CN1144914C - 具有粗糙表面的保护层块料 - Google Patents

Abstract

一种保护层块料，包括一个中心核体(1)，有相对的第一面(11)及第二面(12)，每一面上各有一个砧状侧凸起(21，22)，这两个侧凸起各有一个台面(21A；22A)、两个斜面(21E，21G；22E，22G)和两个侧面(21B，21C；22B，22C)，所述台面相互平行，而且平行于所述中心核体的相对的第一面及第二面，所述侧凸起的斜面支撑于所述核体的相对的可见的第三(13)和第四面(14)。所述核体还有相对的第五(15)和第六面(16)，其上各有一个锥台状的前凸起，该前凸起有四个侧面和一个前表面(33)，该前表面平行于所述核体的第五和第六面，还平行于侧凸起的侧面。所述块料内接于一个边长为H的立方体，侧凸起的侧面和前凸起的前表面是一种由许多锥台状隆起部(40)构成的粗糙表面，每个锥台状隆起部的高度在0.005H到0.1H之间，最好是0.03H。这种布局有助于块料获得一种很好的扣挂性能。

Description

具有粗糙表面的保护层块料

本发明涉及一种用作保护层的人造块料，用于建造海岸和江河的保护工程，如海堤、拦水坝、海底暗碓、分离的防波堤、平地和海岸公路的防波堤、河坝、河岸的保护工程等。

这样的块料在专利文献FR-2547135中已有记载。这种块料包括一个中心核体，核体有相对的第一面和第二面，每个面上又有一个砧状侧凸起，每一个砧状侧凸起有一个台面、两个斜面和两个侧面，所述侧凸起的台面相互平行，而且平行于所述核体的相对的第一面和第二面，所述侧凸起的斜面支撑于所述核体的相对的第三和第四面。所述核体还有相对的第五和第六面，其上各有一个锥台状的前凸起，该前凸起有四个侧面和一个顶表面，该顶表面平行于所述核体的第五和第六面，还平行于侧凸起的侧面。每一锥台状的前凸起的相对的两侧面支撑并覆盖在侧凸起的侧面上。

这样的块料具有很好的牢固性和水中的稳定性。

牢固性是指块料具有对冲击和内部应力的良好的机械耐久性。

稳定性是指，块料一方面要扣住要保护的工程的下表层(铺层、斜坡和岸)，另一方面借助其特殊的结构而相互扣住，从而构成一种保护层，其间留有足够的空隙来通过消散吸收工程所承受的水动力能。

在这种已知块料的中，砧状侧凸起的侧面上还有平行槽，这些槽垂直于侧凸起的台面。这使得可以通过增加块料扣住邻近块料的能力来增强单个块料的稳定性，而且由于块料外表面的粗糙还可以改善抗水动力性。

本发明的目的是提出一个解决方案，用来进一步提高这样一种人造块料的各个方向上的稳定性和扣住性能。

为此，本发明涉及一种用于保护层的块料，通过浇注而成，用于建造海岸和江河防护工程，它包括在中心核体四周的凸起，所述块料内接于一个边长为H的立方体，H等于或大于0.75米，该立方体的外表面限定凸起上的与块料的一个横截面平行且相互相对的一些表面部分，其特征是，所述表面部分具有一个由一些第一种锥台状隆起部构成的粗糙表面，锥台状隆起部的高度在0.005H与0.1H之间。

特别是，根据本发明，在上面定义的块料中，锥台状隆起部分布在侧凸起的侧面上和前凸起的前表面上。

根据本发明的块料的粗糙表面的这种特殊结构，通过增加与邻近块料的接触点，赋予了一种更大的稳定性，同时，不论在侧凸起的侧面水平上还是在前凸起的前表面水平上，也得到一种更大扣住能力。这种结构还允许非常有效的能量消散。

