模块化砌块结构的制作方法

专利名称：模块化砌块结构的制作方法
技术领域：
本公开内容通常涉及地基加固(earth reinforcement),且更具体地说， 涉及才莫块^4当土墙结构(modular retaining wall structure )。
背景
冲莫块化地基挡土墙通常用于建筑和场地开发应用。这种墙遭受土壤横 向运动施加的极高压力、温度和收缩效应以及地震力。因此，通常必须用 抗拉加固构件撑牢回填土。这些加固构件通常从墙向后延伸，并进入到土 壤。土壤的重量限制了加固构件的横向运动，从而稳定挡土墙。存在多种 挡土墙结构和加固系统，例如在美国专利No.5,921,715;美国专利 No.6,322，291Bl;美国专利No.6,338,597 Bl;美国专利No.6,416,257 Bl; 美国专利No.6，652,196;美国专利No.6,612,784B2 ; 和美国专利 No.6，758,636 B2中公开的那些。虽然已经开发了各种不同形式的模块化挡 土墙结构，但是关于美学上合意的、通用的及结构上可靠的构造墙系统， 改进机会仍然存在。

发明内容
本公开内容的实施方式提供了用于^f莫块化墙砌块系统的系统和方法。 简要地描述，本系统中的一种实施方式可执行如下。才莫块化墙砌块系统包 括多个墙砌块和至少一个连续通道，所述多个墙砌块包括第一形状的第一 墙砌块和第二形状的第二墙砌块，所述至少一个连续通道从由多个墙砌块 形成的墙的顶部延伸到墙的底部。墙砌块构造成使得当多个砌块在一层中 并排布置且一个在另一个顶部堆叠以形成另一层时，形成至少一个连续通 道。在进一步的实施方式中，墙砌块还包括第三形状的第三墙砌块。 本公开内容的实施方式也可被考虑为提供用于形成模块化挡土墙的
方法。在这点上，这种方法中的 一种实施方式可宽泛地相无括为以下步骤 提供不同形状的多个墙砌块，每个墙砌块具有外部面和内部面、位于外部 面和内部面之间的顶表面和底表面、从外部面延伸到内部面的笫 一侧面和 第二侧面，第 一侧面和第二侧面之中的至少 一个朝墙砌块的中心向内延 伸，以形成侧面槽；以及定位不同尺寸的多个墙砌块，以界定沿模块化挡 土墙的水平方向的多个砌块层，多个墙砌块的定位步骤界定延伸跨过4莫块 化挡土墙的垂直方向的至少一个垂直通道，以任意布置墙砌块。
对本领域的技术人员来说，在研究了下述附图和详细描迷时，本公开 内容的其它系统、方法、特征及优点将是或将变得显而易见。意图是，所 有此种其它系统、方法、特征及优点包括在此描述内，并包括在本公开内 容的范围内。


参照下列附图可更好地理解本公开内容的各个方面。附图中的部件未 必按比例绘制，而是重点放在清楚地显示本公开内容的原理。而且，在附 图中，贯穿这几个视图，相同的参考数字指示相应的部分。
图1是用依据本公开内容构造的锚固系统的第一实施方式固定的模块 化挡土墙的一种实施方式的图解。
图2是图1模块化挡土墙中使用的长水平砌块的一种实施方式的顶视 解。
图3是图2长水平砌块的前视解。 图4是图2长水平砌块的侧视解。
图5是图1模块化挡土墙中使用的长垂直砌块的一种实施方式的顶视 解。
图6是图5长水平砌块的侧视解。
图7是图1模块化挡土墙中使用的半砌块的一种实施方式的顶视解。 图8是图7半砌块的前视解。
图9是图7长水平砌块的侧视解。
图10是依据本公开内容构造的锚固系统的一种实施方式的透视解。 图11-12是具有固定在根据图10的模块化砌块的横向对齐狭槽内的
加固构件的模块化砌块的侧视解。
图13是使用图IO锚固系统的才势夹化挡土墙的一种实施方式的侧视解。
图14-15是依据本公开内容构造的锚固系统的一种实施方式的侧一见 解。
图16是具有放置在根据图14的砌块的横向对齐狭槽中的细长杆的模 块化挡土墙的模块化砌块的侧视解。
图17是具有连接机构以将拉索杆(tiebackrod)固定到根据图14的墙 的模块化挡土墙的侧视解。
图18是具有放置在根据图14的墙的连续通道中的垂直支撑结构的模 块化挡土墙的一部分的透视解。
图19是图18模块化挡土墙的一部分的顶视解。
图20是具有构造成大致一致内径的弯曲形状的模块化挡土墙的顶视 解。
图21是具有构造成大致一致外径的弯曲形状的^t块化挡土墙的顶视 解。
图22-23是用于形成在图1描述的墙结构中使用的墙砌块的模具的 实施方式的图解。
具体实施例方式
现详细参照附图，其中贯穿多个视图，相同的数字指示相应的部分， 图1显示了用依据本公开内容构造的锚固系统的第一实施方式固定的模块 叶匕挡土墙或纟且合式挡土墙(segmental retaining wall) 10。如此图所示，挡土墙10包括堆叠在彼此之上的多个墙砌块30。墙砌块30共同形成墙10 的朝外背向土堤的外表面40和墙10的朝内面向堤的内表面50。通常，砌 块30以交错布置堆叠，如图l所示，以便为模块化挡土墙IO提供较大的 稳定性，并提供装饰性。
模块化挡土墙或组合式挡土墙通常包括模块化单元或砌块的排 (course)或层(tier)。砌块一般由混凝土制成。砌块一般被千堆(不使用 灰泥或灰浆)，且通常包括适合于将相邻的砌块和/或排相对于彼此合适地 定位的一个或更多个特征，并在从排到排之间提供抗剪切力。砌块的重量 范围一般处于每单位十到一百五十磅。模块化挡土墙通常用于建筑和场地 开发应用。这种墙经受由墙后方土壤施加的高负荷。这些负荷受到其他因 素中的土壤特性、水的存在、温度和收缩效应以及地震力的影响。为了对 付这些负荷，模块化挡土墙系统通常包括从砌块层之间向后延伸到砌块后 方土壤中的一个或更多个土壤加固材料层。
