专利名称:建造方法及其实施的制作方法
技术领域:
本发明涉及建造墙、护坡、道路、悬桥面以及诸如此类的构筑物。特别是一套直接应用于许多地区的,且在一般施工方法中使用的施工器具及其使用方法。
当施工一栋新建筑物或类似的构筑物时,在要建造该建筑物的地方,为了要建造所要的基础,几乎总要首先开挖地面,一般的工序是在该地面挖一个合适的基坑。在施工该基础时为了使基坑的壁不发生塌陷,需要支撑住该基坑的壁。在施工一栋紧靠一现有建筑物的建筑物时,尤其需要这种支撑,在缺少合适的支撑的时候,现有建筑物的基础轻者可能发生移动,严重时会倒塌在相邻的基坑内。
对于现代高层建筑物如办公楼和旅馆等所需要的深开挖来说,常常需要开挖到地面以下至少6米深,而且,为了防止邻近建筑物的任何移动,在任何开挖之前,常常需要在地面以下建造挡土墙。
同样,当建造一个新坝时,常常有必要在该坝工地周围提供某种形式的挡土墙,以便阻止土壤等进入水体内。而且,也是为了把水体拦在指定的范围内。
传统做法是采用联锁板桩“打桩”技术来建筑这种挡土墙,每个板桩的宽度接近0.33M,长达6M(用反复施加大的冲击力的办法)把这些桩打入地面,形成所需要的宽度的墙。这种方法浪费时间,并且造价高。因为,首先要把许多桩打入地面,然后在建筑物的基础、墙等建好后,又要把他们从地下拔出来。而且,大量桩和设备需要首先支撑起来。然后才能把这些桩打入地面,这样就使得地下挡土墙不可能紧靠现有建筑的墙或类似构筑物建造。还有,把这些桩打入地面所需要的很大的力(例如从打桩冲击锤所施加的)会通过地面而产生震动波,这种震动波能破坏相邻的现有建筑物的基础。
已经尝试过了的另外一种方法是用金属板代替前面提到过的板桩,这些金属板一般要比该板桩宽,把这些金属板也打入地面。可是,尽管这种方法缩短了建立规定长度的挡土墙的时间,但是在建筑物基础,墙等施工完后,仍然需要把这些金属板取出,因为这些金属板非常昂贵,不可以仅使用一次后把他们永远埋在地下。而且,为了把这种规格的板固定在所需要的位置上,也需要上面所说的传统的、庞大的设备和施加大的冲击力,而这又带来了它们的附加的麻烦。
一种对这类已知技术改进的方法-在英国专利UK-11074054号中进行了描述一首先把一块重量相当大的板打入地面。然后把它从地下拔出来,再把第二块重量较轻的板插入所产生的“槽”内。
尽管这种改进方法(使用重量较轻的,从而板的制造较便宜)可以允许第二块板永远埋在地下,但是在把第二块板插进地面之前,实际上总要做成“槽”才行。从而建筑挡土墙的时间并没有减少许多,而且把第一块板冲入地面时仍然需要大的冲击力,这些大的冲击力又带来了它们的麻烦。
当建造一护坡时,首先几乎都需要把水从要建造护坡的地方排走,以便在那里建筑基础。另一方面,在那些排水不便(如在海滩上)的地方要施工基础等类似构筑物,只能在落潮时才能进行施工,或采用先把水流从施工区域内引开再进行施工。
此外,护坡一般是用岩石或石头建造的,可以用干堆叠法把岩石或石头放在所需要的地方。如果需要的话,也可以用水泥或在其上铺设一网状构造物(通常用金属制成的)使岩石或石头进一步固定在其位置上。这些方法浪费时间,而且由于他们的劳动强度大,还有,这些岩石或石头通常须从远离护坡施工的地区运来,所以造价高。
另外一种已经尝试过的方法是予先平整好需要建护坡的地方,例如,采用挖土或用土或毛石堆筑,提供该护坡所需要的外形。再在其上面铺设一双层壁的垫,然后用高压灌注混凝土。这种方法仍然不完全令人满意,因为,如果需要用挖土来建立所需要的外形的话,那么仍然可能需要排水或引水。
已知的现有技术所带来的另外几个问题是(1)对于现代高层建筑物所需要的深开挖来说,所需要的挡土墙常常有一个面暴露在外,这个面相当深,从而在另一面上的地面压力会相当大。在这压力的影响下,该挡土墙可能出现朝内移动,不再处于所需要的角度;(2)同样,当这种挡土墙或护坡建在软土上时,如砂或类似物,特别是湿时,这种挡土墙也会发生类似的移动。
按照惯例,这种挡土墙是使用混凝土浆来锚固的,即,先在土内钻一个带钢缆绳的孔,然后把混凝土灌进该孔内,并把金属缆绳埋在其内。一旦该混凝土被养护好后,把该金属缆绳便固定到挡土墙上,阻止该挡土墙移动。
