專利名稱：用于在混凝土中形成縫隙的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及在混凝土中形成縫隙。本發明尤其涉及在混凝土路面、混凝土板或混凝土道路中形成釋放應力的縫隙的方法和設備。
背景技術：
利用混凝土路面、板或道路的單次澆灌，按照一定的間隔設置接縫，，努力使接縫具有接縫，并因此適應在接縫每側隨后發生的混凝土收縮/膨脹。提供這樣的接縫的一種方法是在混凝土的暴露的上表面形成縫隙推進凹槽。這些凹槽能夠作為混凝土精整過程的一部分的工具或插入物成形在混凝土中，或者它們能夠在混凝土精整過程之后通過混凝土切削形成。這些凹槽提供了在混凝土路面、板或道路的使用期中使縫隙擴大的低強度線。提供這樣的接縫的另一種方法是在混凝土填筑過程中，澆鑄縫隙推進插入物。這些在混凝土填筑之前定位的縫隙推進插入物提供了低強度線沿著這些線，縫隙能夠購在混凝土路面、板或道路的使用期中擴大。縫隙推進插入物能夠在接縫中與縫隙推進凹槽共同使用。在這樣的情況下，雖然如果要求的話，插入物可以在凹槽的下部以及在凹槽的一側，但插入物通常在凹槽的下面，緊挨著凹槽。
單獨或相結合采用縫隙推進凹槽或插入物產生縫隙所需的時間取決于一系列變量，其中包括在混凝土路面、板或道路的下部與支撐路基之間產生的摩擦力，在該混凝土中的混凝土張力強度增加速率，周圍的溫度變化，混凝土的干燥收縮率等。某些縫隙推進凹槽和插入物從不產生縫隙。理論上，所有的單獨的或相結合的縫隙推進凹槽和插入物在混凝土路面、板或道路的結構完成之后立即產生縫隙。那么，由凹槽或插入物產生的每個縫隙將容納那些凹槽或插入物的每側的混凝土收縮/膨脹。
在實踐中，單獨的或相結合的縫隙推進凹槽和插入物在混凝土路面、板或道路的結構完成之后的變化的時期產生縫隙，并且有時不產生縫隙。當在變化的時期產生縫隙時，產生縫隙的縫隙推進凹槽和插入物首先必須容納混凝土的所有混凝土的收縮/膨脹，直到另一個縫隙推進凹槽或插入物產生縫隙。這導致帶有前面產生縫隙的縫隙推進凹槽或插入物的接縫比帶有后面產生縫隙的縫隙推進凹槽或插入物的接縫打開的更寬。由于在混凝土路面、板或道路的使用周期過程中通常性能很差，因此不希望出現具有打開過寬的裂開接縫。
由混凝土切削形成的縫隙推進凹槽通常被切得很深以努力促進裂開。這是昂貴的，并且該深的切口降低了裂開的接縫通過在裂開的接縫的每側上使用裂開的混凝土聚集的互鎖作用力在接縫上傳遞剪切負載的能力。
發明內容
本發明的一個目的是提供在混凝土制品中形成縫隙并且至少減小上面提及的缺點的方法。進一步的目的是提供用于在混凝土制品中形成縫隙的設備。
借助于參考在混凝土路面、板或道路中形成縫隙的例子描述本發明。可以理解，這種描述僅借助于示例給出，本發明的方法還可以用于其它目的。本發明的方法可以用于允許混凝土制品被切削成兩個或多個塊，并還可以用于除路面、板或道路外的混凝土制品中促進縫隙。
依據本發明的一個方面，提供了在具有在混凝土制品上表面成形的至少一個縫隙推進凹槽的混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述方法包括步驟為在所述表面上或上面并且在所述縫隙推進凹槽中或毗鄰處定位一工具，所述工具具有力施加部件；和使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品以促進在所述混凝土制品中沿著所述凹槽的縫隙的形成。
所述力施加部件適當地包括一細長部件。
在該部件長度小于凹槽的長度情況下，本發明的方法適當地包括逐漸地移動工具到凹槽的縱向不同位置并通過該部件在每個位置施加力到混凝土制品的步驟。
該部件可以是被容納在凹槽中的結構，在這種情況下，逐漸地移動工具到不同位置的步驟包括逐漸移動該部件以使得所說移動部件位于凹槽中或者被容納在凹槽中的步驟。
可選擇地，該部件可以定位于與凹槽毗鄰或者在凹槽之上以施加力到混凝土制品上。
適當地，混凝土制品在其上表面內具有通常被布置成格的多個縫隙推進凹槽，并且，該方法包括使得力施加部件施加力到混凝土制品上以促進在混凝土制品中沿著格中的凹槽的多個縫隙的形成的步驟。
依據本發明的另一個方面，提供了在具有在混凝土制品中澆鑄的至少一個縫隙推進插入物的混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述方法包括步驟為定位在混凝土制品的表面上或上面具有力施加部件的工具，因此所述部件位于與插入物毗鄰處或在插入物上面，和使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品以促進在所述混凝土制品中沿著所述插入物的縫隙的形成。
所述力施加部件按照適當的方式包括一細長的部件。
在該力施加部件長度小于插入物長度情況下，本發明的方法適當地包括逐漸地移動工具到插入物的縱向的不同位置，并通過該部件在每個位置施加力到混凝土制品的步驟。
混凝土制品按照適當的方式通常成格設置多個縫隙推進插入物，并且，該方法包括使得力施加部件施加力或多個力到混凝土制品以促進在混凝土制品中沿著格中的插入物的多個縫隙的形成的步驟。
依據本發明的再一個方面，提供了在具有在混凝土制品上表面形成的至少一個縫隙推進凹槽和在混凝土制品中澆鑄的至少一個縫隙推進插入物的混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述縫隙推進插入物與所述至少一個凹槽基本上對齊，所述方法包括步驟為
