CN1273686C - 铺面块件、铺面块件的阵列和铺砌铺面块件阵列的方法 - Google Patents

Abstract

铺面块件(1)具有上表面(2)与下表面(7)，此上、下表面由在这些表面(2，7)间延伸的壁部(5)限定边界。上述表面(2，7)呈大致的十字形，有四条臂(4)各沿基本上平行于下表面(7)和基本上垂直于此块件的两条其它的臂(4)的方向延伸。此块件在绕它的表面周边有突起(8)和/或凹入(9)，用来与相邻块件的凹入和/或突起嵌锁。此种块件的形状有利于其同相似块件一起铺砌时改进它对运动的抵抗力。

Description

铺面块件、铺面块件的阵列 和铺砌铺面块件阵列的方法

本发明涉及主要用于铺砌例如马路、人行道、车道和庭院等地面的块件，特别涉及到对受到巨大力作用的路面进行铺砌。本发明还涉及到块件组群以及用于这类组群的块件。

由许多铺面块件组成的铺面应能经受住作用于其上的很大的力。需要经受的力包括当有很重的载荷直接放置到路面上时所造成的力，以及因移动载荷，例如移动的车辆所造成的力。通常，上述铺面是以各个块件铺砌到砂床上，而在块件与块件的接缝之间以砂或其它适当的填料充填。在负载时，这些块件能相对于其它块件稍许移动，减少块件碎裂的危险。但依照这样方式铺砌的块件在载荷之下可沿竖向移动，或由于以砂充填的接缝而会在车辆来往中沿水平方向蠕动。

已存在具有嵌锁式面层的改进了的铺面块件。这些嵌锁的突起与凹入有助于在块件之间形成“锁闭”，能使一批块件组成的阵列用作联合的承重面，抵抗块件的竖直与水平运动。“锁闭”一词在本说明书中用来描述这样一种状态，使得铺面中的块件当铺面处于来往车辆或在载荷作用之下时，逐渐地嵌接到一起而由此增强铺面的刚度。但在块件处在很大载荷作用下的某些情形，上述“锁闭”到一起的方式以及其它种种因素已证明不足以避免铺面的破裂。破裂可能形成在铺面下沉或块件水平蠕动过分的区域。

因此，本发明的目的在于提供能减轻上述种种问题的块件。

根据本发明，提出了这样一种铺面块件，它所具有的上表面与下表面由在它们之间延伸的壁部界定，这些表面呈大致的十字形，有四条臂各依基本上平行于下表面和基本上垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中，此块件绕它的表面周边有突起和/或凹入，用来与相邻块件的凹入和/或突起嵌锁。

业已发现，当用上述十字形块件铺砌成例如具有相似突起与凹入分布的矩形块件时，能提高对运动的抵抗力。十字形块件的臂能使块件稳定，而当例如有很重的载荷不均匀地作用在块件上时，与已知的块件相比就能提高对隆起的抵抗力，这是因为当块件的一条臂开始抬离地面时，相对的一条臂就受迫与相邻块件进一步加强嵌锁而能阻止块件作进一步运动。当块件与其它块件嵌锁时，由于十字形的臂上的突起与凹入同相邻块件的突起与凹入嵌锁，就能制止绕垂直于上述表面的轴线的转动，而提高块件对这种运动的抵抗力。

最好是，上述突起与凹入能延伸到块件的整个厚度，使得上表面的形状与下表面的形状基本相同。

最好是，块件的形状能使如上规定的一批相一致的块件能以其上表面朝上且使相邻块件的臂部之间具有基本上恒定的间隔。这样就可由各块件与相邻块件嵌锁而形成连续的表面，由此而形成实质上是统一的承重面。

最好是，十字形的所有臂具有基本上相同的长度。尽管设想可以利用不规则形的块件，但所有的臂基本等长的块件更便于铺砌，这是因为它们在与相邻块件嵌锁时，毋需铺砌在其可能定向中的某个特定方向。此外，当臂长相同，载荷在块件的分布也更均匀。

最好是，块件具有一根基本上垂直于其下表面的四次旋转对称轴线。这样，如上所述，块件就更易铺砌。

最好是，使十字形的臂长基本上等于臂宽。

下面说明的块件尺寸可以通过考虑作为块件基础的平十字形并测量此十字形的相关尺寸而加以测量的。块件的尺寸通常是作为接缝中心线之间的距离，即在块件铺砌成阵列形式时在相邻块件间接缝中心线之间的距离，而加以测量的。