这种传统方法的缺点有(1)在混凝土被浇注之前,必须挖掉土,从而需要特殊的钻孔设备;(2)在该灌浆能够使用之前,混凝土的养护需要几天时间;(3)如果没有浇注足够的灌浆来代替被取走的土,则周围区域将出现沉降;(4)如果灌浆必须浇注在邻近一栋建筑物的现有基础附近时,由于钻孔设备庞大,由此而产生的问题便会出现;(5)必须及时放松该锚固装置的应力(不放松应力很可能会产生周围土的沉降和其它移动,这些会对新的结构和/或对邻近建筑物产生破坏);(6)混凝土浆是永久性的,没有可重复使用的材料。
上面已经对建造基本上是垂直的支承墙有关的现有问题进行了讨论。但是,也需要相当高强度的“水平”支承,例如,在现代办公室和零售商场内所需要的大的悬跨楼面,以及特别是道路,桥梁等此类构筑物所需要的那种大悬跨桥面。
传统的建筑桥梁的材料-木材,现在已不受欢迎。因为它的价格正在增长,而且木材供应正变得更困难。木桥也需要定期进行大的保养维修。因此,现在维修和替换现有木桥的桥面板,以及建造新的桥梁,都趋向于同意使用另外的材料,最常用的是钢筋混凝土或用某种合适的承重材料覆盖在其上的钢板。
尽管钢筋混凝土强度相当高,而且很耐久,但是如果仅仅用混凝土来作为支承表面的话,则需要大量的混凝土,从而造价很高。而且,也需要大量模板来浇灌混凝土,直到这些混凝土凝固才能拆走。因此,为了努力克服这个问题,已经使用了一种钢桥面板,即首先铺设型钢板,然后再用各种合适的填充材料铺在其上,这些填充材料从压实土到结构用混凝土都可以。
这种钢板桥面的一个缺点是在路面铺上填充材料前,该路面不能承受荷载。这通常使得有必要用人工来铺盖这种填充材料,因为最初钢板桥面没有足够的强度来支承大而重的车辆,比如运送这种材料的混凝土装载车,故需要用人工来铺设这种填充材料,既浪费时间,劳动强度又大,因而造价相当高。
本发明的目的是克服,或至少是改进一个或多个上面的问题,而且提供几种施工器具及它们的使用方法,它们适合于在一个大范围内应用,由此在各个方向上都需要能承受相当大荷载的支承。
本发明人发现,如果用一种外形特殊的板代替已知的那种板,从而这种外形特殊的板具有很高的强度。比如说,用较小的设备能把它们安装在需要的位置上。如果有必要的话,施加小得多的力,就能把这种板固定在地面内。而且,如果再把它们从地面拔出来不太可能的话,甚至能让它们永远埋在地下,这样也很经济。能够把这种板直接插入地面内,从而也能省去需要使用开始的锤击板来为这种板开“槽”了。如果情况需要的话,通过使用本发明提出的一种锚撑,使这种板能进一步与该地面联接。此外,这种板能水平安装。如果这样的话,因为它们在没有进一步加强处理的情况下就有足够的承载力,所以它们随时能使用。
因此,按照本发明的第一个方面,提供了一种用于建造承载面的支撑板;例如,挡土墙、悬跨楼面、道路等,所说的这种支撑板为一个基本上为四边形的折板,绕多个纵向轴线折皱,从而在所述折板中产生多个包含由线性腹板连接的交替的峰部和谷部的连续折。
在支撑板的应用中,比如作为挡土墙,由于本发明的这种支撑板比传统的现有技术中的板重量要轻,所以,发现把这种支撑板打入地面所要的打入力,比现有的技术中所需要的力小得多。但是,由于重量要轻,从而降低了这种板的刚度,所以在某种情况下,由于受到打入力而使这种板出现压屈。这个问题能用下面的方法来克服,即在支撑板打入地面之前,把一个接头固定在该支撑板顶上。已经发现,对该接头施加振动力,能够把该支撑板的整个长度都打入地面;然后去掉该接头,通过借助于安装在该支撑板与振动力源之间的附件,把该支撑板打到地面标高处。
因此,作为本发明的第二个方面,提供了一种如前面所描述的,用于支撑板的接头。所说的这种接头为(a)一个基本上为四边形的折板,绕多个纵向轴线折皱。从而在所述板中产生多个包含由线性腹板连接的交替的峰部和谷部的连续折;
(b)把该接头可拆卸地安装在所说支撑板上的装置。其中所述的多个连续折的折数和位置。与所说的支撑板的折数和位置基本相同。
作为本发明的第三个方面,提供了一个如前面所描述的,用于支撑板的附件。所说的附件为1.一个限定其宽度稍微大于所述连续折的一个折的深度的槽,适于合于与所述支撑板的顶部相连接的大致为长条形的部件;
2.能拆卸地把所说的长条形部件连接到振动力源的装置。
其中所述槽的两侧边还适合于包含与所述支撑板的型材成互补的型材的短的延伸件。
大家都知道,在某种环境中,地面下可能存在树根,岩石和其它瓦砾,它们可能会阻止支撑板顺利贯入。同样,在开始打入该支撑板以后,由于碰上预料不到的树根、岩石等,进程可能要停下来。这个问题能通过使用切削板来予以克服-对前面所说的支撑板的补充形状的,但更重的板-首先把这种板打入地面,然后拔出来,从而产生一条为支撑板进入地面的通道。
