CN111042191B - 预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构及其筑造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加筋土墙领域，提供了一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，包括基础部分和设置在基础部分上的墙体部分，墙体部分包括：面板墙；固定墙，固定墙与面板墙在横向方向相对分布；多个预应力废旧轮胎链，多个预应力废旧轮胎链的两端分别连接至面板墙和固定墙；回填土，回填土掩埋预应力废旧轮胎链；其中，预应力废旧轮胎链的预应力横向对拉面板墙和固定墙。本发明还提供了一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构的筑造方法。本发明的目的在于提高墙体部分的极限承载力、稳定性和抗震能力。

Description

预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构及其筑造方法

技术领域

本发明涉及加筋土挡墙领域，具体涉及预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构及其筑造方法。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，废旧轮胎的数量在逐年不断的增加。因为其难处理，难降解，易污染环境等特性一度被称为黑色污染。但同时，废旧轮胎抗拉强度高、韧性好、抗磨损、抗老化、抗震防撞性能优良。而且轮胎加筋施工快速简单，成本低廉，具有良好的变形适应性能和长期稳定性，不易腐蚀。因此，将废旧轮胎作为加筋材料，用于加筋土挡墙，是一种理想的选择。而且废旧轮胎对土体有较强的横向约束作用，轮胎两侧的胎面对土体也有一定的纵向约束作用，轮胎的胎纹与土体的咬合作用大大增强了筋土界面之间作用力，提高了土体整体性。

另外，废旧汽车轮胎的抗拉强度实际上远大于常规土工合成材料。但由于土工合成材料工程应用中对材料变形控制的要求，实际加筋材料强度只取5％延伸率时的拉伸强度。而轮胎在抗拉试验中，5％应变时的拉伸强度远低于其抗拉强度。显然，这对于汽车轮胎来说，其抗拉强度还未得到充分利用。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构及其筑造方法。

本发明提供了一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，包括地基和固定在地基上的墙体部分，墙体部分包括：面板墙；固定墙，固定墙与面板墙在横向方向相对分布；预应力废旧轮胎链，多个预应力废旧轮胎链的两端分别固定至面板墙和固定墙；回填土，回填土掩埋预应力废旧轮胎链；其中，预应力废旧轮胎链的预应力沿着横向方向约束面板墙和固定墙。

在本发明的一个实施例中，面板墙包括多个横向和纵向设置的混凝土面板，固定墙包括多个横向和纵向设置的混凝土挡板；其中，每一个预应力废旧轮胎链对应的约束一个混凝土面板和一个混凝土挡板。

在本发明的一个实施例中，面板墙包括多个横向和纵向设置的混凝土面板，固定墙包括多个纵向排列的混凝预制桩；其中，每一个预应力废旧轮胎链对应的约束一个混凝土面板和一个混凝预制桩。

在本发明的一个实施例中，多个预应力废旧轮胎链位于同一高度处，并且相邻的两个预应力废旧轮胎链绑扎连接。

在本发明的一个实施例中，预应力废旧轮胎链包括串连的多个废旧轮胎；并且串联的多个废旧轮胎经过张拉固定而构成预应力废旧轮胎链。

在本发明的一个实施例中，每一个预应力废旧轮胎链的首端插接至面板墙。

在本发明的一个实施例中，每一个预应力废旧轮胎链的末端插接或者套接至固定墙。

在本发明的一个实施例中，地基具有多个竖向延伸的钢筋，面板墙通过多个钢筋与地基插接。

在本发明的一个实施例中，废旧轮胎是未经过切割的完整轮胎。

本发明还提供了一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构的筑造方法，包括：将废旧轮胎串连成多个废旧轮胎链；将多个废旧轮胎链的末端连接至固定墙；分别张拉多个废旧轮胎链，并且将多个废旧轮胎链的首端分别固定至面板墙，被张拉和固定的废旧轮胎链形成预应力废旧轮胎链；将同一层相邻的两个预应力废旧轮胎链进行绑扎以形成预应力废旧轮胎网；填加回填土以掩埋预应力废旧轮胎网。