一般而言，在一种实施方式中，模块化砌块30包括，但不限于三种 不同尺寸和形状的砌块。在一种构型中，每个砌块构造成使得当砌块堆叠 在彼此之上以形成模块化挡土墙10时，与至少另一个砌块匹配。这种匹 配限制了垂直相邻砌块间在至少一个水平方向的相对运动，并允许相邻排 互相缩进。为了提供这种匹配，砌块30包括锁定装置(locking means)60， 比如高出来的槽口或结节，其将砌块固定在一起，以进一步增加墙稳定性。
当砌块30放置在彼此之上，且彼此相邻时，形成了贯穿堆叠砌块30 的开口 70和包括侧面槽或狭槽90的侧面的连续细长通道或垂直通道80。 这种布置的特征之一是，不管三种砌块以怎样的顺序放置或堆叠，由于由 侧面狭槽90和相邻砌块的开口 70形成了各个开口，所以总是有从墙10 的顶部延伸到底部的垂直通道80。例如，在图1中，在这种特殊的构型中， 明显有多于一个的垂直通道80、 82、 84。
如下所述， 一个或更多个垂直通道80可用于锚固系统连接，以及用 于在垂直或纵向方向稳定模块化挡土墙10。
如图l所示，在本公开内容的实施方式中使用的一种类型的模块化砌 块是"长水平砌块"或标准砌块32。图2显示了长水平砌块32的顶视图。如所示，长水平砌块包括垂直延伸通过砌块(顶部到底部)的侧面槽92
和内部开口或空洞72。墙砌块32的侧面槽92和内部开口 72减少了制造 砌块32所需要的混凝土或其他材料的量，且减小了砌块32的重量，以简 化墙结构。在一些实施方式中，墙砌块32的开口 72的尺寸制定成使得砌 块32的强度最大，同时仍允许将锚固结构连"l妄到墙10的空间。
进一步，锁定装置62被显示为用于固定垂直设置在砌块32之上的另 一砌块。依据本公开内容，可使用多种砌块面来为墙提供不同的表面结构 和图案设计。如图中实线33a所示，长水平砌块可具有多侧面或多分面 (multi-split)构型特征。可替代地，在一些实施方式中，如点划线33b、 33c所示，面可具有偏移分面特征，其中砌块32的一种形式具有与线33b 齐平的面，而砌块32的另一种形式具有与线33c齐平的面。因此，如果在 同一面墙中使用这两种形式的砌块32,墙将具有多种表面结构的外形。在 其他实施方式中，组合式墙可由一种类型和形式的砌块制成，比如标准砌 块32，其中当砌块被堆叠时，砌块的面彼此齐平。在一些实施方式中，一 个或更多个槽口 99形成在砌块32中，以有助于通过强力和钝力(例如， 使用锤子)移去砌块32的后部部分。
接下来，图3显示了长水平砌块32的前视图。在此视图中，相对于 锁定装置62，显示了砌块的前部面33d和顶表面33e。相应地，图4显示 了长水平砌块32的侧视图。在此视图中，相对于前部面33d和横向对齐 狭槽95，显示了锁定装置62。横向对齐狭槽或槽95是从顶表面33e向里 延伸到砌块32的窄槽。横向对齐狹槽95通常在锚固系统20的安装过程 中接收一个或更多个细长杆，以用于将相邻砌块30对齐，并稳定墙结构。
如图1中所示，在本公开内容的实施方式中使用的另一种类型的模块 化砌块是可与长水平砌块32 —起使用，以形成挡土墙10的"长垂直砌块" 34。图5显示了长垂直砌块34的顶视图。如所示，长垂直砌块34包括侧 面槽94、锁定装置64和横向对齐狭槽或槽95。可使用砌块34的多种面 来为墙提供不同的表面结构和图案设计。在一些实施方式中，如点划线 35b、 35c所示，砌块34的不同形式的面具有偏移分面特征。采用这种方 法，以不同形式的砌块34为特征的墙将具有多种表面结构的外形。在一些实施方式中，长垂直砌块34也具有沿砌块34的后部部分的一个侧面的
凹槽97的特征。这允许安装者击打具有凹槽97特征的砌块的后部部分， 以击碎包含凹槽97的墙砌块的后部部分。例如，通过移去砌块34的这部 分，长垂直砌块可用于制造墙布置的内部曲线，这将在下面进一步讨论。
接下来，图6显示了长垂直砌块34的侧视图。在此视图中，相对于 锁定装置64、横向对齐狭槽95及凹槽97，显示了砌块34的前部面35d。 还显示了从才莫块化砌块34的一侧到另 一侧水平延伸通过砌块34的内部狭 槽75。内部狹槽75可与相邻砌块的横向对齐狭槽和/或相邻砌块的内部狭 槽对齐，并"^收一个或更多个细长杆，以与相邻砌块32、 34、 36对齐。
进一步，在本公开内容的实施方式中使用的另 一种类型的模块化砌块 是"半砌块"36。如图1所示，半砌块36可按各种不同的模式与长水平 砌块32和长垂直砌块34 —起使用，以形成模块化挡土墙10。图7显示了 半砌块36的顶-f见图。如所示，半砌块包括侧面槽96、锁定装置66、槽口 99和横向对齐狭槽95。砌块36的多种面可用来为模块化挡土墙提供不同 的表面结构和图案设计。如点划线37b、 37c所示，在一些实施方式中，砌 块36的不同形式的面可具有偏移分面特征。
接下来，图8显示了半砌块36的前视图。在此视图中，显示了砌块 的前部面37d和锁定装置66。相应地，图9显示了半砌块36的侧视图。 在此视图中，相对于前部面37d和横向对齐狭槽95,显示了锁定装置66。 横向对齐槽95是从顶表面37e向里延伸到砌块36中的窄槽。如前迷提到 的，横向对齐槽95可接收一个或更多个细长杆，以将相邻砌块32、 34、 36对齐，并安装锚固系统稳定墙结构。
