护岸块和垫 【技术领域】
本发明通常涉及一种护岸块。更具体地说，本发明涉及一种沿护岸垫外周使用的护岸块，该护岸块的尺寸设置成不使用一半尺寸的护岸块，该一半尺寸的护岸块将由于水从上面流过而升高护岸垫的边缘。此外，所述护岸垫用于沿它的外周使用上述护岸块，从而防止从周边作用在垫上的上顶力。
【发明背景】
护岸垫用于例如防止沿海岸线、溢洪道、溢水渠、排水渠、船用斜坡道等的泥土受到流水的腐蚀。目前的护岸垫由联接的混凝土块形成，这些混凝土块互锁在一起，并遵循特定的水力特性。
在授予Scales的美国专利4370075中，图3表示了护岸垫的公共特征。例如，顶排的块偏离，且并不与紧邻的下部排的块对齐而形成对齐列。该偏移对齐的排称为“顺砖压缝砌合”，并为优选，因为块进行互锁，这样，各块与更多数目地块接触，以便形成更稳定的结构。不过，由于护岸垫的边缘并不均匀，最好入图3和5所示，因此，一半尺寸的块必须添加在交替护岸垫排的端部，以便使该排的端部均匀对齐。从而有几个与一半尺寸块相关的问题。首先，与垫的边缘内部的块相比，一半尺寸块的接触边或表面更小。其次，一半尺寸的块与更少的块接触。这些问题导致了一半尺寸的块移动的第三问题。由于它们的尺寸更小，并减小了与相邻块的接触，因此，一半尺寸的块将由于向上的水推力而升高和旋转。由于绳索连结横向于垫的排延伸，一半尺寸的块的升高将导致护岸垫的边缘弯曲。这是非常不希望的。
考虑到已知护岸块的缺陷，显然需要一种用于护岸垫的护岸块，该护岸块的尺寸设置成使得护岸垫的排均匀对齐，具有提高的水力特性，并防止护岸块上升。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种护岸块，该护岸块的尺寸为这样，即当用于护岸垫中时，形成均匀的护岸垫边缘。
本发明的又一目的是提供一种护岸块，该护岸块的尺寸为能够防止向上的水推力。
本发明的又一目的是提供一种护岸块，该护岸块用于形成护岸垫和防止护岸垫的边缘卷曲。
本发明的又一目的是提供一种护岸块，该护岸块有至少一个拱顶，该拱顶减慢了在护岸垫上面流过的水流速度。
本发明的又一目的是提供一种护岸块，该护岸块中有多个用于植物生长的孔。
本发明的又一目的是提供一种护岸块，该护岸块有锥形侧壁。
一种护岸块，包括基本上为矩形的块，该块有沿各第一和第二侧面的两个U垂直凹口，第三侧面有一对U形凹口和三个凸起，第四侧面有与第三侧面的三个凸起相对的三个U形凹口以及与第三侧面的凹口相对的一对凸起。护岸块有顶表面和底表面，该顶表面上有拱顶，该拱顶环绕第一和第二锥形壁开口。第三开口和第四开口从块的顶表面延伸至底表面。第一和第二锥形壁开口穿过拱顶向下垂直延伸至块的底表面。第二侧面有环绕一对锥形U形凹口的半拱顶。该拱顶和半拱顶由从顶表面延伸至扁平上部平台的曲线形壁而形成。优选是，该第一、第二、第三和第四开口基本为矩形。第一和第二侧面的U形凹口各自形成一半开口。
护岸块还包括至少一个导管，该导管穿过所述护岸块延伸，优选是从一个凹口延伸至相对凸起。该至少一个导管在所述第三和第四侧面之间纵向地延伸。
第一和第二开口从更宽的上部朝着更窄的下部垂直变小。第二侧面的U形凹口为锥形。第一、第三和第四侧面在靠近护岸块的顶表面附近处逐渐缩小。
所有上述目的只是理解为实例，有本文的说明可以知道本发明的更多目的。因此，在没有进一步阅读整个说明书、权利要求和附图的情况下，可以理解上述目的的非限定说明。
附图的简要说明
通过下面对优选实施例的详细说明并结合附图，可以更好地理解本发明的方面和优点，附图中：
图1表示了本发明的右手块和一半尺寸护岸块的透视图；
图2表示了图1的右手块和一半尺寸护岸块的俯视图；
图3表示了右手块和一半护岸块沿图2的线3-3的侧视图；
图4表示了本发明的护岸垫的俯视图；
图5表示了本发明的左手块和一半尺寸护岸块的透视图；
图6表示了图5的左手块和一半尺寸护岸块的俯视图；
图7表示了左手块和一半护岸块沿图6的线3-3的侧视图；
图8表示了使用一半尺寸护岸垫端部块的护岸垫；