本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

(1)在墙体部分产生相同变形量的情况下，预应力废旧轮胎链直接提高了墙体部分的极限承载力、稳定性和抗震能力；

(2)可以减少回填土竖向沉降和面板墙水平位移，提高了墙体部分的整体性、耐久性；

(3)本发明所使用的废旧轮胎数量较少，但是对废旧轮胎的使用效率很高。

附图说明

图1是本发明一实施方式中预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构的示意图；

图2是本发明一实施方式中预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构的侧视图示意图；

图3是本发明一实施方式中预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构的侧视图示意图；

图4是本发明一实施方式中卡板组价与混凝土面板连接的局部示意图；

图5是本发明一实施方式中混凝土面板的截面示意图；

图6是本发明一实施方式中预应力张拉装置的示意图；

图7是本发明一实施方式中张拉机的局部示意图。

附图标记：

10、预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构；12、混凝土面板；122、顶部卡槽；123、顶部凸起；124、底部卡槽；125、底部限位孔；126、侧部凸起；128、侧部限位孔；14、混凝土挡板；15、混凝土预制桩；16、预应力废旧轮胎链；162、废旧轮胎；164、螺栓组件；166、卡板；18、回填土；20、PVC线管；22、砂砾石垫层；24、第一条形基础；26、第二条型基础；28、预应力张拉装置；30、装载车辆；302、支撑柱；32、升降机；34、操作平台；342、支撑臂；344垫板；36、张拉机；362、拉伸臂；364、挡板；366、伸缩杆组件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在本发明中纵向指的是预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10长度所在方向，也就是其延伸的方向；横向指的是预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10宽度所在方向；竖向指的是预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10高度所在方向，也就是其垂直于基础部分的方向。

结合图1至图5对本发明的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10进行详细说明。

在本发明的一个实施例中，预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10包括基础部分和墙体部分，墙体部分筑造在基础部分上。

在本发明的一个实施例中，基础部分包括地基和地基上方的砂砾石垫层22。该地基是预先整平的地基。砂砾石垫层22可以根据实际施工环境来确定厚度。

在本发明的一个实施例中，砂砾石垫层22中设置有第一条形基础24；并且第一条形基础24的顶面与砂砾石垫层22的上表面齐平，以方便在第一条形基础24上设置混凝土面板12。因此，第一条形基础24是沿着预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10纵向延伸的方向设置的，或者说第一条形基础24是沿着墙体部分纵向延伸的方向设置的。在本实施例中，第一条形基础24中预埋有竖向设置的多个钢筋，而且这些钢筋沿着混凝土面板12铺设的方向分布，而且这些钢筋用于连接混凝土面板12。在本实施例中，砂砾石垫层22应需要至少超过第一条形基础24横向的外侧60cm以上，有助于固定第一条形基础24。

在本发明的一个实施例中，砂砾石垫层22中设置有第二条形基础26，第二条形基础26和第一条形基础24是在横向相对的。第二条形基础26的顶面与砂砾石垫层22的上表面齐平，以方便在第二条形基础26上连接混凝土挡板14。因此，第二条形基础26是沿着预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10纵向延伸的方向设置的，或者说第二条形基础26是沿着墙体部分纵向延伸的方向设置的。在本实施例中，第二条形基础26中预埋有竖向设置的多个钢筋，而且这些钢筋沿着混凝土挡板14铺设的方向分布，而且这些钢筋用于连接混凝土挡板14。在本实施例中，砂砾石垫层22应需要至少超过第二条形基础26的横向外侧60cm以上，有助于固定第二条形基础26。

在本发明的一个实施例中，第一条形基础24的上方是第一层混凝土面板12。预埋到第一条形基础24的钢筋可以插入到第一层混凝土面板12的底部，以将混凝土面板12固定。第一层的多个混凝土面板12沿着预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的延伸路径固定在第一条形基础24上，即第一层的多个混凝土面板12按此方式铺设、延伸。这种连接方式简单有效。

在本发明的一个实施例中，第二条形基础26的上方是第一层混凝土挡板14。预埋到第二条形基础26的钢筋可以插入到第一层混凝土挡板14的底部，以将混凝土挡板14固定。第一层的多个混凝土挡板14沿着预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的延伸路径固定在第二条形基础26上，即第一层的多个混凝土挡板14按此方式铺设、延伸。

