專利名稱：復合磚塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及混凝土磚塊。尤其，本發(fā)明涉及用于形成各種擋土結構的混凝土磚塊。
土壤保持、即保護天然和人工結構，以及增加土地利用率僅僅是促使利用園林建筑物的少部分原因。例如，通過保持橫貫山坡平面的葉飾，通?？梢员３稚狡律系耐寥?。由樹木、灌木、草和其它自然生長植物所形成的根系可起到保持土壤以防水土流失的作用。然而，當不可能或實際上不能依賴自然結構時，人們經(jīng)常采取修筑人工結構、如擋土墻的方法。
在建筑擋土墻時，根據(jù)特定的應用場合可以采用多種不同的材料。當一堵?lián)跬翂⒂糜谥沃蓦H公路的結構時，那么鋼材或混凝土和鋼筋擋土墻是比較合適的。然而，當擋土墻將用于在居住或商業(yè)建筑物周圍使環(huán)境美化和保持土壤時，則采用可以與建筑物風格一致的材料，如木材或混凝土砌塊。
所有這些材料中，混凝土砌塊已被廣泛地接受以用于建筑擋土墻和類似建筑物。用于此目的的砌塊包括第222254號新西蘭專利以及第296,007號美國外觀設計(授予Forsberg等人)等。
以前，砌塊經(jīng)常設計成以一個角度“縮進”式以抵抗墻壁背后的土壤壓力?？s進一般是指墻壁的一層磚伸出該墻壁上一層磚的前表面的距離。對于相同比例的特定磚塊而言，縮進也可認為是上一層磚的后表面相對下一層磚的后表面向后伸出的距離。
在諸如公路、橋墩及橋的結構發(fā)展中經(jīng)常存在著一種需求，即提供最大可使用的土地及地界線的清晰定界。通過采用一形成一堵縮進墻的復合磚塊通常不能達到這種清晰定界。例如，一堵本身縮進的墻將穿過一地界線，并且還不能使位于地界上層或者下層的可使用的土地最大。因此，一種基本垂直墻顯得更為恰當和理想。
然而，在一些情況下，通過使用眾所周知的諸如銷栓(pin)、系柱(deadhead)、拉條(tie back)或者其它錨固機理以保持墻的垂直輪廓，從而可將垂直墻基本固定在位。除復合之外，諸如銷栓系統(tǒng)之類的錨固機理經(jīng)常僅僅建立在一股或者部分的支撐系繩上，該系繩倘若斷裂的話，則可徹底破壞墻的結構完整性。依賴此類復合固定裝置經(jīng)常無法使普通的房主使用擋土墻系統(tǒng)。商業(yè)園林也可能避免復合擋土墻系統(tǒng)，因為用于構筑這些系統(tǒng)的時間和費用得不到園林部門所定售價的支持。
此外，擋土結構在需要垂直墻、但不容許很多的錨固陣列(matrice)或機構的區(qū)域中常常被認為是理想的。例如，在構筑靠近一建筑物或者其它結構的一堵?lián)跬翂Φ倪^程中，不能使用諸如陣列撐筋(web)、系柱或者拉條之類深深地固定到所保持的土壤中以實際支撐該墻的錨固裝置。在不使用諸如陣列撐筋、拉條或者系柱之類的保持裝置的情況下，許多磚塊每表面平方英尺的質量不能過高，而每平方英尺的高質量對于將這些磚塊使用在具有一種大致垂直輪廓的擋土結構中是必需的。
制造過程還防礙了充分的結構完整性以及結構強度。提供不需要復雜的銷栓系統(tǒng)或者其它輔助保持及對齊裝置、而仍適于構筑最佳強度的結構的磚塊常常是很困難的。在由Woolford等人共同轉讓的第5,062,610號美國專利(授予Woolford等人)以及第5,249,950號美國專利(授予Woolford)中揭示了兩種磚塊模制系統(tǒng)，這兩個專利在此被援引作參考。在這兩種系統(tǒng)中，采用了改進的設計和工藝，以便在不需要諸如銷栓之類的其它輔助系統(tǒng)的情況下，制造最佳強度的磚塊，從而提供最佳強度的結構。Woolford等人的專利揭示了一種模具，該模具通過改變填料容量來供給穿過填料的均勻壓力。Woolford的申請揭示了一種通過將熱量施加到填料的各部分來形成磚塊特點的裝置。
第5,044,834號美國專利(授予Janopaul，Jr.)揭示了一種具有通過Z形錨定件相互內(nèi)連的磚塊的擋土墻。該磚塊包括自磚塊側表面的后部延伸的支腿。第9015196號德國專利申請揭示了一種磚塊，它具有一對位于頂側上的基本錐形的凸起和一位于底側上的橫向溝槽，該溝槽適于與其它磚塊上的凸起相配合。
可見，需要一種復合磚塊，它可疊置以形成具有高度結構完整性的墻，而不必采用復合銷栓及連接系統(tǒng)，以及不再需要諸如銷栓或者拉條之類的固定機構。
根據(jù)本發(fā)明第一個方面，本發(fā)明提供一種磚塊包括一前表面、一后表面、一頂表面和底表面、以及第一和第二側壁，所述第一側壁具有一第一定位壁，其中所述第一定位壁自所述磚塊頂表面延伸至所述磚塊底表面，所述第二側壁具有一第二定位壁，其中所述第二定位壁自所述磚塊頂表面延伸至所述磚塊頂?shù)妆砻妫龃u塊包括一構成在所述頂表面或者底表面上、用于與一塊或者多塊鄰接偏置的磚塊的一定位壁相配合的凸起，所述凸起和定位壁具有適于使所述鄰接磚塊相對轉動、以便在凸起和與它所配合的定位壁之間形成一定間隙的相對尺寸與形狀，從而使若干層所述磚塊構筑出蛇形墻。
本發(fā)明還提供一種擋土墻磚塊，包括(a)一包括一具有裝飾的前表面的前端；(b)一包括一后表面的尾端；
(c)一對自前表面延伸至尾端、并朝著尾端收斂的對置側壁；(d)對置的頂表面和底表面；(e)一位于對置側壁之間、并自磚塊頂表面延伸至磚塊底表面的空腔；(f)一個或者多個整體形成在頂表面或者底表面中的一個表面上的定位凸起，所述一個或者多個定位凸起中的每一個凸起包括至少一個側表面；以及(g)一個或者多個形成在所述磚塊中的定位壁，各定位壁自磚塊頂表面延伸至磚塊底表面、并適于與位于鄰接層磚塊上的一定位凸起的側表面相配合，當若干塊所述磚塊被疊置在磚層中以形成一種墻結構時，所述定位凸起及定位壁具有適于使所述鄰接磚塊相對轉動的相對尺寸和形狀，從而使若干層所述磚塊構筑出蛇形墻。
在使用中，作為每平方英尺的前表面具有較高質量的結果，該磚塊可被制成可形成垂直或者縮進墻，而不用銷栓或者其它固定機構。
根據(jù)本發(fā)明又一個方面，本發(fā)明提供由本發(fā)明磚塊所構筑的結構。根據(jù)本發(fā)明再一個方面，本發(fā)明提供一種用于制造本發(fā)明磚塊的模具與方法。


圖1是本發(fā)明磚塊的一較佳實施例的立體圖。
圖2是圖1所示磚塊的側視圖。
圖3是圖1所示磚塊的俯視圖。
圖4是本發(fā)明磚塊的另一較佳實施例的立體圖。
圖5是圖4所示磚塊的側視圖。
圖6是圖4所示磚塊的俯視圖。
圖7是由本發(fā)明復合磚塊的一實施例所構成的一種擋土結構的立體圖。
圖8是圖7所示擋土墻的剖視圖，示出了一種沿線8-8剖切的垂直墻。
圖9是本發(fā)明磚塊的又一實施例的立體圖。
圖10是本發(fā)明磚塊的再一實施例的立體圖。
圖11是圖10所示磚塊的俯視圖。
圖12是由圖9和圖10所示磚塊構成的一種擋土結構的剖視圖。