图10显示了依照本公开内容构造的锚固系统的实施方式20。在此特 定示例中，挡土墙10用，但不限于具有多分面的标准砌块32构造。如图 10最清楚地显示的，加固构件1010从挡土墙10的外表面40延伸到墙砌 块30的横向对齐狭槽95中，从墙10中出来，并进到筑堤部分中。特别 地，加固构件1010示例地包括以格状布置的土工格栅材料(geogrid material), 土工格栅材料包括由诸如聚丙烯或高韧性聚酯的聚合物材料组 成的结构。这些加固构件IOIO通常从墙10向后延伸，并进入筑堤的土壤
中，以稳定土壤^J氐抗移动，且因此产生更稳定的土块，这导致结构上更可 靠的挡土墙10。 一般原则是，土工格栅材料和模块化挡土墙10的各个砌 块之间的连接越有效，墙系统中所需要的土工格栅材料的层越少。加强格 栅的成本可能占墙系统成本的大部分，因此需要高效的砌块/格栅连接。
如上所述，墙砌块30包括横向对齐狭槽95，以将加固构件1010(例 如，土工格栅)连接到挡土墙10。如图11和12所示，当横向对齐狹槽95 设置在顶表面时，横向对齐狭槽95优选从砌块的一侧到另一侧横向延伸 跨过砌块30,通常平行于砌块的内表面。
在一些实施方式中，为了将加固构件1010固定在横向对齐狭槽95中， 加固构件1010的一部分被定位在横向对齐狭槽95内，并通过两个固定构 件(retaining member)1120、 1130固定在适当的位置，如图11和12所示。 固定构件1120、 1130牢固地保持在横向对齐狭槽95内，且也将加固构件 1110牢固地保持在适当的位置。固定构件1120、 1130是楔形形状(和/或 梯形形状)，且当在横向对齐狭槽95内正确地对齐时，每一个固定构件 1120、 1130都接触4t向对齐狹槽95的前壁和后壁，如图11和12所示。 特别地，图11显示了固定构件1120、 1130正祐」故置在横向对齐狭槽95 中，以固定土工格栅材料1110，使得土工格栅材料1110定位在每个固定 构件的外部以外，并贴着最靠近的筑堤的对齐狭槽95的壁。两个楔形形 状的固定构件1120、 1130在横向对齐狭槽95内的放置将土工格栅材料1110 锁定在横向对齐狭槽95内。
进一步，图12显示了固定构件1120、 1130在横向对齐狭槽95内的定 位，使得土工格栅材料1110通过固定构件1120、 1130贴着横向对齐狭槽 95的前壁和后壁》文置而^^皮固定。因此，当对加固构件1110施加^立伸负荷时， 固定构件1120、 1130阻止加固构件1110从挡土墙10被拉出来。更具体地 说，当从挡土墙10的土;裏侧对加固构件1110施加拉伸力时，最靠近筑堤的 固定构件1120、 1130或杆顶着横向对齐狭槽95的内壁推动，因此也将加固 材料(例如，土工格栅材料)1110夹在内壁和固定构件1120、 1130之间。 进一步，最靠近筑堤的固定构件1120、 1130通过由横向对齐狭槽的其他壁 固定的其他固定构件1120、 1130顶着构件施加的力而被夹在适当的位置。
为了进一步显示，图IO还显示了使用一对固定构件1120、 1130将土工格栅 材料固定在一系列砌块30的横向对齐狭槽95中的锚固系统的透视图。
本公开内容的系统的一种实施方式可用来构造模块化或组合式挡土 墙的任意数目的不同构型。图13显示了这种挡土墙10的一个示例。为了 构造这种墙IO,通常放置水平垫1310,以提供在其上建造墙10的基础。 通常，这种水平垫1310包括埋入土壤底下的一层压实、碾碎的石头，以 保护墙基础。 一旦水平垫1310被放置和压实，多个砌块沿垫1310的长度 对齐。优选地，如果每个砌块都是标准类型的话，则每个砌块在其顶表面 中设置有横向对齐狭槽95。但是，在一些实施方式中，可以使用不同形状 和尺寸的砌块，此处砌块具有的特征为横向对齐狭槽95和内部狭槽75 3皮对齐，以啮合固定构件1120、 1130或其它结构，例如横穿墙10的水平 长度的钢筋杆。
例如，如图1所示，使用不同形状和尺寸以及任意模式的不同砌块的 任选构型也能够使用如前述的使用固定构件1120、 1130的土工格栅锚固系 统20。有利地，因为垂直砌块34具有与相邻砌块的横向对齐狭槽95或内 部狭槽75对齐的内部狭槽75,所以加固构件可连接到墙30的任意行或排。 在使用横向对齐狭槽95连接加固材料的例子中，加固材料可被切割或构 造成靠近或贴着不具有横向对齐狭槽的垂直砌块34放置。
在形成第一组砌块后，另外的砌块30可放置在第一组砌块的顶部。 进一步，可使用土工格栅材料1110将墙锚固到筑堤。在所示示例中，土工 格栅加固材料1110在一系列砌块已经被放置在另 一系列的顶部后被设置。 如图13中所示，并参照图1-8，砌块的底部后表面与其底下砌块的顶部 后表面匹配。特别地，砌块的锁定装置60与放置在锁定装置顶部的砌块 的底部匹配，以将砌块固定在顶部而不向前移动。这种匹配关系将墙砌块 30保持在下部砌块顶部的适当位置，且防止墙砌块30向前倾斜，因此为 砌块30提供整体的锁定装置60。
一旦跨过墙预定长度形成了一系列墙砌块，回填土， S,可被放置在 ^切块30后面。通常，在墙10和回填土之间i殳置无纺过滤纤维，以防止由 于土壤内水的迁移而在砌块30的层之间引入颗粒物质。可替代地，可在
墙和土^a之间设置砂砾聚集层，以产生相同的功能。此后，以上述方式然
后放置另外的上升层。虽然可能有可替代的构型，但是力。固构件lllO—般 在三块或四块砌块已经被垂直地放在相互顶部之上后被放置，此时由于墙 砌块的设计，相邻砌块的对齐是该系统的固有特征，如图13所示。但是， 应理解，可根据安装场地的特定加固需要设置较多或较少的加固构件
