專利名稱：綠化用混凝土制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于微生物和植物生長的綠化用混凝土制品。本發(fā)明特別涉及通過植入由碳纖維捆扎而成的碳纖維束而進(jìn)行了綠色生物相容處理的混凝土 制品，這些制品包括諸如用于水渠的U形砌塊，和用于河岸及海岸堤防的方形砌塊。
背景技術(shù)：
近年來，由于混凝土構(gòu)件建造的河堤、海防墻及類似物給出了一片人造的景觀，因而公眾要求用綠色生物覆蓋混凝土構(gòu)件的呼聲日益高漲。
另外，由于水生植物生長的天然河旁區(qū)域被堤防墻覆蓋，引起水草凈化作用減少，為河水污染提供了成因。
還有，當(dāng)河流被混凝土構(gòu)件直線、平整地形成的堤防覆蓋后，河流失去了變化的流動，諸如在天然河流中觀察到的水塘、水潭、淺灘等，其結(jié)果是在那里的環(huán)境不適于水生物生活的習(xí)慣。
為解決上述問題，已發(fā)展了具有對微生物和植物長有利的結(jié)構(gòu)的混凝土制品技術(shù)，例如示于圖9的第一種技術(shù)(日本實(shí)用新型公告NO.Hei-4-39862)，示于

圖10的第二種技術(shù)(日本公開專利NO.Sho-62-280425)，示于圖11的第三種技術(shù)(PCT/JP95/02008)等。
第一種技術(shù)提出了一種構(gòu)件，它是將具有活性碳性質(zhì)的含碳物體30埋入或混合在混凝土砌塊主體29中，并具有將多孔混凝土壁材料31與所述構(gòu)件結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
第二種技術(shù)涉及與綠色生物相容的方形構(gòu)件制作方法和方形構(gòu)件砌塊，其特征在于，用無紡纖維蒲包狀物體32將植物種子、土壤、保水物質(zhì)等混合成團(tuán)的材料34分層然后多層鋪設(shè)在方形構(gòu)件的配置砌塊33上，使其固化結(jié)合而成。
但是，這些技術(shù)要求預(yù)先將含碳物體30或混合團(tuán)34填放在混凝土制品中，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而不適于實(shí)際應(yīng)用。
根據(jù)上述，提出了制作能加速綠色生物生長的混凝土制品的第三種技術(shù)，這種技術(shù)是通過將碳纖維束4埋入在混凝土中，從而將碳纖維束整體地植入在混凝土砌塊的主體35中。應(yīng)用這種技術(shù)，不必要將植物種子填充或植入在混凝土制品中，因?yàn)榛铙w定居在碳纖維束4的本身上，綠色生物就能通過自然力量而實(shí)現(xiàn)生長，從而對水的凈化起作用。
但第三種技術(shù)具有下述問題首先，必須在碳纖維束4預(yù)先放置于框架中的狀態(tài)下將混凝土傾倒在框架中。因此可操作性很差。
其次，因?yàn)榻Y(jié)合是通過混凝土固化而形成的，因此碳纖維束4被植入后，很難將其拔出，而當(dāng)諸如以后安裝場所的環(huán)境有改變時，為符合這一改變，也不可能重新植入碳纖維束4，或調(diào)節(jié)植入的碳纖維束的數(shù)目。
第三，在必須對碳纖維束進(jìn)行替換時，替換工作應(yīng)在混凝土砌塊的組合中進(jìn)行，而這是不方便的。
在考慮現(xiàn)有技術(shù)的問題后，提出了本發(fā)明，其目的是提出一種綠化用混凝土制品，碳纖維束在其中的植入能簡單地進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下措施。
