CN110234813A - 具有加筋土的挡墙 - Google Patents

Abstract

本发明可应用于挡墙结构的领域，公知为“加筋土”。更具体来说，其指的是用于加筋土结构以及挖掘面的面板元件，以及用于由设置在本发明中的面板元件制成的加筋土坡以及挖掘面的结构。设置在本发明中的用于加筋土结构以及挖掘面的面板元件由天然来源材料、复合材料、生物材料或者合成材料制成，例如生物聚合物，诸如100％纯聚乳酸(PLA)或者结合其他元素的聚乳酸(复合PLA)，具有包含纤维素的纤维材料的复合材料，诸如WPC木材或者天然木材。

Description

具有加筋土的挡墙

技术领域

本发明可应用于挡墙结构的领域，公知为“加筋土”，更具体来说，其指的是用于对坡、路堤以及挖掘面进行加固的结构，包括面板元件以及加筋元件，面板元件由天然的以及可生物降解的材料制成，加筋元件放置在水平层中，由双绞合丝网和/或合成土工格栅组成，可与防腐蚀部件结合。

背景技术

“加筋土”是一种工程解决方案，其允许结合土体特征与加筋元件的特征，因此获得复合材料结构，能够抵抗张应力，因此扩展土木工程的范围。加筋土结构以及它们的应用当前代表岩土工程领域的关键点，这是因为它们能够加固土体结构，同时顾及场所的天然各种环境方案。

加筋土结构应用于若干领域，例如道路以及轨道下部构造、土体保护、减轻水文地质不稳定性、液压构造、河道工程或者落实防护工程、桥台挡墙、用于街道家具以及工业复合体的绿色元件、隔音屏障。

加筋土墙或者路堤比传统重力挡墙或者加筋混凝土挡墙可带来更宽广的利益，这主要是因为它们意味着一种不需要任何专业装备或者员工的简单技术。为了进行此作业，其事实上仅需要使用挖掘机、夯土机以及很少熟练工人。此外能够易于构建非常高的挡土构筑物，能够在达到它们的正常使用极限状态之前显著变形，因此不需要深层地基，因此尤其适合于对滑坡进行稳定。如果相比于刚性混凝土结构，它们能够更好地承受地震、动态交通负荷以及它们之上的冲击负荷。使用加筋土代替传统加筋混凝土墙具有较低的环境冲击，尤其考虑生长在正面的绿色草皮时，使得作为挖掘的结果，能够在那里使用正确收集的填充材料，因此在很大程度上降低了构造成本。正如众所周知的，加筋土结构由三个元件制成：

-加筋元件(通常是土工格栅或者六边形双绞合丝网，具有不同的腐蚀保护水平)，

-面板元件(通常是焊接钢丝网，具有可变间距，并且截面直径通常为约7毫米至8毫米，大部分不具有腐蚀保护，与天然或者合成抗腐蚀部件结合，

-结构土体(其是结构的填充材料)。

经过广泛使用，该标准类型加固结构已产生一些缺陷。缺陷之一是，由于构成面板元件的金属材料的退化以及腐蚀导致的土体污染的风险。这也适用于镀锌面板元件，虽然比经典黑色面板元件(无镀锌)较晚，但是其释放生锈的有害颗粒至土体。

值的考虑的是，许多国家具有法律，禁止在特定区域使用钢(或者建议避免在特定区域使用钢的指南)，诸如一些自然公园、河流和海洋，正如现在公知的，虽然具有前述优势，但是在这些区域慢慢地将不再能够使用加筋土技术。

发明内容

因此，考虑到最大化环境方面以及降低各种形式污染的日益增长的世界趋势，本发明的主要目的是，提供一种加筋土结构、路堤以及挖掘面，其包括由可生物降解以及天然来源的材料制成的面板元件，从而避免源自于钢退化以及腐蚀导致的土体以及地面水污染的风险(当前使用的系统实际上包括面板元件、连接部分以及由铁制成的硬化元件)。

