CN110050101A - 混凝土板桩 - Google Patents

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Abstract

混凝土的板桩，包括：增强件(1)，由包括纤维的复合材料生产；以及混凝土浇筑件(2)，在其第一侧向端(3)与其相反的第二侧向端(4)之间延伸，增强件(1)嵌入混凝土浇筑件(2)中。板桩还包括端部元件(6)，该端部元件由聚合物材料生产，并且包括嵌入混凝土浇筑件(2)中的连接元件(7)以及板桩(100)的连接到连接元件(7)的接合元件(8)。连接元件(7)和接合元件(8)沿着板桩的纵向轴线(X)延伸，其中，接合元件(8)具有几乎“C”形的截面并且从混凝土浇筑件(2)的第一侧向端(3)突出。混凝土浇筑件(2)的第二侧向端(4)包括混凝土结合件(9)，该混凝土结合件沿着纵向轴线(X)纵向地延伸并且被成形以便以互锁的方式连接到第二板桩的接合元件(8)。

Description

混凝土板桩
说明书
本发明涉及混凝土的板桩以及包括多个这种板桩的壁。
根据本发明的板桩特别地然而非专有地被用在挖掘作业或制作安全坡中，其中，那些结构被部分地引入地下并且彼此连接以便形成连续的壁。
在同一申请人名下的意大利专利申请No.PD2008A000329中描述了由水泥制成的示例性板桩。
经发现本申请涉及的板桩易于以相对低的成本生产并且具有对横向载荷的足够的抵抗力。
然而，已经实施了用于改进该板桩的研究，特别是在耐久性和关于液体的不可渗透性方面，特别是在特别具有侵蚀性的(aggressive，恶劣的)环境中的使用中，诸如例如在港口码头和河岸附近的使用中。
在专利FR 741 436 A中描述了水泥的板桩的另一示例。
由本发明解决的技术问题因此是提供混凝土的板桩以及包括多个这种板桩的壁，该板桩和该壁在功能上和结构上被构造成克服参考所引用的现有技术提出的缺点中的至少一个。
在该问题的背景下，本发明的目标在于提供一种混凝土的板桩，其在抵抗化学和物理降解现象方面特别地包括潮湿的环境是可靠的。
本发明的另一目标在于提供混凝土的板桩，其被布置成以稳定的方式连接到第二混凝土的板桩，以形成不可渗透的壁。
通过根据附加到本说明书的独立权利要求获得的混凝土的板桩解决了该问题并且实现了这些目标中的至少一个。
本发明的优选的特征被限定在从属权利要求中。
在本说明书和权利要求书的上下文中，采用了以下定义。
板桩的表述“纵向轴线X”旨在表示板桩的延展的主要轴线，当板桩被放在适当的位置并固定在地面中时，该轴线基本上垂直于水平平面。
表述“截面”旨在表示元件与切面的交叉操作的结果，该切面关联于(incidentto)并正交于元件本身的纵向轴线X。
根据本发明的第一方面，混凝土的板桩包括增强件，该增强件由包括纤维的复合材料特别是聚合物材料生产。
优选地，增强件由通过玻璃纤维增强的复合材料生产。替代性地或额外地，增强件的材料可以通过碳纤维增强。
设置用于生产板桩的增强件的、包括玻璃纤维的复合材料允许生产特别适合于用在潮湿的或含盐的环境中的混凝土的板桩。发现这些材料事实上在特别具有侵蚀性的环境条件下更能抵抗关于金属材料的化学和物理降解现象。
此外，相对于已知的混凝土的板桩，根据本发明的板桩特别轻并且抵抗机械变形。
优选地，板桩的增强件由包括玻璃纤维的聚合物材料特别是热固性材料生产。更特别地，增强件由利用玻璃纤维增强的乙烯基酯树脂生产。
根据本发明的一方面，玻璃纤维的密度可以是2.55g/cm3。根据本发明的一方面，乙烯基酯树脂的密度可以是1.1g/cm3。
