CN109252541B - 一种组合装配式支挡构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合装配式支挡构造，其特征在于：包括桩体(1)、基础底座(2)、挡土板(3)、端板(4)和箱内填料(5)；两个独立的挡土板(3)朝向对方设置、两个独立的端板(4)背向对方设置，四者组装为一节箱形单元，该箱形单元的底部设置所述基础底座(2)，内部填筑所述箱内填料(5)；所述箱形单元沿线路方向两端装配出向箱内凹陷的、与所述桩体(1)配合的箱形单元凹口，同一个独立的所述桩体(1)的两侧分别卡设在相邻两所述箱形单元的两个相对的所述箱形单元凹口中形成限制性连接结构，多节所述箱形单元和多个所述桩体(1)沿线路方向依次拼装成连续的挡土墙。以此组合装配式构造，可实现快速拼装施工等。
Description
技术领域
本发明属于支挡结构工程领域，具体涉及一种用于挖方收坡，也可用于填方收坡的组合装配式支挡结构。
背景技术
重力式挡土墙是目前土木工程中挖方地段较为常见的一种支挡结构形式。桩为钢筋混凝土结构，通常采用人工挖孔桩，也称为锚固桩或抗滑桩。重力式挡土墙依靠自身重力抵抗墙背土压力，可分为仰斜式、直立式和俯斜式，通常为素混凝土结构。
人工挖孔桩的适用性稍差，地下水较为丰富地段需采用人工降水措施，砂土地段宜出现塌孔、流砂等病害，干燥的粘性土地段易出现粉尘污染，同时有的地段存在瓦斯、沼气等风险，对桩井开挖的施工人员的健康和安全构成威胁。
重力式挡土墙往往承受较大的土压力，特别是土质路堑地段，墙身通常需要采用较大结构尺寸和结构自重来确保挡墙的抗滑移或抗倾覆稳定性满足设计要求，而此时墙身截面强度发挥作用不到10%，存在明显的浪费现象。
人工挖孔桩和重力式挡土墙均采用现浇施工，具有工序较为复杂，工期较长，受外部环境因素干扰大（如雨季、冬季），易出现坍塌工程事故，施工质量不宜控制和检测等缺点。
土工建设与生态环境协调发展越来越受到重视，桩间重力式挡土墙体积较大，目前通常采用墙顶平台小花坛的形式进行景观设计，植物选型受到限制，只能以种草为主，景观效果一般。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种组合装配式支挡构造，通过组合装配式的构造，可进行快速拼装施工，发挥主要作用的环形单元具有较小的截面尺寸和结构自重，通过填筑具有一定重度和强度且价格低廉的填料，这样可依靠填料增加墙身自重满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求，填料上方还可形成绿色景观系统。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种组合装配式支挡构造，包括桩体、基础底座、挡土板、端板和箱内填料；
两个独立的挡土板朝向对方设置、两个独立的端板背向对方设置，四者组装为一节箱形单元，该箱形单元的底部设置所述基础底座，内部填筑所述箱内填料；
所述箱形单元沿线路方向两端装配出向箱内凹陷的、与所述桩体配合的箱形单元凹口，同一个独立的所述桩体的两侧分别卡设在相邻两所述箱形单元的两个相对的所述箱形单元凹口中形成限制性连接结构，多节所述箱形单元和多个所述桩体沿线路方向依次拼装成连续的挡土墙。
优选地，所述基础底座放置在挡土墙开挖基坑的底部，其沿线路方向两端设置有向箱内凹陷的、与所述桩体配合的基础底座缺口，同一个独立的所述桩体的两侧分别卡设在相邻两所述基础底座的两个相对的所述基础底座缺口中形成限制性连接结构。
优选地，所述基础底座的截面形状为L型，所述L型的竖端设置在远离岩土侧，所述箱形单元的底部设置在所述L型的槽内；或者所述基础底座的截面形状为U型，所述箱形单元的底部设置在所述U型的槽内；
