專利名稱：一種擋土塊及采用該擋土塊壘制的擋土墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種擋土塊以及利用擋土塊所建造的擋土墻。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市的擴大，人口的增加，資源的曰
益開發(fā)和減少，人類社會的發(fā)展嚴重受到各類資源的限制；其次，人 類對自身生產(chǎn)、生活所處的環(huán)境狀況的要求越來越高。 一方面對環(huán)境 資源的不斷索取和破壞，另一方面對環(huán)境保護、治理以及如何融入已 有的環(huán)境的意識越來越強。就擋土墻而言，作為土木工程中最為常見 的一種結(jié)構(gòu)建筑物，雖然經(jīng)過多年的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)型式也就是最為常 見的幾種，同時其釆用的建筑原材料多為石材，石材的開采資源有限， 而且這種開采對環(huán)境也是一種人為破壞。再則，從擋土墻外表面的建 筑美觀性而言，擋土墻(特別是大型擋土墻)多為單調(diào)乏味的光滑混 凝土外表面，無法給人一種視覺上的美感以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)'li
上世紀八十年代初，歐美國家提出了一種新型的擋土墻結(jié)構(gòu)型式， 即砌塊擋土墻，并對這一結(jié)構(gòu)進行相關(guān)性的機理研究，提出了合理的 設(shè)計原理。擋土墻砌塊可實行規(guī)模化生產(chǎn)，降低經(jīng)濟成本。這種擋土 墻砌塊結(jié)構(gòu)合理，安裝簡便，成本相對較低，并將混凝土的耐久性同 各種建筑裝飾面效果結(jié)合在一起，使得這種擋土墻得到了廣泛的使用。
在國外，擋土墻外觀效果是設(shè)計中的一個重要考慮因素。在我國 國內(nèi)砌塊擋土墻的發(fā)展才剛剛起步，目前擋土墻墻面的視覺效果的改 變方法通常是將可以種植植物的空槽和擋土墻結(jié)合成整體。在大型擋 土墻的墻體內(nèi)提供種植空間，打破混凝土外形帶給人的僵硬感。運用 在居民區(qū)的小型擋土墻的外觀效果，亦可以通過增加植物來改善。因 此，把植物同結(jié)構(gòu)堅硬的擋土墻結(jié)合在一起具有巨大的美學效杲雖 然目前常常采用的方法有多種，但均有缺點。例如一種方法是使用擋 土墻砌塊修筑多階墻體，在階梯平臺上種植植物，起到綠化和美化環(huán)
境效果。盡管植被在這種階梯式墻體的臺階上能很好地生長，但種植 區(qū)域局限在水平臺階上，只有有限墻體結(jié)構(gòu)可以通過植被效果來改善
外觀效果，限制了設(shè)計的靈活性；其二階梯式墻體占用大量的空間， 在某些環(huán)境下如當墻體沿建筑物走向或在建筑物附近時，或者在有限 的空間或受到其他一些因素制約時，采用階梯式墻體來達到綠化和美 化效果就不可取；其三，從結(jié)構(gòu)角度來看，階梯式墻體比非階梯式墻 體在整體結(jié)構(gòu)上更為復雜，特別是上層墻體對下層墻體的影響，同時 層狀結(jié)構(gòu)墻體更易引起整體的不穩(wěn)定性。
對于上述的問題，就砌塊擋土墻的砌塊型式的發(fā)展，建造植生式
間預留一定的距離，以便填土滿足植物生長所需。
對上下相鄰砌塊層之間預留的距離而言，在塊體要求種植植物的 情況下，其上下層塊體前后相互錯位的距離要求比較大， 一般要求10cm 以上，從而可為塊體內(nèi)腔中所種植物提供向外生長的出口并使土壤與 外界環(huán)境有一定有效接觸面積以保證植物的成活率；此外，大錯位使 得墻體砌塊面層的傾斜角度較大，加大塊體面層結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定因素， 其所占用的建筑面積亦增大。對同層相鄰塊體之間預留一定距離以此 來提供種植空間而言，塊體間形成的縫隙成為墻體面層結(jié)構(gòu)中的薄弱 點，易受到長期性或突發(fā)性的侵蝕破壞作用，如雨水的沖刷掏空塊體 預留縫隙間的土體等，此外這一方式修筑擋土墻，對墻體后回填土體 性質(zhì)的要求比較高，如低壓縮性、高強度等，因為從墻面塊體分布來 看是面上點排列分布形式。