在本发明的一个实施例中，第一层混凝土面板12和第一层混凝土挡板14通过第一层预应力废旧轮胎链16拉拽，并且第一层预应力废旧轮胎链16位于第一层混凝土面板12和第一层混凝土挡板14之间。而且第一层预应力废旧轮胎链16的首端被第一层混凝土面板12的顶部和第二层混凝土面板12的底部固定，其末端被第一层混凝土挡板14的顶部和第二层混凝土挡板14的底部固定。具体来说，第一层预应力废旧轮胎链16横向延伸，预应力废旧轮胎链16的应力横向对拉第一层混凝土面板12和第一层混凝土挡板14，以及第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14。预应力的存在，提高了墙体部分的极限承载力、稳定性和抗震能力。在本实施例中，第一层混凝土面板12和第一层混凝土挡板14是横向相对的，并且是一一对应的。因此，每块混凝土面板12都通过一根预应力废旧轮胎链16与一块混凝土挡板14连接。另外，相邻的两条预应力废旧轮胎链16还通过高强度钢丝(例如，直径不小于3mm的不锈钢钢丝)绑扎，以将第一层预应力废旧轮胎链16连接成预应力废旧轮胎网。预应力废旧轮胎网提升了墙体部分的整体性、耐久性。另外，第一层混凝土面板12和第一层混凝土挡板14之间设有第一层回填土18。第一层回填土18掩埋第一层预应力废旧轮胎链16；并且第一层回填土18的顶面可以略低于第二层预应力废旧轮胎链16的底部。

在本发明的一个实施例中，在第一层混凝土面板12上面是第二层混凝土面板12，第一层混凝土挡板14上面是第二层混凝土挡板14。第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14通过第二层预应力废旧轮胎链16拉拽，并且第二层预应力废旧轮胎链16位于第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14之间。而且第二层预应力废旧轮胎链16的首端被第二层混凝土面板12的顶部和第三层混凝土面板12的底部固定，其末端被第二层混凝土挡板14的顶部和第三层混凝土挡板14的底部固定。具体来说，第二层预应力废旧轮胎链16横向延伸，预应力废旧轮胎链16的应力横向对拉第二层混凝土面板12和混凝土挡板14。在本实施例中，第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14是横向相对的，并且也是一一对应的。因此，每块混凝土面板12也都通过一根预应力废旧轮胎链16与一块混凝土挡板14连接。另外，相邻的两条预应力废旧轮胎链16也通过高强度钢丝(例如，直径不小于3mm的不锈钢钢丝)绑扎，以将第二层预应力废旧轮胎链16连接成预应力废旧轮胎网。另外，第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14之间设有第二层回填土18，第二层回填土18位于第一层回填土18的上方。第二层回填土18掩埋第二层预应力废旧轮胎链16；并且第二层回填土18的顶面可以略低于第三层的预应力废旧轮胎链16的底部。对于第二层混凝土面板12和第二层混凝土挡板14，实际上也受到了第一层和第二层预应力废旧轮胎链16的对拉。

在本发明的一个实施例中，更高层(例如第三至第四层，但不包括最高层)的混凝土面板12、混凝土挡板14、预应力废旧轮胎链16和回填土18，分别对应的设置在下一层的混凝土面板12、混凝土挡板14、预应力废旧轮胎链16和回填土18上方。也就是说，对于更高层的混凝土面板12、混凝土挡板14、预应力废旧轮胎链16和回填土18，其设置方式与第二层混凝土面板12、混凝土挡板14、预应力废旧轮胎链16和回填土18是相同或者相似的。对于更高层混凝土面板12和更高层混凝土挡板14，实际上受到了本层和下面一层预应力废旧轮胎链16的对拉。

在本发明的一个实施例中，最高层混凝土面板12的底部与下面一层混凝土面板12的顶部固定下面一层预应力废旧轮胎链16的首端，最高层混凝土挡板14的底部与下面一层混凝土挡板14的顶部固定下面一层预应力废旧轮胎链16的末端，最高层的回填土18设置在最高层混凝土面板12和最高层混凝土挡板14之间，并且位于下面一层回填土18上方。下面一层预应力废旧轮胎链16已经横向对拉最高层混凝土面板12和最高层混凝土挡板14，因此可以根据实际施工需要，决定是否要设置最高层预应力废旧轮胎链16。在一些实施例中，可以在最高层回填土18上铺设路基。