1110。如上述，加固构件1110设置成使得它们从挡土墙10的外表面40延 伸到横向对齐狭槽95中，然后通过挡土墙10的内表面50，以延伸到土壤 中。 一对加固构件固定杆1120、 1130被放置在横向对齐狭槽95中的加固 构件1110的顶部，以将加固构件1110与墙10 —起固定。
挡土墙10以这种方式继续构造，直到达到要求的高度。如图13所示， 墙砌块30的缩进形成了挡土墙10的网状向里缩进外形。另外，砌块30 的构型在墙10的外表面40产生了富有美感的阶梯外形。当墙砌块10不 需要或不要求达到完整的高度时，可使用短的墙砌块(未显示)形成顶部 或其它层，且顶部砌块1330可用于完成墙10。顶部砌块1330可用混凝土 粘合固定在合适的位置，且如果要求的话，可设置有类似于砌块外表面的 装饰才莫式。此外，可在回填土S内设置地下收集排水沟1320，以排除在那 里收集的多余水。
依据本公开内容，图14显示为用于固定挡土墙的锚固系统的另一实 施方式。在此示例中，挡土墙10用拉索连"l妻件固定在若千预定点。如图 14所示，每个拉索杆1410 (例如，具有4"或6"直径)延伸通过形成在其 相应的墙砌块30的后表面中的开口 1430，使得杆1410的近端部分延伸入 连续细长通道80中。在一些实施方式中，开口 1430通过使用锤子敲掉一 侧产生，因此不需要使用锯来切割洞。有利地，在一些其他方式中，砌块 的后部部分可借助于在后部部分中形成的槽口 99或凹槽用锤子敲击，帮 助移去被锤子敲击的部分。随后，在砌块的移去部分附近添加混凝土覆盖 拉索杆1410，如下迷解释。
如图14中所示，多个拉索杆1410从筑堤面横向地延伸。拉索杆1410 之中的每一个都用常规锚固件(未显示)固定在地基。因此每个拉索杆1410 在这些间隔中被埋入土壤和/或岩石中。
图15提供了拉索杆1410相对于挡土墙10和筑堤1510的较近的视图。 如图15中所示，拉索杆连接机构1520 (例如，1/2"x5"x5"的钢板)将 拉索杆1410固定到挡土墙10。连接机构1520通常包括细长的力分配构件 1530 (例如，钢筋)，该细长的力分配构件1530将由周围的砌块形成的连 续细长通道80或柱的垂直高度的一部分延伸，用于一个或更多个拉索杆 1410，如图15所示。在安装后，连续细长通道80进一步被包围在混凝土 中。混凝土砌块和细长的力分配构件1530形成帮助将压力从土壤锚固件 分配到墙的其它部分的混凝土加固梁。此外，混泥土保护钢部件(诸如可 在细长的力分配构件1530、拉索杆1410、连接机构1520等中使用的)免 于腐蚀或者其它不利的效应。
柠到每个拉索杆1410上的是常规螺紋紧固件1540，如螺母，当其在 通道80中装入混凝土中时，螺紋紧固件1540向内推拉索杆，以牢固地将 连接机构1520保持在适当的位置，因此将杆固定到墙IO。通常，紧固件 1540和连"l妄4几构1520组件在加入混凝土前经由细长通道80的内部进入。 以这种方式构型，且一旦填充了混凝土，每个拉索连接件1410贯穿墙10 平均地分配施加在拉索杆1410上的任意力，以大大提高墙的整体性。
在一些实施方式中，在一排墙砌块30的横向对齐狭槽95内， 一段钢 筋杆1610 (例如，#4环氧涂层钢筋)^皮放置在狭槽95中，并用水泥浆填 充(例如，3000 PSI高早强水泥浆(high early strength grout))狭槽，以从 一侧到另一侧加固墙IO,如图16-18所示。在实施方式中，不同形状和 尺寸的砌块30 ^皮设置，以形成墙(通常如图1所示)，钢筋杆1610可穿 过与墙结构的任意排或层的相邻砌块的内部狭槽75或横向对齐狭槽95对 齐的垂直砌块34的内部狭槽75。
现参照图17,对齐狭槽95中的钢筋杆1610起到将连接机构1520固 定在连续通道80内的作用。例如，连4妻夹1640 (例如，#4 "U，，截面钢 筋杆)被放置在钢筋杆1610的一侧和连接机构1520的另一侧，以夹住连 接机构1520,从而在添加混凝土后帮助形成连贯的加固混凝团。
进一步，墙10每排上的砌块30被设置成使得连续细长通道80通过 多排砌块延伸通过墙10的垂直高度。因此，拉索杆1410垂直地定位在彼
此顶部，且使用普通的垂直心部或通道80定位到^^莫块化挡土墙10，如图
14所示。
进一步，对于墙10内的连续细长通道80，当墙10被构造成作为细长 的力分配构件1530时，钢筋段或其它支撑结构可被放置在通道80内。例 如，当墙被构造时，两根钢筋杆1812、 1814被放置在连续通道内，如图 18所示，且用混凝土 (例如，每平方3000磅(PSI)的混凝土)固定在通 道80内。钢筋杆1812、 1814也起到将连接机构1520固定在连续通道或 垂直心部内的作用。
对于一些实施方式，当砌块被堆叠在钢筋支撑件或杆(有两个)顶部
到达到下一个锚固件或拉索杆的高度(例如，大约向上二到五英尺)时， 另外的两件或两段钢筋支撑件被定位在与放置在垂直心部或通道80中的 前两件或两段钢筋支撑件交迭的通道80中。在将钢筋杆定位后，通道80 用混凝土 (例如，3000 PSI混凝土)填充，使得两段钢筋杆伸出连续通道 80的顶部。采用这种方法，不需要从墙10的底部到顶部使用连续的钢筋 杆。此外，当砌块堆积形成高墙时，用来构造墙的砌块30也不需要被上 升到较大高度(例如，10到12英尺)。而且，钢筋支撑件1812、 1814可 按容易管理的交迭增加而放置。此外，可沿墙结构的垂直高度使用不同长 度的钢筋杆。