本发明的另一目的是，提供一种用于加筋土以及挖掘面的结构，包括由天然的以及可生物降解的材料制成的面板元件，其能够保存作业件的初始形状，甚至在面板元件进一步生物降解之后也能如此。

本发明的进一步目的是，提供一种用于加筋土以及挖掘面的结构，其能够很快被定位以及铺设，并且这能够由不太专业的人员完成。

附图说明

通过本发明实现目前为止(并且进一步)描述的目的；下文它们图示在优选实施例中，但是仍能够进一步改善，依靠附图，附图示出了：

图1是设置在本发明中的面板元件的轴测图；

图2是挡土结构的第一实施例的轴测图，包括设置在本发明中的面板元件；

具体实施方式

图1图示了第一实施例中本发明中提及的面板元件。整体由附图标记1指示的面板元件由天然来源以及可生物降解材料制成。更具体来说，所述材料可以是复合的、生物的或者天然来源的材料，或者可替换地，是合成材料或者生物聚合物。

因此面板元件1是可生物降解的，制成其的材料能够使其呈现适当刚性，使得确实保护作业件的外部面的适当形状。如果面板元件1由天然生物材料制成，该材料是独特的天然来源元素，其使用的形式是天然产生的，例如木材。

可替换地，如果天然来源材料由源自天然元素的合成材料制成的，则其是生物聚合物。生物聚合物应该理解为合成材料，在大多数情形下是可生物降解以及无毒的，从可再生天然资源获得，由生物系统(植物、动物、微生物)生产或者由生物来源的分子(糖类、淀粉、油、脂肪)通过化学合成生产。在第一实施例中，制作面板元件1的生物聚合物是100％纯聚乳酸(PLA)，或者可替换地，结合有其他天然元素。

此外，如果天然来源材料是复合材料，后者应该理解为通过如下各种方式获得的任何材料：天然来源元素(合成与非合成)以不同百分比与能改善所述材料属性的其他元素相结合。在另一实施例中，面板元件1的材料可以是包含纤维素的纤维复合材料(例如WPC(木塑复合材料)木材)，或者是复合PLA，复合PLA由PLA结合不同百分比的其他元素制成。

关于面板元件1的形状，在第一实施例中其由矩形格子2制成，具有例如2米前部宽度，使得其能够易于定型为弯曲的框架，而通常公知面板元件通常具有3至4米宽度。作为替换，格子2可以具有加厚正方形形状或者椭圆形状，例如河流石头形状。

在本发明的不同实施例中，面板元件1包括辅助格子3，其在尺寸上一般小于格子2，对于其侧边21铰接至格子2。格子2和3依靠结合元件4相互铰接，结合元件4由阻力线或天然纤维绳或者其他等同器件制成，例如一系列环，适合于对应于侧边21紧固格子2至格子3，用于允许这两种格子绕由侧边21限定的轴线自由旋转。不同的一实施例涉及在格子2和3之间使用卡扣。另一实施例涉及使用介于格子2和3之间的绷紧托架5。结果，绷紧托架5能够快速设定以及保持计划用于面板元件的设计作业件倾斜。在第一实施例中，绷紧托架5具有三角形截面并且由与面板元件1相同的天然-复合或者生物-材料制成，即与格子2和3相同的材料制成。绷紧托架5通过合适的器件6(例如是圈、结合元件或者夹子)被紧固至格子2，并且它们依靠桩件7稳固至土体和/或辅助格子3。

