专利名称：一种挡土块及采用该挡土块垒制的挡土墙的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种挡土块以及利用挡土块所建造的挡土墙。
背景技术：
随着国民经济的不断发展，城市的扩大，人口的增加，资源的曰
益开发和减少，人类社会的发展严重受到各类资源的限制；其次，人 类对自身生产、生活所处的环境状况的要求越来越高。 一方面对环境 资源的不断索取和破坏，另一方面对环境保护、治理以及如何融入已 有的环境的意识越来越强。就挡土墙而言，作为土木工程中最为常见 的一种结构建筑物，虽然经过多年的发展，其结构型式也就是最为常 见的几种，同时其釆用的建筑原材料多为石材，石材的开采资源有限， 而且这种开采对环境也是一种人为破坏。再则，从挡土墙外表面的建 筑美观性而言，挡土墙(特别是大型挡土墙)多为单调乏味的光滑混 凝土外表面，无法给人一种视觉上的美感以及与环境的协调'li
上世纪八十年代初，欧美国家提出了一种新型的挡土墙结构型式， 即砌块挡土墙，并对这一结构进行相关性的机理研究，提出了合理的 设计原理。挡土墙砌块可实行规模化生产，降低经济成本。这种挡土 墙砌块结构合理，安装简便，成本相对较低，并将混凝土的耐久性同 各种建筑装饰面效果结合在一起，使得这种挡土墙得到了广泛的使用。
在国外，挡土墙外观效果是设计中的一个重要考虑因素。在我国 国内砌块挡土墙的发展才刚刚起步，目前挡土墙墙面的视觉效果的改 变方法通常是将可以种植植物的空槽和挡土墙结合成整体。在大型挡 土墙的墙体内提供种植空间，打破混凝土外形带给人的僵硬感。运用 在居民区的小型挡土墙的外观效果，亦可以通过增加植物来改善。因 此，把植物同结构坚硬的挡土墙结合在一起具有巨大的美学效杲虽 然目前常常采用的方法有多种，但均有缺点。例如一种方法是使用挡 土墙砌块修筑多阶墙体，在阶梯平台上种植植物，起到绿化和美化环
境效果。尽管植被在这种阶梯式墙体的台阶上能很好地生长，但种植 区域局限在水平台阶上，只有有限墙体结构可以通过植被效果来改善
外观效果，限制了设计的灵活性；其二阶梯式墙体占用大量的空间， 在某些环境下如当墙体沿建筑物走向或在建筑物附近时，或者在有限 的空间或受到其他一些因素制约时，采用阶梯式墙体来达到绿化和美 化效果就不可取；其三，从结构角度来看，阶梯式墙体比非阶梯式墙 体在整体结构上更为复杂，特别是上层墙体对下层墙体的影响，同时 层状结构墙体更易引起整体的不稳定性。
对于上述的问题，就砌块挡土墙的砌块型式的发展，建造植生式
间预留一定的距离，以便填土满足植物生长所需。
对上下相邻砌块层之间预留的距离而言，在块体要求种植植物的 情况下，其上下层块体前后相互错位的距离要求比较大， 一般要求10cm 以上，从而可为块体内腔中所种植物提供向外生长的出口并使土壤与 外界环境有一定有效接触面积以保证植物的成活率；此外，大错位使 得墙体砌块面层的倾斜角度较大，加大块体面层结构的不稳定因素， 其所占用的建筑面积亦增大。对同层相邻块体之间预留一定距离以此 来提供种植空间而言，块体间形成的缝隙成为墙体面层结构中的薄弱 点，易受到长期性或突发性的侵蚀破坏作用，如雨水的冲刷掏空块体 预留缝隙间的土体等，此外这一方式修筑挡土墙，对墙体后回填土体 性质的要求比较高，如低压缩性、高强度等，因为从墙面块体分布来 看是面上点排列分布形式。
