CN101939490B - 改进的土层锚 - Google Patents

Abstract

一种枢转型土层锚，具有基本上圆柱形的本体、从圆柱形的本体的后轴端延伸到本体中的盲孔，和从所述本体的前端突出的前缘，所述前缘被成形为圆头形的表面，该圆头形的表面适于穿过加固物路径同时使得能够最少地切断垫的线绳。

Description

改进的土层锚

技术领域

本发明涉及地锚(ground anchor)，更具体地涉及受驱动的枢转地锚(pivoting ground anchor)。

背景技术

受驱动的并且枢转或倾斜型的地锚或土层锚(earth anchor)是众所周知的，并且通常包括：具有适于被驱动到地中的前缘的主本体部分，包括外翻唇的后缘和位于前缘和后缘中间的缆绳或杆或导索连接点，所述缆绳或杆或导索连接点通常位于锚的总长度的大约中间点或者朝向所述后缘，使得在锚被插入到地中后，当对绳索或连接的杆或导索施加力时，后缘的外翻唇将咬入土层中，使锚转动或枢转至与拔出力大体上成直角的锁定位置。

当前广泛使用的所描述的受驱动枢转锚是可从本申请的受让人以Duckbill商标得到的，并且通常使用有点象圆柱形的主本体部分，所述主本体部分在它的两个端部中间有连接点，并且在它的前端处具有多个向前延伸的引导平面，这些引导平面终止于凿状的缘。圆柱形的本体形状的构件在后端处具有一孔，该孔延伸到圆柱形构件的本体内用以接收用于将锚驱动到土层中的驱动杆，并且在圆柱形本体部分的与具有缆绳或导索连接点的一侧相对的侧上提供有外翻唇。

例如在美国专利4,044,513和4,096,673中示出了这种锚，上面两个美国专利都转让给了本申请的受让人。这种锚的改进是众所周知的，并且包括，例如，申请人的申请号为29/270,187的待审外观申请(于2008年7月8日颁发的第D572546号专利)，和于2007年5月14日提交的申请号为11/803,138的美国实用申请(于2009年5月19日颁发的第7,534,073号专利)。

这种锚的其它变型，例如，由Foresight Products，LLC以商标Manta Ray和Stingray出售，并且采用了扩展的(extensive)侧突出翼，该扩展的侧突出翼从前缘向后和向外延伸到更大或更小的范围，并且在锚已经被驱动到地中并且被转动到翼大体上正交于缆绳的张力方向的位置之后对锚的拉出提供更大阻力。

尽管这种锚，包括无翼的、小翼的以及大翼的设计，已经成功地应用在许多应用中，包括与护坡(revetment)和土壤保持垫(soil retaining mat)相关的使用。然而，便于刺入到地中的凿状或锋利的前缘，在某些情形中，会使得通常被用在草皮加固或地层稳定中的某些类型的土壤保持垫损坏。这种垫，通常已知的是由Propex，inc.以商标Pyramat出售的类型或者例如在主题为“Geotextile Fabric Woven or a Honeycomb Weave Pattern and having aCuspated Profile after Heating”的美国专利US5,616,399中示出的类型的高性能草皮加固垫(High Performance Turf Reinforcement Mat--HPTRM)，可以由基本上编制在一起的单独的线绳组成并且被形成或熔合从而提供所述垫。线绳通常由塑料材料制成。使用类似或不同材料的其它纤维类编制垫也是已知的，如同非编织垫那样。在期望将这种垫锚定到土壤下面的位置，使用前面已知的受驱动的枢转锚(driven pivoting anchor)能对所述垫造成伤害，具体来说，因为凿状的或锋利的前缘很可能切穿所述垫的材料，所以会弱化所述垫。

因此，提供一种适于与这种草皮增强垫一起使用的、在使损坏所述垫的可能性减少的情况下能被驱动穿过所述垫的锚，将是锚领域的进步。

发明内容

本发明通过使用以下受驱动的枢转锚来提供上述优点，在该受驱动的枢转锚中，前端被配备有弯曲的或圆头形的不锋利的前端和变平的引导平面缘。

在本发明的一种实施方式中，多个肋或引导平面前缘从锚的基本上圆柱形的主本体部分向前延伸，各个缘是钝的或圆头形的，并且各个缘会聚到共同的前端，所述共同的前端是基本上圆头形的。

