CN110438991A - 一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙及装配方法，其中边坡挡墙包括开设在路面或边坡平台靠近边坡处的基础坑槽，基础坑槽中设置有排水一体基础，排水一体基础上设置有排水沟以及榫槽、排水管；所述的边坡上由下至上依次设置有第一挡墙砌块和至少一个第二挡墙砌块，其中第一挡墙砌块的底部装配于所述的榫槽中，第二挡墙砌块的底部与第一挡墙砌块的顶部之间卡合；位于第一挡墙砌块、第二挡墙砌块和边坡之间设置有排水层；所述的第一挡墙砌块、第二挡墙砌块表面均固定有盖板，盖板上开设有窗孔以及排水孔，窗孔内设置有植生物；穿过所述的盖板以及盖板下方的第一挡墙砌块、第二挡墙砌块设置有伸入边坡中的可伸缩锚杆。

Description

一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙及装配方法

技术领域

本发明涉及岩土工程中的边坡加固防护领域，具体涉及一种气候阴湿寒区用 拼装式抗冻生态边坡挡墙及装配方法。

背景技术

气候阴湿寒区雨季降雨丰富且冬季寒冷，使得此类气候区的边坡中含水量极 大且冬季容易因冻胀而产生变形开裂，对修建在此类气候区的边坡挡墙抗冻性、 允许变形能力和生态美观性提出了新挑战。现有边坡挡墙施工普遍采用现场支模 浇筑的办法，但目前尚存在如下未解决难题：

其一，浇筑挡墙表面不平整时常存在密布孔洞，严重影响美观；其二，粗糙 的岩质坡面对施工支模造成了很大麻烦，时常严重影响施工进度；其三，整体浇 筑的挡墙在排水能力和允许变形能力存在比较严重的不足，容易导致冬季挡墙变 形开裂；其四，排水沟施工普遍滞后于边坡挡墙施工，易导致降雨排泄不及时而 软化边坡坡脚。为克服现有挡墙不足，亟需寻求一种新型边坡挡墙结构形式，加 快气候阴湿寒区边坡挡墙施工进度，确保快速排出挡墙与边坡坡面接触面的潜在 积水，减少冬季边坡挡墙变形开裂病害。

发明内容

本发明的目的是提供一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙及装配 方法，以克服现有边坡挡墙存在的缺陷。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，包括开设在路面或边坡平台 靠近边坡处的基础坑槽，基础坑槽中设置有排水一体基础，排水一体基础上沿靠 近边坡的方向间隔设置有排水沟以及榫槽，在排水一体基础上分布有穿过所述榫 槽下方并通向排水沟的排水管；

所述的边坡上由下至上依次设置有第一挡墙砌块和至少一个第二挡墙砌块， 其中第一挡墙砌块的底部装配于所述的榫槽中，第二挡墙砌块的底部与第一挡墙 砌块的顶部之间卡合；位于第一挡墙砌块、第二挡墙砌块和边坡之间设置有排水 层，排水层的底部设置有位于所述排水管上方的过滤层；

所述的第一挡墙砌块、第二挡墙砌块表面均固定有盖板，盖板上开设有窗孔 以及排水孔，窗孔内设置有植生物；

穿过所述的盖板以及盖板下方的第一挡墙砌块、第二挡墙砌块设置有伸入边 坡中的可伸缩锚杆。

进一步地，所述的可伸缩锚杆包括锚杆钢筋以及设置在锚杆钢筋一端的套筒， 其中套筒为空心无顶面的筒状结构，钢筋锚杆的上端自套筒底部中心穿过套筒；

所述的套筒中装配有锁固件，锚杆钢筋以螺纹配合的方式穿过锁固件；位于 锁固件底部和套筒底部之间布设有涂覆润滑油脂的弹簧；

所述的边坡上开设有第一锚杆孔，第一挡墙砌块、第二挡墙砌块上开设有与 第一锚杆孔同轴的第二锚杆孔，第二锚杆孔的直径小于第一锚杆孔的直径，且小 于所述套筒的直径；所述的锚杆钢筋依次穿过第二锚杆孔、排水层伸入第一锚杆 孔中，并在第一锚杆孔中进行注浆。