根據(jù)權(quán)利要求1，這里提出了一種綠化用混凝土制品，該制品包括植入在其主體外表面預(yù)定位置上的碳纖維束，這種制品是在種子發(fā)芽所必須的水量能充分供應(yīng)的環(huán)境中使用的。所述混凝土制品主體具有束植入孔，所述碳纖維束的端部被具有C形橫截面、在側(cè)面包含一個用于放入纖維束的開口的彈性制動件所夾緊，然后被插入和固定在束植入孔中。
由于C形截面的彈性制動件具有其側(cè)表面可調(diào)的孔寬度和可調(diào)的外徑，碳纖維束能從側(cè)面開口部分進(jìn)入而與位于中心的束夾緊部分相嚙合，而嚙合束的制動件能插入在束植入孔中。
根據(jù)權(quán)利要求2，這里披露了權(quán)利要求1提出的用作綠化裝置的混凝土制品，其中，在所述制動件中，外圓筒部分彈性嚙合束植入孔，內(nèi)圓筒部分是束夾緊部分，且內(nèi)、外圓筒部分是呈一體的制成的。
外圓筒部分由于彈性作用使制動件在壓力接觸下被固定在植入孔中。此外，內(nèi)圓筒部分在外圓筒和內(nèi)圓筒均變矩的方向上受壓，以便夾緊固定束。而內(nèi)、外圓筒之間的空隙則起水流流動路徑以漂浮束的作用。
根據(jù)權(quán)利要求3，這里披露了權(quán)利要求2提出的用作綠化裝置的混凝土制品，其中上述束植入孔成形成圓錐形形狀，并使其較小直徑的一側(cè)朝向碳纖維束露出的一側(cè)，制動件的外圓筒部分也成形成圓錐形形狀以符合束植入孔的要求，而與束植入孔周邊部分嚙合的塞洞口凸緣則成形在外圓筒部分的端部。
由于束植入孔和外圓筒部分都成形成圓錐形狀，當(dāng)制動件撞擊進(jìn)入植入孔時，塞洞口凸緣與孔的周邊部分嚙合，并用洞口塞將制動件固定至孔上。
根據(jù)權(quán)利要求4，這里披露了權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求提出的用作綠化裝置的混凝土制品，其中所述混凝土制品具有U形凹槽，在U形凹槽主體的側(cè)壁之內(nèi)設(shè)置有突出的擋板，用以使水在Z字方向左、右交替地流動，并在各塊擋板上設(shè)置束植入孔。
擋板起加強(qiáng)U形凹槽強(qiáng)度的作用，也充當(dāng)形成束植入孔的壁。此外，擋板伸入在水流中，使水流改變，并增加溶解在水流中的氧氣量。
根據(jù)權(quán)利要求5，這里披露了權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求提出的用作綠化裝置的混凝土制品，其中混凝土制品是方形鋪面的砌塊，它在方形砌塊主體的前面上具有伸出的豎直壁，而植入孔則設(shè)置在所述豎直壁上。
豎直壁充當(dāng)形成束植入孔的壁，并伸入水流中以改變流動，增加溶解在水流中的氧氣量。
根據(jù)權(quán)利要求5，這里披露了權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求提出的用作綠化裝置的混凝土制品，其中混凝土制品是方形砌塊，在方形砌塊主體的前面上設(shè)置有伸出的直立壁，而植入孔則設(shè)置在所述直立壁中。
直立壁充當(dāng)形成束植入孔的壁，并起著改變水流的作用以增加溶解在水流中的氧氣量。
