(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント保持壁システムに使用される壁ブロックであって、
セグメント保持壁の内側表面を形成するための内側ブロック面と、
前記セグメント保持壁の外側表面を形成するための外側ブロック面と、
前記外側ブロック面から前記内側ブロック面へと延びる第１及び第２のブロック側部と、
ブロック上表面と、
ブロック底表面と
を備え、
前記ブロック上表面は、前記ブロック上表面に形成されたロックチャネルを有し、
前記ロックチャネルは、チャネル前壁と、チャネル後壁と、アーチ状のチャネル底表面とにより画定され、
前記ロックチャネルは、前記ブロック上表面を前記第１ブロック側部から前記第２ブロック側部まで横切って延び、
前記チャネル前壁は、前記チャネル前壁の一部が張り出すように前記内側ブロック面に向かって延びる第１の肩部を含み、
前記チャネル後壁は、前記チャネル後壁の一部が張り出すように前記外側ブロック面に向かって延びる第２の肩部を含み、
前記肩部は、前記ロックチャネルに沿って互いに概ね平行に延びて前記ロックチャネルの最も幅が狭い部分を画定し、
前記ブロック底表面は、ロックフランジを有し、
前記ロックフランジは、前記ブロック底表面から延びるフランジ前表面と、前記ブロック底表面から延びるフランジ後表面と、前記フランジ前表面と前記フランジ後表面との間に延びるフランジ底表面とを含み、
前記ロックフランジは、前記ロックチャネルと実質的に同じ方向に前記ブロック底表面の少なくとも一部を横切って延び、
前記ブロックが同様に構成されたブロックの上に配置されるとき、前記ブロックを互いに連結させるために、前記ロックフランジの底部が前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルの前記最も幅が狭い部分を貫通することができるように、前記ロックフランジが寸法付け、形状付け、及び位置付けられ、
前記フランジ前表面は、前記フランジ前表面の一部が張り出すように前記外側ブロック面に向かって延びる部分を含み、
前記外側ブロック面に向かって延びる部分は、前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルの前記第１の肩部と係合するように構成され、前記壁ブロックが前記同様に構成されたブロックの上に積み重ねられるとき、前記壁ブロックの前記ロックフランジと前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルの前記第１の肩部との間の係合により、前記壁ブロックの前方への傾き及び転倒が抑えられる、壁ブロック。
【請求項２】
前記第１の肩部が第１及び第２の実質的に平坦な面により画定されている、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項３】
前記第１の実質的に平坦な面が前記ブロック上表面から実質的に９０度の角度で下方に延び、前記第２の実質的に平坦な面が前記第１の実質的に平坦な面から前記外側ブロック面に向かって斜めに延びる、請求項２に記載の壁ブロック。
【請求項４】
前記第２の実質的に平坦な面が前記第１の実質的に平坦な面から実質的に４５度の角度で延びる、請求項３に記載の壁ブロック。
【請求項５】
前記ロックフランジの前記後表面が前記外側ブロック面に向かって斜めに延びる、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項６】
前記ロックフランジが前記ブロック底表面を前記第１のブロック側部から前記第２のブロック側部まで横切って延びる、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項７】
前記ブロック上表面と前記ブロック底表面とが互いに実質的に平行である、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項８】
前記外側ブロック面が前記ブロック底表面から前記ブロック上表面まで内方へ傾斜する、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項９】
前記第１のブロック側部から前記第２のブロック側部に延びる内部開口をさらに備える、請求項１に記載の壁ブロック。
【請求項１０】
セグメント保持壁であって、
互いの上に積み重ねられた複数層のコンクリート壁ブロックと、
土壌を移動に対して安定させるため前記保持壁の後ろの土壌内へと延びる土壌補強部材と、
少なくとも一つの土壌補強部材保持バーと
を備え、
各ブロックは、内側ブロック面と、外側ブロック面と、前記外側ブロック面から前記内側ブロック面へと延びる第１及び第２のブロック側部と、ブロック上表面と、ブロック底表面とを含み、
前記複数層の少なくとも１つの層にある複数の隣接するブロックの各ブロックは、ロックチャネルを含み、
各ブロックの前記ロックチャネルは、前記内側ブロック面と前記ブロック上表面のうちの一方を前記第１のブロック側部から前記第２のブロック側部まで横切って延び、
前記隣接するブロックの前記ロックチャネルは、一直線にされ且つ前記土壌補強部材の一部と前記土壌補強部材保持バーの一部とを受容するように適合され、
前記ロックチャネルの各々は前壁と、後壁と、チャネル底表面とにより画定され、
前記ロックチャネルの各々の前記前壁は、前記前壁の一部が張り出すように前記ロックチャネルの前記後壁に向かって延びる第１の肩部を含み、
前記チャネル後壁は、前記チャネル後壁の一部が張り出すように前記ロックチャネルの前記前壁に向かって延びる第２の肩部を含み、
前記肩部は、前記ロックチャネルに沿って互いに概ね平行に延びて前記ロックチャネルの最も幅が狭い部分を画定し、
前記土壌補強部材は、前記少なくとも１つの層の少なくとも２つの前記隣接するブロックの前記一直線にされたロックチャネル内に位置付けられる部分を含み、