在本发明的一种实施方式中，从基本上径向的圆柱形的主本体部分向前突出的前缘沿圆周彼此间隔开，并且被成形为肋或引导平面的外侧表面，其中所述缘形成为钝的或圆头形的并且会聚到共同的前端，所述前端是圆头形的。

在本发明的一种实施方式中，基本上圆柱形的本体构件具有四个前缘，所述四个前缘被成形为正交的肋或平面，该肋或平面从所述基本上圆柱形的本体部分向前延伸并且逐渐变小到共同前端，所述共同前端是圆头形的，通常是部分球形的结构。

因此本发明的目的是提供一种地锚，所述地锚的与垫结构一起使用时的应用性被改进，因为在将所述锚驱动穿过所述垫结构期间前缘表面损坏所述垫的可能性被减小。

本发明的进一步的和更具体的目的是提供具有圆头形的或球状前端的受驱动的枢转锚。

根据所示的优选实施方式的描述，这些和其它目的对本领域普通技术人员而言将是显而易见的，应当理解优选实施方式只是本发明的一种实施方式，并且形状和尺寸的多种改变都在本发明的范围之内。具体而言，所述锚的基本上的总体形状、主中心本体部分的形状、所述侧翼的形状和广度以及前缘或肋的数量都是可修改的，这是本领域普通技术人员通常已知的，并且可应用在不同的市场上可买到的受驱动枢转锚的实施方式中。

附图说明

图1是本发明的锚的透视图；

图2是沿着图1的线2-2得到的本发明的锚的横截面图；

图3是沿着图1的线3-3得到的所述锚的横截面图。

具体实施方式

图1示出了一种地锚或土层锚10，因为所述锚被力驱动到地中并且在已经被驱动到所期望的深度之后，以将所述锚从地中拔出的方向拉动被连接到所述锚的缆绳或杆连接构件，所以所述地锚或土层锚10通常被称作受驱动的和转动或枢转锚。因为锚的设计和所述缆绳或拉杆连接到所述锚的位置，通过连接构件拉出所述锚使得所述锚在地中经历朝着最终位置的枢转或转动，在所述最后位置处所述锚的纵轴被定位的更加朝向垂直于所述牵引缆绳或杆的位置。

这种锚通常包括主本体部分11、前缘12、后缘13，凸起部分14。所述主本体部分11可以是大体上圆柱形的形状(在本领域中其它形状是已知的，包括长方形或卵形)，所述凸起部分14具有用于连接缆绳、钩环、枢轴螺栓或类似构件的装置2，该装置2可以包括或被连接到拔出力构件，所述拔出力构件使得所述锚从受驱动位置转动到或枢转到它的最终锁定位置。如图1中所示，通常，所述连接装置2仅仅是穿过所述主本体部分11的一侧上的凸起肋16的开口。所述开口可以接收环形弯曲缆绳端或者钩环架或类似构件。备选的结构是众所周知的，例如其中肋状结构包括用于接收T形状的杆的端部或其它类型的回旋装置的端部的连接装置。后缘内的一开口孔17延伸到所述主本体部分11中，终止于封闭端118，所述封闭端28可以如图2和3所示的那样，是扁平的或者可以是圆头形的或其它结构的。驱动杆41延伸到所述孔17中并且被用来将所述锚驱动到地中。对于较小的锚，可以简单地用锤来撞击所述驱动杆，对于较大的锚，可以用气压或液压往复机动打桩机来驱动所述驱动杆。

在所示的实施方式中，所述主本体部分是大体上圆柱形的并且在所述主本体部分的前端11a处终止于截头圆锥体状部分11b和四个等距离地间隔开的肋，在图1中能看到其中的三个肋15、17和19，第四个肋在底部的与所述肋19相对之处。每个肋具有外缘表面18，并且所述肋表面18朝着前端12会聚。所述外缘18可以是平的或者是钝的，如图1中所示那样，或者可以是向外弯曲的，但是优选为不配备有锋利的边缘。肋15、16、17可以具有不同的形状。肋15和17在所述截头圆锥体状部分11b的后面向后延伸并且会聚到侧翼20和21，侧翼20和21也优选为具有圆头形的或不锋利的外缘22。肋19的缘18向后延伸到大体上锥形部分11a的前端，并且结合到凸起肋16的顶缘表面14中。

