具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材的製作方法
2023-12-10 18:52:32 1
專利名稱：具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材的製作方法
技術領域：
本發明涉及作為道路、假山、堤壩和造成地等的輕質載土構件的，或者作為構造建築物或結構物等時的輕質載土構件的，進而作為應對鬆軟地基的載土構件而使用的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材。
背景技術：
目前，作為這種輕質載土用塊材有以下方案在地基面上、將由聚苯乙烯等硬質發泡樹脂作成的塊材層疊起來，或者是在挖掘開的地基面上，將該塊材層疊起來，而後再在這些塊材上覆蓋土。也就是，在地基面或地中將輕質載土用塊材高出地面地疊疊起來，而後再在其上覆蓋土，可以說是將輕質的硬質發泡樹脂塊材用做了載土的芯材。使用該輕質載土用塊材，除能使載土構件的重量大幅減輕外，即使在鬆軟地基上構築較高的載土結構時，也不需很深地挖掘地基面，因此具有使工程時間和經費大幅下降這樣的優點。(例如參照專利文獻1、2)。
專利文獻1特公平3-4393號公報(圖1、圖4)。
專利文獻2特公平6-56019號公報(圖1-圖3)。
但是，上述現有的輕質載土用塊材，在一個例子中記載的尺寸是縱(寬)為1000mm、橫(長)為2000mm、高(厚)為500mm，其形狀為稜柱體形式。因此，對於這種硬質發泡樹脂塊材的排列和層疊來說，是使其在塊材的前後左右方向，也就是水平方向上鄰接而以相互緊貼的狀態排列，並在其上多層層疊成一定的高度，用做輕質載土結構。
然而，這種形式的輕質載土結構，由於在輕質載土用塊材之間近似於不存在空隙，或者說，即使有空隙也很小，因此缺乏通水性，這樣，由於水的浮力，會使該塊材上浮，這樣就存在耐久性降低和有損於外觀這樣的問題。另外，例如，在為提高載土結構的強度而使用錨等零件的情況或使用木製構件的情況下，它們會生鏽或腐蝕，這是影響載土構造耐久性的重要原因。另外，再例如，當用該塊材構築假山種植樹木花草時，由於缺乏通氣性，會使它們生長不良，出現根部腐爛等問題，進一步說，因空隙小，就必然使用較多的材料，這樣就提高了成本。
此外，由於輕質載土用塊材通常都如上所述採用較大的稜柱體結構，因此重量相當大，操作性或搬運性差，一個工人很難對其進行操作。進一步說，當將該塊材在水平方向及高度方向上排列層疊時，例如配置成交錯狀，由於在該塊材上沒有錯開用的標記，因此不好操作，而且有時會有尺寸誤差，使好不容易排列層疊獲得的結構體傾斜、變形，這讓載土結構的強度降低、外觀變差。
發明內容
本發明就是為了解決上述問題而做出的，其目的是提供一種具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其在稜柱體的硬質發泡樹脂塊材的至少一個面上交叉設置縱向和橫向排水槽，從而極大地提高了塊材的通水性而使浮力減小、並且通氣性提高，此外，例如，當呈交錯狀排列層疊時，由於能用該排水槽作為標記來進行排列層疊，使操作性大幅提高、並且尺寸精度提高，從而能防止結構體的傾斜和變形，進而，由於能將手放在該排水槽處，因此，不僅使操作性、搬運性提高，還由於減少了使用的材料量而使成本大幅下降。
為達到上述目的，本發明的技術方案1提供一種具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，由硬質發泡樹脂的稜柱體形成，在該稜柱體的至少一個面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
本發明的技術方案2的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，在稜柱體的一個面和與其相反的面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
本發明的技術方案3的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，在稜柱體的6個面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
本發明的技術方案4的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，排水槽的寬度為50-250mm，深度為50-250mm。
本發明的技術方案5的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，排水槽底部的角部形成為圓弧形。
本發明的技術方案6的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，稜柱體的接合面作成為咬接結構。