前記土壌補強部材保持バーは、前記補強部材の前記部分を保持する、前記少なくとも１つの層の少なくとも２つの前記隣接するブロックの前記一直線にされたロックチャネル内に少なくとも一部が位置付けられ、
前記土壌補強部材の一部が前記保持バーと前記チャネル壁の間に置かれた状態で前記保持バーが前記第１及び第２の肩部の間の前記最も幅が狭い部分を通って前記一直線にされたチャネル内へと挿入され、それから前記第１及び第２の肩部の下方位置へと回転され、前記下方位置では前記保持バーが回転なしに前記チャネルから取り外せず、それにより前記チャネルの後方に延びる前記土壌補強部材の前記一部に張力が掛かったときに前記土壌補強部材が前記保持バーと前記チャネル後壁との間にクランプ固定されるのを可能にするよう前記一直線にされたロックチャネルが寸法付け及び形状付けられる、セグメント保持壁。
【請求項１１】
前記土壌補強部材はジオグリッドである、請求項１０に記載のセグメント保持壁。
【請求項１２】
前記土壌補強部材はファブリックである、請求項１０に記載のセグメント保持壁。
【請求項１３】
前記隣接するブロックの各々の前記ロックチャネルは各ブロックの上表面を横切って延びる、請求項１０に記載のセグメント保持壁。
【請求項１４】
前記隣接するブロックの各々が、フランジ前表面と、フランジ後表面と、前記フランジ前表面と前記フランジ後表面との間に延びるフランジ底表面とによって定義される前記ブロック底表面上の一体ロックフランジを含み、前記ブロックが同様に構成されたブロックの上に位置付けられるとき前記フランジの底部が前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルの前記最も幅が狭い部分を通り抜けるように前記ロックフランジが寸法付け、形状付け、位置付けされる、請求項１３に記載のセグメント保持壁。
【請求項１５】
前記ロックフランジが前記ブロック底表面を前記第１のブロック側部から前記第２のブロック側部まで横切って延びる、請求項１４に記載のセグメント保持壁。
【請求項１６】
前記隣接するブロックの前記ロックフランジの前表面が、前記前表面の一部が張り出すように前記外側ブロック面に向かって延びる部分を含み、前記壁ブロックが同様に構成されたブロックの上に積み重ねられるとき、前記ロックフランジと前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルとの間の係合が前記壁ブロックの前方への傾き及び転倒を抑えるように、前記外側ブロック面に向かって延びる前記部分が、前記同様に構成されたブロックの前記ロックチャネルの前記第１の肩部と係合するように構成される、請求項１４に記載のセグメント保持壁。
【請求項１７】
各ロックチャネルの前記チャネル底表面がアーチ状である、請求項１０のセグメント保持壁。
【請求項１８】
各ロックチャネルの前記チャネル前壁の少なくとも一部が前記外側ブロック面に向かって斜めに延びる、請求項１０のセグメント保持壁。
【請求項１９】
複数の前記ブロックが一方のブロック側部から反対側のブロック側部へと延びるブロック内部開口を含み、少なくとも１つの層の複数のブロックの前記ブロック内部開口が一直線にされて、前記壁ブロックの前記少なくとも１つの層内に開かれた内部通路を形成する、請求項１０に記載のセグメント保持壁。
【請求項２０】
複数層のコンクリート製の壁ブロックを含むセグメント保持壁であって、各壁ブロックが、
一方のブロック側部から反対側のブロック側部へと延びるブロック内部開口と、
前記壁ブロックの上表面に形成され、前壁と、後壁と、前記前壁と前記後壁との間に延びるチャネル底表面とにより画定されるロックチャネルと、
前記壁ブロックの底表面に形成され、フランジ前表面と、フランジ後表面と、前記フランジ前表面と前記フランジ後表面との間に延びるフランジ底表面とによって画定される一体ロックフランジと
を備え、
前記チャネル前壁と前記チャネル後壁とが前記チャネル底表面から互いに向かって延びて前記ロックチャネルの最も幅が狭い部分を形成し、
１つの前記壁ブロックが他の前記壁ブロックの上に位置付けられるとき前記１つの壁ブロックの前記フランジ底表面が前記他の壁ブロックの前記ロックチャネルの前記最も幅が狭い部分を通り抜けるように、前記一体ロックフランジは寸法付け、形状付け、位置付けられ、
前記フランジ前表面は、前記フランジ前表面の一部が張り出すように前記外側ブロック面に向かって延びる部分を含み、
前記外側ブロック面に向かって延びる部分は、前記他の壁ブロックの前記ロックチャネルの前記第１の肩部と係合するように構成され、前記１つの壁ブロックが前記他の壁ブロックの上に積み重ねられるとき、前記１つの壁ブロックの前記ロックフランジと前記他の壁ブロックの前記ロックチャネルの前記第１の肩部との間の係合により、前記壁ブロックの前方への傾き及び転倒が抑えられ、
前記ブロックのロックチャネルとフランジとにより少なくとも２層の保持壁が連結され、少なくとも１層の前記ブロック内部開口が一列に合わさって前記保持壁ブロックの層内に開かれた内部通路を形成する、セグメント保持壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連する出願の他所参照
この出願は、１９９９年６月２４日に提出された米国特許出願第０９／３３９，１３２号の一部継続出願である２０００年１月１８日に提出された米国特許出願番号（付与される予定）の優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に土を保持する壁に関する。特に、本発明は補強部材を保持壁に取り付けるための保持手段からなるセグメント保持壁システムに関する。
【０００３】
発明の背景