在侧凸起的侧面上和前凸起的前表面上的锥台状隆起部的存在，还允许海洋植物群和动物群定居在水下的块料上。

为了进一步增强块料间的扣住力，多个凹陷部和/或隆起部分布在与所述块料的横截面重合的块料的外表轮廓上，该横截面可是一个对称面。

按照本发明的一种优选实施方式，在侧凸起的台面中部还包括一个凹面，凹面在侧凸起台面的整个宽度上延伸。

按照本发明的另一种优选实施方式，侧凸起和前凸起的角棱有斜切部分。

侧凸起的台面上的横向凹面以及侧凸起和前凸起的角棱的斜切都有利于块料的叠置排列，因此也有利于它们之间的相互扣住。它还有利于块料的摆放。

本发明还涉及一种模具，用于制造本发明所述的块料。

在阅读以下参照附图的本发明人造块料的实施例的描述后，可更好地了解本发明。

图1是一个本发明的块料的立体图。

图2是根据本发明的一组锥台状隆起部的详细立体图。

图3是根据本发明的用于制造块料的模具半壳体的剖视图。

图1以立体图示出的块料是通过一种适当的模具通过混凝土一次浇注而成。

下面的描述要参考一个实际并不存在的中心核体，但它是用来解释本发明相对复杂的块料的结构。

要注意到，块料内接于一个边长为H的立方体，这个长度在以下的描述中要用到，因为它将用于标定块料上用于形成粗糙表面的锥台状隆起部的不同尺寸。

正如以上所述，本发明的块料的结构定位在一个中心核体1的周围，例如，一般为立方体结构的中心核体，它有相对的第一面11及第二面12，部分可见的相对的第三面13及第四面14，和相对的第五面15及第六面16。

第一面11及第二面12的每一面上有一个砧状侧凸起，这两个侧凸起21和22对应各有一个台面21A和22A平行于中心核体的表面11和12，以及侧面21B、21C(在图1上不可见)和22B、22C(在图1上不可见)平行于中心核体的表面15和16。平面21A和22A相互平行。块料有一个对称平面P，与表面11和12相交。

如图1所示，每个砧状侧凸起21、22的端部包括端面21D和21F、22D和22F。它们与侧凸起的台面形成钝角，斜面21E和21G、22E和22G的靠近核体的地方部分覆盖着核体仅有的可见面13和14。

为了让块料容易脱模，小平面21D、21E、21F、21G、22D、22E、22F、22G实际上不是严格的平面，而是由两部分平面组成，其夹角仅比180度小一到二度。

中心核体的第五面15和第六面16上各有一个前凸起，其中在图1上只有前凸起31可见。每个前凸起，比如前凸起31，有通常棱锥台的结构，其有四个侧面和一个平行于核体表面15和16的顶表面。棱锥台的侧面与其纵轴形成20到28度的夹角；前凸起31的两个相对面31A和32A刚好覆盖在砧状侧凸起的侧面21B和22B上用来加强块料的稳固。这种覆盖通过平面接合而形成，而且对图1中不可见的前凸起也一样。

每个砧状侧凸起的台面上有一个在整个宽度方向上延伸的横向凹面34、35，这种设计可改善块料的性能，使得它能以一种稳固的方式扣住地基底床，而且它能够有利于保护层与底床间的流动，从而降低不稳定的流体动力学应力。最后，它有利于块料一个嵌着一个地摆放，来增强保护层的内聚力。

正如图1所示，前凸起和侧凸起上的大多数角棱都被去掉而形成斜切部分。

侧凸起21、22的侧面21B与21C、22B与22C和每个前凸起(比如前凸起31)的前表面33是一种粗糙表面，这种粗糙表面由许多锥台状隆起部40构成，这里是金字塔形，用来增强块料的扣住性能和保护层的紧固性(由于振动的减少)。

这些锥台状隆起部最好都一样，成为块料的一部分，由模具在混凝土浇注时形成。它们沿对角线的行和列一个接一个地排列。

图2更加详细地示出隆起部的构造，它的高度在0.005H与0.1H之间，最好是在0.01H与0.05H之间。实验表明，高度为0.03H时能得到最好的扣住性能。为抵抗冲击和便于块料的拆模，这些锥台状的隆起部不要太凸出。每个隆起部最好是底面为多边形的金字塔体，而且底面多边形最好是边长约为0.08H的正方形。

如图1所示，这些锥台状隆起部仅覆盖那些平行于中心核体表面15和16的侧凸起表面部分，而且每个锥台状隆起部40沿垂直于中心核体相对表面15和16的纵轴排列，以便于下面要说明的块料拆模操作。特别要注意到，与中心核体表面15和16相交的块料小平面上没有这样的锥台状隆起部。

为增强块料间的扣住力，多个凹陷部和/或隆起部50分布在块料的外表轮廓面上，该轮廓面与块料的对称平面相交。这些凹陷部和/或隆起部50同样是锥台体，而且有和隆起部40一样的尺寸。

