CN108547313B - 一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法，包括侧面为圆弧面的墙面板单元和柱体周围预留有一系列孔的圆柱铰，墙面板单元、圆柱铰和普通墙面板单元通过预制突起连接键和预留孔连接，用快干水泥进行加固，组成组合面板单元，并利用预制凹槽与预制插销固定土工格栅，连续拼接构成曲面加筋土挡墙。本发明通过在曲面段采用每层间隔一定角度进行加筋，相邻两层之间筋带错开的方式避免出现筋带重叠的危害。该曲面加筋土挡土墙面板形式可以拟合各种曲面，同时具有良好的排水性能。另外，本发明还提供一种曲面加筋土挡墙面板的拼装方法。

Description

一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法

技术领域

本发明涉及一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法，属于土木工程领域。

背景技术

随着我国对山区基础设施的大力建设，能够较好适应山区地形的凸角段加筋土挡墙以及曲面加筋土挡墙等异形加筋土挡墙技术逐渐引起人们重视。用传统预制墙面板以及土工格栅制成的异形加筋土挡墙存在面板鼓胀、开裂，地表下沉等病害。

现有的防治异形加筋土挡墙面板面板鼓胀、开裂，地表下沉等病害的方法主要有：加大土工格栅纵向间距，使用三向格栅等。但尚未有提出关于曲面加筋土挡墙面板及其拼接方式的解决方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种曲面加筋土挡墙面板结构，包括若干上下叠加的单层挡土墙，单层挡土墙呈曲线结构，单层挡土墙的凹面侧为土体，单层挡土墙的凹面上还设置有埋在土体内的土工格栅，所述单层挡土墙又包括若干并排连接的挡土墙单元，相邻的两个挡土墙单元之间设置有圆柱铰，所述圆柱铰为立式的柱状结构，圆柱铰的上端设有圆形铰预制凹槽，下端设有插置于下方圆柱铰的圆形铰预制凹槽内的圆形铰预制销钉，圆柱铰的外表面上设置有若干预留孔，所述挡土墙单元包括两个墙面板单元和三个并排设置的普通挡土墙面板，三个普通挡土墙面板位于两个墙面板单元之间共同拼接成一体式面板结构，所述墙面板单元的上边缘设置有预制凹槽，下边缘设置有插置于下方墙面板单元的预制凹槽内的预制销钉，墙面板单元的一个侧边为凹圆弧面，凹圆弧面内具有插置于预留孔的预制突起连接件，墙面板单元的另一个侧边与普通挡土墙面板侧边之间固定连接，所述土工格栅固定连接在墙面板单元的表面。

作为进一步的优选方案，接触地面的墙面板单元底部以及接触地面的普通挡土墙面板底部均设置有固定于地面的砼基础。

作为进一步的优选方案，所述土工格栅的下方设置有反滤层。

作为进一步的优选方案，接触地面的墙面板单元或接触地面的普通挡土墙面板上开设有将反滤层内的水引导出土体外的排水管。

作为进一步的优选方案，接触地面的墙面板单元或接触地面的普通挡土墙面板外部设置有排水沟。

一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，包括以下步骤：

步骤一：修整土坡区域基底，清除杂草灌木，划基准线；

步骤二：铺设第一层挡土墙，沿着基准线铺设砼基础，然后在砼基础上固定安装两个墙面板单元和三个普通挡土墙面板，三个普通挡土墙面板位于两个墙面板单元之间形成挡土墙单元，安装多个挡土墙单元，相邻两个挡土墙单元之间为圆柱铰，墙面板单元的预制突起连接件插置于圆柱铰的预留孔中，相邻两个挡土墙单元之间具有角度；

步骤三：铺设第二层挡土墙，沿第一层挡土墙进行铺设，在第一层挡土墙的挡土墙单元上安装两个墙面板单元和三个普通挡土墙面板形成第二层挡土墙单元，第二层挡土墙单元中墙面板单元的预制销钉插置于第一层挡土墙单元中墙面板单元的预制凹槽内，相邻两个第二层挡土墙单元之间设置有上层的圆柱铰，上层的圆柱铰的圆形铰预制销钉插置于下层的圆柱铰的圆形铰预制凹槽中，第二层挡土墙单元中墙面板单元的预制突起连接件也插置于上层圆柱铰的预留孔中；

