專利名稱：擋土墻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擋土墻及其形成方法，特別是涉及在結(jié)構(gòu)中采用輪胎和傳送帶的擋土墻。該說(shuō)明書(shū)中使用的“擋土墻”一詞包括用于擋土筑壩的墻，例如在建筑工程中的應(yīng)用(如筑路結(jié)構(gòu)，市政工程等)還包括防波堤和攔水壩，保護(hù)墻，隧道、碼頭、堤岸中的墻體。
背景技術(shù)：
由于難以處理，破壞環(huán)境和/或焚燒等原因，汽車工業(yè)、采礦業(yè)、航空工業(yè)中廢棄的輪胎和傳送帶產(chǎn)生了顯著的且日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
用輪胎來(lái)形成擋土墻在本領(lǐng)域是公知的。例如，US 5,480,255公開(kāi)了一種高速公路的沖擊緩沖路障，用整個(gè)和半個(gè)輪胎形成，其中填充沙土材料。FR 2,682,700公開(kāi)了在擋土墻中使用輪胎，其中輪胎的一個(gè)側(cè)壁被除去了。
US 5,378,088公開(kāi)了由多個(gè)切斷的汽車輪胎形成的擋土墻。水平設(shè)置的側(cè)壁段形成擋土墻的前排，輪胎的胎面段與側(cè)壁段相連并由此向后延伸而為前排提供附加支承。然而，這種形成前排的方法既復(fù)雜，又費(fèi)時(shí)，需要過(guò)多的輪胎切割，要使用棒材17、附加棒材24，并且需要很復(fù)雜的裝配過(guò)程。此外，胎面段20僅設(shè)置用來(lái)支承前墻體，并且沒(méi)有公開(kāi)任何能對(duì)填充材料提供增強(qiáng)的穩(wěn)定性的輪胎段，所述填料可以設(shè)置在前墻體后。
如果至少本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供的擋土墻及其形成方法能改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)，或者至少提供有用的備選方案來(lái)替代現(xiàn)有技術(shù)中存在的由輪胎形成的擋土墻，則本發(fā)明就是具有優(yōu)點(diǎn)的。
本發(fā)明概述在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了用于保持堤壩或類似物的擋土墻，包括多個(gè)輪胎，在堤壩附近設(shè)置成多層，使各輪胎的軸線與豎直方向偏離。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可以形成傾斜的堤壩，為擋土墻提供附加的支承和附加的強(qiáng)度。
各輪胎的中軸線通常以10°至20°的傾角與豎直方向偏離。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，采用這一角度在保持墻體傾斜的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還使擋土墻易于構(gòu)筑。
相鄰層之間可以用填充材料分開(kāi)，分開(kāi)的距離可選擇為輪胎直徑的一半?；蛘?，相鄰層可以鄰接。各輪胎至少部分地(通常是完全地)填充有填料，填料還可以用于填充輪胎之間及輪胎與堤壩之間的溝隙。
填料一般包括混凝土，例如在輪胎墻體結(jié)構(gòu)的輪胎最下層和中間層(例如每隔一層)。也可以采用顆粒，粒料，或選擇性的自由排流材料，例如鵝卵石，沙土和/或碎輪胎。使用碎輪胎還有助于對(duì)其他廢棄輪胎的處理，因此對(duì)環(huán)境是有利的。
通常的情況是至少一些(在某些情況下是所有的)輪胎以下列之一的方式切割(a)在輪胎相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割，隨后設(shè)置在墻體中使得兩側(cè)壁都不致朝下或者相反(和/或其它方式)(b)去除一個(gè)側(cè)壁的大部分，將輪胎設(shè)置在墻體中，使剩余的未切除側(cè)壁大致向下。
選擇(a)，通常輪胎的一部分保持未切斷，以提供輪胎兩部分圍繞樞轉(zhuǎn)的鉸鏈，從而增加擋土墻的強(qiáng)度(即半個(gè)輪胎與另半個(gè)輪胎相互連接)?；蛘?，在(b)中，當(dāng)輪胎定位在擋土墻中時(shí)，將除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中，靠近保留的側(cè)壁。這在輪胎中為材料的填充提供更穩(wěn)定的基礎(chǔ)，并可選擇地將襯墊設(shè)置在除去的側(cè)壁和保留的側(cè)壁之間，從而當(dāng)設(shè)置在擋土墻中時(shí)，覆蓋了輪胎的下部開(kāi)口，并使輪胎能更好地保持其中的填料。
可選擇地是至少一些或所有輪胎設(shè)置有(如從中鉆出)的排水孔。
在另一種結(jié)構(gòu)中，擋土墻可以由實(shí)心輪胎(或?qū)嵭妮喬ズ椭锌蛰喬ハ嗷旌闲纬?。合適的實(shí)心輪胎包括采礦業(yè)廢棄的叉車輪胎和實(shí)心輪胎。采用實(shí)心輪胎的優(yōu)點(diǎn)在于不需要采用過(guò)多的填料，并且可以基本克服中空輪胎擋土墻中可能發(fā)生的變形。
或者，通過(guò)加強(qiáng)輪胎胎面壁和側(cè)壁(如將進(jìn)一步切割的輪胎胎面(切割成合適的長(zhǎng)度)襯墊到胎面壁的內(nèi)部)來(lái)改善或消除采用的中空輪胎產(chǎn)生的變形。例如，兩個(gè)附加胎面段可以設(shè)置在輪胎內(nèi)側(cè)而鄰接輪胎胎面段的內(nèi)面(其中一段位于另一段的內(nèi)側(cè))。此外，在填充前額外的輪胎環(huán)(如切掉的輪胎的側(cè)壁)可以位于中空輪胎內(nèi)(例如在中空輪胎的基部可以采用多達(dá)四個(gè)輪胎環(huán))。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了擋土墻中的中空輪胎，并可防止變形，有助于更多廢舊(二手)輪胎的處理。