最好是，块件的长度至少是100mm。要是处于大载荷作用下的块件的长度远大小上述长度，它就会推压入地面。块件越小，分布载荷的面积也越小。较小的块件可以用于不会受到大载荷作用的领域。

最好是，块件的长度至少是200mm，更好是约300mm。但是，随着块件的尺寸加大，块件破裂的风险也加大，同时块件的重量也增加。为此，块件的长度不宜大于350mm。

最好是，块件在各个臂的每一侧壁与端壁上都有至少一个突起和/或至少一个凹入。这样可以实现与各相邻壁的嵌锁，而提高块件对运动的抵抗力。

最好是，各条臂的每一侧壁与端臂具有一个凹入和一个突起，它们从十字形的周边起依相反方向延伸基本上相同的距离。凹入与突起的尺寸宜基本上相同。

最好是，块件的厚度在约50和150mm之间。一般地说，块件越厚，成本就越大，但在破裂之前也能经受更大的负荷。但到了某个厚度之上时，块件厚度的增加对块件的韧性几乎无帮助，块件的厚度宜在约60至100mm之间。

最好是，在块件的上表面上形成沟纹图案。可以设置这样的图案是出于美观的考虑，可以选择特殊的图案未遮掩块件的边缘形状。此外，设置沟纹可以散布开表面上的水而减少在此表面上打滑的危险。

上述图案可取格栅式的沟纹形，给人以铺面是由许多小型块件构成的幻觉。这类沟纹最好分开20至200mm。上述格栅最好是具有例如40mm或80mm长度的方形格栅。

实际的块件可以围绕其上表面的边缘形成倒角。

还可以提供边缘块件，它们由上面规定的块件的一部分形成，沿着这种块件的一侧具有直的边缘，因而可以用在铺砌的路面的侧边处。

块件阵列中的块件间的空隙可用砂或其它材料充填。

应知在谈到块件的尺寸、块件的形状、块件的结构以及块件的十字形形状时，除非文中另有说明，都是相对于一种在实际块件之间接缝中心线处有边缘的理论上的块件而言的。

实际块件间接缝的大小通常约3mm，而实际块件的形状在设计时要考虑到这种接缝。因此，对于所铺砌的块件在实际相邻块件间具有3mm的接缝时，块件的实际边缘离实际块件间接缝中心线约1.5mm。实际块件的角部可以倒圆。

铺砌时可以用带夹具的机器将块件的一个组群沿着另一些组群铺砌，而将许多块件组成的多个组群砌成铺面。但是，为了能快速和简便地铺砌这种组群，在块件间几乎无嵌锁的地方实际上便常会形成低强度的平直边缘与线段。本发明则试图减轻这种问题的危害性。

根据本发明的另一个方面，还提出了包括至少两个如上规定的十字形块件的铺面块件构成的组群，组群中的块件安排成使任一块件的表面与相邻块件的对应表面基本上共面。

包括有十字形块件的块件组群能有效地与相邻组群中的块件嵌锁而不会在最终的铺面中形成弱线。十字形块件在块件之间未设置连接装置时特别有利于用在例如这样的块件组群中，它可以由例如压住其两个相对侧上的夹臂所提起，而此组群中的块件则可借摩擦保持到一起。特别有利的是下述情形：组群中的十字形块件所具有的尺寸是十字形中的臂长等于臂宽，使得十字形块件在由成行块件组成的线性阵列的组群中定向成，沿此块件的长度方向是在一个基本上不平行于沿着组群的长向和宽向的方向。这样，上述夹持该组群的装置将对块件施加一转动力，而加大嵌锁结合的程度。这样的组群是稳定的，可以升降和输送而不会脱落。通过将十字形块件的组群垂直降至与相邻组群嵌锁的位置，就可把其置放就位。

最好是，至少有大部分的块件是上面规定十字形块件。要是把这种块件用在大负荷的路面上，当把主要是十字形块件(这里的“十字形”块件一词包括后述的改进的十字形块件)来铺砌上述路面时，就可以实现利用十字形块件的最大优越性。当把一批组群相邻铺砌时，十字形块件的组群事实上不会在组群间有直的接缝，也不会在其间形成弱线。可以设置边缘块件，它们具有一部分块件的尺寸和直的边缘，而此直的边缘段则可铺砌在所铺砌区域的边缘处。也可将边缘块件离开块件的组群铺砌。

