CN101768975A - 可绿化的挡墙砌块以及利用该砌块构筑挡墙的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可绿化的挡墙砌块，包括敞口的本体，所述的本体具有底板和位于底板上的由连成一体的两侧壁和前壁组成的半包围结构，两侧壁的后端部外翻形成外翻边，外翻边超过所述的半包围结构同侧侧壁的外边界。本发明还公开了一种利用挡墙砌块构筑可绿化挡墙的施工方法，将挡墙砌块交错层叠，同层砌块的前壁和封闭连接的翻边形成“∽”型连续且闭合的挡土墙，可防止墙背土体流失；腹部绿化槽与墙背填土形成敞开式结构，与上层砌块开口侧壁绿化槽上下贯通，可以为绿化植被提供足够的耕植土厚度以及提供源源不断的毛细水或养分，为陡立挡墙提供良好的可绿化条件，创造良好的生态效果。

Description

可绿化的挡墙砌块以及利用该砌块构筑挡墙的施工方法

技术领域

本发明涉及土木建筑工程领域，尤其涉及一种生态型挡土墙砌块。

背景技术

目前，在建筑、交通、园林和水利工程建设中，往往涉及大量的边坡支挡技术问题。随着环保和生态保护意识提高，传统混凝土、浆砌块片石等圬工砌体支挡结构的可绿化技术越来越受关注，并取得了很大进步。但是，对于陡立边坡，由于坡率受到地形制约，砌石挡墙依然是坡脚防护“白化”的主体，绿化处理上十分棘手。因此，如何让陡坡率防护工程给岩石边坡留出“透气”的绿化空间固然十分重要。

如何使挡墙更牢固、安全、经济和实施更便利，如何使挡墙既满足工程安全要求又满足可绿化要求，这是目前适应国家环保政策的重要目标。根据CNKI检索结果，目前有关生态设计与施工技术的技术依然十分局限，针对边坡生态恢复的实质性设计与施工方案依然十分紧缺。经查询，目前常见的生态挡墙技术专利如荣勋挡墙砌块(ZL200420073890.0，2004100715142，2004100715161，ZL200420073893.4，200510060333.4，200520013891.0)，砌块横截面整体上呈朝下的喇叭口状，可以在砌筑时留置生态孔洞，但该孔洞与墙背土体直接沟通，墙背土体易受冲刷，而且绿花孔洞偏小，不适于灌木成长。

2002年12月30日，中国科学院地质与地球物理研究所张路青；杨志法；祝介旺等提出一种“用于边坡加固的层状网式钢筋石笼挡墙”(发明专利号：02159704.9)，该技术具有良好的可绿化功能。但是，钢筋石笼的使用寿命是有限的，镀锌钢筋石笼技术根据我国国情，成本费用相当昂贵。

2004年12月30日，日本冈三立必固株式会社提出一种“固坡锚板加筋土挡墙”(实用新型专利号：200420075547)，但该锚板不具备可绿化特性。

2005年11月12日，美国莫特尼斯科技有限公司布赖恩·A·普瑞斯提出一种“宽度增加的挡墙块体”(发明专利号：200580041932)。

2005年11月21日，美国俄亥俄州W·道森；R·A·麦克唐纳提出一种“具有表面连接的挡墙砌块”(发明专利号：200580039872)。

2006年06月30日，本人提出“一种可绿化的生态挡墙”(实用新型专利ZL 2006 20105365.1)主要用于挖方边坡挡墙绿化，该结构安全性、耐久性良好，但坡面防护圬工痕迹有待于进一步优化。

2007年9月3日，程卫国提出“一种植生型挡土块”(发明专利号：CN200710121284.X)，其特点是前端设置有贯穿顶面和底面并沿块体左右方向延伸的植生长孔以及L型侧凹，上层两相邻挡土块上的L型侧凹拼接构成一整体内凹结构，其下为砌块一个小型植生孔可供绿化，但由于植生孔尺寸限制，根据实施情况，绿化效果依然不够理想。

2008年12月25日，归真提出“一种防位移的挡墙及其施工方法”(实用新型专利号：200820214676.0)。但这种防滑移措施在当前工程中已较多应用，其连接件耐久性是技术关键，成本费用相对昂贵。