セグメント保持壁は一般に、モジュラーユニット（ブロック）の層からなる。ブロックは典型的にはコンクリートで作られる。ブロックは典型的に（モルタルやグラウトが使用されない）ドライスタックされ、隣接するブロックおよび／または層を互いに適切に配置するため、そして層から層へのせん断力に対する抵抗力を提供するために適合された一つ以上の特徴を頻繁に含んでいる。ブロックの重量は典型的にユニット当たり１０〜１５０ポンド（約４．５〜６８ｋｇ）の範囲である。セグメント保持壁は一般に建築や用地開発の適用に使用される。このような壁は、壁の後ろにある土壌によって及ぼされる高い荷重を受ける。これらの荷重は、中でも土壌の性質、水分の存在、温度および収縮の影響、および地震荷重に影響される。荷重に対処するため、セグメント保持壁システムは頻繁にブロック層の間からブロック後方の土壌内へと伸びる一層以上の土壌補強材料からなる。補強部材は典型的にジオグリッドまたはジオファブリックの形態である。ジオグリッドは頻繁に格子配列の形状となっており、高分子ファイバーまたは加工プラスチックシート材料（例えば米国特許第４，３７４，７９８号に記載されているようなパンチされ引き伸ばされたもの）で構成され、一方、補強ファブリックは織られた、非織物の、または編まれたファイバーまたはプラスチックで構成される。これらの補強部材は典型的に、壁から後方に、そして土壌内へと伸び、移動に対して土壌を安定させ、それによってより安定した土壌塊を作り出し、その結果、構造的により安定した保持壁を得る。他の場合には、補強部材は、壁に固定され同様に土壌内へと伸びるタイバックロッドからなる。
【０００４】
いくつかの異なる形態の補強部材が開発されてきたが、保持壁システム内の対面するブロックへの補強部材の取り付けに関し改良の余地が残る。一般的な定理として、ブロック／グリッドの結合がより効率的であればある程、壁システム内により少ないグリッドの層しか必要としなくなる。補強グリッドの費用は壁システム費用のかなりの部分となり得るので、非常に効率のよいブロック／グリッドの結合が望まれる。
【０００５】
多くのセグメント保持壁システムは、補強部材をブロックの隣接する層間に保持するのに主に摩擦力に頼っている。これらのシステムは、ブロック／グリッドの結合を様々な程度に高める位置付けピンまたは一体化した位置付け／せん断抵抗特性をも含むかもしれない。このようなシステムの例は、米国特許第４，９１４，８７６号、第５，７０９，０６２号および第５，８２７，０１５号に記載されているものを含む。しかしながら、これらのシステムは、これらのシステムにて生成し得るブロック／グリッド保持力が典型的に補強部材自体が耐えられる引張り力よりも小さいので、普通の補強部材の引張り強さを十分に利用することができない。
【０００６】
他のタイプの保持壁と比べ、セグメント保持壁システムの多くの利点の一つはその弾力性である。それらは一般に入念な基礎を必要とせず、土の差動環境がある場合、または例えば凍上が起こったような場合にもよく機能することができる。それでもこの種の状態がブロックのグリッドへの摩擦結合に主に依存するシステム内の壁を横切るブロック／グリッドの結合に差動を起こす結果となるかもしれない。
【０００７】
グリッド／ブロックの結合効率を改善するための努力として、機械的に補強部材をブロックに結合するいくつかの現在の保持壁システムが開発された。いくつかのそのようなシステムにおいては、くま手形状のコネクタバーが隣接する積み重ねられたブロック間の接触領域中央に横に位置付けられ、コネクタバーのプロングがそれを定位置に保持するように設けられた伸長開口部を通って伸びる。このタイプのシステムの例が米国特許第５，６０７，２６２号（図１〜７）、第５，４１７，５２３号、および第５，５４０，５２５号に示されている。これらのシステムは、使用されるジオグリッドが、コネクタのプロングと係合する横部材が土壌によりグリッドに掛けられる引っ張り力に抗するような構成の場合にのみ有効である。そのようなグリッドは現在ほんの少ししか入手可能でなく、従って、壁の建築者または土建業者は、そのような取り付けシステムを用いる際、ジオグリッド製品を限られた数の補強部材製造業者から選択しなければならない。これらのシステムはまた、くま手コネクタのプロングがグリッド材料の開口部と正確に合致し、グリッドの横部材と接触することに依存する。もしコネクタのプロングがグリッドの開口部と一列に並ばなければ、取り付けが問題となる。グリッド製造過程が多様であることから、このタイプのグリッドにおける開口部はたびたび完全には規則正しくない。この問題に対する解決策は、グリッド層の横一列の全開口部と係合する長いコネクタではなく、いくつかのグリッド開口部とのみ係合する短いコネクタくま手を使用することであった。この解決策は取り付け上の問題を緩和するが、結合機構の効率を下げ、壁システムの設計におけるグリッドの強さを十分に利用することができない結果になるようである。これらの装置は純粋な摩擦コネクタシステムと同じ批判の対象になる。
【０００８】
第３のタイプのコネクタシステムは、断面において比較的大きな内部部分とその外に非常に狭い開口を有するチャンネルを用いる。グリッドには、ビードまたはその先導端部に沿って同等の拡張が設けられる。グリッドは次に側部からチャンネル内へと通され、グリッド層は狭いチャンネルの開口を通って伸びるが、ビードはより大きい内部部分に捕らえられるようにする。このタイプの結合の例は、米国特許第５，６０７，２６２号の図９〜１０に示されている。このシステムは差動沈下の懸念を克服するものの、現場で用いるのが非常に困難で特別なグリッド形状に依存する。
【０００９】