在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了用于鞏固堤壩或類似物的擋土墻，其由多個(gè)輪胎形成，其中至少部分輪胎被逐個(gè)切割(a)在輪胎相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割而形成兩部分，輪胎的一部分保持未切斷而為繞其樞轉(zhuǎn)的兩部分輪胎提供鉸鏈，從而使輪胎設(shè)置在擋土墻中而輪胎兩側(cè)壁大致向下；并且/或者(b)去除一個(gè)側(cè)壁中的大部分，除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中并靠近保留的側(cè)壁，輪胎設(shè)置在擋土墻中而使保留的未切除側(cè)壁大致向下。
在構(gòu)筑擋土墻時(shí)，這種結(jié)構(gòu)使得各層的填充易于進(jìn)行(即很少或沒(méi)有上側(cè)壁會(huì)令將被設(shè)置在輪胎中的填料發(fā)生偏轉(zhuǎn))。此外，采用這種方式的合適切割使該擋土墻與由多個(gè)完整的輪胎形成的擋土墻相比則更為牢固。
在第三方面，本發(fā)明提供一種用于保持堤壩或類似物的擋土墻，包括向后延伸從外部進(jìn)入墻體的加強(qiáng)部分，加強(qiáng)部分是擋土墻的一部分，并由下列部分形成(a)由一個(gè)或多個(gè)輪胎上切下的部分/段；和/或(b)傳送帶部分/段。
加強(qiáng)部分可以用于由傳統(tǒng)面層材料(facing material)(如混凝土或石頭)形成的擋土墻。在這種情況下，加強(qiáng)部分可以替代現(xiàn)有的加強(qiáng)材料，如土建布(geofabric)材料。加強(qiáng)部分還可以簡(jiǎn)單應(yīng)用于夯土擋土墻(即除土之外沒(méi)有特殊的面層材料)。然而，更優(yōu)選地是，將加強(qiáng)部分應(yīng)用于由處于多層中的多個(gè)輪胎形成的面層(如下所述)。
這種加強(qiáng)部分提供了結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定的擋土墻(在功能上與如US 5,378,088限定的結(jié)構(gòu)不同并且比其簡(jiǎn)單)。
當(dāng)墻體的面層材料由輪胎形成并且至少墻體部分的部分輪胎具有完整的胎面時(shí)，這種輪胎額外地形成了可以在其中設(shè)置填料的閉合體。這意味著不再需要采用棒材或支架(這些在US 5,378,088示出的結(jié)構(gòu)中都是需要的)。
此外，因?yàn)榧訌?qiáng)部分可以基本上由輪胎或傳送帶和填料構(gòu)成，故比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)上更適宜。
加強(qiáng)部分通常與墻體面層結(jié)構(gòu)相連，可以由多個(gè)胎面部分或多個(gè)側(cè)壁和選擇性地(或代之以)多個(gè)傳送帶部分形成。胎面部分和側(cè)壁部分可以由另外的輪胎切割而成，傳送帶部分可以由一個(gè)傳送帶切割而成。這些部分結(jié)合在一起而形成加強(qiáng)部分。
各部分最好連接在一起形成柵格結(jié)構(gòu)，而替代現(xiàn)有技術(shù)中使用的土建柵格(geogrid)。應(yīng)該明白現(xiàn)有技術(shù)的土建柵格通常都是由紡織或無(wú)紡織物制成，可選擇地用聚合物加強(qiáng)；或由聚合纖維制成。這種土建柵格和加強(qiáng)材料比較昂貴，而使用輪胎和傳送帶既對(duì)環(huán)境有益，在經(jīng)濟(jì)上又占優(yōu)勢(shì)，并且是一種簡(jiǎn)單的方式。
在柵格結(jié)構(gòu)中，獨(dú)立部分可以附著或連接到相鄰部分和/或穿過(guò)相鄰部分而形成柵格結(jié)構(gòu)。
此外，可以為每一層設(shè)置加強(qiáng)部分，其大致水平地延伸或向下傾斜地進(jìn)入墻體。
多個(gè)輪胎層形成一“排”。因此，在另一種備選結(jié)構(gòu)中，多排輪胎可以設(shè)置在堤壩附近。
在第四方面，本發(fā)明還提供了一種形成鞏固堤壩或類似物的擋土墻的方法，包括下列步驟(a)靠近堤壩形成擋土墻的基底，所述基底從周圍的地面向著堤壩朝下傾斜；和(b)靠近堤壩布置多個(gè)輪胎形成多個(gè)輪胎層。
如上所述，所形成墻體偏離豎直方向的傾角通常在10°至20°。
通常情況是，輔設(shè)一層輪胎并在鋪設(shè)下一層時(shí)，將填料至少部分(最好是全部)地填入各個(gè)輪胎。
此外，各層輪胎可以設(shè)置成與相鄰層錯(cuò)開(kāi)(沿著層面線)。
在第五方面，本發(fā)明提供了由多個(gè)輪胎形成擋土墻的方法，包括至少切割一些輪胎的步驟(a)在輪胎相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割，其中輪胎的一部分保持未切斷而為圍繞樞轉(zhuǎn)的輪胎部分提供鉸鏈，隨后將這些輪胎設(shè)置在擋土墻中而輪胎兩側(cè)壁大致向下；并且/或者(b)去除一個(gè)側(cè)壁中的大部分，除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中靠近保留的側(cè)壁，隨后將輪胎設(shè)置在擋土墻中而使保留的未切除側(cè)壁大致向下。
該方法也可采用中空輪胎(非實(shí)心輪胎)。