步骤四：重复步骤三，设置多层挡土墙，直至达到预期高度；

步骤五：在第一层挡土墙与土体之间设置反滤层，在第一层挡土墙的外侧地面设置排水沟；

步骤六：在每一层的单层挡土墙内侧面设置土工格栅，最后利用中或粗砂材料构成的土工填料进行填充。

作为进一步的优选方案，在墙面板单元与圆柱铰之间，墙面板单元与普通挡土墙面板之间，普通挡土墙面板与普通挡土墙面板之间均浇筑混凝土。

作为进一步的优选方案，单层挡土墙中相邻两个挡土墙单元相互上下交错连接。

作为进一步的优选方案，单层挡土墙中相邻两个挡土墙单元之间的夹角为170度。

与现有技术相比，本发明的一种曲面加筋土挡墙面板结构及其拼装方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、该发明能够适应各种异形加筋土挡墙地形需要，有效防止因挡土墙地形因素导致的面板鼓胀、地表下沉等病害；2、该发明所涉及的圆柱铰提供了较好的排水性能，能有效防止因强降雨导致的挡土墙稳定性降低；3、根据本发明提出方法进行拼装的曲面加筋土挡墙更加稳固，可以承受由曲面带来的各方向的长期荷载作用，可靠性高，使用寿命长；4、避免了筋带重叠导致的加筋土挡墙加筋效果降低的问题。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为墙面板单元的结构示意图；

图3为圆柱铰的结构示意图；

图4为挡土墙单元的结构示意图；

图5为本发明的截面图；

图6和图7为上下相邻两层挡土墙中的土工格栅分布图；

图8为本发明挡土墙单元交错状态结构示意图；

其中，1-墙面板单元，101-预制凹槽，102-预制销钉，103-预制突起连接件，104-凹圆弧面，2-圆柱铰，201-圆形铰预制凹槽，202-圆形铰预制销钉，203-预留孔，3-土体，4-土工格栅，5-砼基础，6-反滤层，7-排水沟，8-排水管，9-普通挡土墙面板。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。

如图1所示，本发明的一种曲面加筋土挡墙面板结构，包括若干上下叠加的单层挡土墙，单层挡土墙呈曲线结构，单层挡土墙的凹面侧为土体3，单层挡土墙的凹面上还设置有埋在土体3内的土工格栅4，所述单层挡土墙又包括若干并排连接的挡土墙单元，相邻的两个挡土墙单元之间设置有圆柱铰2，所述圆柱铰2为立式的柱状结构，圆柱铰2的柱体周围预留有一系列孔洞，圆柱铰2的上端设有圆形铰预制凹槽201，下端设有插置于下方圆柱铰2的圆形铰预制凹槽201内的圆形铰预制销钉202，圆柱铰2的外表面上设置有若干预留孔203，所述挡土墙单元包括两个墙面板单元1和三个并排设置的普通挡土墙面板9，三个普通挡土墙面板9位于两个墙面板单元1之间共同拼接成一体式面板结构，所述墙面板单元1的上边缘设置有预制凹槽101，下边缘设置有插置于下方墙面板单元1的预制凹槽101内的预制销钉102，墙面板单元1的一个侧边为凹圆弧面104，凹圆弧面104内具有插置于预留孔203的预制突起连接件103，墙面板单元1的另一个侧边与普通挡土墙面板9侧边之间固定连接，所述土工格栅4固定连接在墙面板单元1的表面。

如图2所示，墙面板单元1为混凝土浇制的矩形面板，高度h为200mm，宽度b与高度h相同，厚度d=0.10m~0.30m，侧面中轴线上距底面1/3h及2/3h处设有预制突起连接件103。

如图3所示，圆柱铰2为混凝土浇制的圆柱体，高度h为200mm，直径d=0.10m~0.30m，圆柱铰2柱体距底面1/3及2/3高度处设有一系列预留孔，圆柱铰2和墙面板单元1可以通过预留孔203与预制突起连接件103进行连接，并用快干水泥进行加固。

在两块墙面板单元1之间放置的三块高度h=200mm的普通挡土墙面板9，墙面板单元1与普通挡土墙面板9之间用水泥填充，构成一个横向长条状单元，即挡土墙单元，两边与圆柱铰2连接；将五个横向长条状单元通过墙面板单元1以及圆柱铰2的预制凹槽与预制销钉竖向连接，可构成5×5单元面板的组合单元；左右两个组合单元之间通过圆柱铰2错开1/3h，上下两个组合单元之间通过墙面板单元1以及圆柱铰2的预制凹槽与预制销钉固定土工格栅。