砌块加筋挡土墙中砌块与加筋材料的连接问题是影响墙体使用性 能的关键因素之一。目前采用的连接方式大多与块体之间的连接形式 相关，通常的做法是将加筋材料直接放置在上下块体层之间，依靠加 筋层以上块体的重量来压制和固定加筋材料与挡土墙砌块面层之间的 连接；同时结合块体与块体自身的连接形式，如采用后缘连接、销栓 (锚固棒)与销孔等，后缘使得加筋材料作用力改变方向，保证加筋 材料不易被拉出，但易造成对加筋材料的剪切破坏而不是拉拔或拉伸
破坏，造成材料自身强度功效上的浪费，带来一定的经济影响；采用 销栓和销孔的方式，销栓穿过上下块体间土工加筋材料，从作用机理 上增强了块体与加筋材料的连接，但修筑高挡土墙或复杂外力环境下， 加筋材料受到极大的作用力、加筋材料被拉伸达到滑动的临界状态时， 销栓与加筋材料的连接处极易产生应力集中，极易破坏加筋材料，构 成对墙体整体结构稳定性的危害。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的首要目的在于提供一种挡土 墙砌块，利用该挡土块垒制挡土墙时，上下层挡土块之间无须前后相 错，即可为挡土块块体上种植的植物提供向外生长的出口；另外，通 过在挡土块块体上设置横向和纵向凹槽，既方便了对加筋材料的固定， 又提高了加筋材料与砌块的结合强度。本发明还进一步地提供一种利 用上述挡土块所垒制的挡土墙。
为实现上述目的，本发明一种挡土块，包括前表面、后表面、顶 面、底面以及左右侧面，其中顶面中部与其前后方向的中线对中设置 有一从上向下延伸的植生腔，该植生腔腔底上设置有排水通孔，挡土 块前部左右两侧对称设置有两个沿水平方向向挡土块本体凹进的缺 口，挡土块上还左右间隔设置有两个垂直销3L;当将上下两层挡土块 左右方向1/2重叠垒置垂直挡土墙时，上层挡土块上的两个销孔分别 与下层两个挡土块上的相邻的两个销孔重叠，同时上层两个挡土块上 拼接在一起的两个缺口与下层挡土块上的植生腔的前部重叠，在下层 挡土块植生腔的上方形成有效地植物向外生长空间。
进一步，所述植生腔的水平断面为前大后小的T型，并且所述缺 口的大小使左右拼接在一起的两个缺口与对中位于其下方的植生腔的 前部横置部分完全重叠。
进一步，所述挡土块左右两侧面上在靠近其后表面处还对称设置 有两个垂直通槽，当将上下两层挡土块左右方向1/2重叠垒制垂直挡 土墙时，上层两个挡土块上相邻的两个通槽所包围的空间与下层挡土 块上植生腔的后端部分重叠。
进一步，所述挡土块顶面上在所述T型植生腔前部横置部分的后
侧还设置有横穿其顶面的加筋材料固定棒横向容置槽。
进一步，所述挡土块顶面上还间隔设置有两个沿其前后方向延伸、
前端与所述横向容置槽相接、后端与挡土块后表面相接的纵向容置槽。 一种利用上述挡土块垒制的挡土墙，该挡土墙垂直垒制，上下两
层挡土块左右方向1/2重叠，上层挡土块上的两个销孔分别与下层两 个挡土块上的相邻的两个销孔重叠，并且在销孔内插装有销棒，同时 上层两个挡土块上拼接在一起的两个缺口与下层挡土块上的植生腔的 前部重叠，从而为下层挡土块植生腔中种植的植物提供有效地向上生 长空间；挡土墙上根据需要在不同高度处设置有加筋材料，该加筋材 料一端伸入并压固在土体中，另一端通过固定才奉压固在上下相邻两层 挡土块之间，所述固定棒呈U型结构，其中段位于挡土块上的横向容 置槽内，其两边段则分别穿过同 一挡土块或相邻两个或数个挡土块上 的两个纵向容置槽后插入土体中。
本发明通过在挡土块上设置专门的植生腔以及与植生腔相S洽的 缺口后，即便垒制垂直挡土墙，上层挡土块仍然为下层挡土块植生腔 中的植物留出了适当的向上生长的空间，保证了植物的正常生长；在 挡土块两侧后部位设置垂直通槽后，使下层挡土块的植生腔直接与土 体相接，保证了植生腔中植物对土体中水分等物质的有效吸^lt在挡 土块上设置横向和纵向容置槽并利用U型固定棒来压固加筋材料后， 固定棒对相邻挡土块之间还具有锁定作用，进一步强化了挡土墙的整 体性，伸入土体中的固定棒也有助于提高挡土墙的稳定'比