本發明的的技術方案7的內容是在技術方案1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材中，其特徵在於，在稜柱體的接合面下部設有沙土存留部。
本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材由硬質發泡樹脂的稜柱體形成，在該稜柱體的至少一個面上，交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽，從而例如從周圍沙土中滲出的水流到設在該塊材表面上的排水槽中，沿塊材的側面流下，因此能減少或防止由浮力引起的塊材上浮現象。
此外，由於排水槽還作為提高通氣性的通氣槽而起作用，因此能促進載土結構內的乾燥，減少浮力，例如當用該塊材構築假山、種植樹木和花草時，能提高通氣性而促進它們的生長，並且防止根部腐爛。進而，通過在部分排水槽內填充混凝土、棄土或沙土，還能提高該塊材的耐浮力性。
此外，由於能將該排水槽作為標記來進行塊材的排列層疊，因此大幅提高了作業性，並且還能防止所構築的建築物或結構體傾斜、變形從而耐久性降低、損害外觀等缺陷。
另外，通過將手放在該排水槽處，即使是較大、較重的塊材也能由一個工人操作和搬運，提高了作業性。
此外，在使用錨、鋼筋、鎖定螺栓等加強部件進行加強的情況下，能在排水槽內配置加強部件。這種情況下，如果用砂漿和混凝土埋設加強部件，則能作成強度更大的輕質載土結構。
還有，由於設置排水槽而相應地節約了樹脂材料，從而能實現塊材的成本降低。
另外，通過將稜柱體的接合面作成咬接結構，不僅使排列、層疊的作業性提高，而且通過咬接結構面的物理卡合還能將塊材壓在一起，防止其上浮，從而作為浮力的對策也是有效的。
另外，在使塊材在地面上滑動而進行排列時，會將地面上的沙土推起，這些沙土夾在塊材中間會妨礙塊材進行無間隙的排列，但通過在稜柱體的接合面下部設置沙土存留部，推起的沙土容納在該沙土存留部內，而能使塊材無間隙地排列，這樣，能構造出尺寸穩定性和強度優良、且耐久性和外觀優良的載土結構。
圖1是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材一實施例的概略圖。
圖2是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖3是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖4是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖5(a)和圖5(b)是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖6(a)～圖6(c)是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖7(a)～圖7(c)是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖8是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖9(a)和圖9(b)是表示本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材另一實施例的概略圖。
圖10是表示使用本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材構築假山的一個例子的概略圖。
圖11是表示使用本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材構築建築物(房屋)地基的一個例子的概略圖。
圖12是表示使用本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材構築道路的一個例子的概略圖。
圖13是在圖11的情況下設置加強部件的一個例子的概略圖。
圖14是表示沒有沙土存留部的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材在隔開地排列的狀態下的概略圖。
附圖標記說明1、1A、1B、1a、1b具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，1c、1d輕質載土用塊材，2稜柱體，3縱向排水槽，4橫向排水槽，5咬接結構，6沙土存留部，7地面，8沙土，9沙土，10樹木，11坡面，12混凝土板，13混凝土墊板，14房屋的地基混凝土，15房屋，16混凝土，17沙土、碎石，18瀝青，19護欄，20加強部件。
具體實施例方式
本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材特徵在於，由硬質發泡樹脂的稜柱體形成，在該稜柱體的至少一個面上，交叉設置著至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