砌塊加筋擋土墻中砌塊與加筋材料的連接問題是影響墻體使用性 能的關(guān)鍵因素之一。目前采用的連接方式大多與塊體之間的連接形式 相關(guān)，通常的做法是將加筋材料直接放置在上下塊體層之間，依靠加 筋層以上塊體的重量來壓制和固定加筋材料與擋土墻砌塊面層之間的 連接；同時結(jié)合塊體與塊體自身的連接形式，如采用后緣連接、銷栓 (錨固棒)與銷孔等，后緣使得加筋材料作用力改變方向，保證加筋 材料不易被拉出，但易造成對加筋材料的剪切破壞而不是拉拔或拉伸
破壞，造成材料自身強度功效上的浪費，帶來一定的經(jīng)濟影響；采用 銷栓和銷孔的方式，銷栓穿過上下塊體間土工加筋材料，從作用機理 上增強了塊體與加筋材料的連接，但修筑高擋土墻或復雜外力環(huán)境下， 加筋材料受到極大的作用力、加筋材料被拉伸達到滑動的臨界狀態(tài)時， 銷栓與加筋材料的連接處極易產(chǎn)生應力集中，極易破壞加筋材料，構(gòu) 成對墻體整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的危害。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種擋土 墻砌塊，利用該擋土塊壘制擋土墻時，上下層擋土塊之間無須前后相 錯，即可為擋土塊塊體上種植的植物提供向外生長的出口；另外，通 過在擋土塊塊體上設(shè)置橫向和縱向凹槽，既方便了對加筋材料的固定， 又提高了加筋材料與砌塊的結(jié)合強度。本發(fā)明還進一步地提供一種利 用上述擋土塊所壘制的擋土墻。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種擋土塊，包括前表面、后表面、頂 面、底面以及左右側(cè)面，其中頂面中部與其前后方向的中線對中設(shè)置 有一從上向下延伸的植生腔，該植生腔腔底上設(shè)置有排水通孔，擋土 塊前部左右兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個沿水平方向向擋土塊本體凹進的缺 口，擋土塊上還左右間隔設(shè)置有兩個垂直銷3L;當將上下兩層擋土塊 左右方向1/2重疊壘置垂直擋土墻時，上層擋土塊上的兩個銷孔分別 與下層兩個擋土塊上的相鄰的兩個銷孔重疊，同時上層兩個擋土塊上 拼接在一起的兩個缺口與下層擋土塊上的植生腔的前部重疊，在下層 擋土塊植生腔的上方形成有效地植物向外生長空間。
進一步，所述植生腔的水平斷面為前大后小的T型，并且所述缺 口的大小使左右拼接在一起的兩個缺口與對中位于其下方的植生腔的 前部橫置部分完全重疊。
進一步，所述擋土塊左右兩側(cè)面上在靠近其后表面處還對稱設(shè)置 有兩個垂直通槽，當將上下兩層擋土塊左右方向1/2重疊壘制垂直擋 土墻時，上層兩個擋土塊上相鄰的兩個通槽所包圍的空間與下層擋土 塊上植生腔的后端部分重疊。
進一步，所述擋土塊頂面上在所述T型植生腔前部橫置部分的后
側(cè)還設(shè)置有橫穿其頂面的加筋材料固定棒橫向容置槽。
進一步，所述擋土塊頂面上還間隔設(shè)置有兩個沿其前后方向延伸、
前端與所述橫向容置槽相接、后端與擋土塊后表面相接的縱向容置槽。 一種利用上述擋土塊壘制的擋土墻，該擋土墻垂直壘制，上下兩
層擋土塊左右方向1/2重疊，上層擋土塊上的兩個銷孔分別與下層兩 個擋土塊上的相鄰的兩個銷孔重疊，并且在銷孔內(nèi)插裝有銷棒，同時 上層兩個擋土塊上拼接在一起的兩個缺口與下層擋土塊上的植生腔的 前部重疊，從而為下層擋土塊植生腔中種植的植物提供有效地向上生 長空間；擋土墻上根據(jù)需要在不同高度處設(shè)置有加筋材料，該加筋材 料一端伸入并壓固在土體中，另一端通過固定才奉壓固在上下相鄰兩層 擋土塊之間，所述固定棒呈U型結(jié)構(gòu)，其中段位于擋土塊上的橫向容 置槽內(nèi)，其兩邊段則分別穿過同 一擋土塊或相鄰兩個或數(shù)個擋土塊上 的兩個縱向容置槽后插入土體中。
本發(fā)明通過在擋土塊上設(shè)置專門的植生腔以及與植生腔相S洽的 缺口后，即便壘制垂直擋土墻，上層擋土塊仍然為下層擋土塊植生腔 中的植物留出了適當?shù)南蛏仙L的空間，保證了植物的正常生長；在 擋土塊兩側(cè)后部位設(shè)置垂直通槽后，使下層擋土塊的植生腔直接與土 體相接，保證了植生腔中植物對土體中水分等物質(zhì)的有效吸^lt在擋 土塊上設(shè)置橫向和縱向容置槽并利用U型固定棒來壓固加筋材料后， 固定棒對相鄰擋土塊之間還具有鎖定作用，進一步強化了擋土墻的整 體性，伸入土體中的固定棒也有助于提高擋土墻的穩(wěn)定'比


