CN108374431A - 一种新型半装配式抗震消能挡土墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型半装配式抗震消能挡土墙及其施工方法，包括挡土墙体与反滤层，反滤层设置在挡土墙体的背面，挡土墙体包括若干个承重单元，承重单元并列排布，两两承重单元之间设有消能单元，消能单元与承重单元通过连接组件组装成挡土墙体，承重单元与消能单元之间填充有接缝填充物。本发明通过承重单元在受到地震冲击时，消能单元利用与承重墙身间的相对位移消除地震波对承重单元的作用力，防止了承重外墙发生变形破坏，保持了承重单元的完整性，具有良好的抗震作用；承重单元与消能单元的外墙均采用钢筋混凝土外墙，利于运输和吊装，节省了运输成本，承重单元和消能单元通过连接组件相连接，结构简单，连接便捷，便于安装。

Description

一种新型半装配式抗震消能挡土墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及挡土墙技术领域，具体的说是一种新型半装配式抗震消能挡土墙及其施工方法。

背景技术

地震灾害具有突发性和不可预测性，其破坏性大，强烈的地面振动及伴生的地面裂缝和变形，通常会导致严重的次生灾害，挡土墙是用于支挡路基填土或山坡土体、防止被支挡物变形失稳的构筑物，装配式挡土墙是近年来出现的一种新型挡土墙，具有装配效率高、工期短、节省劳动力等优点，一经使用，便得到迅速推广，广泛应用于公路、铁路、市政工程、水利水电工程等行业中。然而，现有装配式挡土墙造价高、抗震性能差，在地震力作用下通常会产生贯通裂缝甚至整体倒塌，这不仅影响其正常使用和功能发挥，还会引起路基或边坡失稳，且修复成本高，严重威胁到人民的生命及财产安全。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种新型半装配式抗震消能挡土墙及其施工方法。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型半装配式抗震消能挡土墙，包括挡土墙体与反滤层，反滤层设置在挡土墙体的背面，挡土墙体包括若干个承重单元，承重单元并列排布，两两承重单元之间设有消能单元，消能单元与承重单元通过连接组件组装成挡土墙体，承重单元与消能单元之间设有连接缝，连接缝内填充有接缝填充物，消能单元用于消除地震波对承重单元的作用力。

承重单元包括承重墙身、承重外墙、侧向连接孔与若干泄水孔，承重外墙为一号预制壳体，承重墙身位于承重外墙内，侧向连接孔沿水平方向对称设置于承重外墙的两侧，泄水孔贯穿承重墙身与承重外墙，且由承重外墙的背面向承重外墙的正面逐渐向下倾斜。

消能单元包括消能外墙，消能外墙为二号预制壳体，消能外墙内沿水平方向设有若干个呈竖向排列的双向阻尼器，双向阻尼器的两端均设有若干根连接杆，消能外墙的两侧设有若干个消能连接孔，每根连接杆均与一个消能连接孔相对应，且连接杆穿过消能连接孔，消能外墙与双向阻尼器之间填充有填充物。

填充物为可塑变填充物。

双向阻尼器为液压双向头缓冲阻尼器。

连接组件包括万向接头，万向接头的一端连接有螺栓，螺栓上套装有螺帽，其另一端设有螺纹孔，万向接头、螺栓与螺帽均经过防腐处理。

接缝填充物包括填充层与封头层，封头层位于填充层的两端。

填充层材质为沥青麻丝或粘性土。

封头层材质为聚氨酯密封胶。

新型半装配式抗震消能挡土墙的施工方法，其施工步骤为：

步骤一、将承重外墙与消能外墙并列间隔放置在施工现场，将连接杆与万向接头的螺纹孔相连接，万向接头另一端的螺栓安装在侧向连接孔内，并拧紧螺帽；

步骤二、现场对承重墙身进行浇筑混凝土或填充块石，并向消能外墙内填充可塑变填充物，在承重单元与消能单元的连接缝中填充沥青麻丝或粘性土，端头用聚氨酯密封胶密封，依此步骤完成其余消能单元与承重单元的连接和接缝的填充；

步骤三、待所有承重单元与消能单元施工完成后，在墙体背面进行反滤层的施工。

本发明的有益效果是：

1.承重单元在受到地震冲击时，消能单元利用与承重墙身间的相对位移消除地震波对承重单元的作用力，防止了承重外墙发生变形破坏，保持了承重单元的完整性，具有良好的抗震作用；

2.本发明中承重单元与消能单元的外墙均采用预制空心壳体结构，利于运输和吊装，节省了运输成本，承重单元和消能单元通过连接组件相连接，结构简单，连接便捷，便于安装，提高了施工效率。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的具体实施方式的新型半装配式抗震消能挡土墙的结构示意图；