所述基础底座水平设置或以不大于1:0.2的斜率设置，以将组合装配式支挡结构设置为直立式或仰斜式。
优选地，所述挡土板两端设置有沿线路方向朝向箱内的挡土板钩部；所述端板两端设置有沿线路方向朝向箱外的端板钩部；所述挡土板钩部与所述端板钩部互相装配勾接在一起。
优选地，所述箱形单元为上下多层装配结构；
两个独立的挡土板朝向对方设置、两个独立的端板背向对方设置，四者组装为一个箱体，多个所述箱体从所述基础底座沿所述桩体上下装配形成多层的所述箱形单元。
优选地，所述挡土板靠岩土侧即墙背一侧设置反滤层，所述反滤层采用包括砂卵石或三维土工网的土工合成材料制作；所述挡土板设置泄水孔；所述挡土板（预留吊装孔，所述挡土板的所述吊装孔与所述泄水孔共用。
优选地，所述桩体分为锚固段和自由段，所述锚固段埋置在基底岩土层中，所述自由段位于基底岩土层以上，用于连接所述箱形单元和所述基础底座。
优选地，所述桩体为自由段，不设锚固段，所述自由段位于基底岩土层以上，用于连接所述箱形单元和所述基础底座。
优选地，所述桩体为预制钢筋混凝土构件或现浇钢筋混凝土构件；所述基础底座、挡土板、端板为预制钢筋混凝土构件。
优选地，所述箱内填料包括丢弃土料、石料、废弃矿渣之一或任意组合；
所述箱内填料的顶部铺设种植土，种植土内设置灌木或撒草籽，形成绿色景观系统。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的组合装配式支挡构造，通过组合装配式的构造，无需现浇或大量减小了现浇任务量，工序简单，可进行快速拼装施工，不易受外部气候环境影响，工期短，施工质量可控、效率高。
2、本发明的组合装配式支挡构造，相对于传统的厚重的重力式挡土墙，通过较小的截面尺寸和结构自重的环形单元即可发挥主要承载作用，原重力式挡土墙中间富裕浪费的混凝土部分，通过填筑具有一定重度和强度且价格低廉的填料，一方面可依靠填料增加墙身自重满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求，依靠桩体、挡土板、端板钢筋混凝土构件的抗剪强度满足墙身强度要求，另一方面填料上方还可形成绿色景观系统，形成优良的景观效果。
3、本发明将人工挖孔桩可改用机械成孔或打入施工的矩形截面桩，其适应性广，施工安全可靠；矩形截面桩为预制构件时主要适用于土层，采用打入施工，对承载力较高的地层可采用钻孔引孔再打入，矩形截面桩为现浇构件时，适用于岩层，采用机械成孔。
附图说明
图1是本发明的组合装配式支挡构造的矩形截面桩立体示意图；
图2是本发明的组合装配式支挡构造的基础底座立体示意图；
图3是本发明的组合装配式支挡构造的挡土板立体示意图；
图4是本发明的组合装配式支挡构造的端板立体示意图；
图5是本发明的组合装配式支挡构造的桩间重力式装配挡土墙示意图；
图6是图5的I-I截面示意图；
图7是图5的II-II截面示意图；
图8是本发明的组合装配式支挡构造的重力式装配挡土墙I-I截面直立式示意图；
图9是本发明的组合装配式支挡构造的重力式装配挡土墙II-II截面直立式示意图；
图10是本发明的组合装配式支挡构造的重力式装配挡土墙I-I截面仰斜式示意图；
图11是本发明的组合装配式支挡构造的重力式装配挡土墙II-II截面仰斜式示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
如图1-11所示，本发明提供一种组合装配式支挡构造，包括桩体1、基础底座2、挡土板3、端板4和箱内填料5。