图1为本发明砌块的立体图2为本发明挡土块A-A断面图3为加筋构件与本发明挡土块连接方式示意图4为本发明挡土块上下层连接示意图5为本发明挡土块垒筑的挡土墙示意图6a为固定棒与加筋材料的连接示意图6b为齿状构件与加筋材料的连接示意图7a为固定棒与本发明挡土块的连接方式示意图7b为齿状构件与本发明的挡土块的连接方式示意图。
具体实施例方式
如图1和2所示，本发明一种挡土块，包括前表面l、后表面2、 顶面3、底面4以及左右側面，其中顶面3中部与其前后方向的中线对 中设置有一从上向下延伸的植生腔40，该植生腔40顶部为开口式其开 口的形状为前大后小的T型，T形植生腔40前部横置部分的后侧还设 置有横穿其顶面的加筋材料固定棒横向容置槽30,顶面3上还间隔设 置有两个沿其前后方向延伸、前端与横向容置槽30相接、后端与挡土 块后表面相接的纵向容置槽31、 32,横向容置槽30和纵向容置槽31、 32放置固定加筋材料的加筋固定棒，为了减少在块体垒放时对加筋材 料的破坏，横向容置槽30与纵向容置槽31、 32相接处均以圆弧方式 过渡，同时，为了保证卡箍效果横向容置槽30和纵向容置槽31、 32 均具有一定的深度，另外植生腔40的底部具有一沿前表面1向后表面 2延伸的倾斜底板41,倾斜底板41的底面与挡土块的底面4在同一水 平面上，倾斜底板41的底面上设置有排水通孔50，挡土块前部左右两 侧对称设置有两个沿水平方向向挡土块本体凹进的缺口 11、 12，缺口 11、 12的大小使左右拼接在一起的两个缺口与对中位于其下方的植生 腔40的前部横置部分完全重叠。挡土块左右两侧面上在靠近后表面2 处还对称设置有两个垂直通槽21、 22,挡土块后部还左右间隔设置有 两个垂直贯穿挡土块顶面3和底面4的销孔23、 24。上述挡土块的植 生腔40既可以使腔体有足够的空间填入土壤供植物生长，又因为植生 腔40腔底设置一排水通孔50使得上下层块体空腔相互连通，便于挡 土块腔体内土:t泉中富余水体向下排泄，各块体空腔体内的土;l泉能够贯 通形成一整体的土壤层，有利于植物根系在多个块体内交错生长，植 物间根系的相互交错增强砌块加筋挡墙面层块体之间的抗剪能力，提 高整体性。此外上层块体植物根系的生长往往会穿过上下层块体之间 的加筋材料，亦可提高加筋材料与块体之间的拉结能力。
如图3、 4和5所示， 一种利用上述挡土块垒制的挡土墙，该挡土 墙垂直垒制，上下两层挡土块左右方向1/2重叠，上层挡土块上的相 邻的两个销孔24、 25分别与下层两个挡土块上的两个销孔27、 28重
叠，并且在销孔27、 28内插装有销棒201、 101,同时上层两个挡土块 上拼接在一起的两个缺口 12、 13与下层挡土块上的植生腔的前部重叠， 从而为下层挡土块植生腔中种植的植物提供有效地向上生长空间；挡 土墙上根据需要在不同高度处设置有加筋材料，该加筋材料一端伸入 并压固在土体中，另一端通过固定棒321压固在上下相邻两层挡土块 之间，固定棒321呈U型结构，其中段位于挡土块上的横向容置槽内， 其两边段则分别穿过同 一挡土块或相邻两个或数个挡土块上的两个纵 向容置槽后插入土体中。加筋材料固定构件有多种方式设置，如图6 和7所示为放置在横向容置槽30内的两种连接构件的示意图， 一定强 度的圓体棒材301和齿状构件302,选用圆体棒301材主要原因是减小 棒材对非金属类加筋材料的局部破坏；所述齿状构件302由横向横梁 和竖向齿片构成，所述横梁的断面以圓角设计，避免破坏加筋材料， 通过一定厚度的齿片放置在加筋网片的网格内，以此将网片卡固在横 向凹槽30内。开挖面有限的或不足的情况下，横、纵向容置槽内布置 金属类构件，通过所述构件可以和墙后坡体的土钉、锚索等坡体加固 技术结合应用，以此提高砌块挡墙的应用范围。