根据本发明的一方面，板桩包括混凝土浇筑件，该混凝土浇筑件在其第一侧向端与其相反的第二侧向端之间延伸。优选地，上文所提到的混凝土浇筑件是预压缩的混凝土浇筑件。
增强件嵌入混凝土浇筑件中。换言之，增强件基本上被合并到混凝土浇筑件中。
根据本发明的一方面，增强件在混凝土浇筑件的第一侧向端和第二侧向端之间延伸，特别是从第一侧向端延伸直到上文所提到的第二侧向端。
优选地，用于形成板桩的混凝土是高强度的混凝土，更特别地是属于根据UNI EN206-1:2006和UNI 11104:2004标准的强度等级C70/85或C80/95的混凝土。
根据本发明的一方面，混凝土浇筑件的厚度在35至60mm之间。
板桩沿着纵向轴线X纵向地延伸。优选地，板桩的纵向范围在3至12m之间。
板桩被成形使得第一侧向端和第二侧向端关于与纵向轴线X垂直的第一横向轴线Y彼此间隔开距离“D”。例如，第一侧向端与第二侧向端之间的距离D在400至1500mm之间。
第一侧向端和第二侧向端界定了混凝土浇筑件的横向空间要求，也就是说，它们界定了混凝土浇铸件在与纵向轴线X垂直的方向上——也就是说沿着第一横向轴线Y——的范围。
优选地，板桩沿着与第一横向轴线Y和纵向轴线X垂直的第二横向轴线Z的空间要求在150至600mm之间。
板桩还包括端部元件，该端部元件由聚合物材料生产并且优选地被设置在混凝土浇筑件的第一侧向端或第二侧向端附近或者被设置在混凝土浇筑件的第一侧向端或第二侧向端处。端部元件包括：连接元件，该连接元件嵌入混凝土浇筑件中；以及具有“C”形截面的接合元件，该接合元件连接到连接元件。
换言之，连接元件被合并在混凝土浇筑件中。
优选地，连接元件嵌入混凝土浇筑件的第一侧向端。
接合元件可以被焊接到或固定到连接元件。
在本发明的优选的实施方式中，连接元件和接合元件被形成为单件，也就是说，它们被形成为一件。
连接元件优选地沿着板桩的纵向轴线X纵向地延伸并且在横向轴线Y的方向上从接合元件起延伸。更优选地，连接元件基本上在板桩的整个的纵向范围上延伸。
根据本发明的一方面，接合元件沿着纵向轴线X纵向地延伸并且优选地基本上在板桩的整个的纵向范围上延伸。
接合元件从混凝土浇筑件的侧向端中的一个突出。
混凝土浇筑件的没有接合元件的侧向端包括混凝土结合件，该混凝土结合件沿着纵向轴线X纵向地延伸，也就是说，在板桩的纵向范围上延伸，并且该混凝土结合件被成形以便以互锁的方式连接到第二板桩的接合元件。
以这种方式，在每个板桩的相反的两个侧向端处分别设置有：接合元件，该接合元件从混凝土浇筑件的第一侧向端突出；以及结合件，该结合件被设置在混凝土浇筑件的第二侧向端处。
优选地，结合件具有圆形的或圆形段状的截面。
优选地，结合件在关于板桩的中心轴线M与接合元件正好相反的位置延伸，该中心轴线垂直于纵向轴线X和第一横向轴线Y。
为了获得第一板桩的接合元件与第二板桩的结合件之间的互锁连接，结合件优选地沿其纵向延展的方向被引入接合元件中。在第一板桩被固定在地面中的情况下，第二板桩的结合件优选地通过向下引导也就是说朝向地面引导的移动被引入第一板桩的接合元件中。
有利地，结合件和接合元件被成形使得聚合物材料的接合元件与混凝土结合件之间的互锁连接引起两个根据本发明的板桩之间的不可渗透的连接。
这允许产生基本上连续的且不可渗透的竖向壁，该竖向壁由一系列的根据本发明的板桩形成，每个板桩连接到相邻的板桩。
有利地，端部元件可以由聚氯乙烯(PVC)或聚酰胺诸如例如尼龙生产。
根据本发明的一方面，端部元件的连接元件包括中空杆。
优选地，连接元件还包括层状连接件，该层状连接件在其相反的两端分别连接到中空杆和接合元件。以这种方式，层状连接件被置于中空杆与接合元件之间。优选地，层状连接件具有在30至60mm之间的厚度。
