保护海岸水工建筑和海岸线的水泥防护件制造技术

一种保护海港和航道以及海岸、河流、湖泊和水库堤岸、海岸线和其它建筑物免遭波浪和水流破坏性水力的防护件，包括： －具有纵向轴线的中央细长件；以及 连接在所述中央细长件两边的第一和第二外部细长件，所述第一和第二外部细长件的纵向轴线互相平行且与所述中央细长件的所述纵向轴线正交，所述两细长件的横截面都为八边形，它们的横截面面积从中间部位向两端减小，从而当许多构件互锁而别成一保护阵列时，所述八边形细长件之间具有很高楔入性，从而提高该阵列的稳定性。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请为1993年9月30日申请的申请号为08/128,426的美国专利申请的部分继续申请。专利技术背景本专利技术涉及保护海岸水工建筑和海岸线的水泥防护件。本专利技术特别涉及随机放置的多细长腿形模件，它们形成稳定的互锁组件，该组件能抵御波浪和水流的冲击而不致造成该组件中任一构件的损坏。一般来说，这些模件受一石头垫层的支撑，并靠重力和相邻模件间的互锁力定位。现有技术简介互锁的水泥防护件或防冲刷模件在比方说Kaneko等人的美国专利No.3,614,866和Chevallier的美国专利No.4,347,017所述的现有专利技术中是众所周知的。Kaneko等人的专利公开了一种多足形块，它由至少三个制成一体、交叉连接的柱形件构成。因此该块至少有六个附件与其它块互锁，从而许多块紧紧装配在一起。Kaneko等人专利的主要缺点是，柱形件以最少量的共有表面部位连接在一起，从而在这些部位造成应力极度集中。由于应力极度集中，块很可能断裂，从而可能导致整个块构件或块组件被冲垮。Kaneko等人专利技术的块的另一个缺点是附件并不能紧紧互相咬住。这是因为柱形件的横截面为方形，因此与相邻块的摩擦啮合面积小。而且其再一个缺点是由于模件的规则排列造成的，从而只要不多的防护块遭破坏，使能导致整个保护性建筑物被冲垮。而且，规则排列的防护块在防护层中形成的孔数少，从而无法消解波浪能量而无助于减少建筑物背风处受保护部位的波浪能量。Chevallier的专利公开了一种保护河边建筑物和海岸线的挡块。该挡块包括一中央的立方体芯，其顶面和底面伸出铁砧形腿和四边形截头棱锥状的对置的前后腿。Chevallier块的水力稳定性特征的主要缺点是，铁砧形腿太粗壮，块与块无法楔入，从而降低了互锁稳定性。这些块主要靠覆盖件的重力来提高单个块的稳定性，因此必须放置在陡坡上才能确保稳定性。但是，陡坡形建筑容易被冲垮并且实际使用中证明很有可能被冲垮。放置在斜坡上的Chevallier块形成的防护层中的孔数少，从而波浪能量的减少也比由更细长防护件构成的防护层低，此外，为了提高水力稳定性，Chevallier块需要规则地码放。防护件的制造、存储和运输也存在实际困难。例如有些防护件的形状不易铸造和制作，有些防护件无法在仓区或驳船中嵌套在一起，因此无法有效地存储和运输。此外，有些构件无法只通过更换防护件便可修复，而必须局部拆开。因此需要有一种耐用的互锁模件，它能随机放置而构成一构件，构件中的单个模件牢固，而该构件稳定。模件的形状须有细长的附件，以便比现有的模件形状获得更高的稳定性、更能消解波浪能量，但又足够牢固而不致于使防护件遭破坏。还需要有一种可用于修复已有斜坡的模件。还又需要有一种制造、存储和运输成本皆低的模件。专利技术简述本专利技术为了克服现有装置的这些和其它缺点，提供了一种防护件或防冲刷模件，其独特的形状能产生很大的互锁性，且不管建筑物斜坡的陡峭度如何都能产生稳定性。该模件具有细长的附件，从而水力稳定性和波浪能量消解性都比现有装置大有提高。通过把细长件的所有内部相交处都倒成圆角而缩短这些附件，从而减小内应力。本专利技术提供一种用作基本构件的防护件或防冲刷模件，用来保护海洋、海岸、河流、湖泊和水库堤岸以及其它建筑物的防护层免遭波浪和水流破坏性水力。在一实施例中，该模件包括一中央细长水泥件和两个外部细长水泥件，它们的多边形横截面都均匀地渐缩。两外部件连接在中央的两边。