图2为本发明的具体实施方式的承重单元的结构示意图；

图3为本发明的具体实施方式的消能单元的结构示意图；

图4为本发明的具体实施方式的新型半装配式抗震消能挡土墙的剖视图。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种新型半装配式抗震消能挡土墙，包括挡土墙体与反滤层1，所述反滤层1设置在挡土墙体的背面，挡土墙体包括若干个承重单元2，所述承重单元2并列排布，两两承重单元2之间设有消能单元3，消能单元3与承重单元2通过连接组件组装成挡土墙体，承重单元2与消能单元3之间设有连接缝4，连接缝4内填充有接缝填充物41，消能单元3用于消除地震波对承重单元2的作用力。其中，反滤层1需要在挡土墙体安装完毕后再行施工，反滤层1的设置可保护挡土墙及地基中的土壤不流失，防止流土的发生，增加挡土墙的稳定性；承重单元2在地震波的作用下与消能单元3发生相对位移，消能单元3利用此相对位移消除地震波对承重单元2的作用力，保持承重单元2的完整性。

承重单元2包括承重外墙21、承重墙身22、若干泄水孔23与若干侧向连接孔24，承重外墙21为一号预制壳体，承重墙身22位于承重外墙21内，侧向连接孔24沿水平方向对称设置于承重外墙21的两侧，泄水孔23贯穿承重墙身22与承重外墙21，且由承重外墙21的背面向承重外墙21的正面逐渐向下倾斜。其中，承重单元2为重力式挡土墙，承重外墙21根据设计要求进行配筋设计，并预制成一号预制壳体，一号预制壳体由混凝土浇筑而成，在预制时，预留泄水孔23与侧向连接孔24，此预制壳体为空心结构，重量轻，便于运输，使用时可直接运送至现场安装，减少了现场施工的时间，大大加快了施工进度；侧向连接孔24为螺纹孔，用于与消能单元3的对接，向下倾斜设置的泄水孔23利于墙后土体中水的排放。

承重墙身22由现场浇筑或填充制成。其中，当承重墙身22由现场浇筑而成时，承重墙身22内部根据设计要求布置钢筋，现场浇筑混凝土制成，钢筋混凝土结构韧性高，强度大，适用于墙后土体压力较大的地区；当承重墙身22采用现场填充时，现场取材块石或片石填充墙身，此种方式就地取材，施工方便，经济效果好。

消能单元3包括消能外墙31，消能外墙31为二号预制壳体，消能外墙31内沿水平方向设有若干个呈竖向排列的双向阻尼器32，双向阻尼器32的两端均设有若干根连接杆33，消能外墙31的两侧设有若干个消能连接孔34，每根连接杆33均与一个消能连接孔34相对应，且连接杆33穿过消能连接孔34，消能外墙31与双向阻尼器32之间填充有填充物35。其中，在消能外墙31的两侧预先设置好消能连接孔34，根据设计要求进行配筋设计，并预制成二号预制壳体，二号预制壳体由混凝土浇筑而成，二号预制壳体与一号预制壳体截面形状需保持一致，双向阻尼器32水平设置，可有效的消除承重墙身22与消能单元3发生水平位移时产生的作用力，从而防止承重外墙21发生变形破坏，保持承重单元2的完整性。

填充物35为可塑变填充物。其中，可塑变填充物可为金属颗粒物，如直径为0.5mm-10mm铅粒，其具有很好的流动性及填充性，可以很好的填充入消能外墙31与双向阻尼器32之间的空隙内，同时，铅具有很好的延伸性，受到挤压可发生塑性变形，能够消除双向阻尼器32产生的位移；可塑变填充物也可以是塑料颗粒，如聚丙烯颗粒，有一定的塑性，同时有良好的强度，能够起到消除双向阻尼器32位移和支撑的消能外墙31的作用。

双向阻尼器32为液压双向头缓冲阻尼器。其中，液压阻尼器重要零部件采用奥氏体不锈钢，防腐性能好，适用于恶劣的工作环境，液压阻尼器阻尼力大，动态响应时间短，是一种对速度反应灵敏的振动控制装置，适用于减缓地震波的冲击。

连接组件包括万向接头5，万向接头5的一端连接有螺栓6，螺栓6上套装有螺帽7，其另一端设有螺纹孔，万向接头5、螺栓6与螺帽7均经过防腐处理。其中，将连接杆33与万向接头5的螺纹孔相连接，万向接头5另一端的螺栓6安装在侧向连接孔24内，并拧紧螺帽7，完成消能单元3与承重单元2的连接，万向接头5的设置可以保证承重单元2与消能单元3发生错位时始终处于连接状态，提高了挡土墙的抗震能力。