用于通过混凝土浇注来制造块料的模具可以是一种金属模具，或者用优质的混凝土或其它模制材料制成，它由两块相对于侧凸起21、22的中轴平面(这里指平行于中心核体表面15和16的平面P)对称的半壳体装配而成。这两块半壳体在块料的对称面P上实现合模和拆模。因为块料的拆模就是在垂直于侧凸起中轴平面P，也即中心核体表面15和16的方向上分开两块半壳体，所以形成于块料表面的隆起部40和平面P内的块料轮廓上的凹陷部和/或隆起部50对半壳体的分离不会产生任何的阻碍。

为了形成块料的粗糙表面，在两块半壳体内表面适当的地方有许多凹陷部和/或隆起部的起伏，这些凹陷部和/或隆起部与块料上的凹陷部和/或隆起部是互补的。在使用金属模具的情况下，这些在模具内的凹陷部和/或隆起部，例如锥台体，是由预先切割好的成菱形的钢板弯折再焊接而成。图3示出一种半壳体60垂直于平面P的剖视图。从图3可以看出，在半壳体60内表面上的凹陷部61与块料上的隆起部40互补。从图3同样可以看出，在半壳体60内表面上的隆起部62与块料上的凹陷部50互补。

本发明用于工程建造，特别是工程的保护层，这可通过安放一层或几层块料来实现，当然，最好找到便于块料叠放的块料的不同摆放方式。在这种应用中，块料是用非强化的混凝土浇注而成，其尺寸H可以是0.75米到好几米。本发明的块料的粗糙表面还可减轻由大平面的镜面效果造成的不利印象。

Claims (10)

1.一种保护层块料，通过浇注而成，用于建造海岸和江河防护工程，它包括在中心核体(1)四周的凸起(21，22，31)，所述块料内接于一个边长为H的立方体，H等于或大于0.75米，该立方体的外表面限定凸起上的与块料的一个横截面(P)平行且相互相对的一些表面部分，其特征是，所述表面部分具有一个由一些第一种锥台状隆起部(40)构成的粗糙表面，锥台状隆起部的高度在0.005H与0.1H之间。

2.根据权利要求1所述的块料，其特征是，每个第一种锥台状隆起部高为0.03H，底面正方形的边长为0.08H。

3.根据权利要求1所述的块料，其特征是，块料的横截面(P)是用于浇注块料的模具的两个可分离部分的接合面。

4.根据权利要求3所述的块料，其特征是，它包括凹陷部和/或第二种锥台状隆起部(50)，分布于与所述横截面(P)相交的块料轮廓面上。

5.根据权利要求1所述的块料，其特征是，它包括一个中心核体(1)，该核体有相对的第一面(11)及第二面(12)，每一面上各有一个砧状侧凸起(21，22)，每个砧状侧凸起有一个台面(21A；22A)、两个斜面(21E，21G；22E，22G)和两个侧面(21B，21C；22B，22C)，所述侧凸起的台面相互平行，而且平行于所述核体的相对的第一和第二面，所述侧凸起的斜面支撑在所述核体的相对的第三面(13)和第四面(14)上，所述核体有相对的第五面(15)和第六面(16)，每一面上有一个锥台状的前凸起，该前凸起有四个侧面和一个顶面，顶面平行于所述核体的第五面和第六面以及侧凸起的侧面，每个锥台状前凸起的两个相对侧面(31A，32A)支撑并覆盖在砧状侧凸起的侧表面上，所述第一种锥台状隆起部(40)分布在侧凸起的侧面上和前凸起的前表面上。

6.根据权利要求5所述的块料，其特征是，侧凸起的每个台面(21A，22A)的中间部分还包括一个凹面(34，35)，该凹面在侧凸起台面的整个宽度上延伸。

7.根据权利要求5所述的块料，其特征是，前凸起和侧凸起的角棱(21D，21F；22D，22F)具有斜切部分。

8.一种模具，用于制造权利要求1所述的保护层块料，该模具包括两块半壳体，在块料的横截面(P)上装配在一起，而且在所述横截面(P)的垂直方向上可分离，两块半壳体包括金属内表面，其上有由凹陷部(61)形成的起伏，凹陷部(61)与所述块料的第一种锥台隆起部(40)互补，所述半壳体内表面上的凹陷部(61)由弯折的钢板焊接而成。

9.根据权利要求8所述的模具，其特征是，所述半壳体内表面上的凹陷部(61)沿垂直于所述块料横截面(P)的方向延伸。

10.根据权利要求8所述的模具，其特征是，所述块料的横截面(P)是块料的对称面。

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