CN103276718A - 基于8字形轮胎的柔性加筋土结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构，涉及一种加筋土结构。本发明基本单元的结构包括8字形废旧轮胎（10）、高强塑料螺栓螺母（20）和建筑填料（30）；在8字形废旧轮胎（10）中间连接有高强塑料螺栓螺母（20），在8字形废旧轮胎（10）内外孔隙处铺设有建筑填料（30）；将若干8字形废旧轮胎10在一个平面内上下左右排列，构成平面网状结构；立体网状结构由上下多层平面网状结构组成。本发明易于压实，克服了可能由于变形过大而造成破坏；加筋土结构延展性、耐久性好，变形模量低，阻尼较高，抗震性能强，具有良好的变形适应性和长期稳定性；加筋土结构简单、施工方便、成本低廉；加筋土结构充分利用废弃物和现场土料，减少环境污染和占地面积。

Description

基于8字形轮胎的柔性加筋土结构

技术领域

本发明涉及一种加筋土结构，尤其涉及一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构。

背景技术

公路、铁路、地基、边坡和堤岸等岩土工程大多使用土工布、土工格栅等较常规的土工合成材料加筋土结构，该技术相对较成熟，在国际上已得到广泛应用。但是，常规的柔性加筋土结构多为土工合成材料加筋，其结构、拉伸模量、延展性和表面性质等都不及轮胎加筋土结构。

台湾集-集地震、我国汶川地震、日本阪神地震以及美国北里奇地震等震灾数据表明，土工合成材料具有一定的抗震性能。如果把水平地震作用和重力作用合成为拟静力，其结构体所受合力必然倾斜，因此，结构物沿破裂面滑动或破裂的可能性必然大大增加，在这种情况下，如果增加强度较高主要起抗拉作用的加筋层，必然增加抗滑力矩，提高结构体的抗震性能。而轮胎加筋土结构允许的应变更大、变形模量更低，在大应变时产生的次生内力较低，有较高的阻尼，更能有效地吸收能量，所以更能适应地震而不被破坏，顺应自然，最大程度降低损失。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的基本单元的结构包括8字形废旧轮胎、高强塑料螺栓螺母和建筑填料；

在8字形废旧轮胎中间连接有高强塑料螺栓螺母，在8字形废旧轮胎内外空隙处铺设有建筑填料。

本发明两个基本单元的结构是将两个基本单元并列，在上下两接触处分别用高强塑料螺栓螺母连接，在两个8字形废旧轮胎内外空隙处铺设有建筑填料。

工作机理：

本发明是一种用于公路、铁路、地基、边坡、堤岸和桥台等岩土工程中的柔性加筋土结构。废旧轮胎柔性加筋是指在土、石等填料中加入废旧轮胎，以对挡土墙、边坡、路堤、建筑物基础、坝岸、桥台、码头等岩土工程进行加固。废旧轮胎用于加筋时，需将轮胎之间进行连接，以成为轮胎串或轮胎网。废旧轮胎加筋土作为一种新型的加筋土结构，其力学性能优良，抗震性好，耐久性优良，施工简便，成本低廉，具有广阔的应用前景 。

轮胎加筋主要基于在土中布置轮胎筋材单元以抵抗拉伸荷载，筋土界面产生的剪切应力可以降低对挡土结构的水平推力，从而整体提高稳定条件。不仅筋土界面抗剪性能有助于增加结构物的稳定性，而且加筋单元土体的被动阻力也可得到消减，这两种力学机理共同作用在筋土界面产生一种抵抗力，成为土体抗剪强度的一部分。