图9表示了用于本发明的护岸垫中的绳索、套筒和垫片的平面图；以及
图10表示了由图1和5的右手和左手块以及一半尺寸护岸块形成的护岸垫的俯视图。
优选实施例的详细说明
护岸块
下面将结合附图介绍本发明，首先参考图1，所示的护岸块10具有“块和一半”尺寸和右手设计。该块和一半的设计表示为右手侧或左手侧，因为它将布置在护岸垫的排的右侧或左侧。
根据本发明第一实施例，护岸块10由预制混凝土形成。护岸块10有基本平面的上表面或顶部表面12以及底表面或下部表面15，并有在该上表面12和底表面15之间延伸的多个侧面：第一侧面24a、第二侧面24b、第三侧面25a和第四侧面25b。护岸块10通常为基本矩形，但是也可以有任意其它合适形状。块10的高度可以根据用途和合适水力特征而变化，但是通常在70和240毫米之间。当涉及的液动力越大，块10的高度可以增加。
如图3和4所示，护岸块10的底表面或下部表面15优选是可以为基本平或平面，以便与基质泥土210或过滤介质200基本连续地接触，该过滤介质200优选是可以布置在基质泥土210和护岸垫100之间。护岸块10的上表面12优选是与底表面15平行，但是可以根据用途而进行不同设计。此外，块10可以有形成于底表面15中的某些卡住部件，以便增加块10与过滤介质200或基质泥土210的卡住效率。
如图2和3所示，上表面12具有超过块10伸向底表面15的至少一个孔或开口20。该至少一个孔或开口20允许植物从护岸垫100下面的基质泥土穿过该块10生长，如图4所示。换句话说，植物提供了用于垫100的锚，并有使得水道的外观美观的第二优点。开口20的另一优点是，该开口20释放护岸垫100下面的水压。开口20允许水流过块，从而释放下面的静水压，并减小护岸垫100上的上顶力。孔眼或孔20的最后一个优点是它们分散例如由波浪产生的能量，该波浪可能冲击护岸垫100。该至少一个孔20优选是有与其它护岸块10的孔20相等的比例，以便当形成护岸垫时提供美观的外观。
侧壁24a、24b、25a、25b可以整个地逐渐缩小，但是优选是包括至少部分垂直侧壁。相对侧壁24a、24b平行，而相对侧壁25a、25b平行。在组合时，侧壁24a、24b、25a、25b优选是形成在上表面12和底表面15之间的四边形。在本实施例中，侧壁24a、25a、25b有垂直部分21和锥形部分22，该锥形部分22在垂直部分21上面伸向上表面12，这样，上表面12的表面面积小于底表面15。此外，锥形部分22还使得护岸块10便于在非平面表面上与方阵连接。锥形部分22提供了美观的外观，还用于使水中的颗粒沉淀和充满块10之间的缝隙。侧壁24b是垂直侧壁，并没有类似于侧壁24a、25a、25b锥形部分。侧壁24b没有锥形部分，因为它的半拱顶30可以抵靠具有半拱顶的相邻块。在相对侧壁25a、25b中有多个凹口26和凸起28。凹口26优选为U形。如图2和3所示，护岸块10的侧面24a优选是有三个凸起28，这三个凸起28有垂直部分21和锥形部分22，如前所述。优选是，侧面24a还有一对U形凹口23。不过，与凸起28不同，凹口23没有侧壁的锥形部分。凹口23实际上为开口或孔20的一半，通过布置护岸垫中的相邻块10而完全形成该开口或孔20。如图2所示，孔20没有锥形壁，因此凹口23也不锥形。还有，孔20和18在块的底表面15上有相同尺寸，但是在顶表面12上，尺寸可以是孔18更大。因此，当孔从顶表面12运动至底表面15时，锥形侧壁使得该尺寸减小。
优选是，相对的侧壁24b有一对凹口38，该对凹口38有侧壁38a和锥形壁39。优选是，相对侧壁24b还有三个凸起36。凸起36包括半拱顶30，该半拱顶30可以与相邻块10配合而形成整个拱顶，后面将更详细介绍。