这样的块件可以都是十字形块件。

最好是，在相邻块件的壁间保持基本上恒定的间距以在块件间形成嵌锁。

可以采用由两个块件构成的组群，这时的块件是用手或是用机器铺砌，但最好使组群至少包含四个块件。

最好是，这种组群所包括的各行块件中每行所含的块件数相同。这样的组群可以包含八个块件，共两行，每行四个；或可以包含例如十二个块件、十六个块件或更多。

最好是，使组群中的每个块件与其它块件相分开。这些块件因而不连接到一起，使最终的路面大体上看来每个块件是独立铺砌的。

最好是，这种组群包含有至少一个改进的块件。由于各个块件嵌锁，要是所有的块件完全一样，特别是在用机器来铺砌路面时，就难以将块件引入到路面的侧边。

最好是，使上述改进的块件与未改进的块件相比具有较少的突起和/或较少的凹入。这样就能减少在改进的块件间的嵌锁作用，使组群更易铺砌。为了不会丧失因在块件间增加嵌锁所获得的优点，只把改进的块件设在组群的一或两个短边处，调节铺砌的方式，因此能有效地避免在整个铺面上于组群之间形成直的接缝。要是把块件作为较大的组群来铺砌时，则在一定面积上所需用的改进的块件数就会较少，因而要是采用改进的块件时，对大的组群有利。

最好是，使组群在其相对端上包括有两种不同类型的改进了的块件，使得其中的第一改进块件与第二改进块件能相邻铺砌，这两种块件的最终形状与相邻的两块未改进的块件的形状相同。于是路面的最终外观似乎是并未包含改进了的块件，自然在路面某些区域中块件间接缝的构型会不相同。

最好是，使组群的一端包括第一改进块件而在此相对端包括第二改进块件。要是把一种类型的改进块件设置于组群的一端面把另一种类型的改进块件设在其相对端，由于第一改进块件易于定位成与相邻块件的第二改进块件嵌合，故可使组群易于铺砌。

本发明也提供有用于如上规定的组群中的改进的块件。这第一与第二种改进的块件可以构成这样的形状：从第一改进块件上除去十字形的一条臂的一部分，而把这部分加到第二改进块件上。自然，此第二改进块件在制备时是作为整体式的块件形成的。

本发明还提供了用于铺砌铺面块件阵列的方法，这种方法包括铺砌一批如上规定的组群到一定区域上的步骤。

最好是，在铺砌含有改进的块件的组群时，要使这种组群铺砌成在相邻组群的改进的块件间的接缝不同其它相邻组群的改进的块件间的接缝相邻。改进的块件间的接缝会在铺面中形成一条弱线，所以应将这样一些接缝错开。

还提出了在铺砌铺面块件阵列中应用如上规定的组群。

还提出了铺面块件的一种阵列，这种阵列包括如上规定的块件。最好在铺面块件组成的这种阵列中，相邻块件壁部之间的间距小于10mm。因此，块件绕其铺砌位置只有很小的移动。相邻块件的壁部之间的间距在1至5mm之间而最好约为3mm。块件间的空隙最好以砂或其它适当填料充填。

还提供有这样一种由铺面块件组成的阵列，此阵列包括一批如上规定的组群。这批组群最好铺砌成，使相邻组群的改进的块件间的接缝不同其它相邻组群的改进的块件间的接缝相邻。这样就能减少在此种阵列中出现弱线的可能性。

根据本发明，还提供了具有上、下表面和在这些表面间延伸的壁部的铺面块件，这种块件具有至少三条在此块件所在平面内延伸的臂和至少一条基本上垂直于其它臂本中的两条的臂，其中所述的表面的边缘具有突起和凹入，这些突起与凹入的尺寸可使块件与相邻块件嵌锁，而在相邻块件的壁部之间保持着基本恒定的间距。

根据本发明还提供了至少由三块铺面块件构成的组群，这些块件具有上、下表面，由在它们之间延伸的壁部界定，这些块件在组群中排列成，使一个块件的下表面与相邻块件的下表面基本上共面，这种组群在它表面的边界周围有突起和/或凹入，用来与相邻组群的凹入和/或突起作嵌锁结合，其中此组群至少在其两侧包括有改进的块件，这种改进的块件的形状使得组群的边界经过改进能便于此组群邻近相似的组群定位。