定位一工具，它具有在混凝土制品的表面上或上面具有力施加部件，以使得所述部件與凹槽和插入物毗鄰處或在凹槽和插入物的上面；并且使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品以促進在所述混凝土制品中沿著所述插入物和與對齊的凹槽之間的縫隙的形成。
雖然該插入物可以按照適當的方式定位在緊挨著凹槽的下面，但該插入物可以定位到凹槽的下面并且在凹槽的一側。
在該部件長度小于凹槽和/或插入物的長度的情況下，本發明的方法適當地包括沿著凹槽和/或插入物逐漸地移動工具到不同位置，并通過該部件在每個位置施加力到混凝土制品的步驟。
該部件可以是被容納在凹槽中的結構，在這種情況下，逐漸地移動工具到不同位置的步驟包括逐漸移動該部件，以使得該部件位于凹槽中或者被容納在凹槽中的步驟。
可選擇地，該部件可以被定位于與凹槽毗鄰或者在凹槽之上以施加力到混凝土制品上。
混凝土制品可以具有在其上表面內成形的縫隙推進凹槽的格子，以及在混凝土制品中澆鑄的縫隙推進插入物的格子，在凹槽的格子中的相應的縫隙推進凹槽與在插入物凹槽格子的相應的縫隙推進插入物基本上對齊。在這方面，本發明的方法包括使得力施加部件施加力或多個力到混凝土制品以促進在混凝土制品中沿著格子中的插入物和在插入物和基本對齊的凹槽之間的多個縫隙的形成的步驟。
在上述方法中使用的力施加部件可以包括細長的平的接觸表面。可選擇地，該部件可以包括細長的邊緣或刀片類部件，以使得該部件為墊片的形式。在沖擊部件包括平的接觸表面情況下，該表面適當地設置有橡膠帶或其它彈性的或減振材料以適應板表面內的不規則性并保護混凝土表面。在該部件為墊片或刀片的形式情況下，可以將它定位在凹槽中或與凹槽毗鄰。
混凝土制品可以包括帶有例如加固纖維、加固網或加固桿的加固物的混凝土路面、板或道路。可選擇地，混凝土制品可以包括不帶加固物的混凝土路面、板或道路。
在上面方法中使用的工具適當地包括沖擊工具，在這種情況下，力施加部件包括用于施加沖擊力到混凝土制品的沖擊施加部件。在可選擇的布置中，該工具可以包括振動工具，在這種情況下，力施加部件可以包括用于施加振動力到混凝土制品的部件。
施加沖擊力到混凝土制品可以包括對著該制品放置沖擊部件，并且然后施加沖擊力到沖擊部件，例如通過用錘子或其它適合于這種目的的裝置敲打沖擊部件。在另一個方面，可以對著該制品直接撞擊沖擊部件。
機械的、氣壓的或液壓的驅動器可以與沖擊部件相聯，并使之運轉以施加沖擊力到沖擊部件或者使得沖擊部件撞擊混凝土制品。該驅動器可以包括沖擊部件升降裝置，對著制品升起和落下沖擊部件。該驅動可以包括重物提升裝置以及重物下降裝置，分別用于升起重物和落下重物到沖擊部件上的裝置。可選擇地，該驅動器可以連接到沖擊部件以使得沖擊力通過沖擊部件被施加到該制品。
振動工具可以包括施加振動力到混凝土制品的機械振動器。
可以使用多個沖擊工具或沖擊部件，并且如果在混凝土制品中使用，將它們定位基本上毗鄰凹槽或插入物的位置，并且可以設置有沖擊施加裝置，使得沖擊力施加到每個沖擊部件例如通過用錘子或其它適合于這種目的的裝置擊打沖擊部件，或提供通過對著制品擊打沖擊部件，以促進沿著凹槽和/或插入物的縫隙的形成。可以使得沖擊部件同步地施加沖擊力到混凝土制品，例如通過對著制品同步地敲打沖擊部件。可選擇地，可以使得沖擊部件連續地或在不同時刻施加沖擊力。例如，沖擊部件可以依次地敲打該制品。
類似地，可以提供同步地或連續地施加振動力到混凝土制品的多個振動器。
在混凝土制品設置有縫隙推進凹槽情況下，在混凝土制品中的凹槽可以是在混凝土精整過程中在制品中成形的凹槽，例如通過使用細長的鑄模部件，該鑄模部件可以是在混凝土硬化或制備之后可以從混凝土上表面移出的，或者是在混凝土的精整表面內鑄造的細長的鑄模部件。可選擇地，凹槽可以在混凝土精整過程之后在混凝土中切出。
在混凝土制品設置有插入物或多個插入物的情況下，在混凝土制品中的插入物或多個插入物可以在混凝土填筑的過程中鑄造在制品中。插入物可以具有任何適合的形狀或尺寸。優選地，插入物是“T”形并如果使用的話，將其沿反向方向布置在凹槽下面，這樣“T”的底座邊緣位于地面或底座平面上，并且“T”的腿是直立的。在混凝土填筑之前定位的縫隙推進插入物提供縫隙能夠蔓延的低強度線。
插入物通常被彼此成直角排列，并可以使形成的交叉插入物能夠互鎖。為此，最下面的插入物的腿在其中設置有狹槽以容納最上面的插入物的腿，并且最上面的插入物的底座邊緣設置有狹槽以容納最下面的插入物的腿。
可選擇地或附加地，可以設置有連接件到互相連接的彼此在直角處延伸的插入物。連接件可以包括四個翼，每個翼在直角處延伸到相毗鄰的翼，連接件還可以包括適當地與每個翼連接以將插入物的底座邊緣限制到翼的限制裝置。
在另一個方面中，本發明提供了在設置有至少一個縫隙推進凹槽和/或至少一個縫隙推進插入物的混凝土制品中形成至少一個縫隙的設備，所述設備包括底盤以及工具運行裝置，所述底盤支撐具有力施加部件的工具，所述工具運行裝置用于使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著縫隙推進凹槽和/或沿著縫隙推進插入物的至少一個縫隙的形成。
優選地，底盤包括可移動的底盤，它可以移動以移動工具到混凝土制品上或上面的不同位置。可以通過至少一對可轉向的輪子支撐底盤以確保底盤轉向到混凝土制品上的不同位置。在特別優選的形式中，可以通過兩對適當地安排在底盤的相對末端的可轉向的輪子支撐底盤。可轉向的輪子可以適當地允許底盤橫向移動，以使得該工具能夠重新定位到混凝土制品中預先成形的縫隙的一側。因此，在混凝土制品設置有一格子縫隙推進凹槽的情況下，底盤可以從對準一個縫隙推進凹槽的位置移動到該一個縫隙推進凹槽的一側上的位置，以與下一個縫隙推進凹槽對準。類似地，在混凝土制品設置有一格子縫隙推進插入物的情況下，底盤可以從對準一個縫隙推進插入物的位置移動到在該一個縫隙推進插入物的一側上的位置，在該位置上，底盤對準下一個縫隙推進插入物。底盤同樣可以從對準一個縫隙推進插入物或凹槽的位置轉向到對準垂直延長的縫隙推進凹槽或插入物的位置。