上述された第３のタイプのコネクタシステムの変更として、拡張され／ビードを設けられたグリッドの端部が単に下方ブロックのチャンネルの部分に置かれ、上方ブロックが置かれたときに捕らえられるように、ビートがその中にはめ込まれるチャンネルが下方および隣接する上方ブロックのコンビネーションによって形成されるものがある。このシステムは取り付けを簡単にするが、上述した性能上の懸念は解決しない。このシステムの変形例として、ジオグリッド材料のパネル端部がバーの周りに巻かれ、それが次に、バーの引き抜きに抗するように一体化されたストップが設けられた対向するユニットの中抜き部分に置かれる。隣上部の対向するユニットによって保持される代わりに、巻かれたバーはその後、対向するユニットの中抜き部分の中にその上にどさりと落とされた十分な土または砂利とともに押し下げられる。このシステムは、米国特許第５，０６６，１６９号に示される。このシステムの対向するユニットは非常に複雑で作成が困難であるばかりでなく、取り付け過程が困難で、グリッド材料の非常に狭いパネルを使用することを必要とする。
【００１０】
上記から、高速度での大量生産を容易にするため比較的簡単な形状の対向するブロックからなり、最大限の補強設計強度のうちのより大きな割合が利用できるように、ブロックが補強材料に非常に効率の良い方法で機械的に結合され得、システムが広範な種類の一般に入手可能なジオグリッドやファブリックと共に使用でき、グリッド／ブロック結合機構が差動沈下状態においてでさえも安定していて、取り付けの際現場でシステムを容易に使用できるセグメント保持壁を有することが望ましいことがわかる。
【００１１】
発明の概要
手短に言うと、本発明はセグメント保持壁システムに用いられる壁ブロックに関する。壁ブロックはセグメント保持壁の内側表面を形成するための内側面、セグメント保持壁の外側表面を形成するための外側面、外側面から内側面へと伸びる第１および第２の側部、および上表面および底表面からなる。壁ブロックには前壁、後壁、およびアーチ状の底表面により定義されるチャンネルがさらに設けられている。チャンネルは面および表面の一つを横切って伸び、チャンネルの後壁は、好ましくは内側に伸びる肩部を含む。
【００１２】
一つの好適な具体例において、チャンネルは壁ブロックの上表面に横に形成され、チャンネルの前壁は内側に伸びる肩部を含む。後壁の肩部はアーチ状の曲線部および平坦な部分により定義され、一方、前壁の肩部は第１および第２の実質的に平坦な面により定義される。
【００１３】
さらに好適な具体例においては、ブロックはさらに、別のブロックのチャンネルとかみ合うように寸法付けられ形状付けられたフランジからなる。典型的に、このフランジは壁ブロックの底表面に沿って横に形成される。
【００１４】
発明はまた、ブロック上部に形成されたチャンネル内に補強材料の部分が置かれるようにブロック上部を横切って置かれた補強材料（すなわちジオグリッドやファブリック）の層からなる。
【００１５】
発明はまた、チャンネル内にはまり込み、補強材料をブロックに機械的に結合するような仕方で補強材料の層と係合するように適合された保持バーからなる。
【００１６】
本発明の特徴および利点は以下の明細書を添付の図面と共に読むことにより明らかとなるであろう。
【００１７】
詳細な説明
ここでより詳細に図面を参照し、図面においてはいくつかの図面を通して同様の番号が対応する部材を示す。図１は、本発明に従って構成されたセグメント擁壁１０の概略のコンセプトを示す。この図に描かれているように、擁壁１０は、上昇する層１４に互いの上に積み重ねられた複数の壁ブロック１２からなる。こように積み重ねられたとき、壁ブロック１２は全体として土壌から外側に離れる方に面する外側または装飾的表面１５と、土壌の方へ内側に面する内側表面１７とを形成する。
【００１８】
一般に、大多数の任意の与えられた壁からなる標準的な壁ブロック１２は、ブロックの製作と壁の建設を容易にするため実質的に同一寸法および形状となっている。従って、各ブロック１２は典型的には擁壁１０を形成するためブロック１２が互いの上に積み重ねられる際、垂直方向に隣接するブロック１２とかみ合うような形状にされている。図２および３を参照して、各壁ブロック１２は外側面２４、対向する内側面２６、上表面２８、底表面３０、および２つの対向する側部３２からなる。ブロック１２の外側面２４は擁壁１０の外側表面１５を形成するので、外側面２４には典型的に、視覚的に心地よい正面を与えるため装飾的な手触りまたは化粧面が施されている。また、各壁ブロック１２の外側面２４は、ほぼ３０対１の傾斜比で底表面３０から上表面２８に内側に傾斜しているのが好ましい。各ブロック外側表面１５のこの内側への傾斜は、擁壁１０全体にわたって集合的な内側への傾斜効果を与え、これが観察者に眺められたときにこのような壁によって与えられる外側に傾斜している印象を相殺する。外側面２４とは反対に、壁ブロック１２の内側面２６は好ましくは直立したまたは垂直に向けられた形状とされ、従って、直立しているが階段状になった（図８）擁壁１０の内側表面１７を形成する。
【００１９】
各ブロック１２の上表面および底表面２８および３０は、互いの上に積み重ねられたときに直立した壁１０が形成されるよう互いに平行であることが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。図２および３に最も明瞭に示されるように、ブロック１２で形成される壁に固定される補強部材の摩擦を避けるため、曲線状の縁部３３が上表面２８と内側表面２６の接合部に形成されることが好ましい。上表面および底表面２８および３０と同様、対向する側部３２もまた互いに平行であることが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。しかしながら本技術において知られるように、対向する側部３２はブロック１２の外側面２４からブロック１２の内側面２６へと内側方向または外側方向にテーパを付けて、いかなる形状の曲線状の壁を形成してもよい。好ましくは、壁ブロック１２はさらに、ブロックを製作するのに必要なコンクリートやその他の材料の量を減らすと共に、壁の建設を簡単にするためにブロック１２の重量を減らす内部開口３４を含む。図面においては水平向きに配置して描かれているが、これらの開口３４は所望であれば垂直向きに配置することもできる。いずれの場合においても開口３４は、タイ−バック補強部材（図示せず）を壁に結合するための空間を与えながらもブロックの強度を最大限にするように寸法付けられる。発明のブロック１２と共に建設される壁に特に良く適したタイ−バックシステムの一つは、１９９９年３月３日に提出された米国特許出願第０９／２６１，４２０号に開示されたもので、これはここに本開示内に参照として取り込まれる。
