CN108265747A - 一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构及其施工方法，加筋挡土墙结构包括挡板层和面板层，所述挡板层和面板层之间通过土工带相连，在挡板层和面板层之间填充素土，并夯实形成挡土墙结构，所述面板层由多个废旧轮胎切开展平后横向放置并叠加制成，在面板层的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合；所述挡板层由多个切成弧形的废旧轮胎竖直放置并横向排列制成，在弧形的废旧轮胎内填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，制作挡板层的废旧轮胎的弧形高度与组成面板层的废旧轮胎叠加高度相匹配。本发明有效的利用了废旧轮胎来制作挡土墙，其成本低廉，绿色环保，结构稳定。

Description

一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，涉及一种加筋挡土墙，具体涉及一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构及其施工方法。

背景技术

我国在多领域应用加筋土挡土墙技术，取得了巨大的经济和社会效益，随着加筋土挡土墙工程在我国的大量运用，设计计算理论和施工技术也日趋成熟。同时存在的问题也十分突出，如面板材料厚重，面板损坏后修复困难，施工工艺复杂等问题。废旧轮胎是国际公认的有害垃圾。大量废旧轮胎露天堆放，占用土地资源，不能自然降解，易滋生病菌，自燃着火。且我国废旧轮胎的产生量在1亿条以上，随着汽车工业的快速发展，废旧轮胎的产生量还将不断增加，废旧轮胎回收利用在我国是一个重大的资源环境问题。由于轮胎胎面中含有抗磨损的材料，抗应变的设计，是很好的挡土墙制作材料，但是现有技术中目前还没有一种方法能将废旧轮胎与挡土墙结构的有效结合，构成加筋土挡土墙结构。

发明内容

本发明的目的是针对生态环境友好问题、物资浪费、施工工艺等问题，提供一种施工简便、成本低、低碳、生态的新型加筋土挡土墙结构设计方法。本设计方法关键技术包括，以废旧轮胎组成的可拆卸替换的新型面板结构，以滤网铆钉组成的排水结构，以钢塑复合土工带(CAT带)及半圆状轮胎组成的抗拉-挡板结构，以及新型面板结构，排水结构，抗拉-挡板结构一并组成的模块化结构设计。同时此结构设计适用于各种型号尺寸的废旧轮胎，可根据轮胎实际尺寸调整每组模板使用的轮胎数量及每组模板的尺寸大小。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构，其特征在于：包括靠近山体、公路路堤或堤坝的挡板层和靠近外侧的面板层，所述挡板层和面板层之间通过土工带相连，在挡板层和面板层之间填充素土，并夯实形成挡土墙结构，所述面板层由多个废旧轮胎切开展平后横向放置并叠加制成，在每个横向放置的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，形成面板层；所述挡板层由多个切成弧形的废旧轮胎竖直放置并横向排列制成，在弧形的废旧轮胎内填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，形成挡板层，制作挡板层的废旧轮胎的弧形高度与组成面板层的废旧轮胎叠加高度相匹配。

作为改进，横向叠加的废旧轮胎的胎侧之间通过铆钉相连，并在两条轮胎之间的边缘处安装滤网包裹胎圈之间的缝隙组成面板层的排水结构。

作为改进，所述废旧轮胎切开后展平的方法为热压展平法或者在废旧轮胎的胎圈上间隔一段距离割一个缺口展平法。

作为改进，所述面板层在高度方向由3-5个展平的废旧轮胎叠加组成。

作为改进，作为面板层的一组展平叠加废旧轮胎对应2-5个切割成弧形作为挡板层的废旧轮胎。

作为改进，所述土工带为钢塑复合土工带，在面板层一端，钢塑复合土工带分割为与展平叠加的废旧轮胎的数量相应的连接头；在挡板层一端的弧形圆心处，钢塑复合土工带分割为多个与弧形轮胎相连的连接头，每个连接头与相应的废旧轮胎的胎面通过铆钉相连。