優選地，該工具包括具有接觸部件的沖擊工具，該沖擊工具包括用于施加力到混凝土制品的力施加部件。接觸部件適當地包括接觸梁和提供施加沖擊力到該接觸梁的力施加裝置。接觸梁被適當地支撐用于在以下位置間移動第一位置是所述接觸梁升起到所述混凝土制品的表面的上面的位置，第二位置是其與所述混凝土制品的表面接觸的位置。接觸梁適當地沿底盤的縱向延伸。雖然接觸梁可以適當地布置在底盤的中央，但可選擇地沿底盤的橫向可調整接觸梁以準確地定位。在可選擇的結構中，接觸梁可以沿底盤的橫向延伸，例如與底盤的縱向軸線垂直。
優選地，底盤支撐導向裝置用于在第一和第二位置之間導向接觸梁。導向裝置適當地導向接觸梁以用于基本平行的移動。導向裝置可適當地包括間隔開的導向件，所述導向件布置在底盤相對末端，在此接觸梁沿底盤的縱向延伸。升起和降低裝置適當地與每個導向裝置相聯用于升起和降低接觸梁。升起和降低裝置適當地包括水錘泵。
施加沖擊力到接觸梁的沖擊施加裝置可適當地包括沖擊梁，該沖擊梁可適當地包括在接觸梁上面的加重部件。還可適當地設置提升裝置用于升起在接觸梁上方的沖擊梁。還可適當地設置釋放裝置用于從升起的位置釋放沖擊梁，以允許沖擊梁在重力的作用下朝著接觸梁下降以沖擊接觸梁。沖擊梁可適當地包括與接觸梁基本平行延伸的細長梁。還可適當地設置細長梁導向裝置在細長沖擊梁的相對末端，與導向裝置協同導向細長沖擊梁朝向或者背離接觸梁。這樣的裝置適當地包括設在細長沖擊梁的相對末端的滾輪。還可設置緩沖裝置，以緩沖沖擊梁和接觸梁之間的沖擊力。緩沖裝置可以包括由緩沖材料形成的多個緩沖部件或緩沖器。
升起沖擊梁的提升裝置可適當地包括可垂直延伸部件，并且用于釋放沖擊梁的釋放裝置可適當地包括可釋閂鎖裝置用于可釋放地鎖住沖擊梁到可垂直延伸部件。因此，當所述閂鎖裝置釋放時，沖擊梁會朝著接觸梁下落。
接觸梁適當地包括接觸部件用于與混凝土制品或板的表面接觸。接觸部件可以包括平面部件。該平面部件可以設置有緩沖材料條，如橡膠。可選擇地，接觸部件可以包括細長的直線的尖銳的或類似刀刃的刀片類部件。
在所述工具包括振動工具的情況下，它可以是上面描述的沖擊工具(除去沖擊梁)的類似結構。振動工具可以包括如上所述的接觸梁，以及裝配在該接觸梁上的振動器。
通常，移動底盤在遠距離的控制下在混凝土路面、板或道路上移動。移動底盤同樣可以自動導向，例如通過激光導向系統以確保準確定位用于縫隙的形成的設備。激光導向系統可以包括用于建立從插入物排或凹槽行偏離并且與之平行的激光平面的激光平面產生裝置，以及在設備上與設備的縱向軸線對齊的激光接收器。
現在參考附圖，
了本發明的優選具體實施例，其中圖1是依據本發明的其中形成了縫隙的混凝土板的透視幻影圖，圖2是圖1中混凝土板沿著線A-A的截面圖，顯示了用于在混凝土板中形成縫隙的不同的力施加部件；圖3是圖1中的區域B的放大的透視圖，顯示了在混凝土板中使用的縫隙推進插入物的互相連接；圖4說明了圖3所示的縫隙推進插入物的放大的剖面圖；圖5說明了用于連接垂直排列的縫隙推進插入物的在虛線輪廓中顯示的連接裝置的平面圖；圖6是圖5中沿線C-C的剖面圖；圖7說明了圖1的區域D中的縫隙推進插入物之間的可選擇的連接；圖8是表示以圖7中所示的方式連接縫隙推進插入物的方式的分解視圖；圖9說明了用于在混凝土板中形成縫隙的移動的沖擊施加裝置的示意性的側視圖；圖10是圖9所示的設備的平面圖，其中拆除了設備的沖擊梁；圖11和12是圖9所示的設備的前視圖和后視圖；圖13是圖9所示的沖擊施加設備的詳細側視圖，其中沖擊梁在上升的位置；圖14是圖9所示的設備的另一個側視圖，其中沖擊梁在下降位置；圖15是沖擊施加裝置的沖擊梁的上升和釋放機構的剖開的剖面圖；圖16是在設備中使用的接觸梁的可選擇形式的剖面圖；圖17是在本發明的方法中使用的可選擇的縫隙成形設備的側視圖；圖18是示意性地說明了設備在板上的操作的平面圖；圖19說明了設備可以在板上被自動導向的方式。
具體實施例方式
參考這些附圖，并首先參考圖1和2，說明了依據本發明的其中形成一系列縫隙11的混凝土板10，對應于位于板10中的直線縫隙推進插入物12的成直角的陣列的縫隙11，并且該縫隙推進插入物12在板10的構造過程中被安裝在板10內部。為了這個目的，板10在其上被構造的底表面13是水平的，并且被安裝在表面12上的縫隙推進插入物12的陣列通常在位于表面13上的塑料薄膜上。
如圖3和4中更加清晰的顯示的縫隙推進插入物12處于T形結構的具體實施例中，并且包括平的底座邊緣14和中央直立邊緣或腿15。為了板10的構造，提供一系列縫隙推進插入物12，它們的底座邊緣14固定在底表面13(或薄膜)上。縫隙推進插入物12被這樣布置，以使得基本平行的間隔開的縫隙推進插入物12的第一組16被布置成基本上成直角地延伸到基本上平行的間隔開的縫隙插入物12的第二組17。在縫隙推進插入物的每組16和17之間的相交的點處，提供多個連接件18以將縫隙推進插入物12保持在穩定的姿態或者如下面進一步描述的保持縫隙推進插入物12的彼此互鎖。