在本发明的一个实施例中，在回填土中预埋土压力传感盒、加速度传感器。并且土压力传感盒、加速度传感器的数据线均可通过预埋PVC线管从墙体部分的顶部引出，从而对预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10进行实时监测。墙体部分的一侧还可以设置线性位移计，从而测量预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的变形。

需要特别说明的是，在本发明的一些实施例中，混凝土挡板14可以用混凝土预制桩15代替。即，这些混凝土预制桩15沿着预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10延伸的方向分布。混凝土预制桩15的直径是不小于20cm，桩身强度等级不低于C20。该混凝土预制桩15插入到砂砾石垫层22和地基中，混凝土预制桩15的顶面不低于预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的顶面，并且混凝土预制桩15插入的位置是上述实施例中铺设第二条形基础26的位置。其中，混凝土预制桩15的插入深度至少为2m，相邻桩的间距不小于3m。当设置混凝土预制桩15时，废旧轮胎链的末端不需要设置卡板166等连接结构，只需要将废旧轮胎链的末端轮胎套装到混凝土预制桩15即可。即，每一层预应力废旧轮胎链16的末端分别对应的套接在多个混凝土预制桩15上。在一些实施例中，混凝土预制桩15和混凝土挡板14可统称为固定墙。

同样需要特别说明的是，在本发明的一个实施例中，预应力废旧轮胎链16包括多个废旧轮胎162和多个螺栓组件164。多个废旧轮胎162通过多个螺栓组件164串连成链状。其中，这些废旧轮胎162可以是型号相同或者不同的废旧轮胎；螺栓组件164包括螺栓、螺母，螺栓优选为不锈钢倒边大平头内六角螺栓。当然，为了使连接效果更好，可以为螺栓组件164增设钢板，钢板能够阻挡螺栓的头部或者螺母从废旧轮胎162的孔中脱离。而且废旧轮胎162是未经切割的完整轮胎。换句话说，废旧轮胎162上仅仅设置了两个安装螺栓组件164的孔，将完整轮胎直接利用。这样既能避免切割所产生的成本；也使预应力废旧轮胎链16与回填土18之间的接触面增加，提升墙体部分的整体性。其中一些螺栓组件164可以用钢筋计来替换，从而测量每一条预应力废旧轮胎链16的应力。钢筋计的数据线也可通过预埋PVC线管从墙体部分的顶部引出。预应力废旧轮胎链16的首端还安装有卡板166(优选为不锈钢卡板)。卡板166通过一个螺栓组件164连接至预应力废旧轮胎链16的首端废旧轮胎。该卡板166可以插入到混凝土面板12的顶部或者底部。另外，如果预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10设置有混凝土挡板14，预应力废旧轮胎链16(或者废旧轮胎链)的末端也可以通过设置卡板166，以用于与混凝土面板12的顶面安装固定。如果预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10设置有混凝土预制桩15，预应力废旧轮胎链16(或者废旧轮胎链)的末端可以直接套装在混凝土预制桩15上，那么预应力废旧轮胎链16(或者废旧轮胎链)的末端就不需要安装卡板166。