【００２０】
上述したように、壁ブロック１２は補強部材（例えばジオグリッド）を擁壁１０に取り付けるための保持手段からなる。これらの保持手段は各ブロック１２内に形成されたチャンネル１６を含むことが好ましい。各ブロック１２は、代替の配置も可能であるが、図２および３に示されるように、その上表面２８に設けられたチャンネル１６を有することが好ましい。例として、チャンネル１６は代わりに壁ブロック１２の底表面３０または内側表面２６に設けられてもよい。ブロック１２の内側表面２６に設けられるとき、チャンネル１６は水平の配置が好ましいが、水平又は垂直にも配置され得る。しかしながら、図２および３に示されるように、チャンネル１６が上表面２８に設けられるときには、チャンネル１６は通常はブロック１２の内部表面２６に平行に一方の側部３２から他方へブロック１２を横に横切って伸びることが好ましい。図４に最も明瞭に示されるように、チャンネル１６は前壁３６、後壁３８、および底表面４０により定義される。前壁３６は壁ブロック１２の内側面２６に向かって内側に伸びる肩部４２を含むことが好ましい。好適な具体例において、肩部４２は２つの実質的に平坦な表面４３および４４により定義される。第１の平坦な表面４３はブロックの上表面２８からほぼ９０度の角度で内側方向に伸びる。第２の平坦な表面４４はブロック１２の外側面２４に向かって斜めの角度で第１の平坦な表面４３から伸びる。例として、第２の平坦な表面４４は第１の平坦な表面４３からほぼ４５度の角度で伸びることができる。しかしながら、好ましくは傾斜角度はほぼ２０度から７０度の範囲にわたる。
【００２１】
前壁３６と対向して位置するチャンネル１６の後壁３８は、好ましくは内側に伸びる肩部４５を含む。しかしながら、後壁の肩部４５は、実質的にアーチ状の縁部４６と斜めの平坦部分４７を形成するため半径のある曲線として形成されることが好ましい。図４に示されるように、チャンネル１６の底表面４０もまた半径のある曲線として形成され得る。好適な具体例において、この曲線部はほぼ２インチ（約５．０８ｃｍ）の曲率半径からなる。この曲線は、壁の建設中に上方にある層のブロック１２のフランジ１８用の空間を提供し、補強部材が壁に固定されるとき保持バー（図７）のための空間を提供する。ここでチャンネル１６は明確に定義された形状に施されているように記述してきたが、本開示からこれらのチャンネル１６が代替の形状にて施され得ることは明らかである。下記に検討されるように、重要な考慮点は、ブロック失敗の機会を制限しつつジオグリッドのような補強部材の機械的クランピングを促進するために、補強保持バー２２（以下により詳細に記載される）と共に働くようにチャンネル１６が適切に位置付けられ、形状付けられることである。さらなる考慮点は、層を互いに正しく位置付けし、隣接する層を互いにずらすように向かわせるせん断力に対する抵抗力を提供し、および隣接する下方ブロックに対する上方ブロックの転覆回転に対する抵抗力を提供するため、隣接する層のブロックの対応するフランジと共に働くようにチャンネル１６が位置付けられ、形状付けられ得ることである。補強部材を保持するために用いられる特定の器具、チャンネル１６の配置、およびブロックの所望の層から層のかみ合い次第では、チャンネル１６の壁３６、３８はブロックの建設を簡単にするため肩部なしで形成され得る。
【００２２】
隣接する層のブロック間のかみ合い度合いを高くすることが望まれる場合（特に上方ブロックが壁建設中に回転又は転覆するのを防止するため）、好適な具体例にあるように、前壁肩部４２が特に実質的に各ブロック１２から伸びるフランジ１８を受容するために適合されている。フランジ１８は、ブロック１２の底表面３０に設けられ、チャンネル１６と同様、ブロックの一方の側部３２から他方の側部３２へと横方向に伸びるのが最も好ましい。図５に示されるように、フランジ１８は前表面４８、後表面５０、および底表面５２によって定義される。フランジ１８全体がブロックの外側面２４に向かって伸びるように、前表面４８と後表面５０の両方とも壁ブロック１２の外側面２４に向かって伸びる。ブロックのチャンネル１６の前壁３６が、上述したように第１および第２の平坦な表面４３および４４からなるとき、フランジ１８の前表面４８は、それとかみ合う第１および第２の平坦な表面５５および５７からなる。チャンネルにおける同様の名前をつけた表面のように、これらの第１および第２の平坦な表面５５および５７は第１の平坦な表面５５がブロックからほぼ９０度の角度で伸び、一方、第２の平坦な表面５７が第１の平坦な表面５５からほぼ４５度の角度で斜めに延びる。垂直方向に隣接する壁ブロック１２間のかみ合いを提供するため、フランジ１８がチャンネル１６内に伸びるようにしてブロック１２が下方の壁ブロック１２上に位置付けされる。いったんこのように位置付けられると、上方の壁ブロック１２は、前表面４８、特に第１の平坦な表面４３と５５、そして第２の平坦な表面４４と５７が互いに当接するように、下方のブロック１２と共に前方に駆り立てられる。この当接が、ブロック１２が前方に回転したりまたは転覆したりするのを防止し、また壁構造に働き得るせん断力に対する抵抗力を提供する。現在の好適な具体例において、フランジはブロック本体との接合部からその底表面５２までが約１．３０インチ（約３．３０ｃｍ）あり、ブロック本体との接合部の面における厚さが約１．４８インチ（約３．７６ｃｍ）ある。これらの寸法はフランジに十分な強度を与える。
【００２３】