圖13是本發(fā)明一較佳的另一種情況的一種磚塊的俯視圖。
圖14是本發(fā)明又一較佳的另一種情況的一種磚塊的俯視圖。
圖15是圖13所示磚塊的側視圖。
圖16是圖15所示磚塊的放大側視圖，詳細示出了凸起26。
圖17A是本發(fā)明脫模墊座(shoe)和頂具組件的分解立體圖。
圖17B是本發(fā)明模具組件的立體圖。
圖18是本發(fā)明模制過程的示意框圖。
請回到附圖，在所有的附圖中相同的部分由相同的標號來表示，圖1所示為一種復合磚塊。該磚塊通常包括由第一和第二側表面、相應地為14和16相連的一前表面12和一后表面18，以及各橫跨且鄰接于上述前表面、后表面18、第一和第二側表面16的一頂表面10和一底表面8。各側表面具有一嵌入部分22A和22B，該嵌入部分從磚塊頂表面10跨至磚塊底表面8。該磚塊頂表面10還可包括一個或者多個凸起26。各凸起較佳地定位在一嵌入部分22A或者22B的附近、磚塊頂表面10上。
該磚塊后表面18通常包括第一和第二支腿、相應地為24A和24B。該第一支腿24A自后表面18延伸超出磚塊第一側面14。第二支腿24B自后表面18延伸超出磚塊第二側面16。
復合磚塊本發(fā)明的復合磚塊通常包括一磚體。該磚體5在不使用諸如銷栓、系柱、撐筋之類的輔助機構的情況下起到擋住泥土的作用。較佳地，該磚體提供一種可由勞動者人工定位的擋土結構，同時還提供了墻內(nèi)的面或者前表面的每平方英尺較高的相對質量。為達此目的，該磚塊可通常包括一六面體。
磚塊最外顯的表面一般為前表面12，該前表面起到提供擋土結構的一種裝飾或者裝潢外觀的作用，如圖1-3所示。該磚塊前表面可呈平坦的、粗糙的、分離的、凸面的、凹面的或者輻射狀外觀?？蓪⒍喾N設計引入到前表面中。兩種較佳的前表面如圖1-3和4-6中所示。另外，本發(fā)明磚塊的兩個替換實施例如圖9-11所示。如圖1-3所示，本發(fā)明的磚塊可包括一平坦或者平面前表面、或者通過分離磚塊前端部分的部分材料所形成的一粗糙不平的前表面12。根據(jù)本發(fā)明的一其它實施例，該磚塊可包括一分離或者有飾面的(faceted)、具有三側的前表面，如圖4-6所示。
如圖1-6所示，本發(fā)明的磚塊通常還包括兩個側表面14和16。這些側表面協(xié)助構成磚塊的形狀以及磚塊的疊置排列成行。一般來講，本發(fā)明的磚塊可包括采用很多的形式、包括平坦或者平面?zhèn)缺砻妗⑿苯莻缺砻婊蛘咔€側表面的側表面。該側表面還可被切口、切槽、或者用其它方法圖案以接納用于在堆放期間進一步對齊或者固定磚塊的任何所需的裝置。
圖1-6中所示為側表面的一種較佳的設計。如圖所示，側表面14和16形成一角度，以便構成一種其前表面12的寬度大于后表面18的寬度的磚塊。一般而言，側表面(參閱圖3和圖6)與后表面的夾角關系由α度來表示，該夾角可從大約70°到90°，較佳地具有一大約75°到85°的夾角。
側表面還可包括嵌入部分22A和22B，該嵌入部分用于容納在堆放期間固定和對齊磚塊的其它裝置。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，該嵌入部分可從磚塊頂表面10跨至磚塊底表面8。另外，這些嵌入部分在磚塊的高度方向上成一角度，以便提供一種在墻的高度上逐漸縮進的結構。當與凸起26相匹配時，該嵌入部分還可成一角度，以便提供一種大致垂直的擋土墻。
嵌入部分的角度與大小可根據(jù)本發(fā)明進行變化。然而，嵌入部分靠近磚塊底表面8的面積大致等同于或者略大于將匹配的凸起26。嵌入部分靠近磚塊頂表面10的面積較佳地大于凸起26的5％或者更多，并且較佳地大約為1％至2％或者更多。這將便于在任何結構中的磚塊的相互搭配中充分移動，以及使得更高的下一層磚塊在擋土結構中稍有縮進。另外，通過改變嵌入部分相對于凸起26的大小與位置，可改變墻的縮進。另外，通過改變凸起在一尺寸相對較大的嵌入部分內(nèi)的位置，可在結構中改變一擋土結構的縮進。例如，通過將磚塊盡可能地向前拉，可在墻內(nèi)獲得大約0.32厘米的縮進。通過將磚塊盡可能地向后推，可獲得高達1.9厘米的縮進。這里要強調的是，向前及向后移動是指凸起26在嵌入部分22A和22B的區(qū)域中移動。
一般而言，磚塊的頂表面10與底表面8起到與磚塊側表面相似的作用。磚塊的頂表面10與底表面8用來構成磚塊的結構，以及協(xié)助將磚塊對齊地定位在任何給定的擋土結構中。為達此目的，磚塊的頂表面與底表面通常是平坦或者平面表面。
較佳地，如圖1-6所示，頂表面或者底表面包括一凸起26。該凸起起到與側壁的嵌入部分22A和22B相配合的作用，以便當通過將凸起26裝定在所給嵌入部分之中而將磚塊順序地或者同時定位在一擋土結構上時，將磚塊固定定位。雖然凸起可采用很多的形狀，但是它們較佳地具有一種小卵石或者狗骨的形狀。如圖1-6以及圖9-11中所示，凸起可包括兩個圓形或者橢圓形部分，一相同高度的狹窄部分橫跨它們的中間部分將兩者相連。凸起26(如圖1-6所示)中的中心狹窄部分便于磚塊的定向，以便通過將凸起26對齊地固定在任何磚塊的嵌入部分22A或者22B中、以及使凸起26關于任何磚塊的嵌入部分22A或者22B作相對轉動來提供內(nèi)彎曲及外彎曲墻。另外，狗骨的較大的表面積自然給予該凸起較大的強度，以克服可在單獨的墻磚中形成移動或者使磚塊的此部件斷裂的作用力。
一般而言，凸起可包括成形的、其高度從大約0.95厘米至1.91厘米、較佳地從大約1.3厘米至1.6厘米的料球(nodule)或者桿條。
該凸起的寬度或者直徑范圍可從大約2.5厘米至7.6厘米，并且較佳地從大約3.8厘米時6.4厘米。在裝運中，通過將磚塊以一種反轉方式疊置，從而將凸起嵌入在開口30中來保護該凸起。
一般而言，凸起26和嵌入部分22A和22B可與很多起到協(xié)助固定擋土墻而不用填土的其它措施一起使用。這些措施包括拉條、系柱、以及諸如由Mirafi Corp.制造的GEOGRIDTM或者由Amoco制造的GEOMETTM之類的撐筋陣列。
磚塊后表面18通常起到構成磚塊形狀、將磚塊裝定成為任何擋土結構的一部件、以及擋住泥土或者填土的作用。為達此目的，磚塊后表面可采用任何與這些作用相一致的形狀。
圖1-6中所示為磚塊后表面的一較佳實施例。根據(jù)本發(fā)明，后表面可較佳地為平面，并具有延伸超出磚塊側表面的表面28A和28B。為了使磚塊更便于搬運及易于用手操作，該磚塊可模制成具有多個開口，包括中心開口30。該位于磚塊內(nèi)的中心開口30可用于在模制期間減小重量。另外，這些開口便于使磚塊填滿泥土或者其它諸如碎石、礫石、石塊之類的、便于增加磚塊每平方米表面的有效質量的物品。開口還可形成在磚塊的前端部分內(nèi)，如圖開口34和36所示。額外的填料可引入到開口30、34和36以及形成在表面28A和28B之間、并靠近側壁、相應地為14和16的開口內(nèi)。