附圖概述圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的綠化用混凝土制品(U形砌塊)的全貌；圖2是所述實(shí)施例在使用時的束植入孔部分的放大圖；圖3是作為本發(fā)明第一實(shí)施例組成部分的擋板部分的不同實(shí)施例圖，其中(A)是采用螺絲與混凝土制品主體結(jié)合的擋板，(B)是該擋板的修改實(shí)例，而(C)是成形在混凝土制品主體上的燕尾凹榫相嚙合的擋板；圖4是在本實(shí)施例中使用的制動件的透視圖；圖5(A)是所述制動件的第一修改方案的透視圖；(B)是其第二修改方案的透視圖，而(C)是其第三修改方案的透視圖；圖6是在此實(shí)施例中使用的碳纖維束的全貌；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的混凝土制品(方形砌塊)的透視圖；而圖8表示所述第二實(shí)施例的使用狀態(tài)。圖9是現(xiàn)有技術(shù)的第一實(shí)例，圖10是現(xiàn)有技術(shù)的第二實(shí)例，而圖11是現(xiàn)有技術(shù)的第三實(shí)例。
發(fā)明的最佳實(shí)施例說明以下我們將通過舉例，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施例加以說明。
首先，示于下述附圖的，作為本發(fā)明實(shí)施例的綠化用混凝土制品是在能滿足種子發(fā)芽所必須水量的環(huán)境中使用的混凝土制品，例如，用于建造水渠的U形砌塊，用于建造河堤或海堤的方形砌塊，等等，這些砌塊還經(jīng)過綠色生物相容處理。
這里，如在表示本發(fā)明第一實(shí)施例的綠化用混凝土制品透視圖1和表示所述實(shí)施例在使用中的束植入孔部分放大圖的圖2中所示，此實(shí)施例的混凝土制品包括U形豎直截面的混凝土砌塊主體1和擋板2，該擋板2從混凝土砌塊主體1的側(cè)壁內(nèi)側(cè)豎直地伸出。在各塊擋板2的豎直方向等距平行地設(shè)置有束植入孔3，而插入在這些束植入孔3中的制動件5則夾持住碳纖維束4。
此實(shí)施例的混凝土制品通常用作建造水渠的裝配件。
其次，擋板2從混凝土砌塊主體1的內(nèi)側(cè)壁和相對側(cè)壁交替地伸出。因此，在由設(shè)置有擋板2的混凝土砌塊主體1連結(jié)建成的水渠的水流10中，擋板2對水流X1不起障礙物作用(參見圖2)，因而水流X1直線前進(jìn)，而在砌塊主體1的側(cè)壁附近流動的，以圖2中箭頭X2、X3、X4表示的水流則受到擋板2的阻塞。由于這一原因，如圖2所示，水流改變，并在擋板周圍形成旋渦，或者當(dāng)流速很大時，水向四處飛濺，將空氣帶入水中，從而增加了水的溶解量。擋板2配置的數(shù)目及尺寸要根據(jù)水量及類似物的條件適當(dāng)?shù)丶右赃x擇。
圖3表示的是本發(fā)明第一實(shí)施例擋板部分的其它實(shí)例，其中(A)是采用螺絲止動，并與混凝土制品主體結(jié)合的擋板，(B)是一個修改的實(shí)例，而(C)是與成形在混凝土制品主體上的燕尾凹榫相嚙合的擋板。
與和主體1整體形成的擋板2不同，圖3中的擋板21至23是和主體1分開的。
擋板21預(yù)先設(shè)置有束植入孔3，而螺栓孔17則形成在與束植入孔3成直角的方向上。還有，在主體1側(cè)表面的內(nèi)側(cè)，與螺栓孔17對準(zhǔn)的位置上設(shè)置有埋入螺母18a。這樣，將螺栓16a插入至螺栓孔17，并擰入至埋入螺母18a，擋板21就與主體1結(jié)合成一體。