中空杆在混凝土的板桩中限定了用于通过板桩的流体的通道的第一上部开口和纵向相反的第一下部开口。第一上部开口旨在被引导与板桩被固定在其中的地面相反的侧。该设置允许通过第一上部开口将加压水流引入到杆中，该加压水流在通过板桩之后从第一下部开口排放。
在第一上部开口处，中空杆可以设置有连接器，该连接器被布置成将第一上部开口连接到压缩器，该压缩器被构造成将加压流体诸如例如水引入杆中。下部开口可以设置有喷嘴，该喷嘴被设置轮廓以便使流体的排放速度加速。
这有利地允许加压流体在混凝土的板桩的固定的方向上从混凝土的板桩排放，以便更易于将板桩本身(部分地)引入地面中，而无需使用被布置成通过机械应力来帮助固定板桩的额外机器。特别地，该特点有利地避免了使用下述机器：所述机器被布置成为了安装板桩会将振动传递到板桩，并且该机器由于所生成的以及传递到地面中的振动而不太适合于用在建筑物附近或在不稳定的周边环境条件下使用。
根据本发明的一方面，层状连接件被生产为具有杆和接合元件的单件，使得杆通过层状连接件连接到接合元件。
发现该特点特别有利于将接合元件与杆间隔开同时保持端部元件的结构坚固性。层状连接件沿着第一横向轴线Y在混凝土浇筑件中延伸。
根据本发明的一方面，层状连接件设置有沿着纵向轴线X间隔开的一个或多个通孔。
优选地，通孔具有在20至35mm之间的直径。优选地，通孔之间中心到中心的距离在100至300mm之间。
层状连接件优选地嵌入混凝土浇筑件中。设置通孔允许减少由于存在连接元件而造成的的混凝土的连续性的打断。这引起改进的板桩的刚度和机械强度。
优选地，层状连接件与杆和接合元件一起被共挤压。
根据本发明的一方面，接合元件包括两个曲线部分，该两个曲线部分在关于其相互相反的方向上从连接元件的端部延伸，特别地从层状连接件的端部延伸，直到相应的自由端，自由端相互靠拢但是被开口间隔开，该开口沿着第二横向轴线Z被限定。该开口沿着板桩的纵向轴线X纵向地延伸。
上文所提到的曲线部分和自由端界定了接合元件的座部，该座部旨在接收第二个板桩的结合件。
根据本发明的一方面，接合元件具有的厚度从连接元件起优选地从层状连接件起朝向相应的自由端渐缩。该特点允许增加接合元件的恢复力，用于更好地引入第二板桩的结合件。
优选地，接合元件的厚度以均匀的方式从连接元件朝向接合元件本身的自由端减小。
根据本发明的一方面，接合元件可以在连接元件的区部中具有在4至8mm之间的厚度以及在其自由端处具有在2至4mm之间的厚度。
根据本发明的一方面，多个混凝土的板桩可以通过彼此邻近的每对板桩的结合件和接合元件被稳固至彼此，每对板桩以互锁的方式连接以便形成基本上连续的竖向壁。
根据本发明的一方面，增强件包括利用纤维特别是玻璃纤维增强的聚合物材料的网状物。该网状物可以包括：多个第一增强元件，该第一增强元件优选地由多个利用玻璃纤维增强的聚合物材料的第一棒构成，该多个第一棒沿着纵向轴线X延伸；以及多个第二棒，该多个第二棒从混凝土浇筑件的侧向端中的一个侧向端延伸到另一个侧向端，特别是横向(更优选地正交)于多个第一棒1a延伸。
优选地，第二棒平行于板桩的中心线L延伸，该中心线在上文所提到的侧向端之间延伸。
第一棒沿着板桩的中心线L间隔地分布，不一定以恒定间隔分布。
根据本发明的一方面，第一棒和第二棒相互正交，在它们通过条带和/或粘附剂被相互稳固的区部中具有共有的多个接触位置。替代性地，第一棒和第二棒没有附接至彼此。
优选地，第一棒和第二棒具有14mm的公称直径。
根据本发明的一方面，板桩包括沿着纵向轴线X纵向地延伸的多个管状元件。