在使用中，一系列磚塊較佳地相互鄰接設置，以形成一系列可填塞的空腔。各磚塊將較佳地具有供填塞的中心空腔30，以及一形成在任何兩塊鄰接設置的磚塊之間的第二空腔。該第二空腔是通過使側壁14和16以及鄰接設置的后表面28A和28B相對來形成的。該通過兩塊鄰接磚塊形成在擋土結構內(nèi)的第二空腔容納填料，并增加任何給定磚塊結構每平方英尺的前表面積的質量或者實際密度。
一般而言，一未填塞的磚塊的重量從大約561至757公斤，較佳地從大約561至610公斤每平方米的前表面。一旦被填塞，該磚塊質量將根據(jù)所使用的填料而改變，但是較佳地當使用諸如礫石或者5級路基之類的石塊填塞時，該磚塊可維持大約781至879公斤的質量，并且較佳地大約806至854公斤每平方米的前表面。
圖9-11中所示的是本發(fā)明兩個替換的較佳實施例。首先，如圖9所示，圖中描繪一種具有用于容納填土的空腔34和36的磚塊。另外，該磚塊還具有側壁嵌入部分22A和22B以及一用于互補疊置如圖1-6或者圖10-11所示磚塊的凸起。與這里所揭示的磚塊的另一實施例相一致的是，該磚塊用于構成具有底層較大較重的磚塊，而較小較輕并且較輕便的磚塊疊置在較高或者最高層上的墻。當不需要時，圖1-6和圖10-11中所描繪的磚塊從前表面至后表面的尺寸可大于圖9中所示的磚塊，這樣便于構成如圖12中所示的一種結構。另外，使用狗骨狀的凸起26便于將這些磚塊保持在一種具有較低層磚塊的聯(lián)鎖形式中，以形成一種高度結構完整性的墻(參閱圖12)。
如圖9中所描繪的磚塊的重量從大約293至488公斤，較佳地從大約366至464公斤，并且最佳地從大約391至439公斤，其中被填塞的磚塊質量范圍從大約439至635公斤，較佳地從大約464至610公斤，并且最佳地從大約513至561公斤每平方米采用諸如礫石或者5級路基之類的石塊填料的前表面。
圖10和11中所示為本發(fā)明磚塊的另一替換實施例。如圖所示，圖10和圖11中所描繪的磚塊具有成一角度的第一和第二支腿，相應地為24A和24B，以及一成一角度的墻部分，18、18A和18B。
所形成的后表面28A和28B(如圖11所示)具有一減小的角度α，該角度通過增加墻的抗斷裂能力來增加墻的結構完整性。該成一角度的后表面28A和28B提供一種抵抗由填土靠在任何所給擋土結構上的角度所施加的壓力的固有靜力。該成一角度的后表面28A和28B可錨定在設置于鄰接磚塊間的填土內(nèi)。任何嘗試著將該磚塊向前移動的作用力也將不得不面臨由成一角度的后支腿向前移動至鄰接設置的填土或者(倘若有鋪砌基層時)位于墻底下的地基所產(chǎn)生的阻力。
使用成一角度的后壁還便于本發(fā)明磚塊的制造。尤其，該成一角度的后側面28A和28B有助于一旦這些磚塊被擠壓成形即可傳送這些磚塊，并且將它們傳送至固化設備。一般而言，接近位于傳送機上的磚塊度可引起實際接觸。倘若這種接觸高速發(fā)生的話，則磚塊會被實際損壞。并且，使用一在傳送期間開向彎道的傳送機自然會引起磚塊間的接觸及損壞。使后側支腿24A和24B成一角度可進行更簡便且更通用的傳送機傳送，并加強了后側支腿。
使磚塊后側面成一角度還在當將兩塊磚塊相互鄰接設置在同一平面內(nèi)時，有助于形成一槽。該槽可用于容納任何種類的填料，包括礫石、砂子或者甚至于混凝土。本發(fā)明磚塊的設計在當構筑一擋土墻結構時，允許磚塊交錯排列或者偏置定位。在圖1-6和圖10-11中所描繪的磚塊的內(nèi)部開口30可與由鄰接的磚塊所形成的槽一起使用，以便形成用于沉積填料的通道網(wǎng)。尤其，在磚塊從一層至下一層偏置設置的情況下，第二層磚塊的開口30可設置到一通過兩塊相互鄰接定位在第一層內(nèi)所形成的槽上。因此，第二層磚塊內(nèi)的開口30與位于低一層磚塊內(nèi)的槽對齊，并且通過將礫石、砂子等引入到位于第二層磚塊內(nèi)的開口而將該槽填滿。增加其它的層可形成一系列穿過擋土結構的垂直通道(如圖7所示)。
根據(jù)由后壁18所形成的軸線，后支腿24A和24B可朝著磚塊的前表面成一角度，其范圍從大約5度至20度，較佳地從大約7度至15度，而最佳地從大約10度至12度。夾角β的范圍可基本從大約60至80度，較佳地從大約60至75度，而最佳地從大約65至70度。此外，該磚塊(如圖10和11所示)的重量可在大約488至732公斤，較佳地大約537至684公斤，而最佳地大約561至610公斤中變化，被填塞的磚塊質量范圍從大約1025至1294公斤，較佳地從大約1074至1245公斤，而最佳地從大約1099至1172公斤每平方米采用諸如礫石或者5級路基之類的石塊填料的前表面。
圖13-16中所示為本發(fā)明的另一個較佳實施例。我們已發(fā)現(xiàn)，當構筑諸如那些如圖7和8、以及圖12中所示的結構(例如一種擋土墻)時，根據(jù)磚塊尺寸、結構長度及高度、包括所使用的位于墻后側的填料的性質的環(huán)境條件、以及墻所位于的包括園林地形、氣候等環(huán)境，構成不同的關系。另外，根據(jù)所采用的磚塊制造過程，還可形成一定的關于磚塊尺寸、以及各種凸起、開口和相關的磚塊特點的關系。尤其，當構筑諸如圖8中所示的園林結構時，該結構通常在構筑一層的同時將適當?shù)奶盍戏胖迷趬Φ暮髠?。一旦完成之后，墻上的壓力將迫使各其后更高的磚層朝著墻的前側向外凸出。凸起26及嵌入部分22A和22B的聯(lián)鎖特性將基本阻擋給定的任何兩層磚塊之間的移動。
我們已發(fā)現(xiàn)，一種復合磚塊結構的結構完整性通常來自于鄰接磚層之間的摩擦系數(shù)、使用在結構中的磚塊的軌跡、以及凸起26的特性。一般而言，凸起起到通過與嵌入部分22A和22B內(nèi)部安裝而將磚塊固定在它所設置的或者下一鄰接層的磚塊上的作用。通過采用一種具有變化角度的側壁的凸起，由于實際應力，大致減小了磚塊從墻向前凸出的趨勢。另外，我們還已發(fā)現(xiàn)，通過采用一種具有變化角度的側壁的凸起，可進行流水線生產(chǎn)，并可有效地增產(chǎn)。
如圖13和14中所見，本發(fā)明的復合磚塊基本類似于圖9-11中所示的復合磚塊。這些磚塊包括開口30和35以及一可有飾面的(如圖13中的12A和12B所示)、或者沒有飾面的(如圖14所示)前表面12。這些磚塊提供嵌入部分22A和22B，以及一凸起26，該凸起橫跨部分的磚塊上表面10，并可跨接嵌入部分22A和22B。
一般而言，如圖13和14所示，該凸起可具有四個側邊。位于該四個側邊的各側邊上的角度可根據(jù)本發(fā)明進行變化，以便提供一種更固定的磚塊設置以及過程的簡易性。由長度A表示的側邊26A可基本靠近開口35。橫跨長度B的凸起的側邊26B可基本靠近開口30。接著，基本跨越長度C的側邊26C靠近嵌入部分22A和22B。