钢筋杆1812、 1814位于一个锚固件或拉索杆和下一个锚固件或拉索 杆之间。相应地，图19显示了构造墙的一部分的顶视图。在此图中，显 示了一对钢筋支撑件1910从连续通道80伸出，且与之前放置的一对钢筋 支撑件1920交迭。
通常，拉索杆垂直和水平地中心间隔三到八英尺。混凝土填充的连续细 长通道或柱垂直地传送锚固负荷，而用水泥浆填充的带钢筋的横向对齐狭槽 95水平地传递负荷，如图14所示。在将三种不同砌块32、 34、 36布置在 ^^块化挡土墙结构10内的情况下，垂直且连续的柱80从墙顶部到底部构造 在墙10内，如图14-19所示。不管是使用垂直砌块、半砌块或水平砌块， 垂直柱80总是沿由特定砌块部分地形成的墙的全部高度延伸。垂直柱可以 是由相邻的侧面狭槽92、 94、 96或相邻砌块的内部开口 70、 72形成的"全
心部，，80,或者是由不具有侧面狭槽94的垂直砌块34的一侧以及相邻砌块 的狭槽、开口和侧面部分地形成的"半心部"84,通常如图1所示。
依据本公开内容，形成才莫块化挡土墙10的外表面40的砌块30的外 部面可设置有装饰结构或饰面，以产生视觉上令人愉悦的正面。此外，砌 块30可设置成各种构型，以便为墙本身提供期望的形状和外形。例如， 图20显示了具有在墙对齐中使用标准墙砌块32构造大致一致内径曲线的 弯曲形状的模块化挡土墙2010的顶视图。为了便于形成墙内径，相邻砌 块2020、 2030在相邻砌块2020、 2030的后部部分之间设置有间隙2040， 如所示。在其他实施方式中，墙曲线形状也可以不同形状和尺寸的砌块堆 叠在彼此之上来设置。
此外，图21显示了具有大致一致外径的弯曲形状的;f莫块化挡土墙2U0 的顶视图。为了便于形成墙外径，砌块后部的一侧或两侧上的一部分^皮移 除(例如，用锤子敲掉)，使得相邻砌块2140、 2150可靠在一起对齐，从 而使相邻砌块的面保持接触(虽然相邻砌块的后部部分可以不接触)。在 一些实施方式中，留在相邻砌块的后部部分之间的间隙可用石头填充，以 填满空洞，且由于砌块的面接触，石头不会从墙的前面散落。在一些实施 方式中，在砌块中形成槽口 99,以有助于使用锤子移除砌块的后部部分， 如图21所示。此外，在砌块上设置一个或更多个后部结节60,使得相邻 层可仍然堆叠并啮合，但是允许产生内径和外径曲线。
相应地，在一种实施方式中，为了使转角成圓形(例如，外径)，垂 直砌块34的后部部分可以通过用锤子敲掉接近凹槽97 (已经在砌块中制 造)的后部部分的部分而变短，以形成用于形成墙的曲线形状的楔形砌块。
如前述讨论，本公开内容的模块化挡土墙砌块系统可以使用相同尺 寸、形状和深度的砌块制造。例如，在全部都使用标准砌块32的情况下， 可使用多分面砌块，和/或可使用直分面砌块。在一种实施方式中，八个标 准墙砌块由单个模具制造。
此外，在一些实施方式中，模块化挡土墙砌块系统可使用不同尺寸、 形状和深度的形状制造。例如，可使用标准砌块32、垂直砌块34和半砌 块36来制造墙。为了增加墙的额外表面结构，砌块可在不同深度通过使用具有不同偏移的不同形式的砌块制造。因此，图22显示了用于生产三 种不同尺寸、形状和深度的墙砌块的模具系统的实施方式。
如所示，用单个才莫具2200，生产四个标准或水平砌块32、两个垂直 砌块34和四个半砌块36。此外，不同形式的砌块32、 34、 36以分面偏移 生产，以生产不同深度的砌块。例如，半砌块36的一对2210设置成每个 砌块面对面放置。因此，在混凝土混合物被灌注到模具组中之后， 一对砌 块以偏移的方式分开，沿点划线2220产生"高"砌块36h和"低"砌块 361。对由才莫具2200形成的每对砌块实施这个程序。在一些实施方式中， 由^t具2200生产的砌块坯的典型尺寸是36" x48，，。通过使用由未指定模 式的^=莫具2200生产的砌块导致不具有设定^^莫式的多表面结构墙。如前所 述，墙的任意排可与使用加固构件如土工格栅纤维的锚固系统一起使用。 可替代地，垂直柱或通道由单独的墙砌块形成，且从底部到顶部延伸墙的 高度，其可与使用拉索杆的地基锚固系统一起使用。
注意，在可替代的实施方式中，可提供例如在图23中描述的模具2300。 此处，在砌块2310后部部分上的锁定装置60或结节被放大(例如，0.5 英寸x0.5英寸)，并仅被设置在相应砌块的一侧。采用这种方法，放大的 结节可在设置在上面的相邻的其它砌块中提供额外的稳定性，且允许相同 层或行上相邻砌块定位的柔性。对于也包括在图22中的相应部位，参考 特征在图23中被重复。
依据本公开内容，模块化墙砌块系统的一种实施方式在下面描述。该 系统包括不同形状和尺寸的墙砌块30、 32、 34、 36，这些砌块具有内部面， 以形成模块化挡土墙10的内表面40;外部面40,以形成模块化挡土墙IO 的外表面；顶表面和底表面；以及从外部面延伸到内部面的第一侧面和第 二侧面。在一些砌块中，在墙砌块中具有一个或更多个侧面槽90、 92、 94、 96特征，这样的侧面槽90、 92、 94、 96朝墙砌块30的中心向里延伸。当 与才莫块化挡土墙10中的其它墙砌块对齐时，墙砌块的侧面槽90、 92、 94、 96起到形成从墙10的顶部延伸到底部的垂直通道的作用。进一步，支撑 装置，诸如一根或更多根钢筋结构，可被定位在垂直通道80中，以对模 块化挡土墙10提供额外的支撑。 挡土墙结构10中的垂直通道80的部分可通过定位墙砌块30构造， 使得一个墙砌块的侧面槽90被放置在另 一个墙砌块的侧面槽90之上；将 一个墙4 7块的内部开口 70定位到另 一个墙询块的内部开口 70之上；将相 邻墙砌块的侧面槽90挨着彼此定位；将一个砌块的侧面槽90挨着另 一个 砌块的侧面定位；将一个墙砌块的内部开口 70定位到另一个墙砌块的侧 面之上，等等。