如圖3和5中所示的連接件18在平面圖中基本上是十字形結構，并包括四個臂19，每一個都被布置成與毗鄰的臂19成直角。連接件18與沿著每個臂19的相應的邊緣布置的舌狀物20基本平面分開。用圖6所示的方式，舌狀物20從連接件18的主平面移動，以使得縫隙推進插入物12的底座邊緣14能夠放在連接件18的平面的臂19上并位于舌狀物20下部。如12′所指示的一個縫隙推進插入物可以連續地延長到連接件18的相對的側面，而另外的縫隙推進插入物12成直角地延長到縫隙推進插入物12′，被支撐在連接件18的相對臂19上并在連接件18處終止，沒有縫隙推進插入物12′。相對的縫隙推進插入物12同樣也通過在對應的相對的臂19上提供的舌狀物20定位。舌狀物20可以施加彈性支持力到縫隙推進插入物12(和12′)以將他們牢固地定位。
連接件18可以在最初設立插入物12的格子過程中，借助于穿過連接件18的中央孔21被驅動到測量樁中的緊固件定位。縫隙推進插入物12和12′同樣可以通過被驅動穿過插入物12和12′的底座邊緣14的緊固件可靠地緊固到連接件18。替代連續的插入物的縫隙推進插入物12′同樣也可以被撕裂到一對對齊的在連接件18處終止的插入物12中。插入物12同樣也可以通過其它不在連接件18下部延伸的連接設備緊固到連接件18，并成為下面的底表面13(或者是被支撐在表面13上的薄膜)。
在圖1的區域D所顯示的和圖7及圖8中所說明的用于連接交叉插入物12的可選擇的布置中，直立的邊緣15設置有一系列相等間隔的縫22，縫22成直角地延長到底座邊緣14，并且具有比直立的邊緣15的厚度略大的寬度。用于另一組插入物12的插入物12在直角處具有成形在它們底座邊緣14的一些列相等間隔的縫23，縫23同樣具有比直立的邊緣15的厚度略大的寬度并在直角處延伸到直立的邊緣15。因此，被布置在其它插入物12之上并在直角處延伸到其它插入物12的一個插入物12可以以圖7中所示的方式與其它插入物12互鎖，其中下面的插入物12的直立邊緣15容納在上面的插入物12的縫23中，并且下面的插入12的縫22容納上面的插入物12的直立邊緣15。
在縫隙推進插入物12的矩形陣列或格子被建立在表面13之后，任意結構的加固網或桿可以放置在插入物12的上面，加固網或桿通常被支撐在常規的托架上。可選擇地，混凝土板10可以不使用加固構成，或者混凝土可以用纖維加固。然后進行混凝土澆灌，以使得所用的插入物12和連接件18以及加固網、桿或纖維嵌入到成形的板10中。
在合適的固化時間后，通常在混凝土澆灌之后的最多168小時但最多可能在28天，沖擊工具24放置在板10的上部表面25之上或上面，工具24包括細長的直線沖擊施加部件或墊板26。部件26與陣列或格子的插入物12的縫隙推進插入物12縱向對齊并基本上在其正上方。然后，工具24被驅動以使得或允許沖擊部件26施加沖擊到混凝土板10的上部表面25。該沖擊將在板10中基本上沿著沖擊的線產生縫隙11，從縫隙推進插入物12延伸，如圖2中更加容易看到的。縫隙11通常將傳播超過沖擊部件16的相對末端一小段距離。為了建立用于板12的全部寬度的縫隙，沖擊工具24被重新定位以放置沖擊部件26到與以前產生的縫隙11對齊的位置，如圖1中虛線輪廓所示，并且，工具24再次被驅動以形成通過板10的的另一個縫隙。跨過板10的寬度重復這個過程，以使得基本上連續的縫隙11被建立在板10的整個寬度，并從縫隙推進插入物或多個插入物12延伸。然后，沖擊工具24被重新定位以使得沖擊工具24與下一行橫向定位的插入物12對齊，并再一次重復沖擊施加過程。
為了制造在直角處延長到先前成形的縫隙11的縫隙，工具24再一次被重新定位到例如圖1中虛線輪廓所顯示的位置E，并且該過程重復以產生與另一個縫隙對的推進插入物12或多個另外的縫隙推進插入物12。因此，在沖擊施加過程之后，板10設置有在直角處延伸到彼此的并與各自的在板10中的縫隙推進插入物12對齊的兩組基本上連續的縫隙11。
在圖1和2中示意性地說明的工具24具有沖擊施加部件26，沖擊施加部件26具有用作工具24的接觸表面的平坦的下表面27，表面27比縫隙11的寬度充分的寬。板10可以在使用工具24之前設有與縫隙推進插入物12對齊的凹槽28，凹槽28通過鋸的切削而在板10中形成，或者被澆鑄到板10中而形成(參見圖2)。凹槽28為縫隙11的擴展提供線路，凹槽28確定縫隙11的“清晰的”上部邊緣。
在可選擇地布置中，工具24可以包括墊板類型的刀片29，如圖2所示的，當刀片動作時，刀片對著板表面25提供狹窄的沖擊線路。刀片29可以與開槽的板共同使用，刀片29的寬度可以使其能夠定位在凹槽28中。現在參考圖9到12，說明了用于施加沖擊到混凝土板10的表面25以在板中形成縫隙11的依據上面描述的方法的設備30。設備30是自供電設備，并且包括通過一對前輪32和一對后輪33支撐的移動的底盤31，輪子33是可轉向的輪子并且裝配在底盤31的34處用于繞著基本垂直的軸線的樞軸旋轉運動，以確保設備30在混凝土板10上面被驅動和在混凝土板10上來回轉動。在底盤31上，可轉向的輪子33上面設置后平臺35，并且后平臺35支撐包括連接到液壓泵以供給液壓流體到包括內燃機并且通常是設備30的多個液壓部件的柴油機的動力源36(圖9中虛線輪廓所顯示的)。液壓部件包括連接到輪子32以在相對的方向驅動設備30的液壓電動機37。動力源同樣能夠供給液壓流體到液壓直線驅動器38(圖11中虛線框所顯示的)用于繞垂直的軸線旋轉可轉向的輪子33以驅動設備30。
在平臺35的前方被支撐在底盤31上的是沖擊頭組件39。組件39包括一對橫向隔開的豎直的前導向裝置40和相對應的一對與設備30的中心線對齊的后導向裝置41。導向裝置40和41在它們的底部邊緣處剛性地固定到底盤31，但可以裝配到一個滑道(未示出)上，滑道被布置成可以沿底盤31的橫向滑動運動。