擋板22成形成L形形狀，在其一個面上形成有束植入孔3，而在另一個面上設(shè)置有螺栓孔17。在與螺栓孔17對準(zhǔn)的位置上，螺栓16b埋入在主體1側(cè)表面的內(nèi)側(cè)中。擋板22的螺栓孔17插在螺栓16b的露出部分上，而伸出部分則用螺母18b加以固定，由此擋板22就與主體1結(jié)合成一體。
擋板23具有裙板24和束植入孔3，該孔3形成于與主體1相對的一個端面上。擋板23是通過與預(yù)先形成在主體1的燕尾凹榫19的嚙合而與主體1形成一個工件的。
是在將擋板21至23中任一塊擋板與主體1相結(jié)合時，將制動件5和由所述制動件5夾持的碳纖維束4安裝至束植入孔3，還是在將擋板結(jié)合至主體1后，再安裝制動件5和由所述制動件5夾持的碳纖維4，這都要根據(jù)工作條件適當(dāng)加以選擇。
如圖2所示，束植入孔3成形圓錐形的形狀。主體1則放置成，使得束植入孔3的較大孔的一側(cè)位于上游側(cè)，而較小孔的一側(cè)位于下游側(cè)(參見圖2、圖3)。
此外，如圖2所示，在各個束植入孔3中，制動件5是通過將形成在制動件5的外圓筒部分12(參見圖4和圖5)的塞洞口凸緣8與擋板2的植入孔3的周邊部分相嚙合而插入固定的。換而言之，束植入孔3是按適于安裝所述制動件5的預(yù)定尺寸和形狀而制成的。
以下將參考圖4來說明制動件5a的結(jié)構(gòu)，圖4是用于此實(shí)施例中的制動件的完整透視圖。
制動件5a具有C形橫截面，成形成圓錐形狀，具有中空內(nèi)側(cè)。制動件5a包括一個外圓筒12a，其外徑大于植入孔3的孔徑，與束植入孔3處于加壓接觸下；一個開口7a，它直線地形成在外圓筒12a的側(cè)周邊表面上；一個內(nèi)圓筒6a，它是碳纖維束4的夾緊部分；和塞洞口凸緣8a，它突出地設(shè)置在外圓筒12a較小端端面14的周邊部分上。
在此制動件5a中，束植入孔3和外圓筒部分12a都是做成圓錐形狀的，且它們在A的方向(參見圖4)具有彈性，這樣，當(dāng)制動件5a從端面部分14的方向撞擊進(jìn)入植入孔3時，塞洞口凸緣8與植入孔3的周邊部分嚙合，并用粘膠加以固定。也即，制動件5a是在較大外圓筒12a的端面13相應(yīng)設(shè)置在上游側(cè)，而較小端面14相應(yīng)設(shè)置在下游側(cè)的狀態(tài)下插入至束植入孔3中的。
接著，將參考圖5(A)、5(B)和5(C)來說明制動件5a的修改實(shí)例的結(jié)構(gòu)。
在第一修改實(shí)例的制動件5b中，圓柱12b的部分側(cè)周邊表面成形成具有圓錐形的實(shí)心件，并沿徑向方向刻鑿以形成開口7b，內(nèi)圓柱6b則成形在中心部分。在具有較小口徑的端面14的周邊上成形有塞洞口凸緣8b。在此制動件5b中，與在制動件5a的情況相同，塞洞口凸緣8b是通過撞擊進(jìn)入植入孔3與植入孔3的周邊部分相嚙合，并用洞口塞加以固定的。
第二修改實(shí)例的制動件5c具有非圓錐形的外圓筒12c，而塞洞口凸緣8c則形成在雙端端面的周邊部分上。由于其它部分的構(gòu)造與上述制動件5a的相同，因而略去說明。在使用此制動件5c時，束植入孔3的孔徑稍小于制動件5c的孔徑，并做成設(shè)有錐度的圓筒形狀。在此修改實(shí)施例中，由于在任一端面上沒有口徑差別，因此能從任一方向上插入至束植入孔3中。
在第三修改實(shí)施例的制動件5d中，許多在豎直方向延伸的桿狀線性件36和許多成形于周邊方向的環(huán)狀線性件37組合成一個網(wǎng)絡(luò)以形成網(wǎng)狀外圓筒12d。所述外圓筒12d具有圓錐形狀，部分外圓筒12d沿徑向方向凹入以形成開口7d。還有，在外圓筒12d的上、下端部份成形有夾緊部分6d，它是由從環(huán)形線性件37沿徑向方向延伸的支承線性件38、整體形成的C形大曲線部分6d1、和與其相對的小曲線部分6d2、6d3構(gòu)成的。此夾緊部分6d將從開口部分7d處放入的碳纖維束4夾持住。在上、下端面處形成的小曲線部分6d2、6d3通過作為加強(qiáng)件的桿狀線性件38相互連接在一起。