在第六方面，本發(fā)明提供了一種形成鞏固堤壩或類似物的擋土墻的方法，包括下列步驟在擋土墻中設(shè)置加強(qiáng)部分，該部分是由從一個(gè)或多個(gè)輪胎或一個(gè)或多個(gè)傳送帶上切下的部分形成的。
因此，該方法可以用于形成任何形式的需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的擋土墻，其優(yōu)點(diǎn)在于由輪胎或傳送帶形成的各部分可以代替作為加強(qiáng)部分的普通土建柵格或土建布料。
墻體面最好由多個(gè)布置成多層的元件靠近堤壩設(shè)置形成。這些元件可以是傳統(tǒng)加強(qiáng)墻面中使用的建筑元件，如混凝土磚塊、石塊等?；蛘?，建筑元件可以由多個(gè)輪胎形成(可選擇地按照本發(fā)明的教導(dǎo)切開(kāi))。
通常在墻體面上設(shè)置至少一層建筑元件之前或之后連接加強(qiáng)部分。
此外，除了在加強(qiáng)部分中只使用輪胎(如廢棄輪胎)的方法之外，也可以采用傳送帶(特別是廢棄的傳送帶)。例如，可以采礦業(yè)上使用的尼龍紡織傳送帶(沒(méi)有任何鋼鐵或金屬成分的傳送帶)。這種傳送帶具有很高的拉伸強(qiáng)度，故在用作擋土墻的加強(qiáng)部分時(shí)，可以提供所需的強(qiáng)度特性。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明雖然其它的形式也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，下面僅參照附圖通過(guò)例子描述本發(fā)明的優(yōu)選形式，其中

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的擋土墻的側(cè)視剖視圖；圖2是在相對(duì)側(cè)壁間切開(kāi)的輪胎的平面圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的另一擋土墻的側(cè)視剖視圖；圖4是沿圖3中A-A線截取的擋土墻剖面圖；圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的又一擋土墻的側(cè)視剖視圖；圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例的又一擋土墻的側(cè)視剖視圖；圖7是本發(fā)明第五實(shí)施例的又一擋土墻的側(cè)視剖視圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方法構(gòu)成的擋土墻的剖面透視圖；圖9示出了輪胎層的兩個(gè)輪胎下側(cè)的平面圖，說(shuō)明了用于優(yōu)選擋土墻的加強(qiáng)部分的連接方式；圖10和11示出了將加強(qiáng)部分與輪胎相連的兩備選方法的側(cè)視示意圖；圖12和13示出了用于互鎖本發(fā)明的加強(qiáng)柵格構(gòu)造中加強(qiáng)部分的兩備選方法的側(cè)視示意圖；圖14至16示出了在以圖17的透視圖所示方式連接前加強(qiáng)部分的元件；圖18和19分別示出了除去一個(gè)側(cè)壁的輪胎的平面圖和透視圖；圖21至25示出了各種輪胎側(cè)壁的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；圖26示出了一對(duì)輪胎的平面結(jié)構(gòu)，特別應(yīng)用在擋土墻邊緣或角上；圖27示出了使一層輪胎適于接收纖維或紡織覆層的的輪胎面層的透視圖；圖28至30示出了將輪胎胎面與整個(gè)輪胎相連的其它方式；圖31和32分別示出了由傳送帶做為加強(qiáng)部分的另一優(yōu)選實(shí)施例的平面圖和側(cè)視圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式用于鞏固堤壩100或類似物的本發(fā)明擋土墻100的優(yōu)選實(shí)施例包括多個(gè)輪胎11，各輪胎11在本身內(nèi)部形成內(nèi)腔12，內(nèi)腔12中至少部分填有填料13。(或者，輪胎11可以是叉車或采礦車輛的實(shí)心輪胎。在這種情況下，可以使用較少的填料，并能得到更穩(wěn)固的墻體)。在優(yōu)選實(shí)施例中，各內(nèi)腔12都基本上填有填料13。輪胎11靠近堤壩100設(shè)置成多層14。另一填料15基本上填充了各輪胎11之間及輪胎11與堤壩100之間的空隙。
堤壩100通常離開(kāi)地平線102挖掘，而形成與豎直方向呈大約10°至20°傾角的墻體，類似地，擋土墻10的傾角為10°至20°。在所述的優(yōu)選實(shí)施例中，擋土墻10的傾角為大約14°(如墻體中各輪胎的中軸相對(duì)于豎直方向傾斜14°)。較高的墻體通常由于穩(wěn)定性而要求更大的傾角，較矮的墻體可以采用較小的傾角以便減少擋土墻10所占的空間。除了鞏固用于觀景等的一般堤壩外，本發(fā)明的擋土墻還可以用于其它堤壩，包括用作噪音路障、航道堤(海堤)等的堤壩。
因此，各輪胎11通常被設(shè)置成其中軸偏離豎直方向的角度約等于所述傾角。輪胎11的傾斜度與傾角相當(dāng)，故由于降低了為剪切穩(wěn)定性而對(duì)輪胎11的層14之間摩擦力的依賴而使擋土墻10的穩(wěn)定性得以增加。在現(xiàn)有技術(shù)的擋土墻設(shè)計(jì)中，剪切穩(wěn)定性未認(rèn)為是根本的問(wèn)題，輪胎11平鋪，各層14從相鄰下層14收近而形成擋土墻10的傾角。