进一步地，所述的套筒底部与第二锚杆孔之间衬垫有钢垫板，钢垫板位于开 设在盖板上的安装孔中。

进一步地，所述的锚杆钢筋的上端设置有盖帽，盖帽将所述的锁固件、套筒 以及锚杆钢筋的上端包裹在其内部。

进一步地，所述的盖板上开设有固定孔，通过销钉穿过固定孔将盖板固定在 第一挡墙砌块、第二挡墙砌块表面。

进一步地，所述的第一挡墙砌块的顶部、第二挡墙砌块的底部设置有相互配 合的卡槽。

进一步地，所述的窗孔、排水孔、固定孔穿过盖板下方的第一挡墙砌块或第 二挡墙砌块。

进一步地，所述的排水沟的横截面为梯形结构，榫槽的横截面为圆弧形结构； 对应地，所述的第一挡墙砌块的底部设置有圆弧形凸榫。

进一步地，所述的第一挡墙砌块、第二挡墙砌块、排水一体基础均为预制混 凝土结构，所述的盖板采用预制的气泡混凝土板。

一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙的装配方法，包括以下步骤：

步骤1，预制排水一体基础、第一挡墙砌块、第二挡墙砌块以及盖板，预制 完成后，采用现浇销钉将盖板固定在第一挡墙砌块、第二挡墙砌块表面；

步骤2，测量并开挖边坡成型后，定位并钻取第一锚杆孔，向第一锚杆孔中 插入锚杆钢筋后注浆，预留锚杆钢筋的上端露出在边坡表面；

步骤3，在路面或边坡平台靠近边坡处测量并开挖基础坑槽，并采用吊装的 方式将预制的排水一体基础装配到基础坑槽中；

步骤4，吊装第一挡墙砌块，使第一挡墙砌块的底部装配到榫槽中；在第一 挡墙砌块与边坡表面之间放置垫块以使第一挡墙砌块与边坡之间形成排水层的 填充空间，向该填充空间中填充排水材料以形成排水层；将第二挡墙砌块吊装到 第一挡墙砌块顶部并使二者之间卡合，并在第二挡墙砌块与边坡表面之间设置排 水层；当有多个第二挡墙砌块时，依次拼装第二挡墙砌块并设置排水层；

安装第一挡墙砌块、第二挡墙砌块时，使锚杆钢筋的上端穿过第一挡墙砌块、 第二挡墙砌块上的第二锚杆孔；

步骤5，将钢垫板、钢筋套筒、涂覆润滑油脂的弹簧、锁固件依次穿过锚杆 钢筋的上端，将锁固件拧紧在锚杆钢筋上以给弹簧施加预紧力，然后制作盖帽并 装配在每一个锚杆钢筋的上端；

步骤6，向第一挡墙砌块、第二挡墙砌块上的窗孔中布设植生物。

本发明具有以下技术特点：

本发明的提出的边坡挡墙，加快了现有边坡挡墙施工进度，增强气候阴湿寒 区边坡挡墙排水能力，加强气候阴湿寒区冬季挡墙保温能力，降低挡墙及边坡表 层冻胀；预留气候阴湿寒区冬季挡墙允许变形能力，减小挡墙变形开裂；确保排 水沟施工与边坡挡墙施工的同步，克服了现有边坡挡墙施工进度慢以及气候阴湿 寒区边坡挡墙排水能力不足、保温能力不足、允许变形能力小、排水沟施工普遍 滞后于边坡挡墙施工等问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的截面结构示意图；

图3为第一挡墙砌块的结构示意图；

图4为第二挡墙砌块的结构示意图；

图5为盖板的结构示意图；

图6为排水一体基础的结构示意图；

图7为可伸缩锚杆部分的截面结构示意图；

图中标号说明：1排水一体基础，2排水管，3过滤层，4第一挡墙砌块，5 第二挡墙砌块，6盖板，7排水层，8可伸缩锚杆，9固定孔，10排水孔，11窗 孔，12植生物，13排水沟，14榫槽，15卡槽，16第二锚杆孔，17凸榫，8锚 杆钢筋，19套筒，20锁固件，21弹簧，22盖帽，23钢垫板，24第一锚杆孔。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明公开了一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡 挡墙，包括开设在路面或边坡平台靠近边坡处的基础坑槽，基础坑槽开挖位置为 边坡的坡脚下方，坡脚下方一般为路面，而在一些情况下，例如边坡分台阶开挖 时，上下级边坡间有边坡平台，此时基础坑槽就开设在边坡平台上。