在欧美和日本，目前也有较多支挡与绿化相结合的防护技术，如受国际专利技术保护的日本“吉奥”生态挡墙，意大利MACCAFERRI生态挡墙、美国SUREBLOCK生态砌块等等，但材料费用都比较高，造价昂贵。因此，提出一种经济、有效的、能完全取代砌石挡墙的生态护坡技术是非常有必要的。

发明内容

本发明提供一种具有敞开式结构空间，可供绿化的、经济的可快速拼装的新型挡墙砌块。

一种可绿化的挡墙砌块，包括敞口的本体，其特征在于：所述的本体具有底板和位于底板上的由连成一体的两侧壁和前壁组成的半包围结构，两侧壁的后端部外翻形成外翻边，外翻边超过所述的半包围结构同侧侧壁的外边界。

所述的前壁与两侧壁的连接处向外膨出，形成外凸部，外凸部的边界在同侧外翻边边界之内。

所述的前壁或侧壁设有两对贯穿前壁或侧壁的顶面和底板的通孔，多个砌块交错叠置时，靠近前壁前侧面的一对前通孔分别与下层两相邻砌块的各一个远离前壁前侧面的前通孔对齐。两对前通孔沿砌块挡墙横断面方向间距与挡墙坡率有关，各对前通孔均沿砌块挡墙横断面方向排列。前通孔直径为3-5cm，等直径贯穿砌块。

所述的两侧壁后端部设有两对贯穿侧壁的顶面和底板的后通孔，多个砌块交错叠置时，靠近前壁前侧面的一对后通孔分别与下层两相邻砌块的各一个远离前壁前侧面的后通孔对齐。两对后通孔沿砌块挡墙横断面方向间距与两对后通孔沿砌块挡墙横断面方向间距相同。

所述的前壁上部设有前壁绿化槽，槽内可培土，前壁绿化槽也可以贯穿前壁，槽内摆放预制花盆。

所述的前壁的顶面向上延伸形成上凸部，所述的底板可在半包围结构的开口处向下延伸形成下凸部，通过砌块顶端适当内移，并与下层砌块侧壁对齐，可以使挡墙外立面形成一定的内倾角度，提高挡墙抗倾覆能力。

所述的底板的下底面设置有与前壁和两侧壁的顶面形状相应的定位台阶，多个砌块叠置时，通过定位台阶卡合，可使块体间嵌固更牢固

所述的砌块左右单元对称，将砌块分割形成半单元，至少一个单元形成组合。

所述砌块的各表面之间均采用圆弧过渡，可以降低砌块直角对加筋格栅的磨损，有利于保护格栅的受力特性。

本发明还提供一种构筑可绿化的挡墙的施工方法，其步骤为：

1)现场施工放样，整平地基，沿挡墙长度方向浇铸挡墙基础；

2)在挡墙基础上垒砌一层预制的砌块，砌块前壁远离边坡，相邻砌块的外翻边封闭连接并与外翻边相连的侧壁外壁形成开口侧壁绿化槽，由砌块前壁和两侧壁形成的半包围空腔为腹部绿化槽，砌块横向排列成一连串“∽”型，在挡墙墙背后以及腹部绿化槽内填碎石，人工夯实墙背填土；

3)在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块，第二层砌块排列成如第一层砌块的一连串“∽”型，上层砌块的开口侧壁绿化槽与下层砌块腹部绿化槽上下贯通，在第二层砌块的腹部绿化槽内和挡墙墙背后填筑碎石，人工夯实墙背填土；

4)重复步骤2)和3)，分层砌筑挡墙至墙顶。

步骤3所述的在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块是将上层砌块适当内移，靠近前壁前侧面的一对前通孔与下层相邻砌块的各一个远离前壁前侧面的前通孔对齐，插入销钉锁定，销钉采用注浆固定。销钉在下层砌块通孔中可采用水泥等粘结剂固定，而在上层砌块通孔中与孔壁保持裸接触，这样可以增强挡墙的变形协调能力。通过销钉实现砌块不同层及左右之间两两互锁，可使生态挡墙连接为整体式结构，并提高挡墙结构强度。上层砌块与下层砌块相比适当内移，在确保相邻砌块连接孔相互串接同时，可根据连接孔间距调整挡墙坡率，易满足陡立边坡绿化要求。