因此,作为本发明的第四个方面,提供了一种切削板,这种板能被打入地面来切断树根,劈开岩石等,所述的这种切削板为一个基本上为四边形的折板,绕多个纵向轴折皱,从而产生多个包含由线性腹板连接的交替的峰部和谷部的连续折;
其中所述的这种切削板能够被打入地面到至少地面标高,用以切断可能在其内存在的树根和劈开可能在其内存在的岩石等。
作为本发明的第五个方面,提供了一种建造挡土墙等类似构筑物方法,所说的方法为选择一种如前面所规定的支撑板;
如果需要的话,把所述的支撑板固定到如前面所规定的接头上;
把所述的支撑板打到至少接近所需要的入地深度;
如果可以的话,去掉所说的接头,和/或如果必要的话,放上前面描述的、与所述的支撑板的顶部连接在一起的附件,并且继续把所说的支撑板定位到所需要的埋入深度。
本发明人也已经发现,能用前面所描述的支撑板和它们的支撑方法,来建造各种特殊的护坡所需要的任何外形。如果有必要的话,把这种板固定以后,从所需要的护坡有水的一侧把土等挖掉,把一个面层铺设在该板有水的一侧表面上,把这面层填满了以有适当硬度的材料。
作为本发明的第六方面,提供了一种建造护坡的方法-在水上的或在水下面的-所说的方法为选择如前所规定的支撑板;
把所说的支撑板按所需要的倾斜角度,固定到所需要的深度;
如果合适的话,把所说的支撑板一侧的土等挖掉,和把一面层等铺设在所说的表面上,这里所说的面层能填满以有适当硬度的材料。
上面所说的方法的一个可选择的特征是在选用支撑板之前,使用如前所描述的带切削的板,把这种切削板,按所需要的倾斜角度打入地面。所需要的打入深度能把可能存在于地下的树根切断,把其内的岩石等劈开。然后把该切削板拔出来。另外,当在打入该支撑板时,如果树根,岩石或其它瓦砾处在没有予料到的地方时,在替换地面内的支撑板前,把该支撑板拔出来,并按上面所描述的方法再使用该可切削的板。
当然,如果需要的话,能把第二块这样的支撑板打入地面,使它与相邻的第一块支撑板部分搭接。同样,如果需要的深度是特别深的话-这个深度是使用单块支撑板达不到的-可把第一块支撑板打入地面标高,然后把第二块支撑板-在其底端带有合适钩状物-固定到这样打入的第一块支撑板的顶端,再把第二块支撑板打入地面,迫使第一块板进入地面标高以下。重复使用这种操作方法,直到把所需要长度和/或深度的挡土墙建好为止。我们发现,地面压力足够使这种板的底部处相互接触紧密,也可以在搭接的板的顶部或接近该顶部位置使用高强螺栓把该搭接板紧紧地固接在一起。
对护坡等类似构筑物来说,一旦达到了所需要的长度和深度,就在整个长度上铺设面层,然后填满较硬的材料。
尽管这种板和接头上的折的折数和位置可以根据使用需要而有变化,但比较好的做法是这种切削板,支撑板和接头,各包含一系列的折,对称地布置在沿相应板的整个宽度上。每块板和接头的折数最好为5至7折。
使接头可拆卸地连接到支撑板顶端的装置最好为(a)两个固定的“L”形托座,该托座能使所说的支撑板固定在接头的平板和每个所说的托座之间;(b)在所说的托座和支撑板内的孔,当使用所说的接头时,把这些孔对齐,允许螺栓或类似物穿过,从而把所说的接头和支撑板连接在一起。
接头和支撑板连接在一起。
与支撑板一起使用的长条形附件的横断面最好为方形“C”的槽,该槽的宽度稍比支撑板的褶的深度大一点。这槽形构件也可以由外形与该支撑板的外形成互补的延长边构成。
对护坝等类似构筑物来说,面层最好为双层的尼龙垫,这种尼龙垫是用由多股尼龙线编织组成的包,按一定间隔固定在滤水孔处。这个面层内搁置的坚硬填充料不影响该过滤孔,并且它被设计成能起到降低水压的作用。
用来作为填充料的坚硬材料以砂子或混凝土较好,最好是以细石混凝土加压注浇到该面层。
也能给支撑板刷上各种合适的防锈漆,进一步减少磨损和水的侵蚀、生锈等。
在某些土壤内,或需要挖得相当深的地方,可能有必要固定上面所描述的支撑板和建筑构件,以阻止它们产生过大的移动。
因此,按照本发明的第七个方面,提供了一个使挡土墙,护坡等类似构筑物固定在所需位置上的锚撑,所说的这种锚撑为一根长条形的带有一叶片状的土壤结合器的杆,该结合器可旋转地连接到该杆的一端,它能以初始关闭状态转动到第二开启状态;
把所说的杆的另一端固定到所说的挡土墙、护坡上。