輪胎11通常被布置成使給定層14的輪胎11以普通砌磚方式與相鄰下層14的輪胎偏離。在所述優(yōu)選實(shí)施例中，相鄰層14之間被另一填料15分開(kāi)，使層14之間的間隔大約為輪胎11直徑的一半。或者，相鄰層14的輪胎11可以鄰接，另一填料15填滿不相接的輪胎11表面之間的空隙。
輪胎11還通常是通過(guò)另一填料15與堤壩100分開(kāi)。或者，輪胎11可以鄰接堤壩50，而另一填料15則填滿不與堤壩100鄰接的輪胎11的表面處的空隙。
對(duì)于圖3和4所示的較大擋土墻來(lái)說(shuō)，可以用由輪胎11組成的兩排16a，16b來(lái)完成各層14。使用兩排16a，16b輪胎11增加了擋土墻10的穩(wěn)定性，使墻的高度可以增加。兩排16a，16b中的相鄰輪胎11如圖4所示在橫向錯(cuò)開(kāi)，并如圖3所示在豎直方向錯(cuò)開(kāi)。
擋土墻的基礎(chǔ)101在地平線102下挖掘，以有助于最下層14a固定到位。為了進(jìn)一步緊固最下層14a，輪胎11填充混凝土作為填料13(陰影示出的輪胎)?；A(chǔ)101可以采用穩(wěn)定化的砂土基底?；蛘?，基礎(chǔ)101可以采用混凝土基底(選擇性地加強(qiáng))。對(duì)于航道堤結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，輪胎11作為與水的界面，每個(gè)第二層輪胎11一般都用混凝土填充以提高墻的重量，并因此減少由波浪引起的不穩(wěn)定的可能性。
在至少一些層14中，填料13通常包括自由排流材料(free drainingnatercal)。此處的自由排流材料13是顆料，用于除最下層14a之外的所有層中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鵝卵石是合適的填料13，同時(shí)采用其它自由排流材料，包括碎輪胎也是理想的。采用碎輪胎進(jìn)一步提高了廢棄輪胎的循環(huán)再生性，但當(dāng)墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性依賴于其自身的重量時(shí)，通常不采用碎輪胎。
用于填滿輪胎11之間及輪胎11與堤壩10之間空隙的另一填料15也可以是自由排流顆粒材料，如鵝卵石。為了進(jìn)一步利于排水，可以在輪胎11中設(shè)置排水孔17，在最下層14a和堤壩100之間可以鋪設(shè)加護(hù)套的穿孔地下排水結(jié)構(gòu)18或類似物。
圖2示出了用于優(yōu)選實(shí)施例的輪胎，其中至少一些輪胎11在兩相對(duì)側(cè)壁19之間的平面內(nèi)受到切割，并設(shè)置成兩個(gè)側(cè)壁19都大致朝下。這使得各側(cè)壁的內(nèi)凹表面朝上，有利于在側(cè)壁19內(nèi)用填料13填充內(nèi)腔12。輪胎11的部分20保持未切斷，使側(cè)壁19在未切斷部分20保持鉸接。另外，可以不將每個(gè)輪胎切成相對(duì)的兩半，而是部分地除去輪胎11的上側(cè)壁而便于填充內(nèi)腔12(見(jiàn)圖5，15和16)。
為了提高擋土墻10的穩(wěn)定性，輪胎11可以用尼龍繩等相互緊固，并且需要的話，緊固到堤壩100上或基礎(chǔ)101上。還可以用加強(qiáng)柵格來(lái)將一層或多層輪胎層14緊固到堤壩100上。根據(jù)擋土墻10的設(shè)計(jì)，這種加強(qiáng)柵格通常延伸進(jìn)入堤壩100至少大約0.7m，以確保穩(wěn)定性，并且可以構(gòu)筑較高的擋土墻10。堤壩100可以壓實(shí)以更牢固地將加強(qiáng)柵格固定就位。
為了減少采用橡膠輪胎可能帶來(lái)的火災(zāi)危險(xiǎn)，擋土墻10整體或各輪胎11可以覆蓋阻燃材料或涂層。采用的材料可以是土建布，其還用作堤壩100和擋土墻10之間的襯墊21。
參見(jiàn)圖5至7(其中相同的標(biāo)號(hào)用來(lái)表示相同或相似的部分)，其中分別示出了各種備選擋土墻的剖面圖。
圖5至圖7還示出了相關(guān)的擋土墻10的理想坡度(1∶8)和堤壩24的理想坡度(1∶4)。
在圖5的實(shí)施例中，排水柱23設(shè)置在輪胎排16和堤壩24之間。這大大地有利于使進(jìn)入擋土墻10中的水流出。排水層通常由鵝卵石回填(back fill)形成(在優(yōu)選的實(shí)施例中大約300mm寬)。圖5還示出了從輪胎排16開(kāi)始向后延伸到堤壩的加強(qiáng)部分25。盡管可以采用傳統(tǒng)的加強(qiáng)材料，如土建布(例如geofabric terran1000)，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，加強(qiáng)部分由縱向橡膠條形成(如由切割輪胎或傳送帶形成)，并可選擇地形成柵格狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在擋土墻10的結(jié)構(gòu)中，由于各層是依次鋪成的，各輪胎都具有與其相連的對(duì)應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。(加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的連接通常是由各種如下所述的連接結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的)。在加強(qiáng)部分的構(gòu)筑過(guò)程中，可控制的選定填充物26位于各加強(qiáng)部分的頂部并壓實(shí)(通常在200mm的層面中壓至其最大修正密度(modifed density)的98％)。