步骤3所述的在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块时，在砌块层面之间铺设格栅，格栅用销钉锁定。

砌块层叠砌筑时，砌块侧壁始终层层上下对齐，能充分发挥砌块良好的受压承载特性。

砌块的开口侧壁绿化槽和腹部绿化槽的形状可以是弧形、抛物线形、矩形等各种形状，其形式可通过砌块两侧壁的凹凸构造予以调节。

前壁前侧面可适当装饰，如拉槽、涂色、贴瓷砖、断裂面等以提高挡墙外观的可欣赏性和景观性。

本发明通过砌块组合拼装可以在陡立坡面上形成一连串的、交错的、敞开式花盆构造，在满足挡墙支挡功能同时，还可以为陡立坡面提供一种可绿化生态技术。通过砌块之间拼接，可以形成一串反向敞开型的“∽”形绿化槽，其中，同层砌块的前壁和封闭连接的翻边形成“∽”型连续且闭合的挡土墙，可防止墙背土体流失；腹部绿化槽开口面向挡墙后侧，与墙背填土形成敞开式结构；开口侧壁绿化槽开口面向挡墙前侧，下层砌块腹部绿化槽刚好位于上层砌块开口侧壁绿化槽的正下方，二者上下贯通，由此形成敞开式花盆，可以为绿化植被提供足够的耕植土厚度，为生物繁殖提供有效的空间，可种植低矮灌木和攀藤，墙背填土可以为敞开式花盆提供源源不断的毛细水或养分，使敞开式花盆内土体水分和养分可持续性供给，而且花盆内的土体又不易于流失或受侵蚀。不同层砌块层叠式交错布置后，完美组合为一串敞开式的空中花盆，为陡立挡墙提供良好的可绿化条件，创造良好的生态效果。

本发明克服了公路沿线边坡现有的绿化恢复技术难题，在传统加筋土挡墙与锚固技术基础上，提出了层叠式、可快速预制拼装的、“花盆”型挡墙砌块。该挡墙砌块由工厂标准化预制生产，结构轻巧、费用经济、施工方便且高效、结构可靠、安全，可以为坡面创造一个绿化的花盆空间，通过花盆上小灌木和攀藤的绿化，可以让高陡边坡坡面呈现郁郁葱葱的生态景观，砌块可以完美地隐藏于攀藤和小灌木之下。而且其工程造价与同类地质条件下、同类高度的砌石挡墙相当，具有很好的生态效益和经济效益。