在明白本發(fā)明磚塊可使用在多種結構形狀中的情況下，圖15示出了根據(jù)本發(fā)明一種較佳的情況的本發(fā)明凸起的另一種視圖。如圖所示，在該視圖中，凸起26通常具有可見的三個側壁，由26C相連的26A和26B。在這種情況下，凸起26的側壁26B面向磚塊后端18定位，并成一角度，以便提供一種足以止動或者嵌套機構，以防止任何直接靠近該裝置放置的磚塊當以一種聯(lián)鎖形式疊置、即通過將第一磚塊的凸起與直接靠近的第二磚塊的嵌入部分聯(lián)鎖時向前移動。
另外，通過改變凸出表面26A的斜度，以便減小磚塊上表面10與凸出表面26A之間(或者離開垂直線)的夾角，可在磚塊模制期間更簡易地形成該凸起。減小表面26A與垂直線的夾角使得被加熱的脫模墊座以一種降低用于擋住位于加熱的脫模墊座凹槽(如圖17A中的79所示)中的填料的勢能的方式應用與釋放。凸出表面26A與26B的定位取決于如何使用該磚塊，其中凸出表面26B被定位成抵抗其后層磚塊的向前移動，表面26A被定位成便于該磚塊的制造，但不包括例如所形成的墻的結構完整性。
凸起26較佳地還可橫跨部分的介于嵌入部分22A和22B之間的磚塊頂側面10。在這種情況下，凸出壁26C跨越一段距離C，如圖13和14所示。凸起26的側壁26C可包括任何與垂直線所形成的夾角，這將有利于制造的簡易性以及由本發(fā)明磚塊所形成的任何結構的結構完整性。
凸起26延伸穿過部分的磚塊頂側面10同樣有利于制造?？偠灾?，在模制本發(fā)明的磚塊中，模具將被填滿預期量的復合混和物。然后，被加熱的脫模墊座將落到填料上，擠壓該填料，并形成本發(fā)明的磚塊。與此同時，該加熱的脫模墊座將通過以互補形式填滿位于加熱的脫模墊座的底面內(nèi)的凹槽79(如圖17A所示)以形成凸起26來形成該凸起26。
通過將凸起26自嵌入部分22A延伸通過嵌入部分22B，在墊座的各側上、位于跨越墊座寬度的加熱的脫模墊座外部邊緣處形成一開口。當填料偶然保持在所使用的凹槽79之中以形成凸起26時，通過刷子、刮刀之類的自動操縱裝置可將其有效地取出。將凹槽79暴露于加熱的脫模墊座的外部邊緣使得一刷子穿過加熱的脫模墊座的底面，以移出任何偶然發(fā)現(xiàn)設置在該區(qū)域內(nèi)的填料。
根據(jù)本發(fā)明的一更佳的實施例，圖16所示為凸起26的放大的截面圖。如圖16中所示，凸出表面26B通常具有一與由軸線X-X’所示垂直線所形成的一夾角β。為了提供阻止一磚塊在一鄰接層上移動的最大阻力，該夾角β的范圍通常為自垂直線大約0-10度，較佳地為自垂直線大約2-7度，而最佳地為自垂直線大約5度。
此外，為便于制造，凸出表面26A將通常具有一夾角θ，該夾角便于制造，它防止填料粘接在加熱的脫模墊座的底面上。一般而言，夾角θ的范圍為自垂直線大約10至25度，較佳地為自垂直線大約15至22度，而最佳地為自垂直線20度，該垂直線由圖16中的軸線Z-Z’表示。
本技術領域中的任何一名熟練人員在閱讀了本申請后將明白的是，凸出表面26A與26B的定向可隨著磚塊結構使用在總的園林結構中的方式而變化。一般而言，為了將鄰接磚層固定在位，并防止由于由加載在結構后側的填料所產(chǎn)生的實際壓力所造成的向前移動，將較佳地采用表面26B。此外，凸出表面26A將通常定位在凸起的一非保持區(qū)域內(nèi)，以便于簡化及制造。如早先所注意到的那樣，凸出表面26C夾角的變化可從垂直線一直變化到那些所提出的用于凸出表面26A的極限。一般而言，可調節(jié)凸出表面26C的夾角以維持磚塊的結構完整性、提供給鄰接層磚塊最大阻力、以及提供制造中的便利。
在使用中，凸起26可穿過部分的磚塊頂表面從嵌入部分22A橫跨至嵌入部分22B。一般而言，根據(jù)本發(fā)明的這種情況，如圖13-16中所示，凸起的高度的變化范圍從0.64厘米至1.9厘米，并且較佳地從大約0.95厘米至1.27厘米。該凸起自表面26A至26B的總寬度的變化范圍通常自大約2.54厘米至10.2厘米，較佳地從大約5.1厘米至7.6厘米，而最佳地介于凸出表面26A與26B之間的寬度為大約6.4厘米。本技術領域中的任何一名熟練人員在閱讀了本申請的說明書之后要理解的是，無論這些范圍如何變化或者改變，但是它們?nèi)匀宦湓诒景l(fā)明的范圍中。
當這里所描繪的所有的磚塊可在變化的尺度比中進行制造時，下表提供了尺寸的總指南。
表1一般 較佳 最佳圖1-6中所示的磚塊前至后 30-76厘米38-71厘米51-64厘米頂至底 10-30厘米13-25厘米15-25厘米側至側★30-76厘米38-64厘米38-51厘米圖9中所示的磚塊前至后 15-61厘米20-38厘米25-30厘米頂至底 10-30厘米13-25厘米15-25厘米側至側★30-76厘米38-64厘米38-51厘米圖10-11和圖13-16中所示的磚塊前至后 30-76厘米38-71厘米51-64厘米頂至底 10-30厘米13-25厘米15-25厘米側至側★30-76厘米38-64厘米38-51厘米★在一垂直于前表面的軸線上的磚塊的最大尺寸。
磚塊構筑物本發(fā)明的復合磚塊5可用于構筑多種園林結構。圖7-8中所示為用本發(fā)明的磚塊進行構筑的結構的例子。如圖7所示，本發(fā)明的復合磚塊可用于構筑一種使用獨立層或者若干排磚塊以構成一任何所需高度的墻的擋土墻100。一般而言，構筑諸如擋土墻100之類的結構可通過首先在地面下劃定一壕溝區(qū)域來著手進行的，該壕溝區(qū)域用來放置第一層磚塊。一旦劃定該區(qū)域，該壕溝被局部回填并夯實或者整平。然后將第一層磚塊安放在壕溝上。然后依次將磚層疊置到先前所堆置的磚層頂上，同時用土壤回填該墻。
本發(fā)明的磚塊還用于構造蛇形墻?？蓪⒋u塊相互成一角度地放置，以便提供一種具有凸面及凹面的蛇形形式。倘若所需結構向內(nèi)彎曲，則可通過減小一塊或者兩塊磚塊上的表面28A或者28B而將本發(fā)明的磚塊相互鄰接定位。這種減小可通過用一鑿子在轉折槽19附近折斷支腿24A或者24B來完成，如圖1和圖4所示。轉折槽19較佳地定位在磚塊后表面18上，以便減小適當?shù)暮蟊砻嬷?24A或者24B)，同時保持足夠的用于填滿磚塊之間的潛在的開口面積。由復合磚塊所構成的結構在被共同轉讓的第5,062,610號美國專利中有所揭示，該專利在此援引作參考。
當設計不使用支撐裝置時，可采用一種支撐陣列，以便將磚塊錨定在墻后的填土內(nèi)。本發(fā)明磚塊的一個優(yōu)點在于，盡管沒有使用銷栓，但是當磚塊凸起26與嵌入部分22A或者22B相匹配時，由該凸起所產(chǎn)生的變形在當被擠壓在不同層次的兩塊鄰接磚塊之間時錨定該陣列。