因此，在一些实施方式中，依据本公开内容，用于构造挡土墙结构10 的墙砌块具有不同的形状和尺寸。例如，在一种实施方式中， 一种类型的 墙砌块32具有从顶表面到底表面延伸通过墙砌块32的多个侧面槽92和 内部开口 72,其中砌块32的横向宽度实质上比另一种类型的墙砌块36的 横向宽度更宽。此外， 一种类型的墙砌块34的横向宽度实质上与不同的 模块化砌块36的横向宽度一样，但是纵向高度实质上比不同的模块化砌 块32的纵向高度更大。
此外，在该系统的一种实施方式中，模块化墙砌块系统包括多个墙砌 块和至少一个连续通道80，所述多个墙砌块包括第一形状的第一墙砌块 32、 34、 36和第二形状的第二墙砌块32、 34、 36，所述至少一个连续通 道80从由多个墙砌块32、 34、 36形成的墙10的顶部延伸到墙10的底部。 墙砌块32、 34、 36设置成使得当多个砌块32、 34、 36在一层中并排布置 且一个在另一个顶部堆叠以形成另一层时，形成至少一个连续通道80。在 进一步的实施方式中，墙砌块32、 34、 36还包括第三形状的第三墙砌块。
为了使依据本公开内容的挡土墙结构稳定，锚固系统的一种实施方式 包括从墙的顶表面到模块化挡土墙的底表面形成在模块化挡土墙10内的 垂直通道80。此外，设置了多个拉索杆1410,其中该杆适合于埋入土壤 或岩石中，且每个杆具有延伸至垂直通道80的近端部分。然后，在垂直 通道内直接邻近拉索杆1410的近端部分放置至少一个力分配构件1520， 使得施加在拉索杆上的拉伸力传递到至少一个力分配构件1530,以贯穿挡 土墙10的一部分分配拉伸力。
在可替代的实施方式中，锚固系统包括堆叠的多个墙砌块30,以形 成墙10的至少部分。每个墙砌块30具有内部面、外部面；顶表面和底表 面。该系统进一步包括用于将至少一个加固构件1010、 1110固定在堆叠 的墙砌块30之间的固定装置1120、 1130,固定装置包括设置在横跨至少 一个墙砌块30的顶表面的横向宽度的横向对齐狭槽95或横向槽内的一对 加固构件固定杆1120、 1130。固定杆中的第一固定杆将至少一个加固构 件贴着狭槽底部固定，而固定杆中的第二固定杆将第一 固定杆贴着狭槽 95的侧面固定，使得至少一个加固构件又被固定在一对固定杆1120、 1130 之间。
第一固定杆和第二固定杆1120、 1130包括配合表面，该配合表面的作 用是将彼此与狭槽95的前壁和后壁相结合，以抵抗使加固构件在狭槽或 横向槽95内移动的力。此外，固定杆1120、 1130可具有大于从固定杆的 底面测量的前后尺寸的从每个固定杆的顶面测量的前后尺寸。
在一些实施方式中，横向对齐狭槽95有这样的尺寸和形状，即允许 第一固定杆插入到狭槽中，其中加固构件IOIO、 1110的一部分放入到第一 固定杆和横向对齐狭槽95的壁之间。然后，第二固定杆插入到狭槽中， 并与第一固定杆匹配，使得固定杆1120、 1130的匹配对不能从狭槽或横向 槽95中移除。因此，当对在狭槽95后面延伸的加固构件1010、 lllO的部 分施加拉伸力时，加固构件IOIO、 1110被夹在第一固定杆和槽后壁以及第 一固定杆和第二固定杆之间。
例如，在一些实施方式中，固定杆1120、 1130的尺寸和构造设计成具 有实质上为固定杆适于穿过的狭槽95宽度的一半的顶表面宽度尺寸和小 于顶部宽度的一半的底表面宽度尺寸，使得当固定杆通过开口被插进细长 槽(由穿过砌块层的对齐的横向对齐狭槽形成)，并越过加固构件1010、 1110,且与尺寸和构造设计成具有实质为与细长槽的宽度的一半的顶表面 宽度尺寸和小于顶表面宽度的相对的底表面宽度尺寸的另一固定杆匹配 时，当拉伸力施加到加固构件1010、 1110时，固定杆1120、 1130顶着匹 配的固定杆1120、 1130将加固构件1010、 1110夹在细长槽内。
本公开内容进一步提供用于模块化挡土墙结构的方法的实施方式。此 方法中的一种实施方式包括提供多个墙砌块30的步骤。因此，墙砌块之 中的每一个都具有外部面和内部面、位于外部面和内部面之间的顶表面和
底表面、从外部面延伸到内部面的第一侧面和第二侧面、以及朝墙砌块中 心向里延伸的至少一个侧面槽95。此方法进一步包括定位多个墙砌块30,
以界定沿;漠块化挡土墙10的水平方向的多个砌块层，多个墙砌块的定位 也界定在^t块化挡土墙10的垂直方向上下延伸的至少一个垂直通道80。
定位墙砌块30以形成垂直通道80可由以下步骤之中的一个或更多个 步骤实现。例如，多个墙砌块30可被对齐，使得一个墙砌块的侧面槽95 在另 一个墙砌块的侧面槽95之上，以形成至少一个垂直通道80的一部分。 而且，相邻墙砌块30的相邻侧面槽95可^皮对齐，以在4黄向方向形成垂直 通道80的一部分。也可执行将墙砌块的侧面槽95在另一砌块30的内部 开口70之上对齐，以在纵向方向形成垂直通道80的一部分。进一步，墙 砌块30的侧面槽95在第二墙砌块的侧面槽95之上对齐，以在纵向方向 形成垂直通道80的一部分。此外，还可执行将第一砌块的内部开口 70在 另一砌块30的内部开口顶部对齐的步骤，以在纵向方向形成垂直通道80 的一部分。其它构型也是可能的。