相对的侧壁25a有至少一个凹口26。优选是，两个凹口26为U形槽道，并具有弯曲拐角26a。U形凹口26使得容易安装护岸垫100的相邻互锁块10，还提供了牢固安装。在凹口26之间有凸起28，该凸起28也用于与相邻块10互锁。另外，凸起28和凹口26能够进行偏移的顺砖压缝砌合装配，这使得与至少四个相邻块接触。凸起28可以为曲线、U形、角形或其它形状，只要凹口26有匹配形状。拐角27a在侧面25a的端部。该拐角27a凹入或截断，以便形成一半凹口。当布置具有相邻截断拐角的另一相邻护岸块10时，通过相邻拐角27a而形成整个槽道或凹口，凸起28可以很容易装入该槽道或凹口内，以便使护岸块10互锁和使护岸垫100稳定。凹口26和凸起28优选是具有相等比例，这样，块10可以与不同制造批次的其它块10进行互换。
如图1、3和4所示，至少一个导管或管道40在相对侧壁25a和25b之间延伸。导管40穿过侧壁25a和25b延伸，这样，绳索42可以通过，以便使得形成护岸垫100的排102、106互锁。优选是，导管40位于沿相对侧壁25b的各凹口26中，并穿过相对侧壁25a的凸起28延伸。这样，导管40布置成不穿过孔18、20，植物在该孔18、20内生长。导管40还使水能够流过块10，从而释放静水压。
相对的侧壁25b也具有多个凸起28和凹口26。因为优选是三个导管40从侧壁25a的凸起28伸向侧壁25b的凹口26，因此优选是沿侧壁25b有三个凹口26。凹口26优选是槽道形状，且具有与沿侧壁25a的凹口26和凸起28相等的比例。这使得块可互换，且在平行砌合和优选的顺砖压缝砌合方案中都进行互锁。拐角27b在侧壁25b的端部。与截断的拐角27a不同，各拐角27b形成半个凸起28。这使得第一排(例如排102)的护岸块10与相邻排(例如排106)互锁，并形成垫，如图4清楚所示。当使用顺砖压缝砌合时，如图4所示，本发明的标准尺寸块104、块和一半尺寸的护岸块10、以及下面将介绍的块110可以与至少四个其它块接触。这导致形成更稳定互锁和更坚固的垫100。
再参考图2和3，至少一个拱顶13从护岸块10的上表面12向上伸出。该拱顶13由预制混凝土形成，并可以有曲线形壁或锥形壁14，该壁从上表面12伸向拱顶顶部或扁平的上部平台16。拱顶顶部16通常为平面形，并有至少一个孔18，该孔18从拱顶顶部16穿过底表面15延伸。优选是，该至少一个孔18为基本矩形形状，但是也可以为能够使植物生长和释放静水压的任意合适形状。孔18有：一对垂直壁18a，该对垂直壁18a平行于侧壁25a和25b；以及一对锥形壁19，该对锥形壁19平行于壁24a和24b延伸。该至少一个孔18还有相对于至少一个孔20所述的优点，例如分散能量和释放静水压。拱顶13降低了在护岸垫100上面流过的水的速度，从而防止腐蚀以及分散能量。拱顶13还减小了由在护岸垫100上面运动的水引起的剪切力。另外，流过垫100的流速更慢使得某些颗粒沉积在垫上并在它的接头中，从而增加了它的稳定性。
半拱顶30也从上表面12延伸出。该半拱顶30由曲线形壁34形成，不过，该曲线形壁34也可选择为锥形壁。半拱顶30有由锥形壁39和凹口壁38a形成的至少一个(优选是两个)凹口38。锥形壁39从更宽顶部向更窄下部逐渐缩小。锥形壁39从拱顶顶部36伸向护岸块10的底表面15。当将具有半拱顶的护岸块相邻地布置在端部相邻的半拱顶30上时，该半拱顶30形成整个拱顶例如拱顶13。半拱顶30还减慢了在护岸垫100上面的水流速，并促使颗粒沉淀在垫100的孔18、20中。
最好如图4所示，必须有两种类型的块和一半端部块。右手块10有匹配的左手块110，该左手块110的结构相当于右手块10的镜像图像。主要区别在于拱顶13和半拱顶30反向，这样，半拱顶130在块110的左侧，而完整拱顶113位于块110的右侧。如图4清楚所示，当块10用于代替块110时，不能与排106的相邻块正确对齐。因此，左手块110用于完成具有对齐边缘的护岸垫100。
如图5、6和7所示，左手块110表示为块10的镜像图像。左手护岸块110有顶表面112、底表面115和四个侧壁124a、124b、125a、125b。参考图6，完整拱顶113表示为在块110的右侧，而半拱顶130表示为在块110的左侧，与块10的结构相反。块110包括与块10的孔18、20相对应的孔118、120。块110还包括沿侧面125b的三个凹口126以及沿侧面125a的三个相对凸起128。该结构使得护岸垫100中的开口和拱顶合适对齐。而且，还能够使导管40合适对齐，这样，绳索42可以穿过整个护岸垫100延伸。