在不同的实施例中，间隔件装置(或者支柱)被包括而作为对绷紧托架5的替换，所述间隔件具有的长度适合于快速设定以及保持面板元件的设计倾斜。

上文陈述的所有内容清楚地表明：面板元件1不包括通常使用在公知面板元件中的任何钢部分，这是因为面板元件1、任何绷紧托架5(或者任何支柱)、链接元件4、紧固器件6和桩件7都由可生物降解材料制成。此外，考虑到面板元件是模板(formwork)，仅用来成型作业件而不具有任何结构目的，其实际上不需要获得源自于使用金属材料而具有的更高耐磨性；因此适合使用较低耐磨性材料，只要它们具有适当刚性以便在铺设以及压实阶段期间保持土体以及有助于保持前抗腐蚀元件，直到植物生长起来的时候。从那一刻起，面板元件不再具有任何目的。

最后，当面板元件1的生物退化开始时，加固结构将保持其初始形状，这将由结构加筋件长时间确保。从本发明提供的面板元件与可移除的模板土体加筋技术之间的对比可知，后者涉及仅在构造操作期间使用模板以定型作业件，然后在构建加筋上层之前将模板快速移除。发生这是由于相同模板被使用多于一次，并且避免使用铁。该技术比使用不可移除焊接钢网模板的技术在一天内完成的作业件表面的程度方面更慢，并且其还需要至少两种类型的高度专业化人员：材料定位者和挖掘机操作员，他们要仔细移除模板，试图避免变形或者破坏该结构。近年来该技术由于其昂贵的劳动力要求已经几乎被完全废弃，其已经被使用不可移除的焊接钢网模板技术所替代，后者涉及钢的额外成本而且涉及强劳动力降低，并且具有上文指出的相关劣势的污染。因此，使用由天然的、复合的、合成的或者生物的材料制成的面板元件1首先不产生土体污染，其可降低构造时间，并且不需要任何高度专业化的人员。如图1所示，格子2和辅助格子3具有标准尺寸正方形网。在不同的实施例中，其无论如何都能够使用面板元件1，包括格子2和3，具有加厚网，使得其不需要使用与面板元件1结合的抗腐蚀生物网或者垫。这样降低了成本，因为其不太需要使用金属夹子以接合各种元件，并且限制腐蚀以及释放污染物至土体。

正如可见于图2的，面板元件1使用在用于加筋土以及挖掘面的结构100的构造中。在第一实施例中，用于加筋土以及挖掘面的结构100包括面板元件101、抗腐蚀网102和加筋元件103，加筋元件103可选地由双绞合丝网或者土工合成网制成。

面板元件101、抗腐蚀网102(如果有)和加筋网能够定位成如下：面板元件-抗腐蚀网-加筋网，或者，加筋网-面板元件-抗腐蚀网，或者任何不同顺序。所有顺序将取决于作业设计者的景观视觉需求，但是在降低土体污染方面其将没有改变。

如上所述制成的用于土体加固的结构100，可以形成为预组装状态以便利于由不熟练的人员进行安装操作，以及制出折叠线以有助于传输以及在构造部位展开所述结构。依靠此处提供的本发明，能够克服源自于具有固定高度的当前公知预组装元件的困难，这意味着，可根据改变外部面板元件的倾斜来变化加筋土层高度，因为面板元件是标准尺寸焊接钢网。正如此处提议的，天然可生物降解材料的面板元件可以是不同尺寸。