在这个实施方式中，所述四个肋在端12处会聚到一起，形成圆头形的鼻25。尽管可以为所述鼻提供不同的形状，部分类球状或部分球形是优选的，但抛物面形状或一些其它曲面也是可接受的，重要的是，所述前缘12不配备有锋利的边缘。通过提供圆头形的前缘12，所述锚能在对所述垫60的线绳造成最小伤害的情况下被驱动穿过所述垫60。并且事实上，对于较小的锚，所述锚可以在不切断所述垫的任何线绳的情况下被驱动穿过所述垫。因为当所述锚的主本体部分开始刺穿所述垫时，所述球状鼻25在所述线绳之间挤着前进，并且不锋利的、圆头形的或钝的缘18将所述线绳推开。

所述锚的相对于所述凸起肋16的侧31，在其后缘32处被提供了外翻唇33，以便于在退回期间枢转，这在本领域中是众所周知的。

在使用中，在60处示意性示出的垫被放置在被保持或保护的表面上的合适位置处，并且所述锚的球状鼻被放置为顶着所述垫表面，然后球状鼻开始被驱动穿过所述垫。当所述球状鼻、或圆头形的鼻，进入所述垫的结构时，所述球状鼻、或圆头形的鼻将使得所述垫的线绳被推开。当所述锚被进一步驱动到所述垫中时，所述线绳被推开的程度将增大，从而允许所述锚穿过所述垫。在许多情形中，在使用正常线绳制的垫和配备有圆头形的或球状的鼻前缘的标准较小的锚时，整个锚能在不破坏所述垫的线绳的情况下被推过所述垫。在其它情形中，当使用稍大的锚时，线绳其中的一个或多个可能被伸展到超过它的极限并且可能被从垫上分离，但是对所述垫的这种伤害与使用较锋利的或凿状的前缘或者使用较锋利的从前点向后延伸的缘相比是极微小的。尽管，使用钝的、圆头形的不锋利的鼻部和所述肋上以及沿着所述主体的前侧缘，可能会增大将所述锚驱动到地中的阻力，但在为了土壤冲蚀或土壤稳定而使用这种锚时，这种锚通常与较疏松的或阻力较小的土壤状态结合使用，使得与凿刀形边缘的或锋利边缘的锚相比，因为对驱动的阻力的增大而带来的不利被最小化。在所述锚被驱动进入地中后，通过在连接构件上向上拉动，所述锚被转动到其锁定位置。

因此，通过上面的描述可以理解，本发明通过提供有意的圆头形的不锋利的前鼻或前端来对现有技术的受驱动的枢转锚做出改进，所述圆头形的不锋利的前鼻或前端能在对所述垫造成最小损害的情况下被推过编织的或非编织的保持垫。

本领域普通技术人员将会理解，本发明可以被应用在除所示的实施方式之外的多种实施方式中。本发明并不意在被限定到所示的特定的锚形状。

Claims (11)

1.一种受驱动的枢转锚，具有被驱动到地中的前端、大体为圆柱形的中间主本体部分和后端，所述前端以沿圆周间隔开的多个肋的形式从所述主本体部分突出，所述后端适于接收用于向所述锚施加纵向驱动力的驱动器具，所述锚具有用于连接拔出构件的连接点，所述锚的所述前端是部分球形的，且所述前端的顶端是由所述多个肋的圆形外缘结合形成的，所述肋从所述主本体部分向前延伸，每一个肋具有为基本上平面部分的相对侧，该基本上平面部分沿圆周分布且与相邻肋的基本上平面部分间隔开并一直延伸到开始形成所述前端顶端处。

2.如权利要求1所述的锚，其中所述前端的剖面是基本上抛物面形的。

3.如权利要求1所述的锚，其中所述多个肋从所述主本体部分向前延伸到所述前端，所述肋具有外缘和基本上为平面的相对侧，所述外缘朝着彼此会聚到所述前端，并且在所述前端的顶端附近是圆头形的。

4.一种受驱动的枢转锚，包括主本体部分、前缘和后缘，一盲孔从所述后缘延伸到所述主本体部分内，在所述主本体部分上的凸起肋部分具有用于连接拔出构件的连接点，沿圆周间隔开的多个肋状构件从主本体构件延伸到所述前缘，所述前缘包括圆头形的表面并且所述肋状构件具有会聚到所述前缘的曲面外缘表面，所述外缘表面结合到一起，形成所述前缘的圆头形表面的顶端，所述肋状构件中的每个肋状构件具有相对侧部分和外缘，该相对侧部分大体上为平面的且与所述顶端间隔开，所述肋状构件中的每个肋状构件的外缘与所述凸起肋的顶面对齐并结合到所述凸起肋的顶面中。