下面，结合图5对本发明的混凝土面板12进行详细说明。在本发明中，混凝土挡板14与混凝土面板12具有相同或者相似的结构。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的顶部设置一个竖向延伸的顶部卡槽122。顶部卡槽122可以是长方体卡槽(即，顶部卡槽122的横截面是长方形)，并且顶部卡槽122的尺寸略大于卡板166的尺寸，以避免卡板166移动。当然，顶部卡槽122的竖向深度也足够大，其既能容纳竖向插入的卡板166，也能增加卡板166与顶部卡槽122的连接面积，从而使卡板166与混凝土面板12连接得更加牢固稳定。在本实施例中，相对于混凝土面板12的背面，顶部卡槽122更靠近混凝土面板12的正面。也就是说，顶部卡槽122相对的远离回填土18或者预应力废旧轮胎链16。此时，顶部卡槽122与回填土18之间的间距较大、混凝土较厚，所以顶部卡槽122可以承受更大的横向应力。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的底部设置一个竖向延伸的底部卡槽124。底部卡槽124可以是长方体状卡槽(即，底部卡槽124的横截面是长方形)，并且底部卡槽124的尺寸略大于卡板166的尺寸，以避免卡板166移动；底部卡槽124的尺寸可以与顶部卡槽122相同。当然，底部卡槽124的竖向深度也足够大，其既能容纳竖向插入的卡板166，也能增加卡板166与底部卡槽122的连接面积，从而使卡板166与混凝土面板12连接得更加牢固稳定。底部卡槽124和顶部卡槽122沿同一条竖向直线延伸。因此，当两块混凝土面板12竖向堆砌时，下面一块混凝土面板12的顶部卡槽122和上面一块混凝土面板12的底部卡槽124会相互对准，并且这两个卡槽会相互配合来共同固定卡板166。顶部卡槽122和底部卡槽124可以设置成彼此连通。在本实施例中，相对于混凝土面板12的背面，底部卡槽124更靠近混凝土面板12的正面，所以底部卡槽124也可以承受更大的横向应力。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的顶部设置有多个顶部凸起123，混凝土面板12的底部设置有多个底部限位孔125。沿着竖向方向，多个凸起与多个限位孔是一一对应的。也就是说，当两块混凝土面板12竖向堆砌时，下面一块混凝土面板12的顶部凸起123插入到上面一块混凝土面板12的底部限位孔125中，二者彼此契合。这样既有助于两块混凝土面板12在竖向铺设时能够对准，也有助于防止两块混凝土面板12在施工过程中发生相对移动。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的第一侧部设置有多个侧部凸起126，混凝土面板12的第二侧部设置有多个侧部限位孔128。沿着纵向方向，多个侧部凸起126与多个侧部限位孔128是一一对应的。也就是说，当两块混凝土面板12纵向铺设时，左边一块混凝土面板12的侧部凸起126插入到右边一块混凝土面板12的侧部限位孔128中，二者彼此契合。这样既有助于两块混凝土面板12在纵向铺设时能够对准，也有助于防止两块混凝土面板12施工过程中发生相对移动。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的顶部具有一条笔直的顶部凹槽，顶部凹槽从顶部卡槽122延伸至混凝土面板12的背面。当卡板166插入到顶部卡槽122中时，可以将连接卡板166的螺栓放置或者嵌入到顶部凹槽中。当然，混凝土面板12的底部也可以设置底部凹槽。底部凹槽在竖向方向与顶部凹槽一一对应。也就是说，当两块混凝土面板12竖向堆砌时，下面一块混凝土面板12的顶部凹槽和上面一块混凝土面板12的底部凹槽会相互对接，二者共同组成一个通孔。该通孔可以容纳连接卡板166的螺栓。因此，在竖向堆砌或铺设混凝土面板12时，螺栓不会夹在下层混凝土面板12的顶部和上层混凝土面板12的底部之间，两层混凝土面板12之间更不会因产生较大的间隙而堆砌得不够稳定。

在本发明的一个实施例中，混凝土面板12的长度至少为47cm，宽度至少为10cm，高度至少为35cm。混凝土面板12的强度等级不低于C30。这种尺寸和强度的混凝土面板12可以提升预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的极限承载力、稳定性和抗震能力。当然，混凝土面板12也可以依据实际工况采取其他尺寸和强度。

下面，结合图1至图7对预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的第一种筑造方法进行详细描述。下面的筑造方法中，固定墙是混凝土挡板14。

在本发明的一个实施例中，第一步：建造预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的地基，并且对地基表面进行整平，并铺设砂砾石垫层22。然后在砂砾石垫层22中铺设第一条形基础24和第二条形基础26。第一条形基础24和第二条形基础26的顶面与砂砾石垫层22齐平，并且砂砾石垫层22应超过第一条形基础24和第二条形基础26的横向外侧60cm以上。在第一条形基础24和第二条形基础26中预埋竖向钢筋。

在本发明的一个实施例中，第二步：安装混凝土挡板14和混凝土面板12。将第一条形基础24的竖向钢筋插入到混凝土面板12的底部卡槽124中，从而将一个混凝土面板12固定至第一条形基础24，然后依次重复该操作，直至第一层混凝土面板12铺设完毕。将第二条形基础26的竖向钢筋插入到混凝土挡板14中，从而将一个混凝土挡板14固定至第二条形基础26，然后依次重复该操作，直至第一层混凝土挡板14铺设完毕。