优选地，这些管状元件由聚合物材料生产，更优选地由利用玻璃纤维增强的PVC或塑料材料生产。
根据本发明的一方面，这些管状元件基本上嵌入混凝土浇筑件中。每个管状元件在板桩中、特别地在混凝土浇筑件中限定了用于通过板桩的流体的通道的相应的上部出口和相应的下部出口，下部出口与上部出口在纵向上相反。该特征为板桩提供了多个通道，加压流体可以被引入该多个通道中并且被引导朝向地面，以便使得在板桩被放在适当的位置的同时更易于引入该板桩。
每个上部出口可以设置有连接器，该连接器被布置成将相应的管状元件连接到压缩器，该压缩器被构造成将加压流体引入管状元件中。
每个下部出口可以设置有被设置轮廓的喷嘴，以便使流体的排放速度加速。
根据本发明的以下优选的但非限制性的实施方式的详细描述，将会更好地理解本发明的特点和额外的优点，这些实施方式参考所附附图通过非限制性的实施例被例示，在附图中：
·图1是根据本发明的板桩的示意性的平面图，
·图2是壁的示意性的立体图，该壁由稳固至彼此的多个根据本发明的板桩形成，
·图3是根据本发明的板桩的端部元件的示意性的截面，
·图4和图5是根据本发明的板桩的两个实施方式的示意性的截面，
·图6是根据本发明的板桩的细节的示意性的立体图。
首先参考图1，存在根据本发明的总体上被表示为100的混凝土板桩。特别地，图1是板桩100的实施方式的平面图。
参考附图，混凝土板桩100沿着纵向轴线X纵向地延伸并且包括嵌入(预压缩的)混凝土浇筑件2中的增强件1，该浇筑件在其第一侧向端3与其相反的第二侧向端4之间延伸。第一侧向端3和第二侧向端4关于与纵向轴线X垂直的第一横向轴线Y以距离D间隔开。
例如，第一侧向端3与第二侧向端4之间的距离D为900mm，有利地，该距离D在400至1500mm之间。
板桩具有在35至60mm之间的厚度“d”，该厚度沿着与第一横向轴线Y和纵向轴线X垂直的第二横向轴线Z被测量。
板桩100具有一形式，当从上方观察并且在平面YZ中考虑时，该形式为几乎梯形的，该形式关于第一横向轴线Y被第一侧向端3和第二侧向端4界定并且沿着第二横向轴线Z具有在150至600mm之间的空间要求。
板桩的被示出在图1中并且与第二横向轴线Z平行的中心轴线M将板桩细分成关于横向轴线Z基本上对称的两个部分。在第一端3处，板桩设置有端部元件6，在图3中可以更好地看到该端部元件，并且该端部元件由PVC形成为单件，并且该端部元件包括连接元件7和具有“C”形截面的接合元件8。
接合元件8沿着纵向轴线X纵向地延伸并且沿第一横向轴线Y的方向从混凝土浇筑件2的第一侧向端3突出。
在第二端4处，板桩100设置有混凝土结合件9，该混凝土结合件被成形为以互锁的方式连接到第二个根据本发明的板桩的接合元件8。
有利地，混凝土结合件9沿着纵向轴线X纵向延伸并且具有圆形段状的截面。
在附图中示出的端部元件6的实施方式中，连接元件7包括层状连接件10和中空杆11，该层状连接件和该中空杆被建造成单件并且还与接合元件8一起形成单件。
连接元件7有利地嵌入混凝土浇筑件中。
中空杆11沿着纵向轴线X纵向地延伸，用于使流体通过板桩100。例如，层状连接件10具有3mm的厚度。
接合元件8包括两个曲线部分81、82，该两个曲线部分从层状连接件10起、在关于其的相反方向上延伸直到相应的自由端83、84，自由端朝向彼此靠拢但是被开口85间隔开，该开口沿着第二横向轴线被限定并且沿着纵向轴线X延伸。
接合元件8的两个曲线部分81、82限定接合元件8的座部86，该座部旨在接收第二个根据本发明的板桩的混凝土结合件9。接合元件8具有从层状连接件10朝向相应的自由端83、84渐缩的厚度，以便促进第二个根据本发明的板桩的混凝土结合件9的引入，如下文更好地说明的。
