具有力施加部件的工具，所述工具运行装置用于使得所述工具通过所述部件施加力到所述混凝土制品，以促进在所述混凝土制品中沿着缝隙推进凹槽和/或缝隙推进插入物的缝隙的形成。
39.如权利要求38所述的设备，其中，所述底盘包括可移动底盘，因此，所述设备可移动到在所述混凝土制品上的不同位置，所述底盘支撑至少一对可转向轮。
40.如权利要求39所述的设备，其中，所述底盘支撑两对可转向轮，所述轮是可转向的，因此所述底盘可横向移动以重新定位所述工具。
41.如权利要求38到40任意一个所述的设备，其中，所述工具包括包含所述力施加部件的细长接触梁和用于施加力到所述接触梁的力施加装置。
42.如权利要求41所述的设备，还包括支撑装置用于支撑所述接触梁在以下位置间移动第一位置是所述接触梁升起到所述混凝土制品的表面的上面的位置，第二位置是其与所述混凝土制品的表面接触的位置。
43.如权利要求42所述的设备，其中，所述接触梁在所述底盘纵向延伸。
44.如权利要求42所述的设备，其中，所述接触梁在所述底盘横向延伸。
45.如权利要求43或44所述的设备，其中，所述底盘支撑导向装置用于在所述接触梁的第一位置和第二位置之间导向所述接触梁。
46.如权利要求45所述的设备，其中，所述导向装置包括在所述接触梁的相对端的导向件，以及用于升起和降低所述接触梁的、与每个导向件相联系的升起和降低装置。
47.如权利要求46所述的设备，其中，所述升起和降低装置包括水锤泵。
48.如权利要求38到47中任意一个所述的设备，其中，所述工具包括一冲击工具，并且其中用于施加力到所述接触梁的所述力施加装置包括包含加重部件，所述加重部件包括在所述接触梁上面的、用于施加冲击到所述接触梁的冲击梁。
49.如权利要求48所述的设备，还包括提升装置和释放装置，所述提升装置用于升起所述冲击梁在所述接触梁上，所述释放装置用于释放所述冲击梁以允许所述冲击梁在重力的影响下朝着所述接触梁下落。
50.如权利要求49所述的设备，其中，所述冲击梁包括细长梁和细长梁导向装置，所述细长梁与所述接触梁基本平行地延伸，所述细长梁导向装置在所述细长梁的相对端用于导向所述细长梁朝向或者背离所述接触梁。
51.如权利要求49或50所述的设备，其中，用于升起所述冲击梁的所述提升装置包括可垂直延伸部件，并且其中用于释放所述冲击梁的所述释放装置包括可释闩锁装置用于可释放地锁住所述冲击梁到所述可垂直延伸部件。
52.如权利要求48到51中任意一个所述的设备，还包括缓冲装置，在所述冲击梁和所述接触梁之间用于缓冲所述冲击梁和所述接触梁之间的冲击。
53.如权利要求52所述的设备，其中，所述缓冲装置包括多个缓冲部件在所述接触梁上侧边上。
54.如权利要求38到47中任意一个所述的设备，其中，所述工具包括振动器用于通过所述力施加部件施加振动力到所述混凝土制品。
55.如权利要求41到54中任意一个所述的设备，其中，所述接触梁包括接触部件用于与所述混凝土制品表面的接触。
56.如权利要求55所述的设备，其中，所述接触部件包括平面部件。
57.如权利要求56所述的设备，其中，所述平面部件设置有缓冲材料带。
58.如权利要求55所述的设备，其中，所述接触部件包括刀片类部件。
59.如权利要求38到58中任意一个所述的设备，还包括激光导向系统用于导向所述设备在所述混凝土制品上的运动。
60.如权利要求59所述的设备，其中，所述激光导向系统包括激光平面产生装置和激光接收器，所述激光平面产生装置用于建立从插入物行或凹槽线偏离并与之平行的激光平面，所述激光接收器在所述设备上与所述设备的纵向轴线对齐。
全文摘要
用于在混凝土制品例如混凝土板(10)中形成至少一个缝隙(11)的方法，混凝土制品具有在其表面(25)内成形的至少一个缝隙推进凹槽(28)和/或在混凝土板(10)内浇铸的并在使用处与凹槽(28)基本对齐的至少一个缝隙推进插入物(12)，该方法包括定位工具(24)的步骤，工具(24)具有在混凝土(10)的表面上或上面的力施加部件(26)，这样，部件(26)被定位在与凹槽(28)和/或插入物(12)毗邻的或在其上的位置，该方法还包括使得工具(24)通过部件(26)施加力到混凝土板(26)以促进在板(10)中沿着凹槽(28)和/或插入物(12)的缝隙或多个缝隙(11)的形成的步骤。同时也公开了用于在混凝土制品中形成缝隙的设备。
文档编号E21C27/00GK101065542SQ200580028927
公开日2007年10月31日 申请日期2005年7月4日 优先权日2004年7月5日
发明者艾伦·大卫·考克莱尔 申请人:混凝土板材工艺科技有限公司