用于形成模块化挡土墙10的方法的另一实施方式包括如下步骤提 供不同形状的多个墙砌块30，每个墙砌块30具有外部面和内部面、位于 外部面和内部面之间的顶表面和底表面、从外部面延伸到内部面的第 一侧 面和第二側面、朝墙砌块30的中心向里延伸以形成侧面槽95的第一侧面 和第二侧面中的至少一个；以及将不同尺寸的多个墙砌块30定位，以界 定沿;f莫块化挡土墙10的水平方向的多个砌块层，多个墙砌块30的定位界 定在模块化挡土墙10的垂直方向上下延伸的至少一个垂直通道80,用于 任意配置墙砌块。
因此，为了在待保持的地基部分附近构造挡土墙10，本公开内容的方 法的一种实施方式包括将至少一个拉索杆1410的一端埋入地基部分内的 步骤，凭借该步骤，伸出端从地基部分自由地向外延伸，且在水平延伸层 中堆叠多个砌块30，以界定挡土墙10,多个砌块30设置成界定在墙10 的顶部和底部之间的纵向定位的通道80。此外，该方法还包括将至少一个 细长构件1530插入到墙10的通道中的步骤，细长构件1520界定将拉索 杆1410固定到墙的部分。通过将拉索杆1410相对至少一个细长构件1530
定向，使得杆1410的突出端在垂直通道80的内部内延伸；然后将拉索杆 1410连接到细长构件1530，以将挡土墙固定到地基部分。
可替代地，使用可替代的锚固系统形成^t块化挡土墙的方法的一种实 施方式包括提供不同形状的多个墙砌块30的步骤，每个墙砌块30具有外 部面和内部面、以及位于外部面和内部面之间的顶表面和底表面、形成在 每个墙砌块30的顶表面中的横向槽95和形成在每个墙砌块30的顶表面 上的至少一个锁定装置60。此方法进一步包括定位多个砌块30的步骤， 以界定砌块的较低层，使得相应砌块的横向槽95对齐。然后，将至少一 个加固构件1110放置在较低层的墙砌块30的顶表面上，其中至少一个加 固构件1110从较低层的关联墙砌块30的外部面附近向下延伸至较低层的 关联墙砌块30的横向槽95中，穿过关联墙砌块30的内部面，并到达墙 IO后待加固的土壤。接下来，将一对加固构件固定杆1120、 1130设置在 较低层的关联墙砌块30的横向槽95中，这对加固构件固定杆1120、 1130 中的第一固定杆贴着^f黄向槽95的底部固定至少一个加固构件1110,而第 二固定杆贴着横向槽95的侧面固定第一固定杆，此外，第二固定杆贴着 第一固定杆1120、 1130固定加固构件1110的部分。
应强调的是，本公开内容的上述实施方式仅仅是可能的执行示例，仅 仅阐明用于清楚理解本公开内容的原理。可以对公开内容的上述实施方式 做出多种变化和修改，而实质上不偏离本公开内容主旨和原理。所有的这 类修改和变化在此意味着包括在本公开内容的范围内。
权利要求
1.一种模块化墙砌块系统，包括多个墙砌块，其包括第一形状的第一墙砌块和第二形状的第二墙砌块；以及至少一个连续通道，其从由所述多个墙砌块形成的墙的顶部延伸到所述墙的底部，其中所述墙砌块设置成使得当在一层中并排布置多个砌块并在一个砌块之上堆叠另一个砌块以形成另一层时，形成所述至少一个连续通道。
2. 如权利要求1所述的模块化墙砌块系统，其中第一墙砌块包括内部开口 ，其从所述第一墙砌块的顶表面到所述第一墙砌块的底 表面垂直地延伸通过所述第一墙砌块；内部面，其形成模块化挡土墙的内表面；外部面，其形成所述才莫块化挡土墙的外表面；顶表面和底表面；以及第一侧面和第二侧面，其从所述外部面延伸到所述内部面，所述 第一侧面和所述第二侧面之中的至少一个朝所述墙砌块的中心向内延伸， 以形成侧面槽，其中当与相邻砌块的侧面对齐时，所述墙砌块的所述侧面 槽形成连续垂直通道； 第二墙砌块包括内部面，其形成模块化挡土墙的内表面； 外部面，其形成所述才莫块化挡土墙的外表面； 顶表面和底表面；以及第一侧面和第二侧面，其v^人所述外部面延伸到所述内部面，所述第一侧面和所述第二侧面之中的至少 一个朝所述墙砌块的中心向内延伸，以形成侧面槽，其中当与相邻砌块的侧面对齐时，所述墙砌块的所述侧面 槽形成垂直通道，其中所述笫二墙砌块的横向宽度实质上比所述第一墙砌 块的横向宽度短，且所述第二墙砌块的纵向高度实质上与所述第一墙砌块 的纵向高度相同；且所述多个墙砌块进一步包括第三形状的第三墙砌块，第三墙砌块包括 内部面，其形成模块化挡土墙的内表面； 外部面，其形成所述;f莫块化挡土墙的外表面； 顶表面和底表面；以及第一侧面和第二侧面，其从所述外部面延伸到所述内部面，所述 第 一侧面朝所述墙砌块的中心向内延伸，以形成侧面槽，其中当与相邻砌 块的侧面对齐时，所述墙砌块的所述侧面槽形成垂直通道，其中所述第三 墙砌块的横向宽度实质上比所迷第一墙砌块的横向宽度短，且所述第三墙 砌块的纵向高度实质上比所述第一墙砌块的纵向高度大。
3. 如权利要求1所述的模块化砌块墙系统，进一步包括多个拉索杆，其适合于埋入土壤或岩石，且每个拉索杆具有延伸到所 述至少一个连续通道内的近端部分；至少一个细长构件，其设置在所述至少一个连续通道内，直接接近所 述拉索杆的所述近端部分，其中强加于所述拉索杆的拉伸力被传递到所述 至少一个细长构件，以便将所述拉伸力分配遍及所述墙的一部分，且其中 所述多个拉索杆在共同的垂直通道内在彼此之上垂直定位；以及水平钢构件，其设置在横跨至少一个墙砌块和相邻砌块的顶表面的横 向长度的狭槽内，其中所述水平钢构件用水泥浆固定在适当的位置。