此外，本發(fā)明磚塊的互補設計可使諸如那些如圖1-6和圖10-11中所描繪的磚塊40與在構筑的擋土墻結構中的長度較短的磚塊42(如圖12所示)一起使用。拉條、系柱以及撐筋陣列都可被采用，以便將擋土墻結構46固定在位。這里所描繪的每平方米前端面積具有基本較多公斤的磚塊使得諸如那些圖1-6和10-11中所描繪的磚塊使用在底層磚層內(nèi)，其中諸如那些圖9中所描繪的磚塊使用在上層磚塊內(nèi)。接著，這里所揭示的所有磚塊的設計允許使用諸如幾何形陣列(即，撐筋)、系柱以及拉條之類的保持措施，而不使用銷栓。這些固定措施有利于當其被使用、例如朝著擋土結構的上部時，將較小的磚塊錨定在位。
脫模墊座/模具組件本發(fā)明還包括一種被加熱的脫模墊座、一被加熱的脫模墊座/模具組件、以及一種用該墊座和模具組件制造混凝土磚塊的方法。
脫模墊座和模具組件通常包括一脫模墊座70，該墊座具有一低側75和一上側77，如圖17A所示。該脫模墊座70可具有凹槽，以便在墊座低側75上形成諸如那些由79所表示的磚塊細部(還可如圖1和4中的26所示)。加熱元件78可設置在脫模墊座的上側77上。
設置在位于墊座的上表面上的加熱元件78上方的是一加熱罩80(如圖中的輪廓線所示)。該加熱罩的低側被做成可罩住該加熱元件78。一旦加熱罩80被設置在脫模墊座70的上表面85上后，用于該加熱元件78的電線可通過加熱罩80，并進一步通入到頂具組件內(nèi)。
該組件還可包括一將組件與制磚機頂部95相連的支座90。該支座90能夠使脫模墊座70在制磚機內(nèi)有適當空間，并使頂部與產(chǎn)生在脫模墊座70的表面上的熱量相隔離。
該組件還包括一模具50，該模具具有一被設計成可與脫模墊座70的外周長互補的內(nèi)周長。該模具通常具有一由模具壁為邊界的無遮蓋的中心63。被設置在模具下方的是一用于將混凝土填料容納在模具內(nèi)、并將已制成的磚塊自模制裝置進行傳送的托盤(圖中未示出)。
脫模墊座70用作一襯底，加熱元件78容納在該襯底上。此外，脫模墊座70還起到形成磚體以及通過位于脫模墊座下表面75內(nèi)的凹槽79在磚塊內(nèi)進行細部設計的作用。在使用中，脫模墊座70起到擠壓設置在模具內(nèi)的填料，并且一旦磚塊成形，則將磚塊從模具50內(nèi)推出或者取出的作用。
脫模墊座70可采用許多設計或者形成與磚塊相一致的包括裝飾或者結構特點，以便形成在模具之中。在脫模墊座的制造中可采用許多的合金鋼，只要這些合金鋼具有足夠的彈性和剛性以抵抗經(jīng)常使用在混凝土填料內(nèi)的磨蝕材料。較佳地，脫模墊座70由可抵抗連續(xù)的擠壓，并維持機器的公差，同時還將來自于加熱元件的熱量通過墊座70傳遞至填料的合金鋼制成。在這種方式中，加熱元件的總的熱效應在混凝土混和物中實現(xiàn)。
較佳地，脫模墊座70由一種在鍛造之后可被進一步進行加熱處理的碳素鋼制成。較佳的金屬包括具有等級從大約60-65的洛氏硬度“C”標度(Rockwell“c”-Scale)的合金鋼，該合金鋼提供最優(yōu)的抗磨損能力和較佳的剛性。一般而言，被發(fā)現(xiàn)有用的金屬還包括41-40 AISI(高鎳含量、預硬化鋼)的高級碳素鋼、碳素鋼40-50(具有添加的鎳)等。一種較佳的材料包括具有一種A36結構ASTM(美國材料試驗協(xié)會)的碳素鋼。較佳的鋼還包括A513或者A500管、ASTM 42-40(預硬化至一英寸(0.5毫米)2000洛氏硬度C標度)。脫模墊座70可通過那些本技術領域中的熟練人員所知的多種過程、包括那些本技術領域中的熟練人員所知的螺母、墊圈以及銷栓機構成形并連接至頂具組件。
圖17A中所示為一種較佳的被加熱的脫模墊座設計方案，該脫模墊座與磚塊模具互補。該脫模墊座包括一第一段72和一第二段74，其中第一段72具有位于脫模低側75上的凹槽79。一加熱元件78被設置在凹槽79的上方。脫模墊座70的外周長可基本與模具50的內(nèi)部輪廓互補。加熱元件較佳地靠近于位于墊座低側75上的凹槽79定位，以便于由位于脫模墊座70內(nèi)的凹槽79所形成的那點細部的成形。當圖中大致示出了凹槽79的一種形式時，脫模墊座70根據(jù)所要形成的磚塊性質能夠在墊座下表面75內(nèi)形成多種設計方案的凹槽。
本發(fā)明還可包括一個或者多個加熱元件78。一般而言，加熱元件78起到產(chǎn)生輻射能、并將該輻射能傳遞至脫模墊座70的上表面77上的作用。該加熱元件較佳地靠近于位于墊座下表面75內(nèi)的凹槽79定位。
一般而言，根據(jù)本發(fā)明可采用任何類型及數(shù)量的加熱元件78。然而，已發(fā)現(xiàn)了較佳的加熱元件，即那些經(jīng)得起普遍存在于該環(huán)境內(nèi)的劇烈振動、污渣及微塵的加熱元件。較佳的加熱元件可方便地裝入系統(tǒng)及從該系統(tǒng)拆下。這樣便于簡便地使用該脫模墊座組件，而不會使操作者由于熱暴露或者完整地拆卸模具50、脫模墊座70、罩子80及支座90而受到損傷。
加熱元件可包括多個電阻件，該電阻件與其它的一道可為例如硬接線電路(hard wired)、固體電路或者半導體電路等。該加熱元件78通?？稍O置在位于脫模墊座下表面75內(nèi)的凹槽79上方，如圖17A所示。由于這種設置，加熱元件78能夠向在最需要、即磚塊細部(在這個例子中，如圖1所示，該細部是指凸起26)形成在由模具所容納著的混凝土混和物內(nèi)的區(qū)域內(nèi)的脫模墊座70提供熱量。
該加熱元件78可包括許多的市場上買得到的元件。一般而言，由加熱元件所提供的功率范圍從300瓦直至給定的應用場合所需的瓦數(shù)。較佳地，加熱元件所需要的功率從大約400瓦變化至1500瓦，更佳地從大約450瓦變化至750瓦，而最佳地為大約600瓦?？赏ㄟ^很多的電源、包括例如配備20至25安培斷路器、用標準住宅電流相組件提供動力的110伏電源向加熱元件提供功率。如果可行的話，該組件還可由諸如配備50安培斷路器的3相220伏電源或者其它那些本技術領域中的熟練人員已知的電源供給動力。然而，其它功率要求較低的組件可使用在具有最小電源的場合中。
被發(fā)現(xiàn)可用于本發(fā)明的元件包括可從Vulcan電子公司買到的、通過諸如由明尼蘇達州的Granger工業(yè)公司銷售的筒式加熱器。已發(fā)現(xiàn)這些元件都可在本發(fā)明的脫模墊座內(nèi)簡易地安裝與拆卸，并且提供對于振動、污渣、微塵和在環(huán)境中所受到的其它應力的良好的公差。
一般而言，通過硬連線以及任何其它的各種本技術領域中的熟練人員已知的供電電路可使加熱元件起作用。倘若采用硬連線方式，可采取措施，即通過各個開口環(huán)繞該接線通過罩子80和支座90?？赏ㄟ^許多的那些本技術領域中的熟練人員所知的、位于制磚機上的一外部點處的數(shù)字或者模擬機構來對該加熱元件78進行外部控制。