參見(jiàn)圖6，圖5示出的結(jié)構(gòu)被修改，其中加強(qiáng)結(jié)構(gòu)25環(huán)繞通過(guò)對(duì)應(yīng)的輪胎，該環(huán)隨后在堤壩中封閉。換句話說(shuō)，填充物26被布置在環(huán)內(nèi)側(cè)和環(huán)外側(cè)，這提供了特別牢固的結(jié)構(gòu)(帶填充物的加強(qiáng)部分起到類似“錨”的作用)。
參見(jiàn)圖7，示出了環(huán)形加強(qiáng)部分的另一變形。在這種情況下，在堤壩100中設(shè)置了另一輪胎排28(排28中的各個(gè)輪胎也填有堤壩填充物26)。這種埋入的輪胎排增加了加強(qiáng)部分的固定作用，并對(duì)朝外的輪胎排16提供了特別牢固的支撐。
圖5至7所示的結(jié)構(gòu)優(yōu)于在圖1至4中所示的的擋土墻結(jié)構(gòu)，使廢棄的輪胎和傳送帶得到了更好的利用。
參照?qǐng)D8，描述了本發(fā)明的另一種擋土墻。多層輪胎基本上與圖1、或3和4中的相同。然而，圖5的擋土墻另外包括柵格狀加強(qiáng)部分30，從對(duì)應(yīng)的輪胎層開(kāi)始向后延伸進(jìn)入墻體。由于各層是順序鋪設(shè)的，各柵格狀的加強(qiáng)部分30鋪設(shè)成由該層向后延伸并進(jìn)入墻體。
一旦輪胎層被布置到位，擋土墻的填充物可以增至合適的高度，并且加強(qiáng)柵格被覆蓋下一層填充物以便輔設(shè)下一加強(qiáng)柵格等之前，將加強(qiáng)柵格鋪設(shè)在填充物上(即柵格可以通過(guò)下述合適的技術(shù)與定位的輪胎相連)。或者，加強(qiáng)柵格可以預(yù)先連接到輪胎層上，從而在鋪設(shè)輪胎層時(shí)，同時(shí)鋪設(shè)柵格。
如圖8所示的加強(qiáng)柵格通常由多個(gè)輪胎胎面(tyre treads)形成，輪胎胎面的端部與端部相連并交叉，直到達(dá)到合適的長(zhǎng)度。與輪胎層的連接和柵格本身的連接可以通過(guò)粘結(jié)劑、夾子、鋼絲繩和織物繩、穿過(guò)緊固、螺釘緊固、螺栓緊固等方式。各種連接和穿過(guò)技術(shù)將在下面描述。各柵格水平可延伸入擋土墻或向下呈一定夾角。
參見(jiàn)圖9，示出了胎面段32與對(duì)應(yīng)的一對(duì)輪胎的連接。胎面段通過(guò)靠近各輪胎基部形成的槽34進(jìn)入并借助螺釘(如專用螺釘)、螺栓或粘接劑36中的任一種方式連接在輪胎下側(cè)壁19上。另外的輪胎胎面段可以連接在胎面段32的自由端，使胎面延伸進(jìn)入墻體較長(zhǎng)長(zhǎng)度(如圖8所示)。
圖10和11示出了將胎面段32與輪胎11相連的其他方法。在圖10中，胎面段可以位于輪胎之下或通過(guò)槽34穿入，夾子38通過(guò)繞下側(cè)壁19夾住而將胎面段緊固在輪胎上。夾子可以由不銹鋼、鋁、或其它可變形金屬形成。
在圖11中，胎面段通過(guò)輪胎孔39進(jìn)入并環(huán)繞在側(cè)壁19上，隨后經(jīng)側(cè)壁上形成的槽40(可選擇的是經(jīng)槽34返回)通過(guò)輪胎側(cè)壁19返回。隨后胎面段通過(guò)專用螺釘、螺栓、夾子、繩或粘結(jié)劑42又固接在自身上。
參見(jiàn)圖12和13，示出了形成柵格的兩種備選工藝。在圖12中，胎面段32經(jīng)胎面段32′上形成的槽44穿過(guò)胎面段32′。在圖13中，胎面段32穿過(guò)弓形物46，弓形物46是通過(guò)在胎面段32′上開(kāi)兩個(gè)槽形成的，然后將弓形物向上拉，并使胎面段32從其中滑過(guò)。
在圖14和15中(分別示出了胎面段32端部的平面圖和側(cè)視圖)，弓形物46靠近胎面段的一端形成。在圖16中，槽44靠近另一胎面段32′的端部。在圖17中，弓形物46延伸通過(guò)槽44，第三胎面段32″隨后在弓形物46下穿過(guò)。因此，該結(jié)構(gòu)具有雙重功能將胎面段32連接到胎面段32′上，同時(shí)還能形成與胎面段32″的交叉。
柵格狀加強(qiáng)部分也可以由輪胎側(cè)壁30′形成(或胎面段與輪胎側(cè)壁組合形成)。
圖18示出了輪胎11的平面圖，其中上側(cè)壁19已除去。上側(cè)壁19可以設(shè)置在輪胎11內(nèi)，并靠近下側(cè)壁19′。當(dāng)輪胎形成擋土墻結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)，切割成合適形狀的襯墊(如由紡織土建纖維織物形成)設(shè)置在上下側(cè)壁之間?？蛇x擇的是，上側(cè)壁附著在下側(cè)壁上。
這種方式的襯墊結(jié)構(gòu)可以為其中容納填料而提供封閉容器。襯墊通常是不易腐的、尼龍的、自由排流的且可選擇的是抗紫外線材料。
圖19示出了除去上側(cè)壁的輪胎11的側(cè)視透視圖，圖20示出了排成一排并用結(jié)合件48(如織物或金屬繩，或夾子等)連在一起的三個(gè)所述除去的側(cè)壁。這樣一列輪胎例壁可以鋪在擋土墻結(jié)構(gòu)的“整體”輪胎層的下面，從而在擋土墻中提供特別的摩擦和橫向穩(wěn)定性?；蛘咄ㄟ^(guò)將多個(gè)輪胎側(cè)壁連在一起可以形成柵格結(jié)構(gòu)。
圖21至25示出了各種不同的輪胎側(cè)壁加強(qiáng)型柵格。在圖21中，輪胎側(cè)壁沿線A重疊，并通過(guò)不同尺寸的結(jié)合件48連在一起。
在圖22中，側(cè)壁不重疊，故只需要使用一種尺寸的結(jié)合件48′。
圖23示出了用夾子50來(lái)保持的錯(cuò)開(kāi)構(gòu)型。
圖24示出了具有多個(gè)通孔52(如鉆孔)的輪胎側(cè)壁。側(cè)壁隨后如圖25所示重疊并在緊固點(diǎn)54緊固在一起(如用纜繩、螺栓、螺釘?shù)?。