在曲面段，连接曲面段开始的一端与曲面圆心，选取距该连线10°整数倍角度的组合单元面板铺设土工格栅，其间的面板不铺设筋带，上下两层之间筋带可错开。

使用透水膜包裹圆柱铰2，通过圆柱铰2一系列预留孔进行排水。

接触地面的墙面板单元1底部以及接触地面的普通挡土墙面板9底部均设置有固定于地面的砼基础5。

所述土工格栅4的下方设置有反滤层6。

接触地面的墙面板单元1或接触地面的普通挡土墙面板9上开设有将反滤层6内的水引导出土体3外的排水管8。

接触地面的墙面板单元1或接触地面的普通挡土墙面板9外部设置有排水沟7。

一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，包括以下步骤：

步骤一：修整土坡区域基底，清除杂草灌木，划基准线，使曲面段满足工程要求；

步骤二：通过稳定性及承载力计算，确定曲面加筋土挡墙的高度H为5m≤H≤7m，墙面板单元1的高度h=200mm，宽度b=200mm，厚度d=0.10m~0.30m，普通挡土墙面板单元的高度为h，宽度为b，厚度为d，圆柱铰2高度为h，土工格栅长度L≥0.7H，竖向间距为h，然后铺设第一层挡土墙，沿着基准线铺设砼基础5，然后在砼基础5上固定安装两个墙面板单元1和三个普通挡土墙面板9，三个普通挡土墙面板9位于两个墙面板单元1之间形成挡土墙单元，安装多个挡土墙单元，相邻两个挡土墙单元之间为圆柱铰2，墙面板单元1的预制突起连接件103插置于圆柱铰2的预留孔203中，相邻两个挡土墙单元之间具有角度；

步骤三：铺设第二层挡土墙，沿第一层挡土墙进行铺设，在第一层挡土墙的挡土墙单元上安装两个墙面板单元1和三个普通挡土墙面板9形成第二层挡土墙单元，第二层挡土墙单元中墙面板单元1的预制销钉102插置于第一层挡土墙单元中墙面板单元1的预制凹槽101内，相邻两个第二层挡土墙单元之间设置有上层的圆柱铰2，上层的圆柱铰2的圆形铰预制销钉202插置于下层的圆柱铰2的圆形铰预制凹槽201中，第二层挡土墙单元中墙面板单元1的预制突起连接件103也插置于上层圆柱铰2的预留孔203中；

步骤四：重复步骤三，设置多层挡土墙，直至达到预期高度；

步骤五：在第一层挡土墙与土体3之间设置反滤层6，在第一层挡土墙的外侧地面设置排水沟7；

步骤六：在每一层的单层挡土墙内侧面设置土工格栅4，最后利用中或粗砂材料构成的土工填料进行填充。

进一步的，左右两个组合单元之间通过圆柱铰2错开1/3h。在基础平面上铺设反滤层和土工格栅材料，将土工格栅一端通过组合单元面板上的圆槽固定在面板上，人工将土工格栅铺展开后进行张拉，将另一端拉平展开后固定，在筋带重叠区域连接曲面段开始的一端与曲面圆心，选取距该连线10°整数倍角度的组合单元面板铺设土工格栅，其间的面板不铺设筋带，上下两层之间筋带错开，曲面段加筋土挡墙的直线段采用普通挡土墙面板单元，在直线段与曲面段相交处，使用快干水泥对普通挡土墙面板单元与预制墙面板单元1的接缝处进行加工。如图4所示，通常我们会采用5乘5的排布方式，以五层挡土墙单元的相互拼接形成一个大的挡土墙单元，然后在交错时，会以上述大的挡土墙单元为一个整体进行交错，如图8。

由于多个挡土墙单元并列排布呈曲线结构，因此，在每个挡土墙单元上安装土工格栅4时，会出现同一排的相互重叠，会带来筋带重叠造成的土体强度减低的问题，我们可以在第一层挡土墙（第i层）的多个挡土墙单元中采用间隔式安装土工格栅4的方法，在上一层挡土墙（第i+1层）中，把土工格栅4安装在与下一层挡土墙中的土工格栅4的错开位置，如图6和图7所示。

在第一填土层铺填由中或粗砂材料构成的土工填料，并进行压实，压实后使第一层填土厚度为 5h，在第一填土平面上铺设土工格栅。在筋带重叠区域，选取上一步骤中未加筋的面板，在所述面板上铺设土工格栅，上一步骤中已铺设土工格栅的，本步骤中不再进行铺设。重复步骤三、四，直至铺填第 n 填土层，在组合单元面板错动导致的挡土墙高程较低段砌砖使得曲面挡土墙整体高度一致。