最好是，将此组群的边界改进成，使得即使当有一批组群相互相邻铺砌时，在组群的边界中也不会有可能再进入的凹入。

改进的块件在其表面边界的周围所具有的突起和/或凹入个数较对应的未改进的块件中的要少。

最好是，使组群中的各个块件具有至少两个沿平行于此块件下表面的方向延伸的臂，而这些臂又是相互垂直的。这样的块件可以是一般的十字形。

下面参看附图以举例方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1a是铺面块件的上表面的平面图；

图1b是上述块件从侧面与下方观察的视图；

图2是具有另一种形状的铺面块件的上表面视图；

图3是一批块件的阵列从上方观察的平面图，这些块件具有图1a与1b中所示块件的构型；

图4表明八个块件所成的组群；

图5a表明包括有改进的块件的组群；

图5b表明第一改进块件；

图5c表明第二改进块件；

图6表明包括有改进的块件的组群阵列；

图7表明具有表面图案的块件组群；

图8表明具有表面图案的块件组群，所示阵列包括改进的块件。

图中所示块件的形状，除非另有说明，概指当这些块件铺砌成阵列时块件间接缝中心线的形状。

图1a表明铺面块件1。此块件的视图表明了它的上表面2，同时表明此块件具有大致的十字形。可以推导出块件形状的十字线的轮廓在图1a中由虚线表示。块件1有四条共面的臂，每条臂可相对其余臂中的两条臂垂直。在图1所示的块件中，各条臂的长度l等于其宽度W。图1b是此块件的侧视图，表明了在上表面2与下表面7之间延伸的臂的侧壁5与端壁6。这些壁部基本上垂直于上表面2与下表面7，如图1b所示。块件的上边缘业已倒圆。

块件1在表面2、7的整个周边上具有凸起8与凹入9。相对于十字形3，突起的尺寸与凹入的尺寸相同。如图1a所示，凹入9向外扩展，具有平的内面和平的侧面，并在两侧连着向内扩展的具有平的外端面和平侧面的突起8。此突起与凹入在一起的宽度按虚线3测量时等于十字形的臂宽或臂长。如图1a所示，突起与凹入的排列对十字形的各个臂来说都是相同的。

突起与凹入延伸至块件的整个厚度，因而块件的上表面的形状与下表面的相同。

图2所示的块件1′具有取不同排列的突起8′与凹入9。此块件的周边形状近似于波长等于十字形的臂4′长度的正弦波。

在本发明的一个实施例中，是把块件用来铺砌地面的，此地面先要加以平整，必要时应为要铺砌的块件构成牢固的基础。通常是在将要铺砌块件的地面上准备好砂床。然后将块件依图3所示的嵌锁方式铺砌到上述地面上。相邻块件毗连的壁部分开约3mm间距以放置砂或其它适当材料，应选定好块件的精密尺寸以允许进行上述形式的接合。块件的实际形状如图3中的1a所示。图3所示的路面由构型全同的块件组成，这种构型则是图1a与1b中所示明的。用图2所示构型的块件可以铺砌相似的路面。

在上述例子中，十字形3的臂4的长度为112.5mm且等于十字形3的宽度，块件具有约三倍臂长的平均长度。这些尺寸是相对于块件间的接缝中心线测量的。块件的厚度，即上下表面间的垂直距离，将取决于要由它铺砌的路面。

块件是由混凝土制成，根据标准的生产方法模制成形。

在本发明的另一实施例中，可将块件铺砌成由各个块件组成的组群。图4示明了由八个块件构成的组群。这些块件排列成由四对块件构成的线性阵列。用一对夹具11来提起这种组群并把它移送到待铺砌的地区。这种夹具可以是任何适当材料构成的棒件。上述夹具通过块件的接触点12对组群加力，并由这种夹持力使块件保持到一起。由于组群中块件的尺寸，沿着块件1的一对臂4的方向既不平行也不垂直于组群的侧边10，因而由夹具所施加的压力有可能促使块件绕垂直于其表面的轴线转动。这种转动为与此块件相邻的一批块件制止而发生“嵌锁”现象。只要夹具继续施力，块件就能牢靠地嵌锁到一起。

待铺砌的地面可以如上所述事先修整。

夹具中的组群可以移至相关的位置再降低与业已铺砌的块件嵌锁。

图5a所示的块件组群与图4中的类似，但在组群的一端有一对第一改进块件13，而在相对端有一对第二改进块件14。图5b所示的第一改进块件13的形状与未改进的块件1的形状相同，只是近似地沿对角线除去了块件的一条臂的一半。点划线15表明了未改进的块件的轮廓。图5c中所示第二改进块件14的形状与未改进的块件1的形状相同，只是把相对于第一改进的块件所除下的形状相当的一段加到了这一块件上。点划线16表明未改进的块件的轮廓。