由多個(gè)輪胎側(cè)壁形成柵格狀加強(qiáng)部分的各種結(jié)構(gòu)都是可能的。如圖8的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)部分在輪胎層鋪設(shè)之前或之后連接到對(duì)應(yīng)的輪胎層14上。
圖26示出了一對(duì)輪胎11，在輪胎11之間具有一卷胎面60，胎面60通過(guò)夾子62與各輪胎相連。這種結(jié)構(gòu)通常用于擋土墻角上的輪胎以賦予這些輪胎特別大的強(qiáng)度，并形成穩(wěn)定性和附加的抗沖擊能力(如通過(guò)胎面卷提供)。這種設(shè)計(jì)有助于保持在角部的層的高度(即避免下陷)。
圖27示出了層14中的一列輪胎11，胎面段32被固定到該層的前面(和/或后面)上。這種輪胎段可以通過(guò)螺釘、夾子、粘結(jié)劑等連接。這種結(jié)構(gòu)沿輪胎層提供了平坦的表面，其更容易接納在擋土墻中經(jīng)常使用的織物和/或織品覆層(土建布)。
參見(jiàn)圖28，示出了將胎面部分32與輪胎相連的另一種機(jī)構(gòu)。在圖28的機(jī)構(gòu)中，桿或棒材70(可選擇電鍍鋼或纖維玻璃)通過(guò)槽46插入并隨后定位于未切輪胎11的上側(cè)壁上。填料的壓力及在該結(jié)構(gòu)上的其它層確保其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在圖29中，胎面部分72穿過(guò)槽46而實(shí)現(xiàn)與圖28的結(jié)構(gòu)相類似的效果。
參見(jiàn)圖30，示出了所謂的“死人”結(jié)構(gòu)(類似于圖7所示的結(jié)構(gòu))，主要對(duì)加強(qiáng)柵格30提供固定和輔助張緊。用于各加強(qiáng)柵格30的輪胎層14′靠近堤壩鋪設(shè)(當(dāng)最后完成構(gòu)筑時(shí)將被封閉在擋土墻內(nèi))。則輪胎層與擋土柵格的自由端相連，擋土柵格的另一端與輪胎層14相連(即在擋土墻的前側(cè))。柵格后的輪胎層有助于提高整個(gè)擋土墻的強(qiáng)度，并有助于張緊擋土柵格(即當(dāng)輪胎層14’受拉或向后受壓時(shí))。
參見(jiàn)圖31和32時(shí)，由多個(gè)輪胎11形成的擋土墻10″具有與圖1所示相似的傾角。擋土墻的結(jié)構(gòu)與上文所述的圖1至8的結(jié)構(gòu)相似。
然而，擋土墻10″沒(méi)有采用由切割輪胎形成的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，而是采用傳送帶條80。
通常，采用200至300毫米寬的、采礦業(yè)中廢棄的傳送帶條。這種傳送帶條通常由高拉伸強(qiáng)度、尼龍紡織傳送帶制成，并通常不含有金屬成分(如，鋼會(huì)在擋土墻內(nèi)被腐蝕)。
如圖31和32所示，各傳送帶條在輪胎層14之間延伸，并通常連接到輪胎前部的胎邊82上。
傳送帶條通常用有產(chǎn)權(quán)的傳送帶連接器(如20KN working cup)與胎邊相連。
傳送帶條還包括橫條80′，從而形成柵格結(jié)構(gòu)(如前所述)。
盡管在一些情況下，傳送帶條只是簡(jiǎn)單地靠近輪胎壁放置而不需與其相連，但通常傳送帶都與輪胎相連。
傳送帶條的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其一般其有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，因而不需要將多個(gè)傳送帶段連在一起而形成延伸入墻體的加長(zhǎng)段。當(dāng)在加強(qiáng)部分中采用柵格狀交叉結(jié)構(gòu)時(shí)這一特點(diǎn)也是很有利的，傳送帶還可以如上文所述地穿過(guò)和鏈接等等。
如圖32所示，傳送帶條可以大致水平地延伸地進(jìn)入擋土墻的加強(qiáng)部分，或者可以布置成向下(傾斜)延伸進(jìn)入墻體。
與輪胎部分的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)一樣，傳送帶條可以固定在其遠(yuǎn)端，事實(shí)上，上述輪胎部分的所有連接結(jié)構(gòu)和方式都能等價(jià)地應(yīng)用于傳送帶部分(故在此不再贅述)。
工程分析顯示本發(fā)明的擋土墻與目前通用的擋土墻(如木垛支架、混凝土支架或分段砌磚墻)相比是有利的，并且成本低、重量輕，還提供了解決廢棄輪胎和傳送帶處理的辦法。
盡管已參考多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該明白本發(fā)明還可以多種其它的形式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用于鞏固堤壩或類似物的擋土墻，包括靠近堤壩設(shè)置成多層的多個(gè)輪胎，各個(gè)輪胎的中軸線與豎直方向偏離。
2.如權(quán)利要求1所述的擋土墻，其特征在于，各輪胎中軸線與豎直方向偏離的傾角為10°至20°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的擋土墻，其特征在于，相鄰輪胎層由填料分開(kāi)，可選擇的是分開(kāi)的距離為輪胎直徑的一半；或者相鄰輪胎層鄰接。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的擋土墻，其特征在于，各輪胎至少被部分地填充了填料，并且另外的填料填滿輪胎之間及輪胎與堤壩之間的空隙。
5.如權(quán)利要求4所述的擋土墻，其特征在于，填料包括-在最下層輪胎中的混凝土；和/或-顆?；蛄Ａ?，可選擇的自由排流材料。