細長的接觸梁42在導向裝置40和41之間延伸，并包括分別位于導向裝置對40和41之間的相對的末端43。導向裝置40和41在它們的內側設置有相對的細長的摩擦條44，末端43在該摩擦條之間導向。水錘泵或執行機構45(如圖12所示)設置在每對導向裝置40和41之間，并具有與梁42的相對的末端43連接的活塞桿，和通過銷子46連接到對應的導向裝置對41和42的氣缸。執行機構45的同時延伸和縮回將分別導致接觸梁42的下降和升起。接觸梁42包括狹窄的接觸部件47，部件47具有位于基本水平的平面上的基本平面的下表面48。例如橡膠帶的彈性材料帶49粘貼或者用其它方法固定到表面48，以防止破壞由接觸部件47成形在板10中的縫隙11附近的板10的混凝土。這樣做還附加地適應混凝土板10的表面25的不規則形狀。
中央垂直導向裝置50在相對的前和后導向裝置40和41之間裝配到接觸梁42，并從這里向上延伸，導向裝置50適于引導沖擊梁51的運動，導向裝置50穿過設置在沖擊梁51中央的孔52。一對水平軸向的滾輪53設置在沖擊梁51的相對的端點，并分別位于前和后導向裝置40和41之間。沖擊梁51因此保持在與接觸梁42的縱向對齊。沖擊梁51用合適的重量配重，并當從圖9所示的升起位置釋放時，沖擊梁將在重力的作用下下降以撞擊接觸梁42。如下面進一步描述的導向裝置50包括將沖擊梁51升起到可以被釋放以朝著接觸梁42下落的位置的裝置。
動力源36以及相關的電力的和液壓的控制器包括在平臺35上的外罩54中(參看圖9)，并且由通過電纜56連接到外罩54中的控制器的遠程控制單元55控制設備30。可選擇地，遠程控制單元55包括通過無線通訊與控制器通訊的無線遙控單元。控制單元55能夠控制液壓流體到用于驅動輪子32的驅動電機37的作用以控制設備30的向前和向后運動，控制到操作執行機構38的作用以控制裝置30的轉向，控制到舉升執行機構45的作用以控制接觸梁42的位置，和控制沖擊梁51的升起、降低和釋放。
在運行中，設備30在板10上的遠程控制單元55的控制下被驅動，以使得設備30的中央縱向軸與在板10中先前安裝的縫隙推進插入物12對齊。執行機構45然后被激勵以降低接觸梁42，并因此接觸部件47與板10的上表面25接觸。通常，沖擊梁51在開始時靜止在接觸梁42上并且隨接觸梁42下降。在接觸梁42固定在混凝土表面25上之后，升起沖擊梁51到由施加到接觸梁42的沖擊力確定的位置。然后，釋放沖擊梁51以在重力的作用下下降并且撞擊接觸梁42的上側。這種沖擊通過接觸梁47傳送到混凝土板10的表面25，并使得縫隙11以上面描述的方式在板10中產生，其中先前安裝插入物12可以保證縫隙11在插入物12的縱向方向并穿過板10擴展。
然后，側面執行機構45可以升起以升起接觸梁42和現在位于接觸梁42的上側的沖擊梁51。然后，通過施加驅動到驅動輪32縱向推進設備30，并且然后重復上面所述的過程，產生與前面產生的縫隙11對齊并且連接前面產生的縫隙11的另一個縫隙11。在板10上重復這個過程。在板10的相對的側，設備30重新定位，與毗鄰的縫隙推進插入物120或者毗鄰行的插入物12對齊，并且在板10的寬度上重復該過程，以產生跨過板10延伸的下一個插入物。一連串縫隙11因此在板10上產生，并且設備30重新定位，重復上面描述的過程以在板10中需要的和由縫隙推進插入物12確定的地方形成另外的縫隙11。
現在參照圖13到15，進一步說明了圖9到12的沖擊施加裝置30的更多的細節，沖擊梁51分別位于圖13和14中的升起和降低位置。用于沖擊梁51的導向裝置50包括提升和釋放沖擊梁51的裝置，并且包括剛性連接到接觸梁42以從接觸梁42的中央部分垂直向上延伸的第一中空圓筒形的細長的內部部分57，和能夠伸縮地容納第一部分57的第二中空圓筒形的外部部分58。導向裝置50的第二部分58在其較低的末端穿過沖擊梁51延伸到孔52中，并在這個位置剛性地固定到沖擊梁51，例如通過焊接或鉚接到梁51。部分58位于梁51的縱向中心位置，以對齊內部部分57。適于升起沖擊梁51的水錘泵59同軸地布置在可伸縮地嚙合的部分57和58中。水錘泵59包括氣缸60，氣缸60位于第一內部部分57內，通過沿內部部分57的橫向并且穿過內部部分57延伸的十字銷在氣缸60下端固定氣缸60。水錘泵59的活塞桿62從氣缸60延伸，并穿過可釋放的閂鎖組件63固定到外部套筒部分58，該閂鎖組件63適于與固定到或成形在套筒部分58的上端處的環形向內指向的邊緣64共同作用。
閂鎖組件63包括被固定到活塞桿62的上端的主圓柱形閂鎖主體65，閂鎖主體65的直徑小于邊緣64的內徑，以能夠延伸到套筒部分58的上端并且超過邊緣64。多個閂鎖銷66(通常三個)裝配在閂鎖主體65內，對于閂鎖主體65進行支撐以使閂鎖主體65在它們部分伸出主體65的位置和基本縮回到主體65內部的位置之間可以徑向移動。液壓閂鎖水錘泵67裝配到閂鎖主體65以相對于活塞桿62軸向延伸。閂鎖水錘泵67的活塞桿68通過連接69連接到閂鎖銷66，以便當水錘泵在相對的方向激勵時，閂鎖銷66可以向主體65外推動或者縮回到主體65內。
當閂鎖主體65隨著延伸的閂鎖銷66定位在套筒部分58的末端內部時，閂鎖銷將定位在環形邊緣64的下部，如圖15中所示，以使得當水錘泵59的活塞桿62延伸時，套筒部分58以及連接的沖擊梁51隨著門鎖主體65一起提升。
一系列重物70可以用螺栓71固定到沖擊梁51的相對的側面。重物70可以依靠施加到工具的沖擊固定到梁51或從梁51移出。不使用的重物70可以簡單地固定到設備30的底盤31。