接缝填充物41包括填充层411与封头层412，封头层412位于填充层411的两端，填充层411材质为沥青麻丝或粘性土，封头层412材质为聚氨酯密封胶。其中，承重单元2与消能单元3在地震波的作用下会产生相对位移，接缝填充物41要求有良好的密封性和复原性，沥青麻丝或粘性土透水性弱，且都具有收缩性，能够满足接缝的密封效果，聚氨酯密封胶粘接性好，具有优良复原性，可适用于动态接缝，且价格低，节约了制造成本。

反滤层1为整体复合反滤层。其中，整体复合反滤层上层为反滤层1，中层为排水层，下层为模板层，缩短了施工周期，降低了施工成本，提高工程的安全可靠性。

一种新型半装配式抗震消能挡土墙的施工方法，其施工步骤为：

步骤一、将承重外墙21与消能外墙31并列间隔放置在施工现场，将连接杆33与万向接头5的螺纹孔相连接，万向接头5另一端的螺栓6安装在侧向连接孔24内，并拧紧螺帽7；

步骤二、现场对承重墙身22进行浇筑混凝土或填充块石，并向消能外墙31内填充可塑变填充物35，在承重单元2与消能单元3的连接缝中填充沥青麻丝或粘性土，端头用聚氨酯密封胶密封，依此步骤完成其余消能单元3与承重单元2的连接和接缝的填充；

步骤三、待所有承重单元2与消能单元3施工完成后，在墙体背面进行反滤层1的施工。修整墙体背面坡面，将整体复合反滤层13通过锚杆固定于挡土墙背面，相邻的复合反滤层13之间通过热焊接方式、胶粘接方式进行接缝，在整体复合反滤层13上安装泄水孔接头，然后回填土方。本方法缩短了施工周期，降低了施工成本，提高工程的安全可靠性。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：包括挡土墙体与反滤层，所述反滤层设置在挡土墙体的背面，挡土墙体包括若干个承重单元，承重单元并列排布，两两承重单元之间设有消能单元，消能单元与承重单元通过连接组件组装成挡土墙体，承重单元与消能单元之间设有连接缝，连接缝内填充有接缝填充物，消能单元用于消除地震波对承重单元的作用力。

2.根据权利要求1所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述承重单元包括承重墙身、承重外墙、侧向连接孔与若干泄水孔，承重外墙为一号预制壳体，承重墙身位于承重外墙内，侧向连接孔沿水平方向对称设置于承重外墙的两侧，泄水孔贯穿承重墙身与承重外墙，且由承重外墙的背面向承重外墙的正面逐渐向下倾斜。

3.根据权利要求1所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述消能单元包括消能外墙，消能外墙为二号预制壳体，消能外墙内沿水平方向设有若干个呈竖向排列的双向阻尼器，双向阻尼器的两端均设有若干根连接杆，消能外墙的两侧均设有若干个消能连接孔，每根连接杆均与一个消能连接孔相对应，且连接杆穿过消能连接孔，消能外墙与双向阻尼器之间填充有填充物。

4.根据权利要求3所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述填充物为可塑变填充物。

5.根据权利要求3所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述双向阻尼器为液压双向头缓冲阻尼器。

6.根据权利要求1所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述连接组件包括万向接头，万向接头的一端连接有螺栓，螺栓上套装有螺帽，万向接头的另一端设有螺纹孔，万向接头、螺栓与螺帽均经过防腐处理。

7.根据权利要求1所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述接缝填充物包括填充层与封头层，封头层位于填充层的两端。

8.根据权利要求7所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述填充层材质为沥青麻丝或粘性土。

9.根据权利要求7所述的新型半装配式抗震消能挡土墙，其特征在于：所述封头层材质为聚氨酯密封胶。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的新型半装配式抗震消能挡土墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将承重外墙与消能外墙并列间隔放置在施工现场，将连接杆与万向接头的螺纹孔相连接，万向接头另一端的螺栓安装在侧向连接孔内，并拧紧螺帽；

步骤二、现场对承重墙身进行浇筑混凝土或填充块石，并向消能外墙内填充可塑变填充物，在承重单元与消能单元的连接缝中填充沥青麻丝或粘性土，端头用聚氨酯密封胶密封，依此步骤完成其余消能单元与承重单元的连接和接缝的填充；

步骤三、待所有承重单元与消能单元施工完成后，在墙体背面进行反滤层的施工。