作为改进，连接废旧轮胎和钢塑复合土工带的铆钉上设有使土工带产生预应力的垫板。

一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将废旧轮胎切断一侧并两头拉伸展平，使其形成长条且笔直的形状；

步骤二、面板层组装，将展平的废旧轮胎横向放置，并上下叠加放置组成面板层，具体为：

步骤a.将展平的废旧轮胎横向放置，上下叠加的废旧轮胎之间通过铆钉相连；

步骤b.将土工带一端分割成多个连接头，每个连接头通过铆钉与展平的废旧轮胎的胎面相连；

步骤c.在面板层展平的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，完成面板层组装；

步骤三、将组装好的面板层运输至现场，安装在处理过的铺面上设计位置；

步骤四、并预留安装挡板层位置，填充素土碾压，素土填充到面板层一半高度；

步骤五、制作挡板层，另选一批废旧轮胎，横向切割为弧形或半圆状，将土工带另一端分割成多个连接头，并用铆钉固定在弧形或圆形废旧轮胎的胎面上，在挡板层弧形或半圆形的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，完成挡板层组装；

步骤六、将制作好的挡板层安装在设计位置，一个面板层至少对应两个挡板层，连接头与废旧轮胎相连的铆钉外侧安装垫板，对土工带施加预应力；

步骤七、继续填充素土，并夯实，完成加筋挡土墙结构制作，当高度不满足设计要求时，可根据需要按照步骤三至步骤六再制作一层加筋挡土墙结构。

作为改进，在步骤五中，制作挡板层，切割为弧形或半圆状尺寸根据制作面板层的废旧轮胎叠加高度而定。

本发明有益效果：

本发明相对于传统加筋土挡土墙，本发明在面板层的材料上来源广，构造简单，成本低廉，环境友好，资源循环利用。在面板层损耗上，有可替换设计，对挡土墙使用寿命有很大的延续。在面板层，排水，抗拉结构上可在工厂模块化生产组装后直接运往工地施工，现场施工简便。

附图说明

图1为经过展平处理后的废旧轮胎剖面图。

图2为可拆卸铆钉垫板结构锚固钢塑复合土工带结构侧视剖面图。

图3为可拆卸铆钉垫板结构锚固钢塑复合土工带结构立面图。

图4为作为挡板层的半圆状轮胎侧视剖面图。

图5为三个废旧轮胎为一组叠加构成面板层结构侧视图剖面图。

图6为本发明方法制成的加筋挡土墙结构侧视剖面图。

图7为本发明方法制成的加筋挡土墙结构俯视剖面图。

图8为本发明方法制成的加筋挡土墙结构外侧立面图(从路边往山体或堤坝方向看)。

附图标记：1-胎侧，2-胎面，3-铆钉，4-垫板，5-滤网，6-钢塑复合土工带，7-素土，8-填充层，9-砂浆。

具体实施方式

下面对本发明的实施步骤进一步的说明：

本发明以175/70R18 77H规格的废旧轮胎为例。

如图所示，一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构，包括靠近山体、公路路堤或堤坝的挡板层和靠近外侧的面板层，所述挡板层和面板层之间通过土工带相连，在挡板层和面板层之间填充素土7，并夯实形成挡土墙结构，所述面板层由多个废旧轮胎切开展平后横向放置并叠加制成，在每个横向放置的废旧轮胎的内侧为填充层8，在填充层8内填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆9涂抹闭合，形成面板层；所述挡板层由多个切成弧形的废旧轮胎竖直放置并横向排列制成，在弧形的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆9涂抹闭合，形成挡板层，制作挡板层的废旧轮胎的弧形高度与组成面板层的废旧轮胎叠加高度相匹配，横向叠加的废旧轮胎的胎侧1之间通过铆钉3相连，并在两条轮胎之间的边缘处安装滤网5包裹胎圈之间的缝隙组成面板层的排水结构。