护岸垫
多个互锁的护岸块10、110形成护岸垫、方阵或垫100，如图4所示。垫100可以只由块10、110形成，但是优选是使用更小的标准尺寸块104形成，该标准尺寸块104也有在顶侧壁上的两个凸起和在底侧壁上的两个凹口。如图4所示，形成垫100的优选方法是顺砖压缝砌合。顺砖压缝砌合由偏移的护岸块排形成，这样，垫互锁，且块10、104、110与至少四个其它块接触。不过，当在各排中使用相同数目的块时，顺砖压缝砌合导致排并不均匀对齐。更具体地说，交替排在各端短半块，需要加上半个块。不过，如上所述，这会出现与使用一半尺寸的块相关的问题，如图8所示。
垫100可以由护岸块10、104、110形成。在交替排中，护岸块10、110在排106的端部使用了护岸块10、110，以便在不使用一半尺寸的块的情况下使垫100的排均匀对齐。因此，由于块10、110提供的剪切阻力防止了与一半尺寸的块相关的问题，例如半块的升高和扭转以及垫边缘的卷曲。
护岸垫100包括第一排102标准尺寸的护岸块104。该第一排102可以为用于给定用途的任意合适长度，同时垫100可以包括任意合适数目的排。第二排106形成有在排106左端的左手块和一半尺寸的护岸块110、多个标准尺寸的块104和在第二排106右端的右手块和一半尺寸的护岸块10，从而使该排106与排102均匀对齐。
护岸垫100一排排地构成，直到获得合适尺寸的方阵。优选是，垫100的结构可以在制造厂中形成，但是也可以在垫安装现场形成。当排102、106完成时，绳索42布置成穿过导管40。相邻排的凹口26和凸起28对齐使得多个块10的导管40对齐。通过在交替排的各端使用护岸块10、110，垫100在没有使用一半尺寸的块的情况下形成有具有对齐的边缘，如图8所示。
也可选择，护岸垫300可以只由块10、110形成，如图10所示。护岸垫300的排306通过以交替方式布置右手块10和左手块110而形成。块10、110的互锁形式也使得导管40能够对齐，这样，绳索42可以用于使块10、110互锁。如图10所示，护岸垫300可以平行砌合，从而使得护岸垫的边缘对齐。
一旦预制块构成垫100或300，绳索42用于使垫100的排互锁。优选是，绳索为不锈钢，但是也可选择由镀锌不锈钢或高强度聚酯绳制成。另外，绳索或绳具有抗大部分酸、碱和溶剂的良好特性，还应当不受腐烂、发霉、微生物以及海洋环境的影响。当垫100完全形成时，绳索42优选是穿过导管40延伸。例如，绳索42可以在第一排的侧壁25b处开始，并且穿过导管40延伸为护岸垫100的长度。在垫100的一相对端，绳索可以例如在侧面25a处从导管40中出来。在各导管40中，在绳索42进入和离开护岸垫100的位置处，垫片46或套筒44可以布置在该绳索42上，如图9所示。优选是，套筒44在导管孔40附近卡在绳索42上，从而防止绳索42通过垫100而自由运动。该处理继续进行，直到完全构成垫100。
一旦完成，过滤介质或过滤织物200在将布置垫100的位置处布置在基质泥土上面。该过滤织物200防止基质泥土210腐蚀，并优选是由包括合成聚合物和抑制剂的土工织物制成(该聚合物例如丙稀、乙烯、酯、或者酰胺)，以便防止由于紫外线和热量而退化。一旦布置了过滤织物200，垫100通过起重机或其它提升运动装置而运动(优选是借助于压平机)，以便布置在过滤织物200上。最后，垫100放低至水道、斜坡或槽道中，并布置在过滤织物200的顶部。在可选实施例中，垫100可以在现场构成，而不是在制造厂。如前所述，构成垫100的块可以具有在底面15上的凸起，以便增加阻挡流水的剪切力。
前述说明主要是为了清楚理解，并不是进行限定，应当知道，本领域技术人员通过阅读本说明书可以知道变化形式，这些变化形式并没有脱离本发明的精神和附加权利要求的范围。