基础坑槽中设置有排水一体基础1，排水一体基础1上沿靠近边坡的方向间 隔设置有排水沟13以及榫槽14，在排水一体基础1上分布有穿过所述榫槽14 下方并通向排水沟13的排水管2；排水管2采用波纹管，其一端位于排水一体 基础1靠近边坡一侧的表面上，另一端从榫槽14下方穿过并连接排水沟13；所 述的排水沟13的横截面为梯形结构，榫槽14的横截面为圆弧形结构；对应地， 所述的第一挡墙砌块4的底部为圆弧形结构。

所述的边坡上由下至上依次设置有第一挡墙砌块4和至少一个第二挡墙砌 块5，其中第一挡墙砌块4的底部装配于所述的榫槽14中，第二挡墙砌块5的 底部与第一挡墙砌块4的顶部之间卡合；位于第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5 和边坡之间设置有排水层7，排水层7的底部设置有位于所述排水管2上方的过 滤层3；当设置多个第二挡墙砌块5时，相邻的挡墙砌块之间也采用卡合的方式； 例如本实施例中，第一挡墙砌块4顶部、第二挡墙砌块5底部均为T形卡槽15， 二者相互配合实现卡合。

所述的第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5表面均固定有盖板6，盖板6上开 设有窗孔11以及排水孔10，窗孔11内设置有植生物12；穿过所述的盖板6以 及盖板6下方的第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5设置有伸入边坡中的可伸缩锚 杆8。所述的盖板6上开设有固定孔9，通过销钉穿过固定孔9将盖板6固定在 第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5表面。所述的窗孔11、排水孔10、固定孔9 穿过盖板6下方的第一挡墙砌块4或第二挡墙砌块5。

具体地，本方案中提出一种可伸缩锚杆8结构，所述的可伸缩锚杆8包括锚 杆钢筋18以及设置在锚杆钢筋18一端的套筒19，其中套筒19为空心无顶面的 筒状结构，钢筋锚杆的上端自套筒19底部中心穿过套筒19；

所述的套筒19中装配有锁固件20，锚杆钢筋18以螺纹配合的方式穿过锁 固件20；位于锁固件20底部和套筒19底部之间布设有涂覆润滑油脂的弹簧21；

所述的边坡上开设有第一锚杆孔24，第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5上开 设有与第一锚杆孔24同轴的第二锚杆孔16，第二锚杆孔16的直径小于第一锚 杆孔24的直径，且小于所述套筒19的直径；所述的锚杆钢筋18依次穿过第二 锚杆孔16、排水层7伸入第一锚杆孔24中，并在第一锚杆孔24中进行注浆。

优选地，套筒19底部与第二锚杆孔16之间衬垫有钢垫板23，钢垫板23位 于开设在盖板6上的安装孔中。

优选地，所述的锚杆钢筋18的上端设置有盖帽22，盖帽22将所述的锁固 件20、套筒19以及锚杆钢筋18的上端包裹在其内部。

所述的第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5、排水一体基础1均为预制混凝土 结构，所述的盖板6采用预制的气泡混凝土板。

本方案中：

排水一体基础1将第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5下方排水层7内潜在的 积水通过排水层7、过滤层3、排水管2排到排水一体基础1上的排水沟13中， 继而通过排水沟13排除；排水一体基础1上的榫槽14为圆弧槽，作为第一挡墙 砌块4的底座，圆弧形的榫槽14可以允许第一挡墙砌块4在冬季和春季冻融作 用下进行轻微的转动变形。

第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5用于抵抗墙厚边坡岩土压力；底部圆形截 面凸榫17放置在基础的榫槽14内；窗孔11内部允许放置植生物12(植生袋、涂 抹复合材料、喷播复合材料等)；排水孔10用于排出一部分挡墙底部排水层7内 积水；第二锚杆孔16用于穿越锚杆钢筋18；固定孔9可用以通过销钉与盖板6 的固定连接；第一挡墙砌块4顶部卡槽15与第二挡墙砌块5底部卡槽15卡合连 接。