フランジ１８とチャンネル１６の相対的な前後位置がブロックの隣接する層の適切な位置付けを確立する。好適な壁構造において、壁は約４度のころびを有する。これらは好適な寸法のブロックにおいて層から層の約１インチ（約２．５４ｃｍ）のセットバックとして換算される。現在好適なブロックの寸法は、上面から底面までが約１５インチ（約３８．１ｃｍ）、側部から側部までが約８インチ（約２０．３２ｃｍ）、そして前部から後部までが約１２インチ（約３０．４８ｃｍ）である。好適な重量は約７５〜８５ポンド（約３４ｋｇ〜３９ｋｇ）である。この技術で知られるように、代替的な設置手段を用いることができる。代替的な設置システムの例としては、米国特許第４，９１４，８７６号、第５，２５７，８８０号、第５，６０７，２６２号、および第５，８２７，０１５号のものを含む。
【００２４】
本発明のブロックは、セグメント擁壁ブロックのためのＡＳＴＭ基準であるＡＳＴＭ  Ｃ１３７２−９７、さらに許容最大２４時間冷水吸収が７％、および最小ネット領域圧縮強度が約３５００ｐｓｉ（２４１，５００ｈＰａ）の追加の必要条件を満たすかそれを超える高強度コンクリートブロックミックスから作られることが好ましい。それは例えば米国特許第５，８２７，０１５号に一般的に記載されたプロセスによって、標準的なコンクリートブロック、ペーバー、またはコンクリート製品マシンで作成されることが好ましい。本発明のブロックの形状はこのような設備にて直ちに作成し得るようなものである。それらは重要なチャンネルやフランジが固定スチール型部品により形成されるようにその側部を注型にて成形することが好ましい。側部を注型にて成形するとき、ブロックは型から容易に取り出すことができるような形状である。
【００２５】
開示されたシステムの保持手段は典型的に、最も明瞭に図６に示される補強部材保持バー２２をさらに含む。この図に示されるように、保持バー２２は特にチャンネル１６内に合うように寸法付けられ、形状付けられている。好適な態様では、保持バー２２は複数の異なる表面：上表面５４、底表面５６、前表面５８、および後表面６０を有する。上表面５４は形状が実質的に平坦であり、一方、底表面５６は形状がアーチ状であることが好ましい。底表面５６は特にチャンネル１６の底表面４０の輪郭に従うように適合される。前表面５８と後表面６０は形状が平坦であることが好ましい。前表面５８はチャンネル１６の前壁３６とかみ合うように上表面５４から垂直下方に伸び、後表面６０は同様に後壁３８とかみ合うように上表面５４から斜めに伸びることが好ましい。バーの好適な寸法は、その最も厚い位置で約０．６インチ（約１．５２ｃｍ）厚さ、最も薄い位置で約０．１８インチ（約０．４６ｃｍ）、そして前縁から後縁までが約２インチ（約５．０８ｃｍ）である。バーは６４インチ（約１６２．５６ｃｍ）の長さであることが好ましいが、堅い半径的湾曲のためそれより短い長さのものが必要とされるかもしれない。
【００２６】
バーは図６に示されるソリッドな形状を有することが現在は好ましい。しかしながら、バーは図１０に示されているもののような中空形状を有することができる。この図に示されているように、保持バー２２’は同様に上部、底部、前および後表面５４’〜６０’を含むが、バー２２’の内部は複数の開口６１を含む。このような開口６１を設けることにより、材料の量とバー２２’の重量の両方を減らすことができる。
【００２７】
保持バー２２、２２’は高分子またはその他の材料で構成することができる。材料は、卓越環境にて長期間働くものが適当であろう。バーの現在好適な材料は、インテック・プラスチック・インコーポレイテッド（Ｉｎｔｅｋ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能な粉砕したＣＰＶＣである。我々はこの材料が約８０％のＣＰＶＣ、約１０％の耐侯性ＰＶＣ、および約１０％の硬質ＰＶＣからなることを理解している。現在好適なバーの寸法には、以下の特性を満たすかそれを超える材料が好ましい：ヤング率＝６０，０００ｐｓｉ（４，１４０，０００ｈＰａ）；工学降伏応力（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｙｉｅｌｄ  Ｓｔｒｅｓｓ）＝２，０４８，０００ｐｓｉ（１４１，３１２，０００ｈＰａ）；工学ひずみ＝３．４１×１０−２ｉｎ／ｉｎ。バーに異なる寸法又は材料が用いられる場合には、異なる特性が適当であるかもしれない。図７に示されるように、保持バー２２をチャンネル１６内に挿入し、バー２２をチャンネル１６内の場所へ下方にねじることにより、保持バー２２はチャンネル１６内の補強部材２０の上に位置付けされ得る。チャンネル１６はバー１６、フランジ１８、および補強材料の層を受容するように寸法付けられる必要がある。現在好適な具体例では、０．０６インチ（約０．１５ｃｍ）の寸法が補強部材の厚みとして仮定される。寸法は、ほぼ現在知られている最も厚いジオグリッドのもの程度である。もしチャンネルがこの寸法の補強材料を収容するように寸法付けられていれば、それは広範な範囲の補強材料と共に機能することができる。
【００２８】
いったんチャンネル内に正しく挿入されると、保持バー２２、２２’はチャンネル１６内にしっかりと保持され、今度はそれが補強部材２０を定位置にしっかりと保持する。保持バー２２、２２’はチャンネルの後壁３８に支えられ、また、引張り荷重が補強部材２０に掛けられるとき、上に位置するブロックのフランジ１８の底表面５２と接触する（図９）。保持バー２２、２２’はこのように補強部材２０が保持壁１０から外に引き出されるのを防止する。より詳細には、保持壁１０の土壌側から補強部材２０に引張り力が掛けられたとき、保持バー２２、２２’はチャンネル内で上方に引っ張られる。チャンネル内に挿入されたフランジとの接触がバーを回転させ、チャンネル１６内を更に上方および後方に移動させ、補強部材２０を保持バー２２とチャンネル１６の後方壁との間にクランプ固定させる。
【００２９】