6.如權(quán)利要求5所述的擋土墻，其特征在于，顆粒材料是鵝卵石、砂土和/或碎輪胎。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的擋土墻，其特征在于，至少一些輪胎被各自切割成(a)在相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割并設(shè)置在墻體中，使得兩個(gè)側(cè)壁都大致向下；和/或(b)去除一個(gè)側(cè)壁的大部分并設(shè)置在墻體中，使得保持未切割的側(cè)壁大致向下。
8.如權(quán)利要求7所述的擋土墻，其特征在于，在(a)中，輪胎的一部分保持未被切斷從而提供輪胎部分圍繞樞轉(zhuǎn)的鉸鏈。
9.如權(quán)利要求7或8所述的擋土墻，其特征在于，在(b)中，當(dāng)輪胎定位在擋土墻中時(shí)，除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中，靠近保留的側(cè)壁。
10.如權(quán)利要求9所述的擋土墻，其特征在于，當(dāng)輪胎設(shè)置在擋土墻中時(shí)，襯墊位于去除的側(cè)壁和保留的側(cè)壁之間以覆蓋輪胎的下開(kāi)口。
11.一種用于鞏固堤壩或類似物的擋土墻，由靠近堤壩設(shè)置成多層的多個(gè)輪胎形成，其特征在于，至少一些輪胎各被切割成(a)在相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割，且輪胎的一部分保持未切斷，以提供輪胎部分圍繞樞轉(zhuǎn)的鉸鏈，從而使輪胎可以設(shè)置在墻體上而兩側(cè)壁大致朝下；和/或(b)去除一個(gè)側(cè)壁的大部分，而除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中并靠近保留的側(cè)壁，輪胎設(shè)置在墻體中從而使保留的未切除側(cè)壁大致向下。
12.如權(quán)利要求11所述的擋土墻，其特征在于，在(b)中，當(dāng)輪胎設(shè)置在擋土墻中時(shí)，襯墊設(shè)置在除去的和保留的側(cè)壁之間以覆蓋輪胎的下開(kāi)口。
13.如權(quán)利要求11或12所述的擋土墻，其特征在于，在完工的擋土墻中，切割的輪胎基本上填充了填料。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，擋土墻中的輪胎層以權(quán)利要求1至6所述的方式構(gòu)成。
15.一種用于鞏固堤壩或類似物的擋土墻，包括從外部向后延伸進(jìn)入墻體的加強(qiáng)部分，加強(qiáng)部分是擋土墻的部分并由下列部分形成(a)從一個(gè)或多個(gè)輪胎切割出的部分/段；(b)傳送帶部分/段。
16.如權(quán)利要求15所述的擋土墻，其特征在于，加強(qiáng)部分連接于擋土墻的外部。
17.如權(quán)利要求15或16所述的擋土墻，其特征在于，加強(qiáng)部分由多個(gè)輪胎胎面部分，多個(gè)輪胎側(cè)壁和/或多個(gè)傳送帶部分連接在一起形成。
18.如權(quán)利要求17所述的擋土墻，其特征在于，加強(qiáng)部分結(jié)合而形成柵格結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求18所述的擋土墻，其特征在于，各加強(qiáng)部分附著、連接，穿到/穿過(guò)相鄰部分而形成柵格結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，加強(qiáng)部分由從采礦用傳送帶上切下的多個(gè)部分形成。
21.如權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，外部由設(shè)置成多層的多個(gè)元件形成，且為每一層都設(shè)置了加強(qiáng)部分且加強(qiáng)部分大致水平地延伸或向下傾斜延伸至墻體。
22.如權(quán)利要求15至21中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，擋土墻的外表面由靠近堤壩設(shè)置成多層的多個(gè)輪胎限定，其中擋土墻中至少一些輪胎具有完整的胎面部分。
23.如權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，外部由多個(gè)輪胎以權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)限定的方式形成。
24.如權(quán)利要求1至14或21或23中任一項(xiàng)所述的擋土墻，其特征在于，多個(gè)輪胎層形成輪胎排，并且多個(gè)輪胎排靠近堤壩設(shè)置。
25.一種形成鞏固堤壩或類似物的擋土墻的方法，其特征在于，包括下列步驟(a)靠近堤壩形成擋土墻的基底并從周圍的地面朝著堤壩向下傾斜；和(b)靠近堤壩并沿著基底設(shè)置布置成多層的多個(gè)輪胎。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，形成的基底使擋土墻與豎直方向偏離，而傾角為10°至20°。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，擋土墻中各輪胎的中心軸線與豎直方向偏離的角度大至等于所述的傾角。
28.如權(quán)利要求28至30中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，各層輪胎設(shè)置成沿該輪胎的層面線與相鄰層偏離。