5.如权利要求4所述的锚，提供有四个等距离地间隔开的肋状构件，其中两个肋状构件从所述前缘向后延伸超过所述主本体部分的前部部分并且结合到侧翼内，所述侧翼形成在所述主本体部分的侧面上。

6.如权利要求4所述的锚，其中所述圆头形的前缘在由所述肋状构件的缘形成的区域内是基本上部分球形的。

7.一种受驱动的枢转锚，包括基本上圆柱形的主本体部分、前缘和后缘，一盲孔从所述后缘延伸到所述主本体部分内，在所述主本体部分上的凸起肋部分具有用于连接拔出构件的连接点，其还包括多个沿圆周间隔开的肋构件，所述肋构件从所述主本体部分向前突出，所述肋构件具有外缘和基本上平的侧面，所述外缘至少在前缘附近是圆头形的，该前缘在所述锚的前端处终止所述肋构件，所述前端是圆头形的并具有从顶端朝向主本体向后延伸一段距离的基本上曲面的外表面。

8.如权利要求7所述的锚，其中所述凸起肋在所述主本体部分的前面会聚到所述多个肋构件中的一个肋构件中。

9.一种将线绳制土壤保持垫固定到土壤的方法，包括以下步骤：提供受驱动的并且枢转的锚，所述锚具有向后和向外不锋利的、弯曲的前端，所述锚具有基本上部分球形的前部，所述基本上部分球形的前部由从所述锚的主本体部分向前延伸的圆头形肋外缘会聚限定，所述外缘是钝的或弯曲的；将所述垫放置在待保持的土壤的表面上；将所述锚的前端放置为靠着所述垫；将所述锚驱动到所述垫内，从而使所述垫的线绳张开；继续将所述锚驱动到所述土壤内的预定深度，同时使连接构件被连接到所述锚，并且所述连接构件穿过所述垫延伸到所述垫的与受驱动的锚的位置相反的一侧；通过拉动所述连接构件使得所述锚转动，并且据此将所述垫固定到所述连接构件。

10.一种将线绳制土壤保持垫固定到土壤的方法，包括以下步骤：提供受驱动的并且枢转的锚，所述锚具有在前端和后端之间的主本体部分，所述前端是不锋利的、基本上部分圆形的或部分抛物面形的圆头，该圆头部分从所述前端向后延伸到与所述前端相隔一定距离并在所述锚的主本体部分之前的点处，所述圆头部分在所述前端和所述主本体之间被周向上分离的肋部在周向上间断开，该肋部从所述主本体部分延伸出；将所述垫放置在待保持的土壤的表面上；将所述锚的前端放置为靠着所述垫；迫使所述锚的前端进入所述垫内，从而用圆头形的前端张开所述垫的线绳；继续将所述锚驱动到所述土壤内的预定深度，同时使连接构件被连接到所述锚，并且所述连接构件从所述锚穿过所述垫延伸到所述垫的与受驱动的锚的位置相反的一侧；通过拉动所述连接构件使得所述锚转动到锁定位置，并且据此将所述垫固定到所述连接构件。

11.一种将具有间隔开的线绳的线绳制土壤保持垫固定到土壤的方法，包括以下步骤：提供线绳制土壤保持垫；将所述垫放到地表面上；提供受驱动的并且枢转的用于将所述垫固定到地表面上的锚，所述锚具有由主本体部分隔开的前端和后端，所述前端基本上是圆头形的并且是不锋利的，并且在多个肋部的接合点处形成，所述多个肋部从所述主本体向前延伸到所述前端，所述肋部具有侧表面，相邻的侧表面彼此间隔开，由此各相邻的侧表面在所述主本体和所述前端之间的至少一部分距离中形成了所述锚的沿圆周的不连续性，所述肋部至少在从所述前端向后朝向所述主本体的区域中具有不锋利的外缘，使得所述肋部的圆头形缘汇聚到所述前端，所述前缘的顶端与所述锚的驱动轴线基本上对齐；将所述锚的前端放置为靠着所述垫；驱动所述锚进入所述垫内，使得前端张开所述垫的线绳；继续将所述锚驱动到所述土壤内的预定深度，同时使连接构件被连接到所述锚，并且所述连接构件穿过所述垫延伸到所述垫的与受驱动的锚的位置相反的一侧；通过拉动所述连接构件转动所述锚，并且据此将所述垫固定到所述连接构件。

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