盖板6采用气泡混凝土板，其本身具有质量轻、保温、隔热、抗冻和隔音的 优良特性。

可伸缩锚杆8：第一锚杆孔24内的注浆体将锚杆钢筋18与边坡岩土体粘结 在一起；第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5为钢垫板23提供支撑反力；套筒19 内部用以放置高强弹簧21、润滑油脂(防腐)和锁固件20；锁固件20通过螺纹与 锚杆钢筋18端部螺纹段连接，给高强弹簧21施加一定的接触作用力；弹簧21 具有一定的压缩和伸长能力，可根据挡墙后边坡表层土体潜在冻融进行适当的伸 长和压缩调整；混凝土制的盖帽22保护其包裹的构件免受到大气不利影响。

排水层7可采用碎石或者砂层等透水性良好材料，用以快速排出挡墙与边坡 接触面的潜在积水。

过滤层3采用透水土工布，放置在排水层7底部与排水一体基础1接触面处， 用以过滤掉排水层7中潜在存在的细粒土，避免其进入排水管2内部。

植生物12(植生袋、涂抹复合材料、喷播复合材料等)用以生长植物，进行坡 面绿化进而与自然环境相协调。

针对上述技术方案，本发明进一步提供了一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生 态边坡挡墙的装配方法，包括以下步骤：

步骤1，预制排水一体基础1、第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5以及盖板6， 预制完成后，采用现浇销钉将盖板6固定在第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5表 面；在预制时，第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5以及盖板6上预留窗孔11、固 定孔9、排水孔10以及第二锚杆孔16；预制好后，将这些预制物与排水材料、 可伸缩锚杆8的构件共同运输至边坡现场；

步骤2，测量并开挖边坡成型后，定位并钻取第一锚杆孔24，向第一锚杆孔 24中插入锚杆钢筋18后注浆，预留锚杆钢筋18的上端露出在边坡表面；

步骤3，在路面靠近边坡处测量并开挖基础坑槽，并采用吊装的方式将预制 的排水一体基础1装配到基础坑槽中；

步骤4，吊装第一挡墙砌块4，使第一挡墙砌块4的底部装配到榫槽14中； 在第一挡墙砌块4与边坡表面之间放置垫块以使第一挡墙砌块4与边坡之间形成 排水层7的填充空间，向该填充空间中填充排水材料以形成排水层7；将第二挡 墙砌块5吊装到第一挡墙砌块4顶部并使二者之间卡合，并在第二挡墙砌块5 与边坡表面之间设置排水层7，方法与第一挡墙砌块4下方排水层7的形成方法 相同；当有多个第二挡墙砌块5时，依次拼装第二挡墙砌块5并设置排水层7；

安装第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5时，使锚杆钢筋18的上端穿过第一 挡墙砌块4、第二挡墙砌块5上的第二锚杆孔16；

步骤5，将钢垫板23、钢筋套筒19、涂覆润滑油脂的弹簧21、锁固件20 依次穿过锚杆钢筋18的上端，将锁固件20拧紧在锚杆钢筋18上以给弹簧21 施加预紧力，并预留一定的弹簧21压缩量以备挡墙潜在冻融变形；然后制作盖 帽22并装配在每一个锚杆钢筋18的上端；

步骤6，准备植生物12及其人员和设备，向第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块 5上的窗孔11中布设植生物12。

Claims (10)

1.一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，包括开设在路面或边坡平台靠近边坡处的基础坑槽，基础坑槽中设置有排水一体基础(1)，排水一体基础(1)上沿靠近边坡的方向间隔设置有排水沟(13)以及榫槽(14)，在排水一体基础(1)上分布有穿过所述榫槽(14)下方并通向排水沟(13)的排水管(2)；

所述的边坡上由下至上依次设置有第一挡墙砌块(4)和至少一个第二挡墙砌块(5)，其中第一挡墙砌块(4)的底部装配于所述的榫槽(14)中，第二挡墙砌块(5)的底部与第一挡墙砌块(4)的顶部之间卡合；位于第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)和边坡之间设置有排水层(7)，排水层(7)的底部设置有位于所述排水管(2)上方的过滤层(3)；