同樣并入接觸部件47的接觸梁42具有較高的基本水平的平板72，沖擊梁51可以作用在平板上。平板72的上部表面可以帶有一系列間隔開的至少部分由例如聚丙烯的彈性的或者緩沖材料成形成的減振器73，減振器73處于梁51移動的路徑上以緩沖梁51的沖擊。
在使用中，如果閂鎖主體65沒有定位到套筒部分58的上端，在遠程控制單元55的控制下，閂鎖主體65(帶著它的已縮回的閂鎖銷66)由水錘泵59移動到套筒部分58的末端所在的位置，在此之后驅動閂鎖水錘泵67，以使閂鎖銷66延伸到邊緣64的下側。水錘泵59然后被激勵以延伸活塞桿62，并由于在閂鎖銷66和邊緣64之間的配合動作，套筒部分58和固定的沖擊梁51將升起到例如圖13和15的位置。
當沖擊施加到混凝土板10時，閂鎖水錘泵67被激勵以縮回銷66。然后移動銷66，距邊緣64的間隙可以從套筒部分58斷開活塞桿62。套筒部分58及其連接的梁51然后將釋放以在重力的作用下沖擊接觸桿42(或減振器73)，如圖14中所示。該沖擊將通過接觸部件47傳遞以在混凝土板10中產生縫隙11。設備30然后可以移動到混凝土板10的另一個部分，用上面描述的方法在所需要的地方產生另一個縫隙11。
接觸部件47可以具有所描述的平的下表面48，或者可以是墊板或者刀片29的形式，例如圖2中所示的結構。
在圖16中所示的可選擇的布置中，部件48可以包括平的表面48和帶49的組合，帶49由橡膠或者其它彈性材料組成、帶49的寬度小于表面48的寬度并且帶49位于平的表面48的中央。圖17說明了使用本發明的方法的可選擇的設備74，設備74在結構上類似圖13和14的設備，并且具有帶有接觸部件47的用于與混凝土表面接觸的接觸梁42，和與設備30類似的支撐底盤和操縱布置。如上所述，提供如前的液壓水錘泵或者執行機構45用于升起或者降低接觸梁42。然而在這種情況下，由裝配在接觸梁42的上面的機械的(或流體驅動的)振動器75產生振動力。因此，當接觸梁42降低以使得接觸部件47接觸混凝土表面25時，如圖17中所示，振動器75被激勵以使得振動力通過部件47施加到表面25，使縫隙11在混凝土板10中沿著板表面25中的插入物12和/或凹槽28的方向擴展。
圖18說明了沖擊施加設備30(或74)在板10上形成縫隙11的格子的典型的移動。在這種情況下，設備30具有能夠180度旋轉的前和后輪32和33。這樣一來就允許設備30從圖18中的位置X向前驅動到位置Y，以在板10上形成縫隙11的第一條線，此種情況下，輪22和23對齊設備的縱向軸線。在位置Y，輪32和33旋轉90度，以確保設備30能橫向驅動到位置Z，此處，輪32和33能夠再次轉回90度以形成縫隙11的第二條線。設備30然后繼續在板10上移動，以形成縫隙11的格子。
為了在縫隙推進凹槽28和/插入物12上更快更準確地對齊設備30，并且因此更準確地在板10中產生縫隙11，可以使用圖19中顯示的激光導向系統76，以導向設備30在板10上的移動。為了這種目的，設備30在一個側面上設置有向前和向后垂直偏移的激光接收器77，并使用測量結束，建立激光梁發射器78以建立圖19中顯示的跨過板10延伸的垂直激光平面79，平面79從一排插入物12偏移但平行于這排插入物。然后可以將設備30設定在自動模式，以使得當接收器77對齊激光平面79時，設備30將跟隨平面79跨過板10。控制器將使得設備30不斷地移動并且進一步使設備30得到激勵以在與插入物12垂直對齊的位置形成縫隙11的線。在板10的相對的側面，激光發射器78重新定位以產生縫隙11的毗鄰的線，并且類似地重復這個過程以在板10中形成縫隙11的其余的格子。
雖然已經描述了縫隙成型設備30和74的具體實施例，但很明顯，縫隙形成設備可以有大量的不同結構。例如，接觸梁42可以橫向延伸到設備的運動方向，如圖8中虛線框所示。類似地，雖然在具體實施例中縫隙推進插入物12顯示為T形結構，但縫隙推進插入物12可以是任意適于在混凝土制品中促進縫隙的形成的結構。
采用貫穿說明書及權利要求書中使用的詞語“包括”或者“包含”或者它的派生詞是為了規定出現的所涉及的特征、整體性以及部件，但并不排除存在或者增加一個或更多其它特征、整體性、部件或者它們的組。
雖然上面是借助于本發明的說明性的具體實施例給出的，本領域技術人員可以理解的所有上述內容的變化和修改都應落入作為在這里附加的權利要求中定義的本發明的寬的范圍和界限內。
權利要求
1.一種在混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述混凝土制品有形成在混凝土上表面的至少一個縫隙推進凹槽，所述方法包括以下步驟在所述表面上或上面并且在所述縫隙推進凹槽中或與所述凹槽毗鄰處定位一工具，所述工具具有力施加部件；和使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述凹槽的縫隙的形成。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述力施加部件包括一細長部件。
3.如權利要求2所述的方法，其中，沖擊部件的長度小于凹槽的長度，并且，其中所述方法包括以下步驟逐漸移動沖擊工具到所述凹槽的不同縱向位置，并通過所述力施加部件在每個位置施加沖擊力到所述混凝土制品。
4.如權利要求1到3中任意一個所述的方法，其中，所述部件有可容納在所述凹槽中的結構，并且，其中逐漸移動所述工具的步驟包括移動所述部件到不同位置以在凹槽中定位的步驟。
5.如權利要求1到3中任意一個所述的方法，其中，所述部件定位在毗鄰所述凹槽或在所述凹槽上面以施加力到所述混凝土制品。