外部件的中心轴线以不同于中央件的纵向轴线方向伸展。这些细长件的形状做成其横截面面积从中部向两端减小，从而提高楔入度。在一特别实施例中，这些细长件的横截面为八边形，外部细长件的纵向轴线与中央细长件的纵向轴线正交。在各实施例中，模件的几何特征包括分离纵横比，它定义成两外部细长件的内表面之间的间距与外部细长件总长的比，它在约0.45到约0.55的范围内；深度纵横比，它定义成模件外端长度与整个外端长度之比，它在约0.25-约0.35的范围内；以及一斜度，它在约10到约20度的范围内。按照本专利技术另一实施例，各细长件在中间部位连接。该连接部位包括倒角面，以便减小各件之间的应力。本专利技术的另一实施例的特征在于细长件内有加固条。附图说明从下述结合附图的说明中，可更清楚看出本专利技术的其它目的和优点图1为本专利技术防护件一实施例的主体图；图2为图1防护件的俯视图；图3为图1防护件的正视图；图4为防护件另一实施例的立体图；图5为图4防护件的俯视图；图6为图4防护件的正视图，其中局部剖视而表示出内部加固条；图7a和7b分别为防波堤建筑和护坡建筑的侧视剖面图；图8为对若干种现有建筑和本专利技术建筑用两维物理模拟试验测得的破坏百分比/稳定性系数的比较图；图9a和9b为分别示出细长件之间的倒角和圆抹角过渡部的局部侧视图；图9c示出不倒角或没有圆抹角的过渡部；图10示出本专利技术防护件的堆放密度；图11a和11b为用水泥铸造本专利技术防护件的蛤壳形模壳的不完整的立体图。对本专利技术的详细描述首先参看图1-3，本专利技术防护件或防冲刷模件2包括一具有纵向轴线6的中央细长件4和两个分别具有纵向轴线12和14的外部细长件8和10，外部细长件8和10连接在中央细长件4的两边。在该实施例中，外部细长件8和10的纵向轴线12和14相互平行且与中央细长件4的纵向轴线6正交。各细长件最好在其中间部位相连。这三个细长件的形状和尺寸大致相同，并且在优选实施例中，横截面为八边形。如图3所示，所有细长件的形状都做成其横截面面积从中部18向两端20和22减小。如图所示，该横截面面积一般均匀地减小。更特别地，每一细长件包括一中间部18，其上设有相对设置的两个平截头形锚爪部件24和26的底座。因此防护件从一边看去(例如图3)呈H形。应该指出，防护件可有各种共平面中心轴线12和14。例如，防护件可呈X形。中心轴线也可以是各种圆锥曲线，例如双曲线。中央细长件4与外部细长件8和10之间的连接部位包括倒角面28，以便减小该应力集中区的应力。如本专利技术中的图9a和9b所示，倒角或圆抹角28和29置于细长件的尖转角相交部，以便减小这些部位的应力集中，从而提高防护件的整体强度，为作比较，图9c示出一未倒角或没有圆抹角的防护件。事实表明各种形状的防护件在尖转角相交处的应力最大。倒角28比圆抹角29一般容易加工，但应力减小得稍少。试验表明，本模件所示倒角部比不加修正的转角相交部的内应力减小了30％-40％，而圆抹角比不加修正的相交部的内应力减小了40％-50％。图4-6示出本专利技术另一个更细长形实施例，其细长件的横截面面积更小，而外部细长件与中央细长件之间的连接或间距更长。本专利技术的以上两实施例都可与许多其它同样的模件排列成紧紧连接而互锁的防护阵列或阻挡层，以抵抗冲刷航海建筑和海岸线和其它建筑的水力。最好是，即使个别模件从底部被水力冲走，该阵列或阻挡层仍能保持稳定性。八边形细长件具有很高的相互楔入性，而各细长件之间的间距和倒角面在防护件阵列中形成很大的稳定性。用较细长的防护件(图4-图6)构成的组件由于细长件之间互锁得更好而比粗壮模件(图1-3)构成的组件具有更高稳定性。可提供具有各种纵横比(即细长度或粗壮度)的模件，从而使模件适用于各种级别的垫层石块并使应力/防护层稳定性最佳。例如，可以各种方式定义各种纵横比并描述本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·A·梅尔拜，乔治·F·特克，
申请(专利权)人：美国陆军部美国陆军工程军团，
类型：发明
国别省市：