由于除制動件5b之外的制動件5a、5c和5d的內(nèi)部具有空隙，這些空隙就形成水流X5(參見圖2)的通道，使X5流向露出在下游側(cè)的碳纖維束4。
這里，制動件5a、5b、5c和5d是由彈性的塑料制成的，因此在如圖4和5所示的箭頭A的方向作用力時，形成在外圓筒部分12的側(cè)周邊表面上的開口7就閉合。通過這一動作，制動件5的尺寸就小于束植入孔3的孔徑，制動件5就能插入至束植入孔3中。而插入至束植入孔3后，制動件5又變成放松狀態(tài)，由于其恢復(fù)力，外圓筒部分12的周邊部分與束植入孔3的內(nèi)周邊表面發(fā)生加壓接觸。此外，通過將設(shè)置在外圓筒12前、后周邊部分上的突出的塞洞口凸緣8阻塞在束植入孔3的周邊部分上，制動件5被放置在束植入孔3中，并固定住。
以下將參考表示在此實(shí)施例中應(yīng)用的碳纖維束全貌的圖6對其進(jìn)行說明。
碳纖維束4是由許多碳纖維9集合組成的。采用碳纖維作為束的材料，是因?yàn)樗隼w維柔軟、有彈性、并有優(yōu)異的吸附植物和微生物的性能。構(gòu)成碳纖維束4的碳纖維9的數(shù)目、長度、寬度等要根據(jù)混凝土砌塊的安裝條件，包括水的體積、流速等適當(dāng)?shù)丶右赃x擇。
碳纖維束4是一個端部呈編結(jié)狀態(tài)，通過將此部分打結(jié)，在這里形成了制動突起物11。如圖2所示，通過使制動件5的碳纖維束4與圓筒6a-6c或夾緊部6d(參見圖2、圖4)相嚙合，此制動突起物11起著將碳纖維束4鉤住在制動件5上的作用。也即，制動突起物11防止碳纖維束4被水流從制動件5中滑脫。
可應(yīng)用諸如鎖夾的夾緊件來替代制動突起物11，以防止碳纖維束的滑脫。接著，將碳纖維束4的端部分以制動突起物11為側(cè)邊從制動件5的開口(參見圖4、圖5)放入制動件5中，并用在制動件5中心形成的內(nèi)圓筒6a-6c或夾緊部分6d將其夾緊，使其與制動件5成為一個工件。
另一方面，碳纖維束沒有編結(jié)的那一端部分則從制動件5放置在下游側(cè)的端面(參見圖1、圖2)露出。由于流過中空制動件5a、5c、5d的水(參見圖2的X5)，和形成旋渦的水流(參見圖2的X4)及類似物的作用，碳纖維束4的露出部分強(qiáng)勁有力地有水中漂動，起著水草的作用。
其次，圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例提出的混凝土制品的完整透視圖。圖8則表示了所述實(shí)施例的使用狀態(tài)。
此實(shí)施例提出的方形砌塊是建造堤防墻用的混凝土制品，而堤防墻則通過在各個方向都平行地布置方形砌塊，并將其淹沒部分25埋入河岸或海岸中而形成，且所述制品裝有綠色植物生長器。
如圖7和8所示，本實(shí)施例具有顛倒放置的、近似為截斷金字塔形的埋入部分25，豎直的壁28從形成于埋入部分25上部的方形面部分26的頂表面27向上伸出。
在豎壁28上，平行地在左、右方向設(shè)置了束植入孔3，并在每個所述束植入孔3中，植入了被制動件5夾帶的碳纖維束4。豎直壁28伸入水中起改變水流并增加水中氧溶解量的作用。
通過使用這種方形砌塊，綠色生物可容易地植入在綿延的堤防墻上。