圖1為本發(fā)明砌塊的立體圖2為本發(fā)明擋土塊A-A斷面圖3為加筋構(gòu)件與本發(fā)明擋土塊連接方式示意圖4為本發(fā)明擋土塊上下層連接示意圖5為本發(fā)明擋土塊壘筑的擋土墻示意圖6a為固定棒與加筋材料的連接示意圖6b為齒狀構(gòu)件與加筋材料的連接示意圖7a為固定棒與本發(fā)明擋土塊的連接方式示意圖7b為齒狀構(gòu)件與本發(fā)明的擋土塊的連接方式示意圖。
具體實施例方式
如圖1和2所示，本發(fā)明一種擋土塊，包括前表面l、后表面2、 頂面3、底面4以及左右側(cè)面，其中頂面3中部與其前后方向的中線對 中設(shè)置有一從上向下延伸的植生腔40，該植生腔40頂部為開口式其開 口的形狀為前大后小的T型，T形植生腔40前部橫置部分的后側(cè)還設(shè) 置有橫穿其頂面的加筋材料固定棒橫向容置槽30,頂面3上還間隔設(shè) 置有兩個沿其前后方向延伸、前端與橫向容置槽30相接、后端與擋土 塊后表面相接的縱向容置槽31、 32,橫向容置槽30和縱向容置槽31、 32放置固定加筋材料的加筋固定棒，為了減少在塊體壘放時對加筋材 料的破壞，橫向容置槽30與縱向容置槽31、 32相接處均以圓弧方式 過渡，同時，為了保證卡箍效果橫向容置槽30和縱向容置槽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延伸的傾斜底板41,傾斜底板41的底面與擋土塊的底面4在同一水 平面上，傾斜底板41的底面上設(shè)置有排水通孔50，擋土塊前部左右兩 側(cè)對稱設(shè)置有兩個沿水平方向向擋土塊本體凹進的缺口 11、 12，缺口 11、 12的大小使左右拼接在一起的兩個缺口與對中位于其下方的植生 腔40的前部橫置部分完全重疊。擋土塊左右兩側(cè)面上在靠近后表面2 處還對稱設(shè)置有兩個垂直通槽21、 22,擋土塊后部還左右間隔設(shè)置有 兩個垂直貫穿擋土塊頂面3和底面4的銷孔23、 24。上述擋土塊的植 生腔40既可以使腔體有足夠的空間填入土壤供植物生長，又因為植生 腔40腔底設(shè)置一排水通孔50使得上下層塊體空腔相互連通，便于擋 土塊腔體內(nèi)土:t泉中富余水體向下排泄，各塊體空腔體內(nèi)的土;l泉能夠貫 通形成一整體的土壤層，有利于植物根系在多個塊體內(nèi)交錯生長，植 物間根系的相互交錯增強砌塊加筋擋墻面層塊體之間的抗剪能力，提 高整體性。此外上層塊體植物根系的生長往往會穿過上下層塊體之間 的加筋材料，亦可提高加筋材料與塊體之間的拉結(jié)能力。
如圖3、 4和5所示， 一種利用上述擋土塊壘制的擋土墻，該擋土 墻垂直壘制，上下兩層擋土塊左右方向1/2重疊，上層擋土塊上的相 鄰的兩個銷孔24、 25分別與下層兩個擋土塊上的兩個銷孔27、 28重
疊，并且在銷孔27、 28內(nèi)插裝有銷棒201、 101,同時上層兩個擋土塊 上拼接在一起的兩個缺口 12、 13與下層擋土塊上的植生腔的前部重疊， 從而為下層擋土塊植生腔中種植的植物提供有效地向上生長空間；擋 土墻上根據(jù)需要在不同高度處設(shè)置有加筋材料，該加筋材料一端伸入 并壓固在土體中，另一端通過固定棒321壓固在上下相鄰兩層擋土塊 之間，固定棒321呈U型結(jié)構(gòu)，其中段位于擋土塊上的橫向容置槽內(nèi)， 其兩邊段則分別穿過同 一擋土塊或相鄰兩個或數(shù)個擋土塊上的兩個縱 向容置槽后插入土體中。加筋材料固定構(gòu)件有多種方式設(shè)置，如圖6 和7所示為放置在橫向容置槽30內(nèi)的兩種連接構(gòu)件的示意圖， 一定強 度的圓體棒材301和齒狀構(gòu)件302,選用圓體棒301材主要原因是減小 棒材對非金屬類加筋材料的局部破壞；所述齒狀構(gòu)件302由橫向橫梁 和豎向齒片構(gòu)成，所述橫梁的斷面以圓角設(shè)計，避免破壞加筋材料， 通過一定厚度的齒片放置在加筋網(wǎng)片的網(wǎng)格內(nèi)，以此將網(wǎng)片卡固在橫 向凹槽30內(nèi)。開挖面有限的或不足的情況下，橫、縱向容置槽內(nèi)布置 金屬類構(gòu)件，通過所述構(gòu)件可以和墻后坡體的土釘、錨索等坡體加固 技術(shù)結(jié)合應用，以此提高砌塊擋墻的應用范圍。