作为本发明的第八个方面,提供了一种锚固在土壤、砂子等内的挡土墙,护坡或其它类似构筑物的方法,所说的这种方法为1).把至少一个处于所说的第一关闭状态的,前面已经规定的那种锚撑穿过所说的挡土墙、护坡等,再按需要的角度和必须的深度插进土壤、砂子等类似物内;
2).使所说的叶片状结合器采取所说的第二开启状态;
3).在采取所说的第二开启状态的同时或其后,使用一种能有效地阻止由于地面或其它压力等的影响而使该挡土墙、护坡等产生任何移动的方法,把所说的杆的另一端固定到该挡土墙、护坡等上。
该杆的整个长度方向最好都有外螺纹,并且采用普通螺帽的方式把它固定到所说的挡土墙、护坡等上。
锚撑的形状、插进土壤的方式和它的整个操作,都由于在该土墙内建造的挡土墙、护坡的土壤类型的不同而不一样。
比如说,在软土或湿土、砂子等内,就需要一个相当宽的叶片状土壤结合器。把一个外套管套在所说的杆上,再把所说的外套管的一端可拆卸地连接到第一个接头上。所说的第一个接头与所说的叶片状结合器啮接在一起,使该结合器保持在第一关闭状态。外套管的另一端固定到第二个接头上,而此接头本身又被连接到一个重复冲击力源上。
把安置在它的关闭状态的锚撑,按需要的角度和必须的埋入深度打入地面,再卸掉外套管和两个接头,然后把杆的另一端,连接到挡土墙、护坡等上,并使该杆达到所需拉力。
在另一方面,在超级压实土或岩石类土壤内,就只需要一个相当窄的叶片状土壤结合器。首先按需要的角度和必须的深度在该土壤内做一条必要的孔道,再用人工的办法把该带有螺纹的锚杆插进该孔道内;然后把该螺纹杆端头固定到挡土墙、护坡等上。
本发明人还进一步发现,上面所说的支撑板,在基本上为水平状态布置时也能承载,所以可以用来建造悬跨楼面、道路、桥梁等。
当把这种支撑板用来建造道路、桥梁等时所说的每块至少有一个折皱的板与该路面桥梁的交通流方向成横向布置。在这个实施例中,每块支撑板最好在它的两个纵向边的整个长度上还有一窄的翼缘,每块支撑板按顺序使相邻的翼缘搭接在一起,再把普通金属网,比如用来加强混凝土道路的,固定到该支撑板的顶面上;把一连续式边盖固定到该支撑板的两边,以助于保持住填充材料,把任何合适的填充材料,按所需要的深度铺在该支撑板的顶面上和在两边盖之间。
现在参照附图描述本发明的几个最佳的实施例,其中
图1为根据本发明制造的切削板的草图;
图2为根据本发明制造的支撑板的透视草图;
图3a、3b和图3c、3d分别为与图2所描述的支撑板一起使用的两个接头的草图;
图4a、4b和图4c、4d分别为如图3a、3b,和图3c、3d所描述的接头,分别连接到如图2所描述的支撑板上的草图;
图5a、5b和图5c、5d分别为根据本发明制造的两种附件的草图;
图6所示为按照本发明建造的挡土墙;
图7为用于照本发明护坡的建筑构件草图;
图8为按照本发明建造的防波堤草图;
图9a和图9b为按照本发明制造的第一种锚撑的草图;
图10为按照本发明制造的第一接头草图;
图11为如图9a和9b所描述的带有外套管,并连接有第一和第二接头的锚撑草图;
图12a到12c为如图9和11所描述的锚撑在安装位置时的一系列示意图;
图13a到13c为按照本发明制造的第二种锚撑的草图;
图14(ab)为二个实施例草图,这二种实施例是用来调节在前面图中所描述的锚撑上所需要的拉力的;
图15a为按照本发明建造的横跨-河流的桥梁草图;
图15b为图15a所描述的桥梁的部分断面图;
图16为图15所描述的桥梁边盖的草图。
如图1所示的切削板由一块大致为矩形的折板(1)组成,此折板(1)沿着若干等间距的纵向轴线(2)折皱,从而产生所描述的一系列褶。两个外边3(a,b)的短段12(a,b)以一角度朝内倾斜。
在图2所说的支撑板中,矩形板(1),褶和短段12(a,b)基本上同图1中的可切削的板中的一样,但是这种支撑板的厚度比那种可切削的板的厚度要薄。而且,在靠近上端边(5)的地方设置了孔4(a,b)。
图3a、3b和3c、3d分别描述了两个与支撑板一起使用的接头。每个接头由一块大致为矩形的折板(6)组成,该折板按照图2中支撑板折皱的同样的方法,沿着它较短的轴线折皱。在图3a和3b所说的接头中,把一平板(14)固定到中间的折沟上。(平板(14)除了把刚度传递到接头外,还能作为把该接头连接到相应的冲击力源上的连接点)。在每个接头中托座(7)被连接到端边(8)上,孔9和10分别位于托座(7)和板(6)上,它们能与支撑板(3)的孔4(a,b)对齐,如图4a至4d所示,允许螺栓(11)通过。