在本发明的一个实施例中，第三步：制作废旧轮胎链。在废旧轮胎162的径向方向进行打孔；然后通过螺栓组件164串联这些废旧轮胎162，形成链条状。然后在首端和末端的废旧轮胎162上分别安装一个卡板166。通过上述方法，制作完成多个废旧轮胎链。

在本发明的一个实施例中，第四步：张拉废旧轮胎链，形成预应力废旧轮胎链16。先将废旧轮胎链的末端的卡板166依次插入到第一层混凝土挡板14的顶部，然后在第一层混凝土挡板14上方铺设或者堆砌第二层混凝土挡板14。然后将预应力张拉装置28移动到废旧轮胎链的首端，并降下4根支撑柱302以支撑固定预应力张拉装置28。然后预应力张拉装置28伸出支撑臂342与第一层混凝土面板12的正面接触，以在水平方向支撑预应力张拉装置28。然后将张拉机36的拉伸臂362向废旧轮胎链的首端移动，直至挡板364到达废旧轮胎链的首端。然后将卡板166卡接在挡板364和夹具中，拉伸臂362缩回，开始进行张拉。拉伸臂362的张拉速率小于6mm/s。对每个废旧轮胎162的张拉长度也可以依据实际情况确定。其中，对于如何确每个废旧轮胎162的拉伸长度值，可以参考如下表1的信息。当达到预设张拉长度值后，将卡板166插入到混凝土面板12的顶部卡槽122中，完成张拉程序。如此进行操作，一个预应力废旧轮胎链16可以形成。随后重复进行上述操作，直至第一层废旧轮胎链完成张拉，并且都形成为预应力废旧轮胎链16。然后通过高强钢丝将相邻的两条预应力废旧轮胎链16进行绑扎连接，使第一层预应力废旧轮胎链16形成一个预应力废旧轮胎网。然后在第一层混凝土面板12上铺设或堆砌第二层混凝土面板12。

表1：拉伸长度值取值表

在本发明的一个实施例中，第五步：进行填料。填埋第一层预应力废旧轮胎链16，即在第一层混凝土挡板14和第一层混凝土面板12之间填加第一层回填土18。回填土18可就地取材，满足设计要求的砂土、黏土、碎石或建筑废渣均可作为填料。第一层预应力废旧轮胎链16需要被第一层回填土18完全掩埋，还需要充分保证各废旧轮胎162内部填充密实，待废旧轮胎162内部以及缝隙填充密实后，还需要对第一层回填土18进行压实作业。在填埋完成后，第一层回填土18的高度需要接近第二层预应力废旧轮胎链16的高度，以方便制造废旧轮胎链和张拉造废旧轮胎链。

在本发明的一个实施例中，第六步：重复上述操作，依次筑造更高层(例如第二层、第三层、第四层等，但包括最高层)的混凝土面板12、混凝土挡板14、预应力废旧轮胎链16和回填土18。更高层结构的筑造方式与第一层是类似的。由于在第四步中，第二层混凝土挡板14和第二层混凝土面板12已经铺设完毕，所以第六步包括：制造废旧轮胎链、固定废旧轮胎链的末端、铺设第三层混凝土挡板14、形成预应力废旧轮胎链16并固定其首端、铺设第三层混凝土面板12、填加回填土18并压实等过程。具体实施过程在此不再赘述。其中，随着更高层墙体的修筑，张拉机36需要不断的调整其高度，预应力张拉装置28也需要经常改变施工位置。

在本发明的一个实施例中，第七步：筑造最高层墙体。在最高层下面一层的回填土18完全覆盖同层的预应力废旧轮胎链16时，可以继续填加回填土18，直至回填土18的高度与混凝土面板12以及混凝土挡板14齐平(即整个墙体达到标高)。即，在下面一层的墙体筑造好之后，只要在最高层的混凝土面板12和混凝土挡板14之间继续填加回填土18即可。然后，对回填土18进行压实，以达到预定压实度；并且在压实期间，整个回填土18也需要与墙体部分的标高等高。这样，预应力废旧轮胎加筋土挡墙10筑造完成。