6.如權利要求1到5中任意一個所述的方法，其中，所述混凝土制品在其上表面具有多個縫隙推進凹槽排列成格，并且，其中所述方法包括以下步驟使得所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述格中的所述凹槽的多個縫隙的形成。
7.一種在混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述混凝土制品具有至少一個縫隙推進插入物澆鑄在所述混凝土制品內，所述方法包括以下步驟在所述混凝土制品的表面上或上面定位具有力施加部件的工具，因此所述部件被定位毗鄰所述插入物或在所述插入物上面；和使得所述工具通過所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述插入物的縫隙的形成。
8.如權利要求7所述的方法，其中，所述力施加部件包括一細長部件。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述部件的長度小于所述插入物的長度，并且，其中所述方法包括以下的步驟逐漸移動所述部件到所述插入物的不同縱向位置，并在每個位置施加力到所述混凝土制品。
10.如權利要求7到9中任意一個所述的方法，其中，所述混凝土制品具有多個排列成格的縫隙推進插入物，并且，所述方法包括以下的步驟使得所述力施加部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述格中的所述插入物的多個縫隙的形成。
11.一種在混凝土制品中形成至少一個縫隙的方法，所述混凝土制品具有形成在其表面的至少一個縫隙推進凹槽以及在所述混凝土制品內澆鑄的至少一個縫隙推進插入物，所述至少一個縫隙推進插入物與所述至少一個凹槽基本對齊，所述方法包括以下步驟在所述混凝土制品的表面上或上面定位具有力施加部件的工具，以使所述部件定位毗鄰凹槽和插入物或在凹槽和插入物上面；和使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述插入物和在所述插入物和對齊的凹槽之間的縫隙的形成。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述插入物定位在緊挨著所述凹槽的下面或其一側。
13.如權利要求11或12所述的方法，其中，所述力施加部件包括一細長部件。
14.如權利要求13所述的方法，其中，所述力施加部件的長度小于所述凹槽和/或所述插入物的長度，并且，其中所述方法包括以下步驟逐漸移動所述工具到沿著所述凹槽和/或所述插入物的不同位置，并通過所述部件在每個位置施加力到所述混凝土制品。
15.如權利要求11到14中任意一個所述的方法，其中，所述部件具有可容納在所述凹槽中的結構，并且，其中逐漸移動所述工具的步驟包括移動所述部件到不同位置以在凹槽中定位的步驟。
16.如權利要求11到15中任意一個所述的方法，其中，所述混凝土制品包括多個排列成格的縫隙推進凹槽和排列成格的多個對應的縫隙推進插入物，并且其中，相應的凹槽與相應的插入物基本對齊，所述方法包括以下的步驟使得所述力施加部件施加一或多個力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著所述格中的所述插入物和在所述插入物和對齊的凹槽之間的多個縫隙的形成。
17.如權利要求11到16中任意一個所述的方法，其中，所述部件被定位毗鄰所述凹槽或在所述凹槽上面以施加力到所述混凝土制品。
18.如權利要求17所述的方法，其中，所述沖擊部件定位在凹槽中。
19.如前面任意一個權利要求所述的方法，其中，所述混凝土制品包括包含加固物的混凝土板。
20.如權利要求1到18中任意一個所述的方法，其中，所述混凝土制品包括不帶有加固物的混凝土板。
21.如前面任意一個權利要求所述的方法，其中，所述工具包括沖擊施加工具，并且所述力施加部件包括沖擊施加部件，并且，其中所述施加力到所述混凝土制品的步驟包括通過所述沖擊施加部件施加沖擊力到所述混凝土制品的步驟。
22.如權利要求21所述的方法，其中，所述施加沖擊力的步驟包括對著所述制品定位所述沖擊部件并施加沖擊力到所述沖擊部件的步驟。
23.如權利要求21所述的方法，其中，所述施加沖擊力到所述混凝土制品的步驟包括直接對著所述制品撞擊所述沖擊部件的步驟。
24.如權利要求22所述的方法，還包括與所述沖擊部件關聯的機械的、氣動的、或者液壓的驅動器，并且其中，所述施加沖擊力到所述混凝土制品的步驟包括運行所述驅動器以使得沖擊可施加到所述沖擊部件的步驟。
25.如權利要求22所述的方法，還包括與所述沖擊部件關聯的機械的、氣動的或者液壓的驅動器，并且其中，所述施加沖擊力到所述混凝土制品的步驟包括運行所述驅動器以使得所述沖擊部件撞擊所述混凝土制品的步驟。
26.如權利要求24所述的方法，其中，所述驅動器包括升起重物的裝置和對著沖擊部件下降所述重物的裝置。
27.如權利要求25所述的方法，其中，所述驅動器包括升起和對著所述制品下降所述沖擊部件的裝置。
28.如權利要求1到20任意一個所述的方法，其中，所述工具包括用于施加振動力到所述混凝土制品的振動器。
29.如前面任意一個權利要求所述的方法，其中，所述工具包括多個力施加部件，并且其中所述方法包括使得每個部件施加力到所述混凝土制品的步驟。
30.如權利要求29中所述的方法，其中，所述方法包括使得每個部件同時地施加力到所述混凝土制品的步驟。
31.如權利要求29中所述的方法，其中，所述方法包括使得每個部件依次地施加力到所述混凝土制品的步驟。
32.如權利要求1到6或11到18中任意一個所述的方法，其中，所述凹槽在所述混凝土精整過程期間形成在所述制品中。