所述废旧轮胎切开后展平的方法为热压展平法或者在废旧轮胎的胎圈边缘间隔一段距离割一个缺口展平法。

所述面板层在高度方向由3-5个展平的废旧轮胎叠加组成，本实施例中为3个，实际上不限于3个。

作为面板层的一组展平叠加废旧轮胎对应2-5个切割成弧形作为挡板层的废旧轮胎，本实施例中为3个，实际上不限于3个，根据实际需求选择。

所述土工带为钢塑复合土工带6，在面板层一端，钢塑复合土工带6分割为与展平叠加的废旧轮胎的数量相应的连接头；在挡板层一端的弧形圆心处，钢塑复合土工带6分割为多个与弧形轮胎相连的连接头，每个连接头与相应的废旧轮胎通过铆钉3相连。

连接废旧轮胎和钢塑复合土工带6的铆钉3上设有使土工带产生预应力的垫板4。

一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构施工方法，包括以下步骤：

第一、将本例采用的的废旧轮胎简单冲刷去污处理，切断一侧并两头拉伸展平，使其形成长条且笔直的形状。

第二、另选一批废旧轮胎，横向切割为弧形或半圆状。

第三、将展平的废旧轮胎横向放置，并以三个一组叠加在一起，并用铆钉3连接胎面2固定，对该废旧轮胎的胎面2进行打孔，插入铆钉3构成组成面板层结构。

第四、面板层结构组装固定并在每两条轮胎之间边缘处组装滤网5，包裹胎圈之间的缝隙，并在胎侧1之间打孔锚定，构成排面板层排水通道。

第五、另对弧形半圆状轮胎以四等分(或三等分，根据实际需要确定)，在胎面2上打三组孔插入铆钉3并安装垫板4构成挡板层结构。

第六，将钢塑复合土工带6(即CAT带)插入面板层的废旧轮胎的胎面2板铆钉3中，构成抗拉结构。在与面板层中间展平轮胎相连的CAT带中，选择垂直于面板层分布的CAT带，在末端进行三等分切割处三个连接头，以便与挡板层结构连接。

第七，在面板层的展平轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆9涂抹闭合。构成一个面板层结构模块。

第八，将处理好的面板层结构模块搬运至施工现场。

第九，在处理过的铺面上将面板结构安置到设计位置，根据需要挡土墙的长度，将多个面板层结构模块首尾相连，拼接起来。

第十，在面板层结构模块与山体或堤坝之间填素土7，预留出挡板层结构位置，填料夯实至面板层结构模块中点标高位置。

第十一，将弧形或半圆状轮胎上的铆钉3连接步骤七中CAT带等分切割好的连接头。

第十二，在弧形或半圆状轮胎内填入细碎建筑废渣和或细小沙石，砂浆9抹面闭合，安装挡板层结构外侧垫板4锚定连接头。

第十三，按设计要求将CAT带分散铺展在面板层中点的标高位置，将弧形或半圆状轮胎放置在设计的预留位置。

第十四，填素土7夯实挡板层结构，继续在面板层与挡板层之间填入素土7碾压夯实填满。

第十五，安装面板层外侧的垫板4，锚定面板层结构处的CAT带，使其产生预加拉应力，完成加筋挡土墙结构施工。

第十六，根据设计挡土墙的标高，重复第九步骤至步骤十五，填铺第二层加筋挡土墙结构，直至达到设计挡土墙标高为止。

第十七，如若轮胎胎面2损坏，只需将损坏的废旧轮胎上垫板4卸下，更换相同的废旧轮胎，再用铆钉3和垫板4锚固即可。

本方案相较于传统施工，有如下几个优点：

1整体性好，模块化设计，可在工厂直接完成组装，完整搬运至施工场地即可施工，无需现场加工处理。

2由于轮胎本身在抗应变，抗磨损上有很好的设计，构成的加筋土挡土墙，不仅结构强度高，同时促进了环境保护和资源回收再利用。

3半圆状较大规格轮胎挡板设计，有相较于传统混凝土挡板更大的接触面积，且有更大的抗应变能力。

4此加筋土挡土墙模块结构可对作为面板层的轮胎拆卸替换，对实用性可持续性都有很好的体现。

Claims (10)