最后，关于接合不同的结构100以便制作单个加固结构，在本发明中可消除所有横向接头。更具体来说，将具有标准宽度的每个面板元件100组装至加筋元件103，加筋元件103具有更大宽度或者至少横向延伸件104，横向延伸件104的宽度为1或者2个网(对于双绞合丝网)的长度或者至少10至15厘米宽(对于土工格栅)。因此，能够通过简单地将两个相邻元件重叠来接合不同的结构。在该情况下由于它们之间的阻力传递将这些元件接合，而不妨碍面板元件1的厚度，因此无需依靠钢夹子或者钢线沿着加筋元件的整个长度稳固每个网。这些通常是被忽略的细节，因为它们占据较长时间执行，因此留下这些元件而不具有接头。如果两个相邻元件不直接接触，将没有阻力传播以及没有应力传递。每个单个元件将分离地工作并且将不与相邻元件协作。这是不利于整个作业的最终结果的事情。此处提议的方案非常利于生产处理，其能够确保重器件，各种加筋元件之间的阻力连续性和应力传递。值得考虑的是，材料填充以及压实阶段是通过重器件实施的，重器件诸如(履带式)挖掘机以及压缩辊，如果它们不适当地接合这通常引起加筋元件被移动几毫米，因此快速损失横向协作效果。重叠1或者2个网(对于双绞合丝网)或者至少10至15厘米(对于土工格栅)因此可确保元件之间的应力传递，这是因为，即使它们在安装操作期间被移动了几毫米，但是它们铺设得重叠若干厘米。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件(1)，由可生物降解材料制成，其中，所述材料是具有天然来源的复合的、生物的或者合成的材料，其特征在于，所述面板元件(1)是格子(2)。

2.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述可生物降解材料是纯聚乳酸或者结合有其他元素的聚乳酸。

3.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述可生物降解材料是木材。

4.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述可生物降解材料是包含纤维素的纤维复合材料。

5.根据权利要求1至4所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述面板元件(1)进一步包括辅助格子(3)，所述辅助格子(3)在尺寸上比所述格子(2)小，以及其中所述格子(2)和所述辅助格子(3)对应于侧边(21)相互铰接。

6.根据权利要求1至4所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述面板元件(1)进一步包括辅助格子(3)，所述格子(2)和所述辅助格子(3)对应于侧边(21)通过互锁元件相互接合。

7.根据权利要求5和6所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，进一步包括绷紧托架(5)，所述托架(5)具有三角形形状并且紧固至所述格子(2)和辅助格子(3)，以便保持计划用于所述面板元件的设计作业倾斜，所述托架(5)由与所述面板元件(1)相同的天然材料制成。

8.根据权利要求5和6所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，进一步包括间隔件装置，其具有的长度适合于保持所述面板元件(1)的设计倾斜。

9.一种用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其特征在于，根据权利要求1至8所述的面板元件(101)以及具有更大宽度或者至少横向延伸件(104)的加强网(103)，所述元件相互紧固以便建立用于加筋土、路堤以及挖掘面的单个加固结构。

10.根据权利要求9所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其中，所述加筋元件(103)是双绞合丝网。

11.根据权利要求9所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其中，所述加筋元件(103)是土工合成材料。

Claims (10)

1.一种用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其特征在于，其由复合的、生物的或者合成的天然来源材料制成。

2.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，形成所述面板元件的材料是100％纯聚乳酸(PLA)或者结合有其他元素(复合PLA)。

3.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，形成所述面板元件的材料是木材。

4.根据权利要求1所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，形成所述面板元件的材料是包含纤维素的纤维复合材料。

5.根据前述权利要求所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述面板元件(1)是格子(2)。

6.根据权利要求1至4所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其中，所述面板元件(1)包括格子(2)和辅助格子(3)，所述辅助格子(3)在尺寸上比所述格子(2)小，所述格子(2)和所述辅助格子(3)对应于侧边(21)相互铰接。

7.根据权利要求6所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的面板元件，其特征在于绷紧托架(5)，所述托架(5)具有三角形形状并且紧固至所述格子(2)和辅助格子(3)，以便保持计划用于所述面板元件的设计作业倾斜，所述托架(5)由与所述面板元件(1)相同的天然材料制成。

8.一种用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其特征在于，根据权利要求1至7所述的面板元件(101)以及加强网(103)，所述元件相互紧固以便建立用于加筋土、路堤以及挖掘面的单个加固结构。

9.根据权利要求8所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其中，所述加筋元件(103)是双绞合丝网。

10.根据权利要求8所述的用于加筋土结构、路堤以及挖掘面的结构(100)，其中，所述加筋元件(103)是土工合成材料。