植入于方形砌塊上的碳纖維束4的數(shù)目可根據(jù)布局條件，諸如水的體積、水的流速等加以適當(dāng)調(diào)節(jié)。
工業(yè)可應(yīng)用性應(yīng)用此申請所披露發(fā)明的典型效果將說明如下由于這里采用的結(jié)構(gòu)不是將碳纖維束預(yù)先植入在混凝土制品中，并將它們固定成一個工件，而是以可自由拆卸的方法，將夾緊有碳纖維束的制動件安放在混凝土制品的束植入孔中，因此在下階段可容易地進(jìn)行再植入。其次，碳纖維束的替換工作可容易地進(jìn)行，因?yàn)樗恍枰诨炷疗鰤K組件中進(jìn)行。
其次，由于可能根據(jù)諸如水量、流速等環(huán)境條件合適地來選擇要植入的碳纖y維素的密度和種類，因此應(yīng)用范圍廣泛。
而且，由于擋板和豎直壁的存在，水流方向能改變或成Z字形，使得周圍水生物區(qū)域中的氧溶解量增加，從而加速了微生物和水生植物在碳纖維束上的定居。換言之，綠色生物在混凝土制品上的生長加速了。
因此，本發(fā)明適合于綠化用混凝土制品，因?yàn)樗鼈兛珊芸爝m應(yīng)諸如水量、流速、水質(zhì)、植入等安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件。
權(quán)利要求
1.一種綠化用混凝土制品，該制品在種子發(fā)芽所必須的水量能充分供應(yīng)的環(huán)境下使用，所述制品包括植入在其主體外表面預(yù)定位置上的碳纖維束，所述混凝土制品主體設(shè)置有束植入孔，所述碳纖維束的一個端部被具有C形橫截面、在側(cè)面包含一個用于放入纖維束的開口的彈性制動件所夾緊，并被插入并固定在所述束植入孔中。
2.如權(quán)利要求1所述的綠化用混凝土制品，其特征在于，所述制動件包括彈性地嚙合束植入孔的外圓筒部分和與所述外圓筒部分形成為一個工件的、作為束夾緊部分的內(nèi)圓筒部分。
3.如權(quán)利要求2的綠化用混凝土制品，其特征在于，上述束植入孔成形為圓錐形形狀，且其較小直徑的一端朝向碳纖維束露出的一側(cè)，所述制動件的外圓筒部分也成形為圓錐形形狀以便與束植入孔相符，并在外圓筒部分的端部形成與束植入孔周邊部分嚙合的塞洞口凸緣。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求的綠化用混凝土制品，其特征在于，所述混凝土制品具有U形凹槽，而在U形凹槽主體側(cè)壁之內(nèi)設(shè)置有突出的擋板，用以使水在Z字方向左、右交替地流動，并在各塊擋板上設(shè)置有束植入孔。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)權(quán)利要求的綠化用混凝土制品，其特征在于，所述混凝土制品是方形鋪面砌塊，一豎直壁在該方形砌塊主體的前面伸出，而束值入孔則設(shè)置在所述豎直壁上。
全文摘要
一種綠化用混凝土制品,其中碳纖維束植入在混凝土制品主體外表面的預(yù)定位置上,這種制品是在種子發(fā)芽所必須的水量能充分供應(yīng)的環(huán)境下使用的。所述混凝土制品主體具有束植入孔,所述碳纖維束的一端被具有C形橫截面、在側(cè)面包含一個放入纖維束用的開口的彈性制動件所夾緊,然后被插入和固定在束植入孔中。
文檔編號E02B3/14GK1200159SQ96192122
公開日1998年11月25日 申請日期1996年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者平野德彥 申請人:平野德彥