本发明为工程现场施工创造了简便的装配技术，同时为挡墙工程提供了经济、安全、轻巧、美观的生态恢复技术方案。

附图说明

图1a为本发明挡墙砌块一种实施方式的立体示意图；

图1b为图1a所示的挡墙砌块的俯视图。

图2为图1所示的挡墙砌块按本发明所述的施工方法形成的生态挡墙示意图。

图3为图2所示的生态挡墙的单层俯视图。

图4a为本发明挡墙砌块第二种实施方式的立体示意图；

图4b为图4a所示的挡墙砌块的俯视图。

图5为图4所示的挡墙砌块按本发明所述的施工方法形成的生态挡墙示意图。

图6为图5所示的生态挡墙的单层俯视图。

图7a和图7b为本发明挡墙砌块第三种实施方式的立体示意图和侧视图。

图8a为本发明挡墙砌块第三种实施方式的叠置示意图；

图8b为本发明挡墙砌块第四种实施方式的叠置示意图；

图8c为本发明挡墙砌块第五种实施方式的叠置示意图。

图9a-图9c为本发明对称砌块分割或分割组合示意图。

图10本发明砌块加筋土挡墙典型横断面示意图。

具体实施方式

图1为本发明挡墙砌块一种实施方式的立体示意图和俯视图，包括敞口的本体，所述的本体具有底板1和位于底板上的由连成一体的两侧壁2a、2b和前壁3组成的半包围结构，两侧壁2a、2b的后端部外翻形成外翻边4a、4b，外翻边超过所述的半包围结构同侧侧壁的外边界。所述的前壁3与两侧壁2a、2b的连接处向外膨出，形成外凸部5a、5b，外凸部5a、5b的边界在同侧外翻边4a、4b边界之内。所述的前壁3或侧壁2a、2b上设有两对贯穿前壁3或侧壁2a、2b的顶面和底板的通孔6a、6b，7a、7b，多个砌块交错叠置时，靠近前壁前侧面8的一对前通孔6a、6b分别与下层两相邻砌块的各一个远离前壁前侧面8的前通孔7b、7a对齐。所述的两侧壁2a、2b的后端部设有两对贯穿侧壁的顶面和底板的后通孔9a、9b，10a、10b，多个砌块交错叠置时，靠近前壁前侧面8的一对后通孔9a、9b分别与下层两相邻砌块的各一个远离前壁前侧面8的后通孔10b、10a对齐。两对后通孔沿砌块挡墙横断面方向间距与两对后通孔沿砌块挡墙横断面方向间距相同。

图4为本发明挡墙砌块第二种实施方式的立体示意图和俯视图，在第一种实施方式的基础上，所述的前壁3的顶面向内凹陷形成贯穿前壁的前壁绿化槽11。

图7为本发明挡墙砌块第三种实施方式的立体示意图和侧视图，在第一种实施方式的基础上，所述的前壁3的顶面向上凸起形成上凸部12。

本发明第四种实施方式是在第一种实施方式的基础上，所述的底板1的下底面设置有与前壁3和两侧壁2a、2b的顶面形状相应的定位台阶13，多个砌块叠置时，通过定位台阶卡合。

本发明第五种实施方式是在第一种实施方式的基础上，所述的底板1在半包围结构的开口处向下凸起，形成下凸部14。

图8a为图7所示的本发明挡墙砌块第三种实施方式的叠置示意图，上层砌块移到下层砌块的上凸部12之后进行叠置。

图8b为本发明挡墙砌块第四种实施方式的叠置示意图，上层砌块底面的定位台阶13与下层砌块顶面的定位台阶卡合。

图8c为本发明挡墙砌块第五种实施方式的叠置示意图，上层砌块的下凸部14位于下层砌块之后进行叠置。

图9a-图9c为本发明对称砌块分割或分割组合示意图。砌块左右单元对称，将砌块分割形成单元，图9a为图1所示的挡墙砌块分割成单元的示意图，图9b为三个单元组成的砌块示意图，图9c为四个单元组成的砌块示意图。

一种构筑如图10和图2、图5所示可绿化的挡墙的施工方法，其步骤为：

1)现场施工放样，20为公路路面或河床床面，整平地基，沿挡墙长度方向浇铸挡墙基础17；

2)在挡墙基础17上垒砌一层预制的砌块，砌块前壁3远离边坡，相邻砌块的外翻边4a、4b封闭连接并与外翻边相连的侧壁外壁形成开口侧壁绿化槽15，由砌块前壁3和两侧壁2a、2b形成的半包围空腔为腹部绿化槽16，如图3所示，砌块横向排列成一连串“∽”型，在挡墙墙背18后以及腹部绿化槽16内填碎石，人工夯实墙背填土；

3)在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块，第二层砌块排列成如第一层砌块的一连串“∽”型，上层砌块的开口侧壁绿化槽15与下层砌块腹部绿化槽16上下贯通，在第二层砌块的腹部绿化槽16和挡墙墙背18后填筑碎石，人工夯实墙背填土；

4)重复步骤2)和3)，分层砌筑挡墙至墙顶22。

步骤3所述的在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块是将上层砌块适当内移，靠近前壁前侧面8的一对通孔6a、6b与下层两相邻砌块的各一个远离前壁前侧面的通孔7b、7a对齐，插入销钉锁定，销钉采用注浆固定。销钉在下层砌块通孔中可采用水泥等粘结剂固定，而在上层砌块通孔中与孔壁保持裸接触，这样可以增强挡墙的变形协调能力。通过销钉实现砌块不同层及左右之间两两互锁，可使生态挡墙连接为整体式结构，并提高挡墙结构强度。上层砌块与下层砌块相比适当内移，在确保相邻砌块连接孔相互串接同时，可根据连接孔间距调整挡墙坡率，易满足陡立边坡绿化要求。挡墙高度比较大时，可在砌块层面之间铺设格栅加筋带19，格栅加筋带19用销钉锁定。砌块层叠砌筑时，砌块侧壁始终层层上下对齐，能充分发挥砌块良好的受压承载特性。