1.一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构，其特征在于：包括靠近山体、公路路堤或堤坝的挡板层和靠近外侧的面板层，所述挡板层和面板层之间通过土工带相连，在挡板层和面板层之间填充素土，并夯实形成挡土墙结构，所述面板层由多个废旧轮胎切开展平后横向放置并叠加制成，在每个横向放置的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，形成面板层；所述挡板层由多个切成弧形的废旧轮胎竖直放置并横向排列制成，在弧形的废旧轮胎内填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，形成挡板层，制作挡板层的废旧轮胎的弧形高度与组成面板层的废旧轮胎叠加高度相匹配。

2.如权利要求1所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：横向叠加的废旧轮胎的胎侧之间通过铆钉相连，并在两条轮胎之间的边缘处安装滤网包裹胎圈之间的缝隙组成面板层的排水结构。

3.如权利要求1所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：所述废旧轮胎切开后展平的方法为热压展平法或者在废旧轮胎的胎圈上间隔一段距离割一个缺口展平法。

4.如权利要求1所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：所述面板层在高度方向由3-5个展平的废旧轮胎叠加组成。

5.如权利要求1所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：作为面板层的一组展平叠加废旧轮胎对应2-5个切割成弧形作为挡板层的废旧轮胎。

6.如权利要求1所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：所述土工带为钢塑复合土工带，在面板层一端，钢塑复合土工带分割为与展平叠加的废旧轮胎的数量相应的连接头；在挡板层一端的弧形圆心处，钢塑复合土工带分割为多个与弧形轮胎相连的连接头，每个连接头与相应的废旧轮胎的胎面通过铆钉相连。

7.如权利要求6所述的加筋挡土墙结构，其特征在于：连接废旧轮胎和钢塑复合土工带的铆钉上设有使土工带产生预应力的垫板。

8.一种利用废旧轮胎的加筋挡土墙结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将废旧轮胎切断一侧并两头拉伸展平，使其形成长条且笔直的形状；

步骤二、面板层组装，将展平的废旧轮胎横向放置，并上下叠加放置组成面板层，具体为：

步骤a.将展平的废旧轮胎横向放置，上下叠加的废旧轮胎之间通过铆钉相连；

步骤b.将土工带一端分割成多个连接头，每个连接头通过铆钉与展平的废旧轮胎的胎面相连；

步骤c.在面板层展平的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，完成面板层组装；

步骤三、将组装好的面板层运输至现场，安装在处理过的铺面上设计位置；

步骤四、并预留安装挡板层位置，填充素土碾压，素土填充到面板层一半高度；

步骤五、制作挡板层，另选一批废旧轮胎，横向切割为弧形或半圆状，将土工带另一端分割成多个连接头，并用铆钉固定在弧形或圆形废旧轮胎的胎面上，在挡板层弧形或半圆形的废旧轮胎内侧填装细碎建筑废渣和或细小沙石，并用砂浆涂抹闭合，完成挡板层组装；

步骤六、将制作好的挡板层安装在设计位置，一个面板层至少对应两个挡板层，连接头与废旧轮胎相连的铆钉外侧安装垫板，对土工带施加预应力；

步骤七、继续填充素土，并夯实，完成加筋挡土墙结构制作，当高度不满足设计要求时，可根据需要按照步骤三至步骤六再制作一层加筋挡土墙结构。

9.如权利要求8所述的加筋挡土墙结构施工方法，其特征在于：在步骤二中，横向叠加的废旧轮胎之间边缘处安装滤网包裹胎圈之间缝隙组成面板层的排水结构。

10.如权利要求8所述的加筋挡土墙结构施工方法，其特征在于：在步骤五中，制作挡板层，切割为弧形或半圆状尺寸根据制作面板层的废旧轮胎叠加高度而定。