このクランプ固定システムは、ブロックとグリッド間の非常に効率の良い結合を作り出す。セグメント保持壁技術の当業者によく知られているタイプの標準的結合テストにおいて、ＴＣ  Ｍｉｒａｆｉ  ５ＸＴジオグリッドを用いて以下の結合強度が得られた：
【表１】
0004676120.tif 000002
ＮＣＭＡ設計方法論によるＭｉｒａｆｉ  ５ＸＴグリッドの長期間の設計強度は１０８４ｌｂｓ／ｆｔであり、現在のクランプシステムにより得られた結合強度が非常に効率の良いものであることは明白である。
【００３０】
ＴＣ  Ｍｉｒａｆｉ  １０ＸＴジオグリッド（２６０２ｌｂｓ／ｆｔのＮＣＭＡ長期間設計強度）は以下の結果を生じた：
【表２】
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本発明のシステムはいかなる数の異なる形状のセグメント保持壁を建設するのにも用いることができる。図８にそのような保持壁６６の別の例を示す。このような壁６６を建設するには、通常、水平化パッド６８が壁６６をその上に建設する基礎を提供するために置かれる。典型的にこの水平化パッド６８は、壁の基礎を保護するために土壌下に埋め込まれた圧縮された砕石の層からなる。いったん水平化パッド６８が置かれ圧縮されると、複数の基礎ブロック７０がパッド６８の長さに沿って一列に整列される。基礎ブロック７０の各々は中空でなく、その上表面にチャンネル１６が設けられていることが好ましい。それが係合する下方の層はないので、基礎ブロック７０には通常フランジは設けられていない。加えて、図面に描かれているように、基礎ブロック７０は高さが比較的低く、例えば壁６６の大部分を構成する標準の壁ブロック１２のほぼ半分の高さであってもよい。そのような基礎ブロック７０が典型的に保持壁６６の第１の層に用いられるが、所望ならばこの層を形成するのに標準の壁ブロック１２を用いてもよいことは心に留めるべきである。
【００３１】
第１のまたは基礎層が基礎ブロック７０または壁ブロック１２のいずれかで形成された後は、次の層のブロック１２を置くことができる。壁ブロック１２は、もし設けられるならば、フランジ１８が下方ブロック７０のチャンネル１６内へ伸びた状態で、基礎層のブロック７０の上部に配置される。図８からわかるように、そして図４および５を参照して、各フランジ１８が前壁の肩部４２の下に伸びるようにして、フランジ１８の前表面４８はチャンネル１６の前壁の肩部４２とかみ合う。このかみ合い関係は、壁ブロック１２を下方ブロック７０の上部位置に保持し、壁ブロック１２が前方に傾くのを防止し、これによりブロックの一体化したロック手段を提供する。
【００３２】
いったん第１の通常壁の層が基礎層の上に形成されると、埋め戻し土壌Ｓをブロック１２の後方に配置することができる。土壌内の水の移動により微粒子物質がブロック１２の層間に入り込むのを防止するため、典型的に織物でないフィルターファブリック７２が壁６６と埋め戻し土壌の間に設けられる。代わりに同様の機能を供給するために壁と土壌の間に砂利骨材の層を設けることもできる。その後は、追加の上昇する層を上述の方法で設置することができる。代替的な形状が可能ではあるが、図８に示されているように、補強部材２０は典型的にブロック１２の一つおきの層に置かれる。しかしながら、建設現場における特定の補強の必要性に応じてより多い又はより少ない補強部材２０を設けることができることは理解されるであろう。これらの補強部材２０は弾力的な高分子材料からなることが好ましい。上述したように、補強部材２０は保持壁６６の外側表面１５からチャンネル１６内、そして保持壁６６の内側表面１７を通り過ぎて土壌内へと伸びるように位置付けられる。最も明瞭に図９に示されるように、補強部材保持バー２２はチャンネル１６内の補強部材２０の上に置かれる。ブロック１２の次の層が配置されるとき、上方ブロック１２のフランジ１８は保持バー２２が配置されたチャンネル１６内に伸びる。
【００３３】
保持壁６６の建設はこの方法で所望の高さに到達するまで続けられる。図８に示されるように、壁ブロック１２のセットバックは保持壁６６の正味の内側へのセットバック外観を作り出す。加えて、ブロック１２の形状が壁６６の外側表面のための美的に心地よい段差のある外観を作り出す。壁ブロック１２の完全な高さが必要でないか望まれない場合には、頂部のまたは他の層を形成するのに短い壁ブロック７４を用いてもよい。これら短い壁ブロックは中空でなく、標準の壁ブロック１２の高さのほぼ半分であることが好ましい。いったん保持壁６６が所望の高さまで建てられると、壁６６を完成させるためにキャップブロック７６を用いることができる。図８に示されるように、これらのキャップブロック７６にはフランジ１８を設けることができるが、それ以上の建設は行なわれないので上側のチャンネルは有しない。キャップブロック７６はコンクリート接着剤で定位置に固定することができ、所望ならばブロック１２の外側面と類似した装飾的パターンを設けてもよい。例示として、キャップブロック７６は、図８に示されるように美的な縁を提供するようにそれらの下のブロック７４に対して外側に伸びるように設計することができる。加えて、埋め戻し土壌内にその内部で収集された過剰水分を除去するために表面下のコレクタ排水溝７８を設けてもよい。
【００３４】
図１１〜１７は本発明に従って構成された代替的な壁ブロック１００を描く。代替的なブロック１００は好適な壁ブロック１２と共通する多くの特徴を共有するが、以下の壁ブロック１００の説明ではこのブロック１００の相違点に焦点を絞る。図１１および１２に示されるように、各壁ブロック１００は、外側面１０２、対向する内側面１０４、上表面１０６、底表面１０８、および２つの対向する側部１１０からなる。好適なブロック１２と同様に、ブロック１００の外側面１０２は典型的に底表面１０８から上表面１０６へと内側に傾斜する装飾的な手触りまたは化粧面が設けられている。また好適なブロック１２と同様に、壁ブロック１００の内側面１０４は直立したまたは垂直に向けられた形状にされることが好ましい。壁ブロック１００はさらに内部開口１１２を含むことが好ましい。