挡墙可绿化封顶，可在前壁绿化槽11、开口侧壁绿化槽15与腹部绿化槽16内种植绿化。开口侧壁绿化槽15内适当填充耕植土厚10～15cm，斜坡式填筑，坡向朝挡墙前壁前侧面，槽内播撒绿化种子，或可直接在开口侧壁绿化槽15内栽植草灌木，绿色植物可从开口侧壁绿化槽15前侧的缺口伸出墙外，植被根系将扎入培土的下层腹部绿化槽16，并可伸入挡墙背部的填土。

Claims (12)

1.一种可绿化的挡墙砌块，包括敞口的本体，其特征在于：所述的本体具有底板(1)和位于底板上(1)的由连成一体的两侧壁(2a、2b)和前壁(3)组成的半包围结构，两侧壁的后端部外翻形成外翻边(4a、4b)，外翻边超过所述的半包围结构同侧侧壁的外边界。

2.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的前壁(3)与两侧壁(2a、2b)的连接处向外膨出，形成外凸部(5a、5b)，外凸部(5a、5b)的边界在同侧外翻边(4a、4b)边界之内。

3.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的前壁或侧壁设有两对贯穿前壁或侧壁的顶面和底板的前通孔(6a、6b、7a、7b)，多个砌块交错叠置时，上层砌块的前通孔(6a、6b)分别与下层两相邻砌块的前通孔(7b、7a)前后错位对齐。

4.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的两侧壁后端部设有两对贯穿侧壁的顶面和底板的后通孔(9a、9b，10a、10b)，多个砌块交错叠置时，上层砌块的后通孔(9a、9b)分别与下层两相邻砌块的后通孔(10b、10a)前后错位对齐。

5.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的前壁的向上延伸形成上凸部(12)。

6.如权利要求1或5所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的前壁上部设有前壁绿化槽(11)。

7.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的底板在半包围结构的开口处向下延伸形成下凸部(14)。

8.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的底板的下底面设置有与两侧壁的顶面形状相应的定位台阶(13)，多个砌块叠置时，通过定位台阶卡合。

9.如权利要求1所述的挡墙砌块，其特征在于：所述的挡墙砌块左右单元对称，至少由其一个单元形成组合。

10.一种利用权利要求1-9其中之一所述挡墙砌块构筑可绿化挡墙的施工方法，其步骤为：

1)现场施工放样，整平地基，沿挡墙长度方向浇铸挡墙基础(17)；

2)在挡墙基础上垒砌一层预制的砌块，砌块前壁远离边坡，相邻砌块的外翻边封闭连接并与外翻边相连的侧壁外壁形成开口侧壁绿化槽(15)，由砌块前壁和两侧壁形成的半包围空腔为腹部绿化槽(16)，砌块横向排列成一连串“∽”型，在挡墙墙背后(18)以及腹部绿化槽(16)内填碎石，人工夯实墙背填土；

3)在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块，第二层砌块排列成如第一层砌块的一连串“∽”型，上层砌块的开口侧壁绿化槽(15)与下层砌块腹部绿化槽(16)上下贯通，在第二层砌块的腹部绿化槽内(16)和挡墙墙背(18)后填筑碎石，人工夯实墙背填土；

4)重复步骤2)和3)，分层砌筑挡墙至墙顶。

11.如权利要求10所述的施工方法，其特征在于：步骤3所述的在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块是将上层砌块适当内移，上层砌块的前通孔分别与下层两相邻砌块的前通孔前后错位对齐，插入销钉锁定，销钉采用注浆固定。

12.如权利要求10所述的施工方法，其特征在于：步骤3所述的在第一层砌块上方交错铺砌第二层砌块时，在砌块层面之间铺设格栅，格栅用销钉锁定。

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