图5a、5b和5c、5d所说的两个附件(17),每个分别由载面为矩形“c”的一长条形的槽(15)构成。该槽(15)的宽度稍微比图2所说的支撑板的褶的深度大一点。一“H”形断面的构件(16)被连接到大致在该槽(15)的中心位置,并朝该长条形槽(15)的开口相反方向延伸一段长度。
在使用中,如果需要的话,能用各种合适的设备,如众所周知的打桩机,夹紧该切削板,把它纵向打入地面,切断树根等。然后用各种惯用的设备把该板拔出来。如果有必要的话,在把该板打入地面之前,按图4a至4d所说的方法,把接头连接到该支撑板上,在卸掉接头之后,如果有必要的话,也可以把附件(17)的部件(16)固定到比如打桩机上,把槽形部件(15)安装在该支撑板的端部,该端部适合插入该槽口。然后把该支撑板打入地面标高。在该支撑板达到所要求的深度后,如果需要,可以把第二块支撑板(任何以后的板一样)按图6所示与第一块支撑板搭接,然后打入地面。
在图7所示的建筑构件中,矩形板(1),褶,短段15(a,b)和孔4(a,b)(附设的,此图上没有画出)基本上与图2中所描述的支撑板一样。用各种合适的方法把一面层(18)固定到板(1)上,该面层由一双层尼龙垫(20)构成,该尼龙垫是按照滤水孔的一定间隔固定到板上。用加压注浇的办法使该面层内填上如细石混凝土(21),直至把该尼龙垫膨胀到取得与该矩形板(1)的形状基本相同的状态。但同时在该尼龙垫壁和每个折的底b之间留出一间隙g,滤水孔(19)没有混凝土。当波浪试图压迫该尼龙垫紧靠该板时,间隙g能有助于进一步消耗波能。
在使用中,根据上面所描述的步骤,按所需的角度和应达到的深度,把需要数量的板(1)打入地面。如果有必要的话,把护坡有水的一侧的土壤等挖掉,然后把图7所示的面层(18)安装在这些板的一面,其后再在该面层内注满细石混凝土。
应该注意的是,即使该板可能位于水下,也能把该外壳安装在适当位置上,接着填满混凝土。
这个特点对建造丁坝、防波堤等特别有利,因为在那种情况下无法排水或改变水的流向。如图8所示,间隔一定距离的侧壁22(a,b)能从岸边线(24)向岸边延伸所要求的长度。然后在那里布置一端壁(23)。每个间隔一定距离的侧壁22(a,b)和端壁(23)都同上面图7所描述的一样。然后把岩石(25),泵送砂等其它合适的填料,填充在这些壁之间,从而建成这种防波堤。(尽管说面层(18)仅覆盖了每块板的一面,但是实际上面层将覆盖每块板的端部边缘,并且再越过顶面沿着该板的另一面往下延伸,然后把该面层的每一边缘都埋在地面/海床面高度以下)。
在图9a和9b中锚撑由一土壤结合器(26)构成,此结合器由一块平板(27)组成。该平板的两边在一端逐渐靠近,并形成一尖头(28)。把另一端分叉形成二个分割的部分(80),然后,把每个分割的部分按与板(27)的平面成一倾斜角度弯曲。再切割以形成较宽的直边(44)。另外有两块固定到板(27)两边缘上的成型的、弯曲的翼板30(a,b),它顺着板(27)和其分叉端部的倾斜角而弯曲并与之连接。一键槽形孔(29)位于板(27)的靠近尖部(28)的地方。一旋转臂(31)横过孔(29)并几乎与板(27)的纵向轴成一直角而固定在该板上。一个短的带有内螺纹的敞口管(32)经过板(33)与臂(31)可旋转地连接起来。孔(29),旋转臂(31)和敞口管(32)的位置是这样配合的最初管(32)基本上平行于所说的纵向轴,但当板(27)按图9b所示旋转90度时,管(32)的外边缘(81)应该接近孔(29)的内边缘(34)。
图10表示由一大致为子弹形的部件(36)构成的接头(42)。一外螺纹管(37)被连接到该部件(36)的尾部。在该部件(36)上去掉一截,形成一个平面(38)。把三角形块或保持部件(39)固定到该部件(36)上向前伸延在平面(38)上方形成一槽口(40)。一孔(41)贯通该接头的整个长度。
在使用中,如图11所示,把一螺纹杆(35)拧到该敞口管(32)上。把一个细长套管(43)-它每个端头都有一小段内螺纹-连接到接头(42)的螺纹管(37)上,而螺纹杆(35)穿过细长套管(43)直到槽口(40)与板(27)的边(44)相结合,从而把该叶片(26)紧紧地固定在其位置上。螺纹杆(35)从套管(43)的另一端伸出一短距离。把第二个由六角形螺帽(46)-该螺帽(46)的每边附有一短的外螺纹管47(a,b)-构成的接头(45)安装到螺纹杆(35)的伸出端上,并且拧紧套管(43)的端头,直至螺帽(46)接近该套管(43)的端部。