权利要求
1. 一种挡土块，包括前表面、后表面、顶面、底面以及左右侧面，其特征在于，其中顶面中部与其前后方向的中线对中设置有一从上向下延伸的植生腔，该植生腔腔底上设置有排水通孔，挡土块前部左右两侧对称设置有两个沿水平方向向挡土块本体凹进的缺口，挡土块上还左右间隔设置有两个垂直销孔；当将上下两层挡土块左右方向1/2重叠垒置垂直挡土墙时，上层挡土块上的两个销孔分别与下层两个挡土块上的相邻的两个销孔重叠，同时上层两个挡土块上拼接在一起的两个缺口与下层挡土块上的植生腔的前部重叠，在下层挡土块植生腔的上方形成有效地植物向外生长空间。
2. 如权利要求l所述的一种挡土块，其特征在于，所述植生腔的水平断 面为前大后小的T型，并且所述缺口的大小使左右拼接在一起的两个 缺口与对中位于其下方的植生腔的前部横置部分完全重叠。
3. 如权利要求l所述的一种挡土块，其特征在于，所述挡土块左右两侧 面上在靠近其后表面处还对称设置有两个垂直通槽，当将上下两层挡 土块左右方向1/2重叠垒制垂直挡土墙时，上层两个挡土块上相邻的 两个通槽所包围的空间与下层挡土块上才直生腔的后端部分重叠。
4. 如权利要求2所述的一种挡土块，其特征在于，所述挡土块顶面上在 所述T型植生腔前部横置部分的后侧还设置有横穿其顶面的加筋材料 固定棒横向容置槽。
5. 如权利要求4所述的一种挡土块，其特征在于，所述挡土块顶面上还 间隔设置有两个沿其前后方向延伸、前端与所述横向容置槽相接、后 端与挡土块后表面相接的纵向容置槽。
6. —种利用如权利要求l所述的挡土块垒制的挡土墙，其特征在于，该 挡土墙垂直垒制，上下两层挡土块左右方向l/2重叠，上层挡土块上 的两个销孔分别与下层两个挡土块上的相邻的两个销孔重叠，并且在 销孔内插装有销棒，同时上层两个挡土块上拼接在一起的两个缺口与 下层挡土块上的植生腔的前部重叠，从而为下层挡土块植生腔中种植 的植物提供有效地向上生长空间；挡土墙上根据需要在不同高度处设 置有加筋材料，该加筋材料一端伸入并压固在土体中，另一端通过固 定棒压固在上下相邻两层挡土块之间，所述固定棒呈U型结构，其中 段位于挡土块上的横向容置槽内，其两边段则分别穿过同一挡土块或 相邻两个或数个挡土块上的两个纵向容置槽后插入土体中。
全文摘要
本发明公开了一种挡土块及采用该挡土块垒制的挡土墙，挡土块包括前表面、后表面、顶面、底面以及左右侧面，其中顶面中部与其前后方向的中线对中设置有一从上向下延伸的植生腔，该植生腔腔底上设置有排水通孔，挡土块前部左右两侧对称设置有两个沿水平方向向挡土块本体凹进的缺口，挡土块上还左右间隔设置有两个垂直销孔。本发明通过在挡土块上设置专门的植生腔以及与植生腔相配合的缺口后，即便垒制垂直挡土墙，上层挡土块仍然为下层挡土块植生腔中的植物留出了适当的向上生长的空间，保证了植物的正常生长；在挡土块两侧后部位设置垂直通槽后，使下层挡土块的植生腔直接与土体相接，保证了植生腔中植物对土体中水分等物质的有效吸收。
文档编号E02D29/02GK101381994SQ200810119928
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者张学臣, 朱友群, 程卫国, 郭军辉, 雷远杰, 龚丽飞 申请人:程卫国