權(quán)利要求
1. 一種擋土塊，包括前表面、后表面、頂面、底面以及左右側(cè)面，其特征在于，其中頂面中部與其前后方向的中線對中設(shè)置有一從上向下延伸的植生腔，該植生腔腔底上設(shè)置有排水通孔，擋土塊前部左右兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個沿水平方向向擋土塊本體凹進的缺口，擋土塊上還左右間隔設(shè)置有兩個垂直銷孔；當將上下兩層擋土塊左右方向1/2重疊壘置垂直擋土墻時，上層擋土塊上的兩個銷孔分別與下層兩個擋土塊上的相鄰的兩個銷孔重疊，同時上層兩個擋土塊上拼接在一起的兩個缺口與下層擋土塊上的植生腔的前部重疊，在下層擋土塊植生腔的上方形成有效地植物向外生長空間。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種擋土塊，其特征在于，所述植生腔的水平斷 面為前大后小的T型，并且所述缺口的大小使左右拼接在一起的兩個 缺口與對中位于其下方的植生腔的前部橫置部分完全重疊。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種擋土塊，其特征在于，所述擋土塊左右兩側(cè) 面上在靠近其后表面處還對稱設(shè)置有兩個垂直通槽，當將上下兩層擋 土塊左右方向1/2重疊壘制垂直擋土墻時，上層兩個擋土塊上相鄰的 兩個通槽所包圍的空間與下層擋土塊上才直生腔的后端部分重疊。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種擋土塊，其特征在于，所述擋土塊頂面上在 所述T型植生腔前部橫置部分的后側(cè)還設(shè)置有橫穿其頂面的加筋材料 固定棒橫向容置槽。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種擋土塊，其特征在于，所述擋土塊頂面上還 間隔設(shè)置有兩個沿其前后方向延伸、前端與所述橫向容置槽相接、后 端與擋土塊后表面相接的縱向容置槽。
6. —種利用如權(quán)利要求l所述的擋土塊壘制的擋土墻，其特征在于，該 擋土墻垂直壘制，上下兩層擋土塊左右方向l/2重疊，上層擋土塊上 的兩個銷孔分別與下層兩個擋土塊上的相鄰的兩個銷孔重疊，并且在 銷孔內(nèi)插裝有銷棒，同時上層兩個擋土塊上拼接在一起的兩個缺口與 下層擋土塊上的植生腔的前部重疊，從而為下層擋土塊植生腔中種植 的植物提供有效地向上生長空間；擋土墻上根據(jù)需要在不同高度處設(shè) 置有加筋材料，該加筋材料一端伸入并壓固在土體中，另一端通過固 定棒壓固在上下相鄰兩層擋土塊之間，所述固定棒呈U型結(jié)構(gòu)，其中 段位于擋土塊上的橫向容置槽內(nèi)，其兩邊段則分別穿過同一擋土塊或 相鄰兩個或數(shù)個擋土塊上的兩個縱向容置槽后插入土體中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擋土塊及采用該擋土塊壘制的擋土墻，擋土塊包括前表面、后表面、頂面、底面以及左右側(cè)面，其中頂面中部與其前后方向的中線對中設(shè)置有一從上向下延伸的植生腔，該植生腔腔底上設(shè)置有排水通孔，擋土塊前部左右兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個沿水平方向向擋土塊本體凹進的缺口，擋土塊上還左右間隔設(shè)置有兩個垂直銷孔。本發(fā)明通過在擋土塊上設(shè)置專門的植生腔以及與植生腔相配合的缺口后，即便壘制垂直擋土墻，上層擋土塊仍然為下層擋土塊植生腔中的植物留出了適當?shù)南蛏仙L的空間，保證了植物的正常生長；在擋土塊兩側(cè)后部位設(shè)置垂直通槽后，使下層擋土塊的植生腔直接與土體相接，保證了植生腔中植物對土體中水分等物質(zhì)的有效吸收。
文檔編號E02D29/02GK101381994SQ200810119928
公開日2009年3月11日 申請日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者張學臣, 朱友群, 程衛(wèi)國, 郭軍輝, 雷遠杰, 龔麗飛 申請人:程衛(wèi)國