如图12a-12o所示,在挡土墙(47)上有一个孔,该孔的大小足以使安装有叶片(26)的锚撑穿过(图12a)。第二个接头(45)的端部施加力,按所需要的倾斜角度和深度能把该锚撑打入地面。尽管使用各种各样合适的设备都能把该锚撑打入地面,但最好还是使用气动机来完成这个工作。这是因为气流往下通过第二个接头(45),套管(43)和第一个接头(42)的另一个好处是当该锚撑穿过地面时能保持螺杆(35)的螺纹没有土和砂等。如图12b所示,卸掉第二个接头(45),把套管(43)从板(27)处松开卸下(比如说,对螺杆(35)施加一个力,使该锚撑继续往前进入地面,或采用部分地或全部把该套管(43)从地面取出)。把上面带有一个孔的板(50)-此板的形状与板(1)的单个折的形状相同-配置在墙(47)的外侧一边,并把螺杆(35)上的螺帽(51)紧固在其上。由于螺帽被固定了,则螺杆(35)往前移动会引起叶片(26)呈现开启状态(图12c),从而阻止它在土壤内产生移动。再拧紧螺帽(51),直到螺杆达到所需要的拉力为止。
图13a和13b所示的锚撑是由一窄板(53)构成的叶片(52)所组成的,该窄板(53)的两边在一端逐渐靠近并形成一尖端(54)。该板(53)的另一端与板(53)的平面成一倾斜角弯曲,形成一尾翼(55),该尾翼(55)的边(56)为一粗糙的波形状,一键槽形孔(57)位于板(53)上靠近尖端(54)的地方。一旋转臂(58)横过孔(57),并几乎与板(53)的纵向轴线成一直角而固定在该板(53)上。一带有内螺纹的敞口管(60)经过板(59)与旋转臂(58)可旋转地连接在一起。孔(57),旋转臂(58)和敞口管(60)的位置是这样配合的最初管(60)基本上平行于所说的纵向轴线,但当板(53)按图13a和13b所示旋转90度时,管(60)的外边(61)靠近孔(57)的内边(62),再把一根外螺纹杆(35)连接到管(60)上。
在使用中,首先使用任何一般的设备钻一个孔,为图13a-c所示的锚撑提供一条通道。在挡土墙内有一个孔,该孔有足够尺寸,允许连接到杆(35)上的锚撑穿过。该锚撑再继续往下通过前面所说的预先钻好的通道(在锚撑插入通道内时,尾翼(55)朝上倾斜,所以板(53)倚靠在螺纹杆(35)上)。当该锚撑达到所需要的深度时,在重力作用下,该杆(35)反过来使叶片(52)呈现部分开启状态;再把杆(35)的伸长端按上面参照图12a-c所述的同样方法固定到挡土墙上。这最初的拉紧会使该锚撑插入地面内。然后,卸掉该拉力,用水泥浆填满通道;再把该锚撑重新拉紧。一旦该水泥浆凝固了,能再进一步重新拉紧该锚撑。但是,如果需要的话,既使水泥灌浆还未凝固该挡土墙仍随时可以马上使用。
能使用许多装置来控制每个锚撑所需要的拉力。比如说(图14a),在没有任何拉紧之前,把一个可变螺帽(64)安装在杆(35)上,并靠近板(50)。然后把一跨接板(65)装配在杆(35)上;随后,把一予先刻度的压缩弹簧(66)装配上。如果需要的话,再装上一个垫圈(67)。用拧紧装在螺杆(35)上的第二个螺帽(68)来压紧该弹簧(66),直至该杆(35)达到所需要的拉力,并定期旋紧该可变螺帽(64)使之紧靠墙(1)。
另外,也可在弹簧(66)的地方使用压力测量计(图上没有表示)。
另一种办法,也可以采用一矩形截面的空心管构成的横挡(69)。预先测试这种横挡,以便知道它在一定压力下的变形。因此,把该横挡按图14b所示安装,旋紧螺帽(70)直至表面(71)发生变形为止。使用横挡是一种特别好的实施例,因为也同图14b所示的一样,使用一个横挡能拉紧若干个锚撑。
图15a(跨过一水道)和15b所示的道路由一些矩形板(72)构成,每块这样的矩形板(72)都绕着它的纵向轴线折皱,形成一系列的褶。从而纵向边延伸出一个较窄的翼缘(73),再把相邻板(72)的对应翼缘(73)搭接起来,并用一般的螺帽和螺栓把它们连接在一起。每块板的底面也可以刷上各种合适的防锈涂料。在板(72)上布置一层普通的金属网(90),该金属网(90)比如说是用点焊焊接起来的。把如图16所示外形的边盖沿着该褶的开口固定。边盖(75)的下凸缘(76)位于板(72)之下,并用穿过下凸缘(76)和翼(73)的螺栓把下凸缘(76)连接到板(72)上。边(77)靠近该板端,凸缘(78)的宽度几乎等于褶的顶部到该凸缘(78)的高度。上凸缘(79)的高度与所需要的填充材料的深度相等。这凸缘(79)的上表面为该填充材料提供了一简便的找平层。