例如，接合元件8在层状连接件10处具有5mm的厚度并且在其自由端83、84处具有2mm的厚度。
层状连接件10设置有多个通孔10a、10b并且嵌入混凝土浇筑件2中，如图4中所示出的。
优选地，通孔10a、10b具有30mm的直径并且沿着纵向轴线X彼此间隔开约180mm的距离d1。图4示出了板桩100的实施方式的与纵向轴线X正交的截面，该板桩包括沿着被限定在第一侧向端3与第二侧向端4之间的中心虚线L延伸的五个连贯的笔直部分5a、b、c、d、e，该第一侧向端和第二侧向端界定了上文所提到的截面的长度的范围。
然而，一般地，根据本发明，板桩100的截面可以具有任何数量的笔直部分，特别是能够具有本领域已知的截面的形式。
例如，根据本发明的板桩100的笔直部分可以具有50mm的厚度和在10至80mm之间的长度。然而，例如，板桩100的沿着第二横向轴线Z的空间要求为400mm。
根据本发明的图4的实施方式，板桩100的增强件1由通过玻璃纤维增强的聚合物材料的网状物限定。增强件1包括由下述构成的网状物：多个第一棒1a，该第一棒基本上是笔直的并且沿着纵向轴线X延伸；以及多个第二棒1b，该第二棒沿着纵向轴线X进行叠加。
每个第二棒1b以平行于中心线L的方式沿着板桩100的截面从混凝土浇筑件2的侧向端3、4中的一个延伸到另一个。第一棒1a沿着中心线L间隔地分布。
在图4中，板桩100在末端的笔直部分5a、5e以及基本上平行于板桩100的部分5a、5e的中心笔直部分5c处提供了较大密度的第一棒1a。作为第一棒1a的不同的分布结果，图5的板桩100与图4的板桩不同。
事实上，图5的板桩100提供了第一棒1a在中心笔直部分5c中的特别密集的分布，以便确保在板桩100的该预确定区域中的高水平的刚度。发现该特点在板桩100经受具有特别高值的外力时是特别有利的。
图4和图5的板桩还包括沿着纵向轴线X纵向延伸的多个管状元件12。
管状元件12优选地沿着板桩100的中心线L被间隔地布置。
根据本发明，可以设置的是，管状元件12和中空杆11在上部出口14和上部开口15处分别设置有连接器13，使得这些元件可以以流体密封方式连接到压缩器，该压缩器被布置成在这些元件中引入加压流体，诸如例如水。纵向地通过板桩100，该流体以射流的形式从管状元件12的下部出口16和杆11的下部开口17排放。
下部出口16和下部开口17可以设置有喷嘴18，该喷嘴被设置轮廓以便使流体的排放速度加速(图6)。
如在图2中所示出的，根据本发明，可以通过多个根据本发明的混凝土的板桩100生产基本上连续的竖向壁1000，每个板桩100通过结合件与接合元件之间的连接被稳固至邻近的一个板桩。
本发明因此解决了所提出的问题，同时实现了多个优点。特别地，发现根据本发明的混凝土的板桩在抵抗化学和物理降解现象方面特别地包括潮湿的环境是可靠的。此外，第一板桩的结合件与第二板桩的接合元件之间的互锁连接允许产生基本上连续且不可渗透的竖向壁，该竖向壁由一系列的根据本发明的板桩形成，每个板桩连接到邻近的板桩。

Claims (14)

1.混凝土的板桩，包括：
-增强件(1)，所述增强件由包括纤维的复合材料生产，
-混凝土浇筑件(2)，所述混凝土浇筑件在其第一侧向端(3)与其相反的第二侧向端(4)之间延伸，所述增强件(1)嵌入所述混凝土浇筑件(2)中，
-端部元件(6)，所述端部元件由聚合物材料生产，并且所述端部元件包括嵌入所述混凝土浇筑件(2)中的连接元件(7)以及所述板桩(100)的连接到所述连接元件(7)的接合元件(8)，