此外，在本發明中，所謂稜柱體除長方體外還包括立方體，縱向意味著寬度方向，橫向意味著長度方向，高度方向意味著厚度方向。當縱向和橫向在如立方體那樣由相同尺寸構成時，將哪一個作為縱向(寬度方向)、橫向(長度方向)和高度方向(厚度方向)均可。
在本發明中，稜柱體的尺寸不做特別的限制，但通常，縱向尺寸和橫向尺寸均為1000-6000mm左右、高度尺寸為500-1500mm左右，從操作性和搬運性的角度出發，通常較理想的是縱向尺寸為1000-1500mm，橫向尺寸為2000-2500mm，高度尺寸為500-700mm左右。
本發明所用的硬質發泡樹脂也不做特別限定，通常所用的聚苯乙烯類樹脂、聚乙烯/聚丙烯等的聚烯烴類樹脂、硬質聚氨酯等都合適，進一步說，優選地是選用輕質且自立性、耐壓縮性好、耐水性、施工性好、而且容易成型的聚苯乙烯類樹脂。當然，也可優選地採用重複利用的樹脂。
在硬質發泡樹脂稜柱體的至少一個面上，交叉地設置著縱向和橫向排水槽，縱向和橫向排水槽優選在一個面和與其相反的另一個面這兩面上設置。此外，如果需要，還可在其它面上也設置，另外，也可在全部6個面上設置。
縱向排水槽和橫向排水槽分別至少設置一條。縱向排水槽和橫向排水槽數量的上限根據稜柱體和排水槽的尺寸來定，而通常比較實用的是5條。
縱向排水槽和橫向排水槽的尺寸依稜柱體的尺寸而定，通常寬度為50-250mm，深度為50-250mm左右，優選地從寬70-200mm，深70-200mm左右的範圍內選擇。當設置多條縱向排水槽和橫向排水槽時，其尺寸，也就是寬、深不一定要相同，寬或深不同或者是二者都不同也可以。此外，各面上的縱向排水槽和橫向排水槽也不必設在相同位置，即使錯開也無妨。
此外，縱向和橫向交叉設置，這是為了使流到縱向排水槽中的水可以流到橫向排水槽中，反之，流到橫向排水槽中的水也可流到縱向排水槽中，因此它們沒有必要正交設置。
排水槽的截面形狀也不做特別限制。凹形、半圓形、弧形、多邊形等任一種均可。比直角小的角度容易產生裂縫，因此不優選。因此，當排水槽為凹形時，優選使排水槽底部的角部形成為圓弧形，以便難以產生裂縫，使強度增大。反之，當排水槽為鈍角的五邊形、六邊形等多邊形時，能獲得載荷分散性優良的塊材。
此外，優選將稜柱體的接合面作成咬接結構，這樣，只要使塊材的咬接面彼此卡合即可，由此使排列層疊變得容易，不僅能提高作業性，而且排列、層疊後，藉助咬接結構面的物理卡合，還能防止由浮力產生的塊材上浮現象。
此外，優選在稜柱體接合面的下部設置沙土存留部。
也就是說，如上所述形成的輕質載土用塊材，由於其尺寸相當大，而且重量也較大，因此在排列時，通常是讓其在地面上水平滑動，然後使塊材相互排列起來。在這種情況下，就象圖14所示的那樣，通過滑動而移動的塊材1B將地面的沙土8推起，使相鄰的塊材1A、1B在夾著推起的沙土8的狀態下排列，這樣，不可避免地形成與夾在塊材1A、1B間的沙土8相當的間隙W。該間隙W不僅會損害尺寸精度，也會嚴重損害輕質載土結構以及設在該結構之上的建築物和結構體的強度和外觀。而且，在排列好的塊材上滑動而進行層疊時，也會夾入在該塊材上積存的沙土和塵埃，因此會有同樣的問題。
但是，如後述的圖6(c)和圖7(c)所示，如果在塊材的稜柱體接合面下部設置用於容納沙土的沙土存留部，則推起的沙土被容納在該沙土存留部中，所以塊材能沒有間隙地排列，從而解決了上述問題。沙土存留部是通過將稜柱體的稜線角部倒角、將稜線角部切成L形而形成凹部、等方法設置的。沙土存留部的尺寸視施工現場的情況，即沙土的多少等而適當確定。
實施例以下列舉實施例對本發明進行更詳細的解釋，但本發明不會因此而受到任何限制。
實施例1如圖1所示，本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，由縱向尺寸為1000mm、橫向尺寸為2500mm、高度尺寸為500mm的硬質發泡樹脂(聚苯乙烯)的稜柱體2形成，在一個面(圖中的上表面)上設置有一條縱向排水槽3和一條橫向排水槽4，它們在各自的大致中央附近交叉，排水槽3、4為半圓形，寬和深(最深處)都是100mm。
實施例2本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖2所示，不僅在稜柱體2的一個面上，在與其相反的面(圖示的上表面和下表面)上也交叉設置有縱向排水槽3和橫向排水槽4，其他同實施例1一樣。
實施例3本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖3所示，在稜柱體2的所有面(6個面)上，都交叉設置有縱向排水槽3和橫向排水槽4，其他與實施例1相同。