两个独立的挡土板3朝向对方设置、两个独立的端板4背向对方设置，四者组装为一节箱形单元，该箱形单元的底部设置所述基础底座2，内部填筑所述箱内填料5。
所述箱形单元沿线路方向两端装配出向箱内凹陷的、与所述桩体1配合的箱形单元凹口，同一个独立的所述桩体1的两侧分别卡设在相邻两所述箱形单元的两个相对的所述箱形单元凹口中形成限制性连接结构，多节所述箱形单元和多个所述桩体1沿线路方向依次拼装成连续的挡土墙。本发明的组合装配式支挡构造，通过组合装配式的构造，无需现浇或大量减小了现浇任务量，工序简单，可进行快速拼装施工，不易受外部气候环境影响，工期短，施工质量可控、效率高。
如图1所示，所述桩体1至少部分为矩形截面桩。所述桩体1分为锚固段和自由段，所述锚固段埋置在基底岩土层中，所述自由段位于基底岩土层以上，用于连接所述箱形单元和所述基础底座2。设置锚固段时，该组合装配式支挡构造工作原理等同于桩间重力式挡土墙（见图5），所述桩体1为预制钢筋混凝土构件或现浇钢筋混凝土构件，为预制构件时主要适用于土层，可采用打入施工，对承载力较高的地层可采用钻孔引孔再打入施工，为现浇构件时，主要适用于岩层，可采用机械成孔（条件好的地段也可采用人工挖孔），机械成孔时，锚固段可采用圆形截面，自由段采用矩形截面。
当依靠结构自重可抵抗土压力时，所述桩体1也可不设置锚固段，该组合支挡构造工作原理等同于重力式挡土墙，此时，桩体1采用预制钢筋混凝土构件。
如图2、5-7所示，所述基础底座2为预制钢筋混凝土构件，所述基础底座2每2~4m一节，壁厚15cm左右，放置在挡土墙开挖基坑的底部，基坑底部可设置碎石或素混凝土垫层作为调平层，其沿线路方向两端设置有向箱内凹陷的、与所述桩体1配合的基础底座缺口，具体为矩形缺口，同一个独立的所述桩体1的两侧分别卡设在相邻两所述基础底座2的两个相对的所述基础底座缺口中形成限制性连接结构。
如图2、6-7所示，所述基础底座2的截面形状为L型，所述L型的竖端设置在远离岩土侧，所述箱形单元的底部设置在所述L型的槽内；或者所述基础底座2的截面形状为U型，所述箱形单元的底部设置在所述U型的槽内。
如图6-7、10-11所示，所述基础底座2水平设置或以不大于1:0.2的斜率设置，以将组合装配式支挡结构设置为直立式或仰斜式。
如图3所示，所述挡土板3为预制钢筋混凝土构件，节长同基础底座，宽度为0.5m~1.0m，壁厚15cm左右，所述挡土板3两端设置有沿线路方向朝向箱内的180°弯曲的挡土板钩部6。
如图4所示，所述端板4为预制钢筋混凝土构件，宽度为0.5m~1.0m，壁厚15cm左右，所述端板4两端设置有沿线路方向朝向箱外的直钩作为端板钩部7；所述挡土板钩部6与所述端板钩部7互相装配勾接在一起（如图5所示）。
如图5所示，所述箱形单元为上下多层装配结构。两个独立的挡土板3朝向对方设置、两个独立的端板4背向对方设置，四者组装为一个箱体，多个所述箱体从所述基础底座2沿所述桩体1上下装配形成多层的所述箱形单元。
本发明的组合装配式支挡构造，相对于传统的厚重的重力式挡土墙，通过较小的截面尺寸和结构自重的环形单元即可发挥主要承载作用，原重力式挡土墙中间富裕浪费的混凝土部分，通过填筑具有一定重度和强度且价格低廉的填料，一方面可依靠填料增加墙身自重满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求，依靠桩体、挡土板、端板钢筋混凝土构件的抗剪强度满足墙身强度要求，另一方面填料上方还可形成绿色景观系统，形成优良的景观效果。
所述挡土板3靠岩土侧即墙背一侧设置反滤层，所述反滤层采用砂卵石或三维土工网等土工合成材料制作；所述挡土板3设置泄水孔，泄水孔可采用pvc管等材料制作。为了便于装配施工时各构件吊装，所述挡土板3预留吊装螺栓、吊装环或吊装孔，所述挡土板3的所述吊装孔与所述泄水孔共用。