29.如權(quán)利要求25至28中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中輔設(shè)輪胎層，并在鋪設(shè)下一輪胎層之前，各輪胎內(nèi)至少部分地填充填料。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，輪胎層中的各輪胎被填充，而使-下一層的輪胎與該輪胎相接；或-下一層的輪胎與該輪胎通過(guò)填料分開(kāi)。
31.如權(quán)利要求29或30中所述的方法，其特征在于，在填充各層的過(guò)程中，附加的填料填滿輪胎之間及輪胎與堤壩之間的空隙。
32.如權(quán)利要求25至31中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在鋪設(shè)輪胎層之前，該層中的至少一些輪胎被切割(i)在輪胎的相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割，并設(shè)置在墻體中，使兩側(cè)壁大致朝下；和/或(ii)除去一個(gè)側(cè)壁的大部分，并設(shè)置在墻體中，以使保留的未切除側(cè)壁大致朝下。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，(i)，輪胎的一部分保持未切斷而提供使輪胎部分圍繞樞轉(zhuǎn)的鉸鏈。
34.如權(quán)利要求32或33中所述的方法，其特征在于，(ii)，當(dāng)輪胎定位在擋土墻中時(shí)，除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中，從而靠近保留的側(cè)壁。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，當(dāng)輪胎設(shè)置在擋土墻中時(shí)，襯墊位于去除的側(cè)壁和保留的側(cè)壁之間從而覆蓋輪胎的下開(kāi)口。
36.一種由多個(gè)輪胎形成擋土墻的方法，其特征在于，包括切割至少一些輪胎的步驟(a)在相對(duì)側(cè)壁之間的平面切割，且輪胎的一部分保持未切斷，以提供使輪胎部分繞其樞轉(zhuǎn)的鉸鏈，隨后將這些輪胎設(shè)置在墻體上而兩側(cè)壁大致向下；和/或(b)去除一個(gè)側(cè)壁的大部分，而除去的側(cè)壁設(shè)置在輪胎中以靠近保留的側(cè)壁，隨后將這些輪胎設(shè)置在墻體中而使保留的未切除側(cè)壁大致向下。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，在(b)中，當(dāng)輪胎設(shè)置在擋土墻中時(shí)，使襯墊位于去除的和保留的側(cè)壁之間從而覆蓋輪胎的下開(kāi)口。
38.如權(quán)利要求36或37所述的方法，其特征在于，在完工的擋土墻中，切割的輪胎基本上充填了填料。
39.如權(quán)利要求36至38中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求25至31中任一項(xiàng)限定的方法構(gòu)成輪胎層。
40.一種形成鞏固堤壩或類似物的擋土墻的方法，其特征在于，包括將加強(qiáng)部分定位在墻體中的步驟，所述加強(qiáng)部分由從一個(gè)或多個(gè)輪胎、或者一個(gè)或多個(gè)傳送帶上切下的部分/段形成。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，墻體的外表面通過(guò)靠近堤壩設(shè)置成多層的多個(gè)元件而形成。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，在布置各層之前或之后，將加強(qiáng)部分連接在該層上。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，在將加強(qiáng)部分與各層相連之前，通過(guò)將多個(gè)輪胎胎面部分，多個(gè)輪胎側(cè)壁部分，和/或多個(gè)傳送帶部分連接在一起而使加強(qiáng)部分預(yù)先構(gòu)成柵格結(jié)構(gòu)。
44.如權(quán)利要求41至43中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述元件為輪胎。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，至少一些輪胎具有完整的胎面部分。
46.如權(quán)利要求41至45中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，擋土墻的表面采用權(quán)利要求25至39中任一項(xiàng)限定的方法形成。
47.如權(quán)利要求40至46中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，傳送帶部分是從采礦用傳送帶上切下的。
全文摘要
擋土墻(10)包括多個(gè)設(shè)置成多層(14)的輪胎。輪胎在墻體內(nèi)錯(cuò)開(kāi)設(shè)置并以各種方式切割,以提高擋土墻的強(qiáng)度。此外,由輪胎或傳送帶制成的加強(qiáng)部分(25、30、32)可以與墻體系統(tǒng)相連而提高墻體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)E02B3/12GK1259182SQ98805941
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月28日
發(fā)明者加里·K·卡利南, 格倫·卡什曼 申請(qǐng)人:澳大利亞埃科夫萊克斯有限公司