应用本发明,明显地具有大量的优点,这些优点是由于较薄的支撑板的造价得到大幅度减少,所以这些支撑板用完以后,即使永远埋在地下也是比较经济的。这点对于在那狭小的地方,即如果不损坏新建成的基础和墙等,也不损坏邻近的现有建筑物,就几乎不可能取出该支撑板的地方进行施工时,显得特别有用。
该支撑板的这种随意性的另一个特点是这些支撑板留在施工现场时,它们也能用来作为新构筑物的基础等的模板,在建造挡土墙之后,可以没有必要使用另外的资源和人力来安装所需要的模板,如随后为基础浇注混凝土所用的模板。在这方面,支撑板留在施工现场提供了经济上的优越性。
把支撑板打入地下所需要的较小的冲击力对地面产生了相当低的冲击波,这种冲击波减小了对邻近现有建筑物的损坏的概率。
与使用其它已知的方法相比,整个本发明使用了较少的器具,这些器具和把板打入地下所需要的设备使挡土墙等构筑物能更靠近现有建筑物。
在这方面,同现有技术中的桩相反,该板能以反向角度设置,即不要拆掉现有建筑物的屋檐等就能把板紧靠现有建筑物布置。
在某种程度上,挡土墙所需要的“强度”,随着相邻板的“搭接”程度的改变而变化。例如两个折边搭接在一起时,即使每二、三米设置一加强杆,实际上,这样的布置已足够紧固和稳定的了。这个强度比现有技术中的联锁桩的强度还要高,而且如果需要的话,还能把这种板拔出来重新使用。
由于生锈、污物等堆积在现有技术中的桩的沟槽中,它们实际上固结在一起,所以拔出这种桩需要很大的力。使用本发明的支撑板时,如果需要从地面把这种板拔出时,则毫无问题。
在水库内能施工挡土墙,例如在水坝或湖中。这种挡土墙的隔水性很好,能从该挡土墙的一侧部分地排出坝等内的水。在排出水的一侧所需要做的工作完成以后,能慢慢移动该支撑板,允许一股控制的水流从其底下流过。
对护坡来说,在任何开挖之前,就可以建一个支承墙,选择该支承墙的角度,使波浪从护坡上偏转时能减少波浪上坡;因为支承墙基本上是不透水的,如果需要在有水的一侧进行开挖的话,此项工作则能从该墙的没有水的一侧来进行。
使用较薄的折板和覆盖在其上的面层,能大大减少建造防波堤的造价,并能提高总的强度。
本发明特别适合于护坡-在水上或水下的-以用于保护海岸线,桥台、公路和铁路路堤、坝、河道、溢洪道、灌概和雨水渠。滑船道、挡土墙、防波堤等。
如果需要加固各种挡土墙等构筑物的话,安装锚撑能相当迅速并能立即使用。当位置靠得很近时,只能用远离叶片端的设备来安装锚撑,则在比较容易地把锚撑布置在比如说紧靠着各种现有相邻建筑物的基础,锚撑的紧密特性提供了一个主要的优点。另一个优点是其造价比现有设备的造价要低得多,而且该锚撑的若干部件还能重复使用。一个重要的优点是在锚撑被安装好并按原定的要求起作用后,不需要放松该锚撑的应力。另一个优点是这种锚撑与现有技术中的锚撑不一样,在它的整个结构使用期限内的任何时候,都能把它重新拉紧。另外,如果不再有必要保持挡土墙上的恒定拉力的话,则设计该锚撑和它的插入方式时,必须使除了叶片以外的锚撑的所有其它部件都能容易地从地下取出来。
这种基本的支撑板可用作公路路面,甚至在铺最后的表面材料之前,它也能承受卡车等的荷载。因此这种板能直接放在比如说现有地面上,基本上能随时准备立即使用。
另一个主要优点是,本发明的各种板和锚撑都能在工地上加工制作。如果工地能提供钢材,由于压折和切割钢材的机器是轻便型的,那么所需要的部件的数量和形状都能在工地制造。这表明可大大减少在运输和制作中的费用。预计本发明比已知的现有方法要坚固得多。而且,只要现有方法所用造价的25%左右就能达到同样的效果。
可以认为,上面所描述的实施例只是几个例子而已,对于在这里所描述的本发明还可以有各种变换形式而不背离在下述权利要求中所限定的发明构思。
权利要求
1.一种用于建造承载面如挡土墙、楼面跨、通路等的支撑板,其特征是一块大致为矩形的折板,至少绕其纵向轴折皱,从而在所述折板中至少产生一个折。
2.一种用于权利要求1所述的支撑板的接头,其特征是(a)一块大致为矩形的折板,至少绕其纵向轴折皱,从而在所述折板中至少产生一个折;(b)把该接头可拆卸地安装在支撑板上的装置;其中所说的至少为一个折的折数和位置与所说支撑板上的折数和集团基本相同。
3.一种可打入地面用以切断树根劈开岩石等的切削板,其特征是一块基本上为矩形的折板,至少绕其纵向轴折皱,从而在所述折板中至少产生一个折。其中所述切削板打入地面至少到地面标高,用以切断其内存在的树根和劈开其内存在的岩石等。