33.如權利要求1到6或11到18中任意一個所述的方法，其中，所述凹槽在所述混凝土精整過程之后在混凝土制品中切割出。
34.如權利要求7到18中任意一個所述的方法，其中，所述插入物具有“T”形結構，并且在反向方向布置。
35.如權利要求7到18中任意一個或權利要求34所述的方法，其中，所述插入物彼此成直角地布置以彼此相交，并且其中所述插入物在其交點上互鎖。
36.如權利要求7到18中任意一個或權利要求34所述的方法，其中，所述插入物彼此成直角地布置，并且包括用于相互連接所述插入物的連接件。
37.如前面任意一個權利要求所述的方法，其中，所述力施加部件包括具有力施加面的細長平部件，所述部件包括在所述面上的緩沖材料帶。
38.一種用于在混凝土制品中形成至少一個縫隙的設備，所述混凝土制品設置有至少一個縫隙推進凹槽和/或至少一個縫隙推進插入物，所述設備包括一底盤和工具運行裝置，所述底盤支撐具有力施加部件的工具，所述工具運行裝置用于使得所述工具通過所述部件施加力到所述混凝土制品，以促進在所述混凝土制品中沿著縫隙推進凹槽和/或縫隙推進插入物的縫隙的形成。
39.如權利要求38所述的設備，其中，所述底盤包括可移動底盤，因此，所述設備可移動到在所述混凝土制品上的不同位置，所述底盤支撐至少一對可轉向輪。
40.如權利要求39所述的設備，其中，所述底盤支撐兩對可轉向輪，所述輪是可轉向的，因此所述底盤可橫向移動以重新定位所述工具。
41.如權利要求38到40任意一個所述的設備，其中，所述工具包括包含所述力施加部件的細長接觸梁和用于施加力到所述接觸梁的力施加裝置。
42.如權利要求41所述的設備，還包括支撐裝置用于支撐所述接觸梁在以下位置間移動第一位置是所述接觸梁升起到所述混凝土制品的表面的上面的位置，第二位置是其與所述混凝土制品的表面接觸的位置。
43.如權利要求42所述的設備，其中，所述接觸梁在所述底盤縱向延伸。
44.如權利要求42所述的設備，其中，所述接觸梁在所述底盤橫向延伸。
45.如權利要求43或44所述的設備，其中，所述底盤支撐導向裝置用于在所述接觸梁的第一位置和第二位置之間導向所述接觸梁。
46.如權利要求45所述的設備，其中，所述導向裝置包括在所述接觸梁的相對端的導向件，以及用于升起和降低所述接觸梁的、與每個導向件相聯系的升起和降低裝置。
47.如權利要求46所述的設備，其中，所述升起和降低裝置包括水錘泵。
48.如權利要求38到47中任意一個所述的設備，其中，所述工具包括一沖擊工具，并且其中用于施加力到所述接觸梁的所述力施加裝置包括包含加重部件，所述加重部件包括在所述接觸梁上面的、用于施加沖擊到所述接觸梁的沖擊梁。
49.如權利要求48所述的設備，還包括提升裝置和釋放裝置，所述提升裝置用于升起所述沖擊梁在所述接觸梁上，所述釋放裝置用于釋放所述沖擊梁以允許所述沖擊梁在重力的影響下朝著所述接觸梁下落。
50.如權利要求49所述的設備，其中，所述沖擊梁包括細長梁和細長梁導向裝置，所述細長梁與所述接觸梁基本平行地延伸，所述細長梁導向裝置在所述細長梁的相對端用于導向所述細長梁朝向或者背離所述接觸梁。
51.如權利要求49或50所述的設備，其中，用于升起所述沖擊梁的所述提升裝置包括可垂直延伸部件，并且其中用于釋放所述沖擊梁的所述釋放裝置包括可釋閂鎖裝置用于可釋放地鎖住所述沖擊梁到所述可垂直延伸部件。
52.如權利要求48到51中任意一個所述的設備，還包括緩沖裝置，在所述沖擊梁和所述接觸梁之間用于緩沖所述沖擊梁和所述接觸梁之間的沖擊。
53.如權利要求52所述的設備，其中，所述緩沖裝置包括多個緩沖部件在所述接觸梁上側邊上。
54.如權利要求38到47中任意一個所述的設備，其中，所述工具包括振動器用于通過所述力施加部件施加振動力到所述混凝土制品。
55.如權利要求41到54中任意一個所述的設備，其中，所述接觸梁包括接觸部件用于與所述混凝土制品表面的接觸。
56.如權利要求55所述的設備，其中，所述接觸部件包括平面部件。
57.如權利要求56所述的設備，其中，所述平面部件設置有緩沖材料帶。
58.如權利要求55所述的設備，其中，所述接觸部件包括刀片類部件。
59.如權利要求38到58中任意一個所述的設備，還包括激光導向系統用于導向所述設備在所述混凝土制品上的運動。
60.如權利要求59所述的設備，其中，所述激光導向系統包括激光平面產生裝置和激光接收器，所述激光平面產生裝置用于建立從插入物行或凹槽線偏離并與之平行的激光平面，所述激光接收器在所述設備上與所述設備的縱向軸線對齊。
全文摘要
用于在混凝土制品例如混凝土板(10)中形成至少一個縫隙(11)的方法，混凝土制品具有在其表面(25)內成形的至少一個縫隙推進凹槽(28)和/或在混凝土板(10)內澆鑄的并在使用處與凹槽(28)基本對齊的至少一個縫隙推進插入物(12)，該方法包括定位工具(24)的步驟，工具(24)具有在混凝土(10)的表面上或上面的力施加部件(26)，這樣，部件(26)被定位在與凹槽(28)和/或插入物(12)毗鄰的或在其上的位置，該方法還包括使得工具(24)通過部件(26)施加力到混凝土板(26)以促進在板(10)中沿著凹槽(28)和/或插入物(12)的縫隙或多個縫隙(11)的形成的步驟。同時也公開了用于在混凝土制品中形成縫隙的設備。
文檔編號E21C27/00GK101065542SQ200580028927
公開日2007年10月31日 申請日期2005年7月4日 優先權日2004年7月5日
發明者艾倫·大衛·考克萊爾 申請人:混凝土板材工藝科技有限公司