图6表明将包含有改进的块件的组群铺砌到相似组群邻近的情况。这种组群是用夹具夹住组群周边处块件的上部而移动，使得下部处在可以触合相邻组群中块件上部边缘的位置。然后将此组群沿相邻组群中块件的壁部滑至其预定位置，从夹具中松开落到砂床上。

图7示明上表面2上有平行沟纹18图案的未改进的块件17的组群。沟纹间的距离可以如图所示为160mm，或也可为80mm。从图7中可以看到，沟纹的图案在某种程度上遮掩了块件边缘的位置。具有表面图案的块件17一般不取倒圆的边缘，因为倒圆的边缘会突出边缘的位置。

图8表明由包含有改进的块件20与21在内的一批块件19构成的组群。这些块件的上表面2具有第一组平行的沟纹23和第二组平行的沟纹24，这两组沟纹在上表面2上形成方形格栅。沟纹23的间距和沟纹24的间距都约为80mm。从图8中可以看到这种沟纹图案是怎样地掩盖着改进的块件20和21的边缘。

虽然图1a和2表明了两种不同形式的块件边缘，但应认识到还存在其它可能的形式：例如上表面的形状可以如图2所示，但是，具有穿过正弦波的波峰、中点和波谷的直线来取代曲线而形成三角形波。

在上面的整个描述中涉及的是铺面块件。至少是在英国，“铺面块件”一词通常是用于较小的铺面单元而把“铺面板件”一词用于较大的铺面单元。这种区分一般是以具有约300mm长度的铺面单元作为分界线的。但是本说明书中，使用“铺面块件”一词并不意味着铺面单元的长度小于300mm。

Claims (13)

1.具有上表面与下表面且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定的铺面块件，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入。

2.如权利要求1所述的铺面块件，其特征在于：上述块件的形状能使相一致的一批块件以其上表面冲上铺砌成，令相邻块件的壁部之间具有恒定的间距。

3.如权利要求1或2所述的铺面块件，其特征在于：上述块件具有一条垂直于所述下表面的四次旋转对称轴线。

4.如权利要求1所述的铺面块件，其特征在于：每个凹入和每个突起从十字形的周边开始延伸相等的距离。

5.如权利要求1或2所述的铺面块件，其特征在于：块件的上表面有沟纹图案。

6.如权利要求1的铺面块件，其特征在于：各个突起与凹入具有相匹配的尺寸，且包括一个为一对平侧面所界定的平端面，这对平侧面从此平端面向外扩展并分开一段是此臂长一半的距离。

7.至少两个铺面块件组成的铺面块件组群，每个铺面块件具有上表面与下表面，且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入；这些块件在此组群中排列成使一块件的表面与相邻块件的相应表面共面。

8.如权利要求7所述的铺面块件组群，其特征在于：所述组群没有直的边缘。

9.用于铺砌铺面块件阵列的方法，此方法包括铺砌一批铺面块件组群的步骤，每个组群包括至少两个铺面块件，每个铺面块件具有上表面与下表面，且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入；这些块件在此组群中排列成使一块件的表面与相邻块件的相应表面共面。

10.在铺砌铺面块件阵列中铺面块件组群的使用，该铺面块件组群包括至少两个铺面块件，每个铺面块件具有上表面与下表面，且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入；这些块件在此组群中排列成使一块件的表面与相邻块件的相应表面共面。

11.铺面块件的阵列，此阵列包括铺面块件，每个铺面块件具有上表面与下表面，且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入。

12.如权利要求11所述的铺面块件阵列，其特征在于：相邻块件的壁部间的间距在1至5mm之间。

13.铺面块件组成的阵列，此阵列包括一批铺面块件组群，每个铺面块件组群包括至少两个铺面块件，每个铺面块件具有上表面与下表面，且此上、下表面由在其间伸延的壁部界定，其中这些表面呈十字形，有四条臂各依平行于下表面和垂直于此块件的两条其它的臂的方向延伸，其中此块件绕它的表面周边有突起和凹入，这些突起和凹入依相反方向从十字形的周边延伸用来与相邻块件的凹入和突起嵌锁，其特征在于：所述十字形的臂长等于臂宽，且此块件在其各条臂的各侧壁与端壁处只具有一个突起和一个凹入；这些块件在此组群中排列成使一块件的表面与相邻块件的相应表面共面。

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