加熱脫模墊座的元件78可形成諸如凹槽或者凸起、或者其組合之類的磚塊細部，而不會使墊座70產(chǎn)生污穢。細部基本上是通過表面硬化靠近元件78的混凝土填料來形成的。這樣可形成外表美觀并有著高度結構完整性的磚塊細部。
本發(fā)明還包括將加熱元件78連接至諸如一加熱磚塊之類的脫模墊座70的裝置。用于加熱元件78的連接裝置的例子在被共同轉讓的，于1992年1月30日遞交的第07/828,031號美國專利申請中有所揭示，該申請被在此援引作參考。
該脫模墊座還可包括一加熱罩80(如圖中的輪廓線所示)，如圖17A所示，該加熱罩熱保護或者使加熱元件78與模制裝置熱隔絕。該加熱罩還起到集中由背裝在脫模墊座70上的加熱元件78所產(chǎn)生的熱量的作用。
加熱罩80可采用多種根據(jù)本發(fā)明改變尺寸的形狀。該加熱罩80較佳地容納著加熱元件78。為達此目的，加熱罩80較佳地具有一形成在其體積中的空間，以便可將該加熱罩放置到定位在脫模墊座70的上表面77上的加熱元件的上方。與此同時，加熱罩80較佳地與脫模墊座的上表面77同高設置。
較佳地，在加熱元件的上表面與位于加熱罩80內(nèi)的開口或者空間之間存在著一間隙。位于該附加的間隙內(nèi)的空氣還起到使支座及模制裝置與由加熱元件78所產(chǎn)生的熱量相隔絕的作用。
一般而言，加熱罩80可含有任何隔絕熱量或者只傳導少量熱能的金屬合金。諸如黃銅、銅或者其組合物之類的金屬合金對于形成該加熱罩80都是有用的。鋁及其氧化物和合金也同樣有用。鋁合金及鋁氧化物對于制造加熱罩80而言是較佳的，這是由于這些化合物在市場上容易買到的緣故。具有6061-T6和6063-T52 ASTM等級的鋁合金通常優(yōu)于單質鋁。
組件可另外包括一與脫模墊座70相連的頂具支座90，以便定位、協(xié)助擠壓、以及將頂具組件連接至制磚機。
一般而言，該頂具支座90可包括多種設計方案以協(xié)助并達到此目的。該頂具支座還可用來容納及儲存各種接線或者無法簡易地容納在脫模墊座70或者加熱罩80上的脫模墊座組件的其它元件。
加熱支座90可包括多種經(jīng)得起磚塊模制過程中的環(huán)境應力的金屬合金。較佳的金屬包括具有等級從大約60-65的洛氏硬度“C”標度的合金鋼，該合金鋼提供最優(yōu)的抗磨損能力和較佳的剛性。
一般而言，被發(fā)現(xiàn)可用于制造本發(fā)明的頂具支座模具的金屬包括41-40AISI(高鎳含量、預硬化鋼)的高級碳素鋼、碳素鋼40-50(具有添加的鎳)等。一種較佳的材料包括具有一種A36結構ASTM(美國材料試驗協(xié)會)的碳素鋼。一般而言，該頂具支座90可通過多種那些本技術領域中的熟練人員所知的機構進行制造。
該組件還包括一模具50。該模具50通常起到便于磚塊成形的作用。另外，該模具可包含任何經(jīng)得起施加給由頂具所填土的磚塊的壓力的材料。較佳地，該金屬為例如具有等級從大約60-65的洛氏硬度“C”標度的、提供最優(yōu)的抗磨損能力和較佳的剛性的合金鋼。
一般而言，被發(fā)現(xiàn)可用于制造本發(fā)明的模具的其它金屬包括41-40 AISI(高鎳含量、預硬化鋼)的高級碳素鋼、碳素鋼40-50(具有添加的鎳)等。一種較佳的材料包括具有一種A36結構ASTM(美國材料試驗協(xié)會)的碳素鋼。
可用于本發(fā)明的模具50根據(jù)所要形成的磚塊形狀可采用多種形狀，并可由很多的、那些本技術領域中的熟練人員所知的裝置進行制造。一般而言，該模具是通過切割鋼材，使該切下的鋼材成形，初次焊接該已成形的模具片并加熱處理該模具。加熱處理通?？稍谄渥兓秶鷱?000°F至1400°F的溫度上進行4至10個小時，這取決于鋼材經(jīng)得起處理而不會變形或者翹曲的能力而定。在加熱處理之后，然后最終焊接該模具片。
現(xiàn)在轉向模具的各個元件，模具壁通常通過抵抗由制磚機所產(chǎn)生的壓力來根據(jù)它們的形狀起作用。此外，該壁測量所形成的磚塊的高度與厚度。在給定一特定模具組合的情況下，該模具壁必須制成一定的厚度，該厚度可與磚塊成形的過程參數(shù)相配合。
一般而言，如圖17B所示，該模具包括一前壁52、一后壁54、以及一第一側壁51和一第二側壁58。要注意的是，這些壁中的各模具壁起到在擠壓期間，將填料保持在一容納區(qū)域內(nèi)，由此形成一磚塊的作用。另外，這些模具壁中的各模具壁可采用一種與該作用相一致的形狀。
模具側壁51和58還可采用任何符合模具作用的形狀。較佳地，各側壁包括一延伸部分64，該延伸部分用于形成本發(fā)明磚塊內(nèi)的嵌入部分22A和22B，如圖1所示。為了在本發(fā)明的磚塊內(nèi)形成嵌入部分22A和22B，延伸部分64可具有在整個模具深度上相當規(guī)則的尺寸。
然而，倘若嵌入部分22A和22B需要具有一種如圖2和圖5中所示的錐形形狀，可將該延伸部分制成一種其在模具頂部的寬度大于其在模具墊座的寬度的形狀。這將形成如圖1-6和圖9-11中所示的本發(fā)明磚塊的各種實施例中的，同時還在過程期間使磚塊從模具50中移出的嵌入部分22A和22B。
模具還可較佳地包括一個或者多個支撐條60和型芯62。該支撐條60將型芯62保持在模具腔63的適當位置上。該支撐條可采用提供這些作用的任何形狀、大小或者材料組合。
在圖17B中可以清楚地看到，較佳地，該支撐條60的長度足以橫跨建立在相對側壁51和58上的模具50的寬度。支撐條60起到將型芯62保持在模具的中心開口63內(nèi)的作用。為與該作用相配套，支撐條60通常定位在相對側壁51和58的中心區(qū)域63A內(nèi)。型芯62也可由一設置在模具50的后壁54與型芯62之間的輔助支撐件62A(如圖中的輪廓線所示)固定在位。支撐條60也可由一位于模具壁51、52、58和54上方、并環(huán)繞著該模具50的外部周長固定著的托架85固定在位。使用這些多種的支撐結構可在模制過程期間，減小型芯的振動。
如圖17B中的輪廓線所示，型芯62由一橫跨建立在相對側壁51和58上的模具50的寬度的支撐條60支撐。該型芯具有很多的作用。該型芯62可在所形成的復合磚塊內(nèi)形成空間。接著，該型芯使磚塊變輕、減小了制造一磚塊所必需的填料量、以及增加了磚塊的輕便性和易于搬運的優(yōu)點，以便于運輸及搬動磚塊。
還是較佳地如圖17B所示，型芯62固定至位于插入?yún)^(qū)60A中的支撐條60。這些插入?yún)^(qū)60A便于定位該型芯?？梢钥吹剑螚l60自模具50向上伸出。結果，脫模墊座70和支座90可如圖所示由相應為76和96的開口(如圖17A所示)隔開或者分隔。墊座70和支座的分離部分將使填料得到充分擠壓，而不會受到支撐條60的阻礙。接著，墊座70和支座90的各部分可由頂具95固定在位。