4.如权利要求1所述的支撑板,或如权利要求2所述的接头,或如权利要求3所述的切削板,其特征是所说的矩形板被折皱而形成一连串双折。
5.如权利要求4所述的折板,接头或切削板,其特征是所说的一连串双折的折数在5和7之间。
6.如权利要求1、4或5其中任何一项权利要求所述的支撑板,其特征是沿着整个支撑板的两条纵向边的长度上还有一条窄翼缘。
7.用于如权利要求1所述的支撑板的附件,其特征是所说的附件包含1)一个适合于与所说的支撑板的顶部相连接的、大致为长条形的部件;2)可折卸地把所说的长条形部件连接到振动力原的装置。
8.如权利要求7所述的附件,其特征是所说的长条形部件为一槽形构件,该槽的宽度稍微大于所说的至少一个折构成的折板的褶的深度。
9.如权利要求8所述的附件,其特征是所说的槽形构件的两边还适合于包含如权利要求1、4、5或6中任一项所说的支撑板的形状成互补的形状的加长的边。
10.一个用来使挡土墙、护坡等类似筑物固定在所需要位置上的锚撑,其特征是所说的锚撑包含一根长条形的带有一叶片状土壤结合器的杆,该结合器可旋转地连接到该杆的一端,它能从初始关闭状态转动到第二开启状态,所说有杆的另一端适合于固定到挡土墙、护坡等类似构筑物上。
11.如权利要求10所说的锚撑,其特征是其中所说的土壤结合器包含a)一块平板,其两边在一端逐渐靠近至一点,所说平板的另一端分叉形成与该平板平面成一倾斜角并向上弯折的分割部分;b)分别固定至所说平板两边上的弯曲翼板,每块翼板顺着所说平板和其分叉端部的倾斜角而弯曲并与之连接;c)在所说的平板内有一孔;d)横过所说的孔,并允许所说的板旋转不超过约90度的角转动连接的装置。
12.如权利要求10所述的锚撑,其特征是其中所述的土壤结合器包含a)一块平板,其两边在一端逐渐靠近到一点,所说平板的另一端与该平板平面成一倾斜角并向上弯折;b)在所说的平板内有一孔;和c)横过所说的孔,并允许所说的平板旋转不超过约90度的角转动连接装置。
13.一种在土壤、砂等内的挡土墙、护坡等锚固构筑物的方法,其特征是所说方法的步骤为1)把至少一根如权利要求10至11中任一项权利要求所说的,且处于所说的第一关闭关闭状态的锚撑穿过所说的墙、护坡等,按需要的角度和必要的埋入深度,把它插入所说的土壤、砂等内;2)使所说的叶片状装置呈现所说的第二开启状态;和3)在转换到所说的第二开启状态的同时或其后,使用一种能有效地阻止由于土壤压力或其它压力等的影响而产生任何移动的方式,把所说的杆的另一端固接到挡土墙、护坡等上。
14.如权利要求13所述的方法,其特征是其步骤包括在把所说的锚撑穿过所说的墙之前或同时,先把所说的锚撑连接到一根杆上;然后把一个外套管套到所说的杆上;再把所说的套管的一端可折卸地连接到第一个接头上,第一个接头使所说的锚撑保持在所说的关闭状态;其后,把该外套管的另一端连接到第二个接头上,并把第二个可拆卸地连接到一个重复打击力源上。
15.如权利要求13所述的方法,其特征是在把所说的锚撑穿过所说的墙之前,首先在所说的土壤内钻一条孔道,然后用人工的办法把所说的连接到一根杆上的锚撑插入所说的孔道中。
16.如权利要求14所述的方法中所使用的第一个接头,其特征是所述第一接头包含a)一个大致为子弹形的部件,在该部件上切去一截,从而在靠近所说的部件的尖端的上表面产生了一个平面;b)一个与所说的部件的纵表面方向相同方向延伸的、并在连接在该部件尾部上的带有外螺纹的管;c)在所说部件的上表面上装配上一三角形块,用以在其底面和所说的平面之间形成一槽口;d)一个贯穿所说接头的整个纵向长度的孔。
全文摘要
本发明涉及在建造挡土墙、护坡、道路和悬跨桥面等中所用的施工器具及它们的使用方法。基本构件是由大致为矩形并沿其纵向轴至少为一折的折板所构成的支撑板,这种支撑板能用来建造各种角度的承载表面。通过各种接头和附件,能够把这种支撑打入地面,还可通过各种锚撑和杆件,使该板与土壤连接,锚撑与杆铰接并以关闭状态埋入地内,在对杆施加适当拉力后,使锚撑呈开启状态并与土壤紧密结合。
文档编号E02D5/00GK1111702SQ9410865
公开日1995年11月15日 申请日期1994年8月30日 优先权日1988年5月25日
发明者伊安·罗伯特·麦唐纳德, 伊安·格兰特·麦唐纳德, 卡梅伦·约翰·麦唐纳德 申请人:先尼菲尔有限公司