【００３５】
好適なブロック１２と同様、壁ブロック１００はそれぞれチャンネル１１４からなることが好ましい。他の配置が可能ではあるが、このようなチャンネル１１４が各ブロック１００の上表面１０６内に置かれることが好ましい。チャンネルはブロック１００を横に横切ってブロック１００の一側部１１０から他方の側部１１０まで伸びる。図１３に示されるように、チャンネル１１４は前壁１１８、後壁１２０、およびチャンネル底表面１２２により定義される。前壁１１８は壁ブロック１００の内側面１０４の方に内側に伸びる肩部１２４を含んでもよい。図１３に示されているように、肩部１２４はチャンネル１１４が第１の実質的にアーチ状の縁部１２６からなるように曲線状の縁として形成し得る。
【００３６】
前壁１１８と対向して位置されるチャンネル１１４の後壁１２０もまた内側に伸びる肩部１２８を含むことが好ましい。後壁の肩部１２８は、チャンネル１１４の第２の実質的にアーチ状の縁部１３０を形成するため曲線状の縁として形成されることが好ましい。ここでは肩部１２４、１２８は曲線状の縁として形成されていることが記載されているが、代替の構成が可能であることは本開示から明らかであろう。実際に、補強部材を保持するのに用いられる特有の手段、チャンネル１１４の構成および層から層への所望のロッキングの度合いによっては、ブロックの構成を簡単にするために壁１１８，１２０はこのような肩部１２４、１２８なしに形成してもよい。
【００３７】
隣接する層の高程度のブロック係合が望まれる場合、特にブロック１００から伸びるフランジ１１６を受容するためにチャンネル１１４が適合される。フランジ１１６はブロック１００の底表面１０８に設けられ、ブロック１００の一側部１１０から他方の側部１１０まで横に伸びることが好ましい。図１４に示されるように、フランジ１１６は前表面１３２、後表面１３４、および上表面１３６により定義される。前表面１３２および後表面１３４の両方とも壁ブロック１００の外側面１０２の方に向かって伸びている。この形状で、ブロック１００は下方の壁ブロック１００上にフランジ１１６がチャンネル１１４内に伸びるように置かれ得る。いったんこのように位置付けられると、ブロック１００の層は好適なブロック１２を含む層と同様の仕方でせん断力に抗するであろう。
【００３８】
代替の壁ブロック１００が保持壁を形成するのに用いられるとき、補強部材保持バー１３８の第３具体例が用いられることが好ましい。最も明瞭に図１５に示される保持バー１３８は複数の異なる表面：上表面１４０、底表面１４２、第１の直立表面１４４、第２の直立表面１４６、第１の傾斜表面１４８、第２の傾斜表面１５０からなる。上表面１４０と底表面１４２は互いに平行で、第１の傾斜表面１４８と第２の傾斜表面１５０も同様であることが好ましい。同様に、第１の直立表面１４４と第２の直立表面１４６は、第１の直立表面１４４が上表面１４０から垂直に伸び、第２の直立表面１４６が底表面１４２から垂直に伸びるように、互いに平行であることが好ましい。
【００３９】
この構成で形状付けられた保持バー１３８は、図１６に描かれた仕方で保持バー１３８をチャンネル１１４内へ挿入することにより、チャンネル１１４内で補強部材２０の上に位置付けされ得る。バー１３８は定位置にあるときチャンネル１１４の前および後壁１１８および１２０間にぴったりはまるように設計されているので、図１６および１７の両方に示されるように、バー１３８の下方への挿入の間、第２の直立表面１４６を収容するために縦ノッチ１５２がチャンネル１１４内に設けられてもよい。
【００４０】
発明の好適な具体例が上記の記載及び図面に詳細に開示されてきたが、その変更や修正が以下の請求項に記載された発明の精神と範囲から逸脱することなく当業者に成し得ることができることが理解されよう。例えば、特定のブロック形状がここに説明されてきたが、当業者はここに開示されたコンセプト、特にここに記載された保持手段が過去および将来の壁ブロック設計に適用できることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従って形成された保持壁の例の斜視図である。
【図２】  図１に示された壁に用いられる壁ブロックの斜視正面図である。
【図３】  図２に示された壁ブロックの斜視背面図である。
【図４】  壁ブロックの上表面内に設けられたチャンネルの詳細図である。
【図５】  壁ブロックの底表面に設けられたフランジの詳細図である。
【図６】  補強部材保持バーの第１具体例の端面図である。
【図７】  壁ブロックのチャンネル内の補強部材上への図６に示される保持バーの挿入を描く壁ブロックの部分側面図である。
【図８】  本発明に従って構成された保持壁の一例の断面側面図である。
【図９】  隣接する積み重ねられた壁ブロック間の補強部材の保持を示す詳細図である。
【図１０】  補強部材保持バーの第２具体例の端面図である。
【図１１】  代替的な壁ブロックの斜視正面図である。
【図１２】  図１に示された壁ブロックの斜視背面図である。
【図１３】  図１１および１２に示された壁ブロックの上表面に設けられたチャンネルの詳細図である。
【図１４】  図１１〜１３に示された壁ブロックの底表面に設けられたフランジの詳細図である。
【図１５】  補強部材保持バーの第３具体例の側面図である。
【図１６】  壁ブロックのチャンネル内の補強部材上への図１５に示された保持バーの挿入を描く図１１〜１４に示された壁ブロックの部分側面図である。
【図１７】  隣接する積み重ねられた壁ブロック間の補強部材の保持を示す詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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