如图7、9、11所示，所述箱内填料5可采用丢弃土料、石料或废弃矿渣等材料制作，分层填筑，填料与各构件依靠自重以及桩锚固段弹性抗力共同抵抗墙背土压力或推力。最上一层挡墙空腹内顶部回填不小于60cm厚的种植土，用于种植灌木或撒草籽，在墙顶形成带状的绿色景观系统。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种组合装配式支挡构造，其特征在于：包括桩体（1）、基础底座（2）、挡土板（3）、端板（4）和箱内填料（5）；
两个独立的挡土板（3）朝向对方设置、两个独立的端板（4）背向对方设置，四者组装为一个箱体，多个所述箱体上下装配形成多层的箱形单元，所述箱形单元为上下多层装配结构；该箱形单元的底部设置所述基础底座（2），内部填筑所述箱内填料（5）；
所述箱形单元沿线路方向两端装配出向箱内凹陷的、与所述桩体（1）配合的箱形单元凹口，同一个独立的所述桩体（1）的两侧分别卡设在相邻两所述箱形单元的两个相对的所述箱形单元凹口中形成限制性连接结构，多节所述箱形单元和多个所述桩体（1）沿线路方向依次拼装成连续的挡土墙；
所述挡土板（3）两端设置有沿线路方向朝向箱内的挡土板钩部（6）；所述端板（4）两端设置有沿线路方向朝向箱外的端板钩部（7）；所述挡土板钩部（6）与所述端板钩部（7）互相装配勾接在一起；
所述基础底座（2）放置在挡土墙开挖基坑的底部，其沿线路方向两端设置有向箱内凹陷的、与所述桩体（1）配合的基础底座缺口，同一个独立的所述桩体（1）的两侧分别卡设在相邻两所述基础底座（2）的两个相对的所述基础底座缺口中形成限制性连接结构；
所述基础底座（2）的截面形状为L型，所述L型的竖端设置在远离岩土侧，所述箱形单元的底部设置在所述L型的槽内；或者所述基础底座（2）的截面形状为U型，所述箱形单元的底部设置在所述U型的槽内；
所述基础底座（2）水平设置或以不大于1:0.2的斜率设置，以将组合装配式支挡结构设置为直立式或仰斜式。
2.如权利要求1所述的组合装配式支挡构造，其特征在于：
所述挡土板（3）靠岩土侧即墙背一侧设置反滤层，所述反滤层采用包括砂卵石或三维土工网的土工合成材料制作；所述挡土板（3）设置泄水孔；所述挡土板（3）预留吊装孔，所述挡土板（3）的所述吊装孔与所述泄水孔共用。
3.如权利要求1所述的组合装配式支挡构造，其特征在于：
所述桩体（1）分为锚固段和自由段，所述锚固段埋置在基底岩土层中，所述自由段位于基底岩土层以上，用于连接所述箱形单元和所述基础底座（2）。
4.如权利要求1所述的组合装配式支挡构造，其特征在于：
所述桩体（1）为自由段，不设锚固段，所述自由段位于基底岩土层以上，用于连接所述箱形单元和所述基础底座（2）。
5.如权利要求1所述的组合装配式支挡构造，其特征在于：
所述桩体（1）为预制钢筋混凝土构件或现浇钢筋混凝土构件；所述基础底座（2）、挡土板（3）、端板（4）为预制钢筋混凝土构件。
6.如权利要求1所述的组合装配式支挡构造，其特征在于：
所述箱内填料（5）包括丢弃土料、石料、废弃矿渣之一或任意组合；
所述箱内填料（5）的顶部铺设种植土，种植土内设置灌木或撒草籽，形成绿色景观系统。
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- 2018-09-21 CN CN201811109770.4A patent/CN109252541B/zh active Active
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