當可通過多種裝置來組裝本發(fā)明的模具時，圖17B中示出了其中一種方式。較佳地，該模具由兩條外部橫梁55和56固定在位，各橫梁具有一內(nèi)凹槽，相應地為61和67。如圖所示，銷栓件57可安裝至模具50的前壁52和后壁54內(nèi)。模具的側壁51和58可由其大小被做成可固定在凹槽61和67內(nèi)的螺母板65固定在模具的外部橫梁內(nèi)。接著，螺母板65可由銷栓裝置53固定在外部橫梁凹槽61內(nèi)。在這種方式中，即使模具50是由若干片材構成的，它也可被固定在位。
磚塊模制本發(fā)明的另一方面在于采用如圖17A和17B所示的一種復合磚塊模具組件來澆筑或制造本發(fā)明的復合磚塊的過程。一般而言，該過程包括一通過用混和物填充磚塊模具磚塊模制復合磚塊，以及通過對磚塊模具上端開口處露出的混和物施加壓力以擠壓模具中的混和物來澆筑磚塊。圖18示出了該過程的流程框圖。
在操作中，通常將組件定位在磚塊模制裝置中、一可拆卸或者可滑動的托盤(圖中未示出)的頂上。然后給模具50填上磚塊混和物或者填料。如圖17A和17B中所示的結構那樣，該模具50開始形成一磚塊。一旦形成并固化了這些磚塊，則可沿著由設置在模具的側壁內(nèi)部的凸棱66所形成的轉折槽來分裂這些磚塊。在擠壓前，振動模具的上表面，以使填料沉降并由進給箱拖拉器(圖中未示出)刮平或捋平，以便除去多余的填料。然后，用脫模墊座70通過頂具組件直接擠壓該模具。
擠壓之后，該脫模墊座70將磚塊填料壓向募集的任何一端，并壓入至該墊座凹槽79內(nèi)，以便在已成形的磚塊內(nèi)形成一凸起26，如圖1所示。該凹槽的尺寸范圍例如可從大約2.5至7.6厘米，較佳地從大約3.8至6.35厘米，而最佳地從大約4.4至5.1厘米。
根據(jù)本發(fā)明。該凹槽79是由元件78來加熱的，以便可形成小尺寸并且多變的凸起26，而不靠在凹槽79處的脫模墊座70上構筑填料。由于可以這樣操作，所以該組件可使用在由機器進行的磚塊的自動制造中。
取決于磚塊最終應用情況，根據(jù)ASTM標準，磚塊可設計成具有多種不同的物理特性。例如，填料可包括75％至95％的砂子和礫石骨料，砂子和礫石的比例可以根據(jù)所制成磚塊所欲表現(xiàn)的物理特性而變化。填料一般還可包括某些類型的含量范圍在4％至10％的混凝土。然后，其它的組分可以不同的微量水平加到填料中以提供具有所需物理特性的磚塊。
一般而言，一旦確定，填料組分通過混合由混凝土所跟隨的混和物中的骨料、砂子和石塊來進行混和。在一至兩分鐘及一分半鐘之后，加入任何所要使用的增塑劑。然后，每隔一至兩分鐘，脈沖地將水引入到填料中?；旌臀镏兴暮靠赏ㄟ^注意在過程期間的各時刻上混和物的電阻來進行電監(jiān)控。當水量從一個填料組成變化至另一個填料組成時，水量通常在大約1％到6％的范圍中變化。
一旦模具填滿，借助于諸如一進給箱拖拉器刮平和攪拌，諸如一裝著本發(fā)明組件的頂具的擠壓機聚集在填料的露出表面上。脫模墊座組件70起到對模具內(nèi)的填料擠壓一段時間的作用，以便足以形成一實心的連接產(chǎn)品。一般而言，任何地方的擠壓時間可為0.5至4秒，最好為大約1.5至2秒。施加給頂具的擠壓力約在703100至5,624,800kg/m2，較佳地為大約2,812,400kg/m2。
一旦過了擠壓時間，脫模墊座70與底層托盤的結合作用可將磚塊從模具50中脫出。此時此刻，磚塊形成了。根據(jù)本發(fā)明，可采用本技術領域中的熟練人員所知的任何制磚機。已知的一種有利于制成磚塊的機器是Besser V-3/12制磚機。
一般而言，在擠壓期間或者擠壓之前，可振動模具。填料從混和機運到隨后可填充模具50的料斗。然后，模具攪拌達2至3秒鐘，這段時間用于保證填料均勻地分布到整個模具中。然后通過頂具的擠壓動作形成磚塊。另外，此振動的發(fā)生可與作用在模具內(nèi)的填料上的頂具的擠壓作用相一致配合。與此同時，模具在頂具擠壓至填料上的時段中將振動。
一旦磚塊形成，可以采用本技術領域中的熟練人員所知的任何裝置固化。諸如簡單空氣固化、蒸壓、蒸汽固化或者去濕固化的固化機器都是固化本發(fā)明磚塊的有用方式。空氣固化可簡單地要求將磚塊放于周圍環(huán)境中，在那兒它們將放置于開放的空氣中一段時間以固化。蒸壓固化要求將磚塊放在一加壓腔中，在上升溫度下保持一段時間。然后，腔中的壓力可通過在腔中產(chǎn)生一穩(wěn)定的濕度而增加。在固化完成之后，從腔中釋放壓力，其可再將濕氣從磚塊中抽出。
另一種固化磚塊的方式是蒸汽。腔室溫度在兩至三小時中慢慢增加，并且在第四小時中保持穩(wěn)定。蒸汽逐漸向下噴出，并且磚塊保持在均勻溫度中，大致在49-93℃左右，持續(xù)兩至三小時。然后，中斷加熱，使磚塊冷卻。在所有情況下，在疊置或者存儲之前，可使磚塊放置12至24小時。固化操作的關鍵是溫度的緩慢增加。倘若溫度增加過快，則磚塊可能“表面硬化”。當磚塊外殼發(fā)生硬化和固固化時發(fā)生表面硬化，而磚塊內(nèi)部仍未固化且是濕的。雖然這些固化機器都可以起作用，但較佳的固化方式是蒸壓固化。
一旦固化，磚塊可分離以形成很多的磚塊的功能或者美學特點。本發(fā)明中可采用的分離裝置包括一人工鑿子或錘子以及本技術領域中的熟練人員所知的工具。凸棱66(如圖17B所示)可設置在模具50的側壁的內(nèi)部，以提供一便于分離動作的天然的弱點或者斷層。磚塊可以這種方式分離，即提供一前表面12，其光滑或粗糙(如圖1-6和圖9-11所示)、單個小平面(如圖1所示)或者多個小平面(如圖4所示)、以及平面或者曲面的。例如，磚塊可分離以提供一有飾面的前表面，如圖4-6中的表面12A、12和12B所示。較佳地，通過一自動液壓分離機完全分離。當分離時，磚塊就可堆起來和存儲。
權利要求
1.一種擋土墻磚塊，包括(a)一包括一具有裝飾的前表面的前端；(b)一包括一后表面的尾端；(c)一對自前表面延伸至尾端、并朝著尾端收斂的對置側壁；(d)對置的頂表面和底表面；(e)一位于對置側壁之間、并自磚塊頂表面延伸至磚塊底表面的空腔；(f)一個或者多個整體形成在頂表面或者底表面中的一個表面上的定位凸起，所述一個或者多個定位凸起中的每一個凸起包括至少一個側表面；以及(g)一個或者多個形成在所述磚塊中的定位壁，各定位壁自磚塊頂表面延伸至磚塊底表面、并適于與位于鄰接層磚塊上的一定位凸起的側表面相配合，當若干塊所述磚塊被疊置在磚層中以形成一種墻結構時，所述定位凸起及定位壁具有適于使所述鄰接磚塊相對轉動的相對尺寸和形狀，從而使若干層所述磚塊構筑出蛇形墻。
2.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述相應的定位壁和各對置側壁連續(xù)形成。
3.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊的前端大致呈平面。
4.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊的前端有飾面。