下面，结合图1至图7对预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的第二种筑造方法进行详细描述。下面的筑造方法中，固定墙是混凝土预制桩15。由于该筑造方法与第一种方法包含相同的施工过程，相同的过程不再赘述。

在本发明的一个实施例中，第一步，在建造完地基、铺设好砂砾石垫层22，和铺设好第一条形基础24后，将混凝土预制桩15插入到地基和砂砾石垫层22中。混凝土预制桩15的插入深度至少为2m，混凝土预制桩15的顶面达到墙体部分的标高。

在本发明的一个实施例中，第二步是安装第一层混凝土挡板14。

在本发明的一个实施例中，第三步是制作废旧轮胎链。其中，与第一种筑造方法相比，不同之处是：废旧轮胎链的末端不需安装卡板166。

在本发明的一个实施例中，第四步是张拉废旧轮胎链。将废旧轮胎链的末端废旧轮胎直接套接在在混凝土预制桩15上，然后执行与第一种方法相同的张拉过程。

在本发明的一个实施例中，第五步是进行填料。为避免损坏混凝土预制桩15，混凝土预制桩15周围的回填土18需要采用人工夯实。

在本发明的一个实施例中，第六步：重复上述操作。当然，更高层的废旧轮胎链需要依次套接在混凝土预制桩15上。

在本发明的一个实施例中，第七步：筑造最高层墙体。这样，预应力废旧轮胎加筋土挡墙10筑造完成。

需要说明的是，在上述两种方法中，并且在制造废旧轮胎链的过程中，可以用一些钢筋计代替螺栓组件164，例如：废旧轮胎链与混凝土面板12之间的螺栓组件164、两个废旧轮胎162之间的螺栓组件164。根据不同的监测需要，钢筋计(或者传感器)的数量、密度和位置可以灵活调整。钢筋计的数据线可以通过预埋PVC线管20引出墙顶，在墙顶进行应力数据采集。另外，还可以在回填土18中预埋加速度传感器，以测量预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的加速度；预埋土压力盒，以测量预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的土压力；在混凝土面板12的正面一侧设置线性位移计，以测量预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的变形。土压力盒、加速度传感器以及钢筋计的数据线均可通过预埋PVC线管20引出墙顶，实现对预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构10的长期监测。

下面，结合图6至图7对上述筑造方法所涉及的预应力张拉装置28进行详细说明。

在本发明的一个实施例中，预应力张拉装置28包括装载其他组件的装载车辆30。在张拉废旧轮胎链的过程中，预应力张拉装置28经常需要变换位置，装载车辆30可以灵活的行驶到各个预定位置。另外，装载车辆30还设置有多个支撑柱302，这四个支撑柱302可以在执行张拉操作之前伸长并且支撑在地面上，以使得整个预应力张拉装置28保持稳定。

在本发明的一个实施例中，预应力张拉装置28还包括升降机32，升降机32的底部安装固定到装载车辆30上。升降机32可以在竖直方向进行升降，以使得升降机32的高度发生变化。在本实施例中，升降机32的升降运动可以通过液压、气压驱动，也可以通过电机配合丝杠结构来驱动。

在本发明的一个实施例中，预应力张拉装置28还包括操作平台34，操作平台34固定到升降机32的顶部。操作平台34的底部设置有两个支撑臂342，支撑臂342可以沿其长度方向伸长或缩短。当执行张拉操作时，该支撑臂342可以相应的伸长或者缩短，直至抵靠在混凝土面板12的正面。这样，张拉过程就比较稳定，预应力张拉装置28也不会倾倒或者侧翻。在一些实施例中，支撑臂342设有垫板344。当支撑臂342向混凝土面板12运动时，垫板344会抵靠在混凝土面板12的正面。由于垫板344的面积大于支撑臂342的截面面积，张拉过程会更加稳定可靠，也会减少对混凝土面板12的损害。在本实施例中，支撑臂342的伸缩运动可以通过液压、气压驱动，也可以通过电机配合丝杠结构来驱动。在一些实施例中，支撑臂342是两根或者两根以上，以提升张拉过程的稳定性。操作平台34上设置有栏杆，可以保护在操作平台34上执行操作的工作人员。