所述的第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)表面均固定有盖板(6)，盖板(6)上开设有窗孔(11)以及排水孔(10)，窗孔(11)内设置有植生物(12)；

穿过所述的盖板(6)以及盖板(6)下方的第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)设置有伸入边坡中的可伸缩锚杆(8)。

2.如权利要求1所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的可伸缩锚杆(8)包括锚杆钢筋(18)以及设置在锚杆钢筋(18)一端的套筒(19)，其中套筒(19)为空心无顶面的筒状结构，钢筋锚杆的上端自套筒(19)底部中心穿过套筒(19)；

所述的套筒(19)中装配有锁固件(20)，锚杆钢筋(18)以螺纹配合的方式穿过锁固件(20)；位于锁固件(20)底部和套筒(19)底部之间布设有涂覆润滑油脂的弹簧(21)；

所述的边坡上开设有第一锚杆孔(24)，第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)上开设有与第一锚杆孔(24)同轴的第二锚杆孔(16)，第二锚杆孔(16)的直径小于第一锚杆孔(24)的直径，且小于所述套筒(19)的直径；所述的锚杆钢筋(18)依次穿过第二锚杆孔(16)、排水层(7)伸入第一锚杆孔(24)中，并在第一锚杆孔(24)中进行注浆。

3.如权利要求2所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的套筒(19)底部与第二锚杆孔(16)之间衬垫有钢垫板(23)，钢垫板(23)位于开设在盖板(6)上的安装孔中。

4.如权利要求2所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的锚杆钢筋(18)的上端设置有盖帽(22)，盖帽(22)将所述的锁固件(20)、套筒(19)以及锚杆钢筋(18)的上端包裹在其内部。

5.如权利要求1所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的盖板(6)上开设有固定孔(9)，通过销钉穿过固定孔(9)将盖板(6)固定在第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)表面。

6.如权利要求1所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的第一挡墙砌块(4)的顶部、第二挡墙砌块(5)的底部设置有相互配合的卡槽(15)。

7.如权利要求5所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的窗孔(11)、排水孔(10)、固定孔(9)穿过盖板(6)下方的第一挡墙砌块(4)或第二挡墙砌块(5)。

8.如权利要求1所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，其特征在于，所述的排水沟(13)的横截面为梯形结构，榫槽(14)的横截面为圆弧形结构；对应地，所述的第一挡墙砌块(4)的底部设置有圆弧形凸榫(17)。

9.如权利要求1所述的气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙，所述的第一挡墙砌块(4)、第二挡墙砌块(5)、排水一体基础(1)均为预制混凝土结构，所述的盖板(6)采用预制的气泡混凝土板。

10.一种气候阴湿寒区用拼装式抗冻生态边坡挡墙的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预制排水一体基础1、第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5以及盖板6，预制完成后，采用现浇销钉将盖板6固定在第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5表面；

步骤2，测量并开挖边坡成型后，定位并钻取第一锚杆孔24，向第一锚杆孔24中插入锚杆钢筋18后注浆，预留锚杆钢筋18的上端露出在边坡表面；

步骤3，在路面或边坡平台靠近边坡处测量并开挖基础坑槽，并采用吊装的方式将预制的排水一体基础1装配到基础坑槽中；

步骤4，吊装第一挡墙砌块4，使第一挡墙砌块4的底部装配到榫槽14中；在第一挡墙砌块4与边坡表面之间放置垫块以使第一挡墙砌块4与边坡之间形成排水层7的填充空间，向该填充空间中填充排水材料以形成排水层7；将第二挡墙砌块5吊装到第一挡墙砌块4顶部并使二者之间卡合，并在第二挡墙砌块5与边坡表面之间设置排水层7；当有多个第二挡墙砌块5时，依次拼装第二挡墙砌块5并设置排水层7；

安装第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5时，使锚杆钢筋18的上端穿过第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5上的第二锚杆孔16；

步骤5，将钢垫板23、钢筋套筒19、涂覆润滑油脂的弹簧21、锁固件20依次穿过锚杆钢筋18的上端，将锁固件20拧紧在锚杆钢筋18上以给弹簧21施加预紧力，然后制作盖帽22并装配在每一个锚杆钢筋18的上端；

步骤6，向第一挡墙砌块4、第二挡墙砌块5上的窗孔11中布设植生物12。