4. 如权利要求l所述的系统，进一步包括固定装置，其用于将至少一个加固构件固定在堆叠的墙砌块之间，所 述固定装置包括一对加固构件固定杆，所述一对加固构件固定杆设置在才黄 跨至少一个墙砌块的顶表面的横向长度的横向槽内，所述固定杆中的第一 固定杆贴着所述横向槽的底部固定所述至少一个加固构件，而所述固定杆中的第二固定杆贴着所述横向槽的侧面固定所述第 一 固定杆，使得所述至少 一个加固构件又被固定在所述一对固定杆之间。
5. 如权利要求4所述的系统，其中所述一对加固构件固定杆设置在保持所述加固构件的一部分的横向 槽内，所述一对固定杆的作用是通过使所述4黄向槽内的第一 固定杆与所述 横向槽内的第二固定杆匹配而将所述加固构件保持在所述墙内的合适位 置，其中所述加固构件布置在所述第一固定杆和第二固定杆之间，使得所 述一对固定杆被固定在所述橫向槽内；以及所述横向槽具有这样的尺寸和形状，即允许所述第一固定杆插入到所 述;f黄向槽中，其中所述加固构件的一部分介于所述第 一 固定杆和横向槽的 壁之间，且然后所述第二固定杆插入到所述横向槽中，并与所述第一固定 杆匹配，其中匹配的一对第一固定杆和第二固定杆不能从所述横向槽移 除，由此，当对在所述横向槽后延伸的土壤加固构件的部分施加拉伸力时， 所述加固构件被夹持在所述第一固定杆和横向槽的后壁以及所述第一固 定杆和所述第二固定杆之间。
6. 一种用于形成模块化挡土墙的方法，所述方法包括以下步骤提供不同形状的多个墙砌块，每个墙砌块具有外部面和内部面、位于 外部面和内部面之间的顶表面和底表面、从所述外部面延伸到所述内部面 的第 一侧面和第二侧面，所述第 一侧面和第二侧面之中的至少一个朝所述 墙砌块的中心向内延伸，以形成侧面槽；以及将不同尺寸的所述多个墙砌块定位，以界定沿所述模块化挡土墙的水 平方向的多个砌块层，多个墙砌块的所述定位步骤界定延伸if争过所述才莫块 化挡土墙的垂直方向的至少一个垂直通道，以任意布置所述墙砌块。
7. 如权利要求6所述的方法，所述定位步骤进一步包括将所述多个墙砌块定位，使得一个墙砌块的侧面槽在另 一个墙砌块的 侧面槽顶部，以形成所述至少一个垂直通道的一部分；将墙砌块的侧面槽与相邻墙砌块的侧面对齐，以在横向方向形成所述 垂直通道的一部分。
8. 如权利要求6所述的方法，其中一种类型的墙砌块具有向内延伸到所述墙砌块的顶表面且从所述砌块的第 一侧面横跨到所述砌块的第二 侧面的横向对齐槽，而第二种类型的墙砌块具有从所述第二墙砌块的第一侧面水平延伸到所述墙砌块的第二侧面的内部开口 ，所述定位步骤包括以不规则方式将墙砌块布置在一层中，其中墙砌块的所述横向对齐槽与 相邻墙砌块的相邻横向对齐槽或相邻墙砌块的内部狭槽对齐，以任意布置。
9. 如权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤将至少一个拉索杆的一端埋入地基部分内，凭借该步骤，伸出端从所 述地基部分自由地向外延伸；将至少一个细长构件插入到所述墙的所述至少一个垂直通道中，所述 细长构件界定将拉索杆固定到所述墙的部分；将所述拉索杆相对于所述至少一个细长构件定向，使得所迷杆的所迷 伸出端在所述至少 一个垂直通道的内部内延伸；将所述拉索杆连接到所述至少一个细长构件，以将所述模块化挡土墙 固定到所述地基部分，其中所述至少一个细长构件被插入到所述至少 一个 垂直通道中，且与所述至少一个垂直通道内的先前插入的细长构件交迭， 所述至少一个细长构件提供用于将拉索杆固定到所述细长构件的部分；将所述至少一个垂直通道的内部用混凝土加固，从而保护位于所述垂 直通道中的钢部件免于腐蚀；以及通过将水平钢构件定位在横跨至少一个墙砌块和相邻砌块的顶表面 的横向长度的狭槽内而沿所述模块化挡土墙的宽度加固，其中所述水平钢 构件用水泥浆固定在适当的位置。
10. 如权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤将至少一个加固构件放置在较低层的墙砌块的顶表面上，其中所述至 少一个加固构件从所述较低层中的相关联的墙砌块的外部面附近向下延 伸到所述较低层中的所述相关联的墙砌块的横向槽内，通过所述相关联的 墙砌块的所述内部面，并到达在所述墙后面待加固的土壤上；以及 将一对加固构件固定杆定位在所述较低层的所述相关联的墙砌块的 横向槽中，所述一对加固构件固定杆中的第 一 固定杆贴着所述横向槽的底 部固定所述至少 一个加固构件，而第二固定杆贴着所述4黄向槽的侧面固定 所述第 一 固定杆，所述第二固定杆又贴着所述第 一固定杆固定所述加固构 件的一部分，其中所述第一固定杆和所述第二固定杆包括配合表面，所述 配合表面的作用是与所述横向槽的前壁和后壁相结合来抵抗使所述加固构件在所iii黄向槽内移动的力。
全文摘要
本公开内容的系统中的一种实施方式可执行如下。模块化墙砌块系统包括多个墙砌块和至少一个连续通道，所述多个墙砌块包括第一形状的第一墙砌块和第二形状的第二墙砌块，所述至少一个连续通道从由多个墙砌块形成的墙的顶部延伸到墙的底部。墙砌块构造成使得当多个砌块在一层中并排布置且一个在另一个顶部堆叠以形成另一层时，形成至少一个连续通道。在进一步的实施方式中，墙砌块还包括第三形状的第三墙砌块。也可以提供其它系统和方法。
文档编号E02D5/20GK101346516SQ200680049147
公开日2009年1月14日 申请日期2006年11月13日 优先权日2005年11月14日
发明者托马斯·L·雷尼 申请人:土壤加劲材料技术有限责任公司