在墙面板单元1与圆柱铰2之间，墙面板单元1与普通挡土墙面板9之间，普通挡土墙面板9与普通挡土墙面板9之间均浇筑混凝土。

单层挡土墙中相邻两个挡土墙单元之间的夹角为170度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种曲面加筋土挡墙面板结构，其特征在于：包括若干上下叠加的单层挡土墙，单层挡土墙呈曲线结构，单层挡土墙的凹面侧为土体(3)，单层挡土墙的凹面上还设置有埋在土体(3)内的土工格栅(4)，所述单层挡土墙又包括若干并排连接的挡土墙单元，相邻的两个挡土墙单元之间设置有圆柱铰(2)，所述圆柱铰(2)为立式的柱状结构，圆柱铰(2)的上端设有圆形铰预制凹槽(201)，下端设有插置于下方圆柱铰(2)的圆形铰预制凹槽(201)内的圆形铰预制销钉(202)，圆柱铰(2)的外表面上设置有若干预留孔(203)，所述挡土墙单元包括两个墙面板单元(1)和三个并排设置的普通挡土墙面板(9)，三个普通挡土墙面板(9)位于两个墙面板单元(1)之间共同拼接成一体式面板结构；单层挡土墙中，相邻两个挡土墙单元之间的夹角为10°，每间隔一个挡土墙单元安装一个土工格栅(4)，上下两层挡土墙中，安装土工格栅(4)的挡土墙单元的位置交错；所述墙面板单元(1)的上边缘设置有预制凹槽(101)，下边缘设置有插置于下方墙面板单元(1)的预制凹槽(101)内的预制销钉(102)，墙面板单元(1)的一个侧边为凹圆弧面(104)，凹圆弧面(104)内具有插置于预留孔(203)的预制突起连接件(103)，墙面板单元(1)的另一个侧边与普通挡土墙面板(9)侧边之间固定连接，所述土工格栅(4)固定连接在墙面板单元(1)的表面。

2.根据权利要求1所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构，其特征在于：接触地面的墙面板单元(1)底部以及接触地面的普通挡土墙面板(9)底部均设置有固定于地面的砼基础(5)。

3.根据权利要求1所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构，其特征在于：所述土工格栅(4)的下方设置有反滤层(6)。

4.根据权利要求3所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构，其特征在于：接触地面的墙面板单元(1)或接触地面的普通挡土墙面板(9)上开设有将反滤层(6)内的水引导出的排水管(8)。

5.根据权利要求4所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构，其特征在于：接触地面的墙面板单元(1)或接触地面的普通挡土墙面板(9)外部设置有排水沟(7)。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：修整土坡区域基底，清除杂草灌木，划基准线；

步骤二：铺设第一层挡土墙，沿着基准线铺设砼基础(5)，然后在砼基础(5)上固定安装两个墙面板单元(1)和三个普通挡土墙面板(9)，三个普通挡土墙面板(9)位于两个墙面板单元(1)之间形成挡土墙单元，安装多个挡土墙单元，相邻两个挡土墙单元之间为圆柱铰(2)，墙面板单元(1)的预制突起连接件(103)插置于圆柱铰(2)的预留孔(203)中，相邻两个挡土墙单元之间具有角度；

步骤三：铺设第二层挡土墙，沿第一层挡土墙进行铺设，在第一层挡土墙的挡土墙单元上安装两个墙面板单元(1)和三个普通挡土墙面板(9)形成第二层挡土墙单元，第二层挡土墙单元中墙面板单元(1)的预制销钉(102)插置于第一层挡土墙单元中墙面板单元(1)的预制凹槽(101)内，相邻两个第二层挡土墙单元之间设置有上层的圆柱铰(2)，上层的圆柱铰(2)的圆形铰预制销钉(202)插置于下层的圆柱铰(2)的圆形铰预制凹槽(201)中，第二层挡土墙单元中墙面板单元(1)的预制突起连接件(103)也插置于上层圆柱铰(2)的预留孔(203)中；

步骤四：重复步骤三，设置多层挡土墙，直至达到预期高度；

步骤五：在第一层挡土墙与土体(3)之间设置反滤层(6)，在第一层挡土墙的外侧地面设置排水沟(7)；

步骤六：在每一层的单层挡土墙内侧面设置土工格栅(4)，最后利用中或粗砂材料构成的土工填料进行填充。

7.如权利要求6所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，其特征在于：在墙面板单元(1)与圆柱铰(2)之间，墙面板单元(1)与普通挡土墙面板(9)之间，普通挡土墙面板(9)与普通挡土墙面板(9)之间均浇筑混凝土。

8.如权利要求6所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，其特征在于：单层挡土墙中相邻两个挡土墙单元相互上下交错连接。

9.如权利要求6所述的一种曲面加筋土挡墙面板结构的拼装方法，其特征在于：单层挡土墙中相邻两个挡土墙单元之间的夹角为170度。

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