實施例4本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖4所示，在稜柱體2的一個面(上表面)及其相反面(下表面)上，縱向排水槽3和橫向排水槽4的位置錯開，並且排水槽3、4的深度達到250mm，其他與實施例2相同。這樣，通過使排水槽3、4的位置在上表面和下表面上錯開，而能在不降低塊材強度的情況下，設置較深的排水槽3、4。因此，能大量地節約材料而實現塊材1的成本降低，並且還可以部分地填充混凝土和沙土，例如填充到排水槽3、4一半的深度，從而提高塊材1的耐浮力性。
實施例5本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖5(a)、5(b)所示，將稜柱體2橫向(長邊方向)的接合面(圖中的側面)和縱向(短邊方向)的接合面(圖中的側面)作成咬接結構5，其他與實施例2相同。如虛線所示，由於採用咬接結構，只要使塊材相互之間物理卡合即可，因此很容易排列，並且咬接結構的卡合還能防止塊材上浮，所以提高了塊材1的耐浮力性。
實施例6本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖6(a)、6(b)、6(c)所示，在稜柱體2的橫向(長邊方向)和縱向(短邊方向)的接合面下部設置有沙土存留部6，其他與實施例2相同。本例中的沙土存留部6是通過將橫向(長邊方向)、縱向(短邊方向)的稜線角部倒角(切掉)而獲得的。
設置了沙土存留部6的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖6(c)所示，當要將塊材1A和塊材1B排列時，通常先在規定的地面7上配置塊材1A，然後在地面7上滑動塊材1B使其向塊材1A的方向移動，而將塊材1A和塊材1B排列起來，塊材1B在向塊材1A移動時將地面上的沙土8推起。但是，由於塊材1A的沙土存留部6和塊材1B的沙土存留部6合成一體而形成山(Λ)形的沙土存留部6，將推起的沙土8容納在該沙土存留部6中，這樣，塊材1A和塊材1B能在兩者間不夾沙土的情況下以緊貼狀態排列，不僅能提高耐久性，還能獲得良好的外觀效果。
實施例7本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖7(a)、(b)、(c)所示，在稜柱體2的橫向(長邊方向)和縱向(短邊方向)的接合面下部設置有沙土存留部6，其他與實施例5相同。本例中的沙土存留部6是通過將稜線角部切成L形狀而設置的。
沙土存留部6的作用效果，如圖7(c)所示，與實施例6相同，塊材1A的沙土存留部6和塊材1B的沙土存留部6合成一體而形成倒凹形的沙土存留部6，這樣，由於推起的沙土8容納在該沙土存留部6中，塊材1A和1B能在兩者間不夾沙子的情況下以緊貼狀態排列，而獲得優良的耐久性和外觀效果。
實施例8本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖8所示，在上表面和下表面上分別設置有兩條縱向排水槽3和兩條橫向排水槽4，其他同實施例2相同。在本例中，兩個排水槽3和4設計成同樣的寬度和同樣的深度，但也可以使寬度、深度或者是寬度和深度不同。
實施例9本實施例的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1，如圖9(a)、9(b)所示，在上表面上設置有1條縱向排水槽3和1條橫向排水槽4，在下表面上設置有兩條縱向排水槽3和兩條橫向排水槽4，排水槽3、4是五邊形，其他與實施例5相同。
應用例1如圖10所示，是下述例子將實施例6所示的設有沙土存留部6的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1a用在最下層，並且在第二層和第三層使用實施例2的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1b，交錯狀排列層疊，填上沙土9，種上樹木10，而構築假山。
最下層的塊材1a，在利用滑動來移動塊材時，將推起的沙土8容納在沙土存留部6中，因此是在不夾沙土8的情況下以緊貼狀態排列的，而且從沙土9滲出的水流入塊材1a、1b的縱向排水槽和橫向排水槽中，順塊材1a、1b的側面流下。
這樣，除能減輕浮力外，由於排水槽促進了通氣性，因此還能促進樹木10的生長，防止根部腐爛現象。另外，根據需要，也可以在第二層、第三層也使用設有沙土存留部6的塊材1a，在這種情況下，塊材上的沙土和塵埃容納在沙土存留部6中。
應用例2如圖11所示，是下述例子將實施例7所示的設有咬接結構和沙土存留部6的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1a用在最下層，在第二層和第三層使用實施例5的設有咬接結構的塊材1b，沿坡面11進行排列、層疊，而形成建築物(圖中為房屋)用的地基。圖中12是混凝土板、13是混凝土墊板，14是房屋的地基混凝土，15是房屋。