5.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊的前端向外彎曲。
6.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述定位凸起定位在至少一個所述磚塊定位壁的附近。
7.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊包括第一和第二定位凸起、和第一和第二對置側壁，所述第一定位凸起定位在所述第一對置側壁的附近，所述第二定位凸起定位在所述第二對置側壁的附近。
8.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述定位凸出的結構被做成可與位于一鄰接設置的磚塊上的一定位壁相配合。
9.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊包括第一和第二定位壁，所述第一和第二定位凸起形成在靠近所述相應的第一和第二對置側壁的所述頂表面上，所述第一和第二定位凸起的結構被做成可與位于一鄰接設置的磚塊上的相應的第一和第二定位壁相配合。
10.一種構筑物，所述構筑物包括至少一上層和一鄰接的下層，所述上層與下層中的各層包括一塊或者多塊如上述權利要求中的任何一項權利要求所述的磚塊，其中所述上層或者所述下層中的至少一層的所述磚塊包括環(huán)繞著所述鄰接層的磚塊的凸起定位的嵌入部分。
11.如權利要求10所述的構筑物，其特征在于，所述定位凸起和所述磚塊的定位壁的結構被做成可在所述構筑物中提供一種縮進。
12.如權利要求10所述的構筑物，其特征在于，所述構筑物是一種擋土墻。
13.如權利要求1所述的磚塊，其特征在于，所述凸起和所述定位壁的結構被做成可當所述凸起與一個或者多個鄰接設置的、結構相似的磚塊的一定位壁相配合以提供一種擋土構筑物時，提供一種縮進。
14.一種磚塊，包括一前表面、一后表面、一頂表面和底表面、以及第一和第二側壁，所述第一側壁具有一第一定位壁，其中所述第一定位壁自所述磚塊頂表面延伸至所述磚塊底表面，所述第二側壁具有一第二定位壁，其中所述第二定位壁自所述磚塊頂表面延伸至所述磚塊頂?shù)妆砻?，所述磚塊包括一構成在所述頂表面或者底表面上、用于與一塊或者多塊鄰接偏置的磚塊的一定位壁相配合的凸起，所述凸起和定位壁具有適于使所述鄰接磚塊相對轉動、以便在凸起和與它所配合的定位壁之間形成一點間隙的相對尺寸與形狀，從而使若干層所述磚塊構筑出蛇形墻。
15.如權利要求14所述的磚塊，其特征在于，所述第一定位包括一第一嵌入部分，并且所述第二定位壁包括一第二嵌入部分。
16.如權利要求15所述的磚塊，其特征在于，所述第一和第二嵌入部分被相應地設置在所述第一和第二側壁的中點處。
17.如權利要求14所述的磚塊，其特征在于，另外還包括第一和第二錨固支腿，所述第一支腿自所述磚塊的第一側壁延伸，而所述第二支腿自所述磚塊的第二側壁延伸。
18.如權利要求17所述的磚塊，其特征在于，所述第一和第二支腿包括前表面。所述支腿的前表面的結構被做成當所述第一和第二支腿向離開所述磚塊的方向延伸時朝著所述磚塊前表面延伸。
19.如權利要求14-18中的任何一項權利要求所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊前表面大致呈平面。
20.如權利要求14-18中的任何一項權利要求所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊前表面有飾面。
21.如權利要求14-18中的任何一項權利要求所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊前表面向外彎曲。
22.如權利要求1-9和13-21中的任何一項權利要求所述的磚塊，其特征在于，所述磚塊凸起包括第一和第二橢圓形部分，其間設置著一連接部分，所述連接部分具有一較窄的寬度，所述寬度小于所述第一和第二橢圓形部分中任一部分的寬度。
23.如權利要求15-21中的任何一項權利要求所述的磚塊，其特征在于，所述凸起包括一第一面向后的側表面和一第二面向前的側表面，并且其特征在于，每一個所出現(xiàn)的所述嵌入部分具有一面向前的表面，凸起的所述第一面向厚度側表面成一角度地與定位在所述磚塊附近的一塊或者多塊磚塊的嵌入部分的面向前的表面相接合，并且所述第二面向前的側表面成一角度以便于所述磚塊的制造。
24.如權利要求23所述的磚塊，其特征在于，所述凸起的第二側表面具有一與垂直線呈大約10°至25°的夾角。
25.如權利要求23所述的磚塊，其特征在于，所述凸起的第一側表面具有與垂直線呈大約5°的夾角，并且所述凸起的第二側表面具有一與垂直線呈大約20°的夾角。
26.一種擋土墻構筑物，所述構筑物包括至少一上層和一鄰接的下層，所述上層與下層中的各層包括一塊或者多塊如權利要求14-25中的任何一項權利要求所述的磚塊，其中所述上層或者所述下層中的至少一層的所述磚塊包括環(huán)繞著所述鄰接層的磚塊的凸起定位的嵌入部分。
27.如權利要求26所述的構筑物，其特征在于，所述擋土構筑物包括一設置在所述上層與下層的鄰接磚塊之間的加固。
28.如權利要求27所述的構筑物，其特征在于，所述加固包括設置在所述上層與下層的磚塊之間的拉條。
29.如權利要求27所述的構筑物，其特征在于，所述加固包括一設置在所述上層與下層的磚塊之間的連續(xù)撐筋。
30.一種用于制造如權利要求1-9和14-25中的任何一項權利要求所述的磚塊的磚模組件，所述組件包括(a)一具有構成一用于容納磚塊填料的空腔的壁的模具箱，所述空腔大致具有如權利要求1-9和14-25所述的磚塊的一塊或者多塊的形狀；(b)一具有一頂側和底側的脫模墊座，所述墊座的下側具有一個或者多個凹陷；以及(c)一個或者多個設置在所述墊座的頂側上、靠近所述凹陷的加熱元件。
31.一種通過參閱附圖在這里基本描述的磚塊。
32.一種通過參閱附圖在這里基本描述的磚塊組件。
全文摘要
一種復合磚塊,它具有由第一和第二側表面相連的一前表面和一后表面,分別鄰接前、后表面及兩側表面的一頂表面和一底表面。各側面具有一自頂表面跨至底表面的嵌入部。一個或多個凸起設置在兩嵌入部附近、頂表面上。磚塊包括自后表面指向外的后支腿,它可在平行前表面的平面內(nèi)延伸或朝前表面向前延伸。該磚塊可疊置成具有高度結構完整性的墻。本發(fā)明還包括制造上述磚塊的模制方法及模具組件。
文檔編號E02D29/02GK1247256SQ9811923
公開日2000年3月15日 申請日期1998年9月7日 優(yōu)先權日1998年9月7日
發(fā)明者迪克J·西韋特, 邁克爾E·伍爾福德 申請人:安可墻壁體系股份有限公司