-所述连接元件(7)和所述接合元件(8)沿着所述板桩的纵向轴线(X)延伸，其中，所述接合元件(8)具有几乎“C”形的截面并且从所述混凝土浇筑件(2)的所述第一侧向端(3)突出，
其中，所述混凝土浇筑件(2)的所述第二侧向端(4)包括混凝土结合件(9)，所述混凝土结合件沿着所述纵向轴线(X)纵向地延伸，并且所述混凝土结合件被成形以便以互锁的方式连接到第二板桩的所述接合元件(8)。
2.根据权利要求1所述的板桩，其中，所述混凝土浇筑件(2)是预压缩的混凝土浇筑件。
3.根据权利要求1或2所述的板桩，其中，所述增强件(1)由利用玻璃纤维增强的复合材料生产。
4.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述端部元件(6)由PVC生产。
5.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述连接元件(7)和所述接合元件(8)被形成为单件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述连接元件(7)包括中空杆(11)，所述中空杆沿着所述纵向轴线(X)纵向地延伸，所述中空杆在所述板桩(100)中限定了用于通过所述板桩(100)的流体的通道的上部开口(15)和相反的下部开口(17)。
7.根据权利要求6所述的板桩，其中，所述连接元件(7)还包括层状连接件(10)，所述层状连接件与所述杆(11)和所述接合元件(8)一起被生产为单件，并且所述层状连接件置于所述杆与所述接合元件之间，使得所述杆(11)通过所述层状连接件(10)连接到所述接合元件(8)。
8.根据权利要求7所述的板桩，其中，所述层状连接件(10)主要沿着所述纵向轴线(X)并沿着与所述纵向轴线(X)垂直的第一横向轴线(Y)延伸。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的板桩，其中，所述层状连接件(10)设置有沿着所述纵向轴线(X)间隔开的一个或多个通孔(10a、10b)，并且被嵌入所述混凝土浇筑件(2)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述增强件(1)包括利用玻璃纤维增强的聚合物材料的网状物。
11.根据权利要求10所述的板桩，其中，所述网状物包括：多个第一棒(1a)，所述多个第一棒沿着所述纵向轴线(X)延伸；以及多个第二棒(1b)，所述多个第二棒从所述混凝土浇筑件(2)的所述侧向端(3、4)中的一个侧向端延伸到另一个侧向端。
12.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述板桩(100)包括多个管状元件(12)，所述多个管状元件沿着所述纵向轴线(X)纵向地延伸，每个管状元件(12)在所述板桩(100)中限定用于通过所述板桩(100)的流体的通道的相应的上部出口(14)和相应的相反的下部出口(17)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的板桩，其中，所述接合元件(8)具有从所述连接元件(7)朝向相应的自由端(83、84)渐缩的厚度。
14.一种包括多个根据权利要求1至13中任一项所述的板桩(100、100'、100”)的壁，其中，所述板桩(100、100'、100”)通过所述结合件(9)与相应的接合元件(8)连接来稳固至彼此。
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