在本例的情況下，塊材1a、1b均具有咬接結構，因此更容易進行排列和層疊，而且由於咬接結構面的物理卡合，還能防止由於浮力而造成的塊材1a、1b的上浮。另外，由於最下層的塊材1a具有沙土存留部6，因此與應用例1的情況相同，沙土8容納在沙土存留部6中，所以塊材1a是在不夾沙土8的情況下以緊貼狀態排列。
另外，從坡面11滲出的水流到塊材1a、1b的縱向排水槽和橫向排水槽中，順塊材1a、1b的側面流下，能抑制浮力，提高通氣性，這與應用例1的情況相同。
應用例3如圖12所示，為下述例子在容易受到水的浮力的地下部分，使用設有沙土存留部6的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材1a，在其上部排列層疊沒有排水槽的輕質載土用塊材1c、和沒有排水槽但作成咬接結構的輕質載土用塊材1d，在更上面層疊混凝土16、沙土和碎石17、瀝青18，在兩側配置護欄19，而構築道路。
應用例4如圖13所示，在應用例2(圖11)中，在具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材的第2層和第3層之間配置加強部件，其他同應用例2相同。也就是說，安裝在混凝土板12內側的加強部件20插通塊材1b的橫向排水槽4內部，固定在坡面11的內部。在這種情況下，如果根據需要，用砂漿或混凝土填埋排水槽4內部，則能形成強度更大的輕質載土結構。
通常是使用混凝土墊板進行加強，但在這種情況下，需要澆灌混凝土並使其硬化，因此有施工時間較長的問題，而通過如上述那樣，利用排水槽來插入加強部件(錨、鋼筋、鎖定螺栓等)，則能同時解決這些問題。
工業實用性如上所述，本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，在該塊材的至少一個面上交叉設置有縱向排水槽和橫向排水槽，所以利用其良好的通水性，能減小、抑制浮力，從而能提供一種耐久性優良、外觀良好的輕質載土結構。因此，能使設在該輕質載土結構上的結構物或建築物也長期保持其優良的耐久性和良好的外觀效果。
此外，本發明的排水槽在促進通水性的同時還作為促進通氣性的通氣槽而發揮作用，因此能促進載土結構內的乾燥而減輕浮力，例如，在應用於假山等的情況下，能給樹木或花草的根部供給空氣，而具有促進其生長的效果。
進而，排水槽減少了材料的使用量，因此能提供一種廉價的輕質載土用塊材。
權利要求
1.一種具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，由硬質發泡樹脂的稜柱體形成，在該稜柱體的至少一個面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
2.根據權利要求1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，在稜柱體的一個面和與其相反的面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
3.根據權利要求1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，在稜柱體的6個面上交叉設置有至少一條縱向排水槽和至少一條橫向排水槽。
4.根據權利要求1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，排水槽的寬度為50-250mm，深度為50-250mm。
5.根據權利要求1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，排水槽底部的角部形成為圓弧形。
6.根據權利要求1所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，稜柱體的接合面作成為咬接結構。
7.根據權利要求1或6所述的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其特徵在於，在稜柱體的接合面下部設有沙土存留部。
全文摘要
本發明提供一種具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材，其由於具有通水性而能減輕浮力，從而能獲得具有優良的耐久性和外觀的輕質載土結構，而且由於節約材料而降低了成本。本發明的具有排水和浮力抑制功能的輕質載土用塊材特徵在於，由硬質發泡樹脂的稜柱體(2)形成，在該稜柱體(2)的一個面和與其相反的面上交叉設置有至少一條縱向排水槽(3)和至少一條橫向排水槽(4)。
文檔編號E02D17/00GK101058976SQ200610084188
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月19日 優先權日2006年4月19日
發明者松本守弘, 松下哲夫, 濱田健二郎 申請人:松本守弘, 松下哲夫