对于水平向布置废旧轮胎的加筋土结构，当加筋土体受到荷载作用时，由于轮胎对土体的横向变形起到限制作用，相当于给土体施加了附加应力，即增加了横向约束应力（小主应力                                                

）。

的增加使得破坏时的大主应力得到相应提高，从而提高加筋土体的承载能力，增加加筋土结构的稳定性。

与常规土工合成材料的加筋土结构相比，本发明具有下列优点和积极效

果：

①加筋层的主体材料为去除内侧壁的废旧轮胎，且折叠成对称的凹凸形状，

易于压实，克服了可能由于变形过大而造成破坏；

②加筋土结构延展性好，变形模量低，耐久性、抗老化、抗磨损性能优良，阻尼较高，抗震性能强；

③加筋层埋于土体中承受压力时，由于加筋层弹性更好，模量更低，筋材抗拉强度更易激发，相应对其填土的横向约束力更强，加筋土结构整体性和稳定性更好； 

④加筋层形状和结构特殊，尺寸较大，嵌琐性好，可减少加筋铺设层数和筋材长度； 

⑤加筋土结构简单、施工方便、成本低廉；

⑥加筋土结构充分利用废弃物和现场土料，减少环境污染和占地面积。

附图说明

图1为本发明基本单元的结构示意图；

    图2为本发明两个基本单元的结构示意图；

图3为螺栓的结构示意图；

    图4为螺母的结构示意图；

图5为本发明一层加筋土结构平面示意图；

    图6为本发明应用于路堤的示意图。

图中：

10—8字形废旧轮胎；

20—高强塑料螺栓螺母，21—螺栓，22—螺母；

30—建筑填料。

具体实施方式

    下面结合附图实施例子详细说明：

一、基本单元的结构

1、总体

如图1，本发明基本单元的结构包括8字形废旧轮胎10、高强塑料螺栓螺母20和建筑填料30；

在8字形废旧轮胎10中间连接有高强塑料螺栓螺母20，在8字形废旧轮胎10内外孔隙处铺设有建筑填料30。

如图2，本发明两个基本单元的结构是将两个基本单元并列，在上下两接触处分别用高强塑料螺栓螺母20连接，在两个8字形废旧轮胎10内外空隙处铺设有建筑填料30。

2、功能部件

1）8字形废旧轮胎10

如图1，所述的8字形废旧轮胎10是利用废旧轮胎，去除侧壁，将剩下的圆圈胎面折叠成8字形，在8字形中间用高强塑料螺栓螺母20锁紧。

2）高强塑料螺栓螺母20

如图3、4，高强塑料螺栓螺母20包括适配的螺栓21和螺母20。

3）建筑填料30

建筑填料30为土料和/或石料。

3、应用

1）平面网状结构

如图5，将若干8字形废旧轮胎10在一个片面内上下左右排列，用高强塑料螺栓螺母20连接，再在空隙处铺设有建筑填料30，构成平面网状结构。

2）立体网状结构

立体网状结构由上下多层平面网状结构组成；从下到上，依次分层铺设。

每层筋材竖向可等间距或非等间距铺设（局部加密），轮胎层竖向间距不宜小于填土最小压实厚度，不宜大于60cm。每层水平长度可等长铺设或局部加长，轮胎层最小铺设长度不宜小于200cm。轮胎平面空隙和层间空隙用现场土料或其他填料充填，在距离轮胎层8cm以内填料最大粒径小于等于6cm。及时填筑填料，间隔时间不宜超过48h，充分压实。根据路堤的高度选择性设置多层本发明的柔性加筋土结构，得到如图6所示的加筋路堤。

Claims (3)

1.一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构，其特征在于：

基本单元的结构包括8字形废旧轮胎（10）、高强塑料螺栓螺母（20）和建筑填料（30）；

在8字形废旧轮胎（10）中间连接有高强塑料螺栓螺母（20），在8字形废旧轮胎（10）内外孔隙处铺设有建筑填料（30）；

两个基本单元的结构是将两个基本单元并列，在上下两接触处分别用高强塑料螺栓螺母（20）连接，在两个8字形废旧轮胎（10）内外空隙处铺设有建筑填料（30）；

所述的8字形废旧轮胎（10）是利用废旧轮胎，去除侧壁，将剩下的圆圈胎面折叠成8字形，在8字形中间用高强塑料螺栓螺母（20）锁紧。

2.按权利要求1所述的一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构，其特征在于：

将若干8字形废旧轮胎10在一个片面内上下左右排列，用高强塑料螺栓螺母20连接，再在空隙处铺设有建筑填料30，构成平面网状结构。

3.按权利要求1所述的一种基于8字形轮胎的柔性加筋土结构，其特征在于：

立体网状结构由上下多层平面网状结构组成；从下到上，依次分层铺设。

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