在本发明的一个实施例中，预应力张拉装置28还包括张拉机36。张拉机36安装固定在操作平台34上，并且张拉机36连接至与支撑臂342位于同一侧的栏杆。这样，既可以使张拉机36固定得更加牢固，也避免因增设连接结构而增加成本，还可以更加靠近混凝土面板12以方便张拉。张拉机36设置有两个拉伸臂362和一个伸缩杆组件366，并且拉伸臂362、伸缩杆组件366和支撑臂342位于预应力张拉装置28的同一侧。拉伸臂362和伸缩杆组件366可以沿各自长度方向伸缩。两个拉伸臂362的端部均安装连接至同一块挡板364，该挡板364用于连接和张拉废旧轮胎链。挡板364的背面(朝向张拉机36的一侧)设置有压力传感器。该压力传感器可以测量拉伸过程中的拉力信息。伸缩杆组件366包括伸缩杆、弹簧和夹具。夹具连接在伸缩杆的端部，夹具的开口朝向挡板364。弹簧套接在伸缩杆的杆身上，弹簧产生朝向挡板364的弹力，该弹力使伸缩杆向挡板364偏置，也使夹具压紧在挡板364的背面。当卡板166卡接至挡板364，伸缩杆的夹具抵靠至挡板364，夹具和挡板364共同限制卡板166在水平方向的移动。在本实施例中，拉伸臂362的往复运动是通过电机驱动滚珠丝杠带动来实现，拉伸臂362的移动速度是3m/s－6m/s，以保证整个张拉过程中废旧轮胎162可以均匀变化，还有助于使拉伸臂362、伸缩杆组件366和支撑臂342保持协调状态，更有助于使预应力张拉装置28在拉伸过程中保持稳定。在本实施例中，张拉机36的开关和支撑臂342的开关可以设置在操作平台34或者张拉机36上。另外，张拉机36的开关还可以调控拉伸臂362的拉伸速度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，包括基础部分和设置在所述基础部分上的墙体部分，所述墙体部分包括：

面板墙；

固定墙，所述固定墙与所述面板墙在横向方向相对分布，所述固定墙与所述基础部分连接；

多个预应力废旧轮胎链，多个所述预应力废旧轮胎链的两端分别连接至所述面板墙和所述固定墙，所述预应力废旧轮胎链包括通过多个螺栓组件串连的多个被拉伸的废旧轮胎；

回填土，所述回填土掩埋所述预应力废旧轮胎链，所述回填土位于所述面板墙和所述固定墙之间；

其中，所述预应力废旧轮胎链的预应力横向对拉所述面板墙和所述固定墙。

2.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，所述面板墙包括多个竖向和纵向分布的混凝土面板，所述固定墙包括多个竖向和纵向分布的混凝土挡板；其中，每一个所述预应力废旧轮胎链对应的对拉一对竖向相邻的所述混凝土面板和一对竖向相邻的所述混凝土挡板。

3.根据权利要求1或2所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，所述面板墙包括多个竖向和纵向分布的混凝土面板，所述固定墙包括多个纵向排列的混凝预制桩；其中，每一个所述预应力废旧轮胎链对应的对拉一对竖向相邻的所述混凝土面板和一个所述混凝预制桩。

4.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，多个所述预应力废旧轮胎链分布为多层，每层中相邻的两个所述预应力废旧轮胎链绑扎连接。

5.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，所述废旧轮胎是未经过切割的完整轮胎。

6.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，每个所述预应力废旧轮胎链的首端设置一个卡板和螺栓组件，所述螺栓组件连接至所述卡板，每个所述卡板对应的插入在所述面板墙中竖向相对的两个卡槽中，所述螺栓组件穿过所述面板墙并连接至所述预应力废旧轮胎链的首端。

7.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，每个所述预应力废旧轮胎链的末端设有一个卡板和螺栓组件，所述螺栓组件连接至所述卡板，每个所述卡板对应的插入在所述固定墙中竖向相对的两个卡槽中，所述螺栓组件穿过所述固定墙并连接至所述预应力废旧轮胎链的末端；

或者，每个所述预应力废旧轮胎链的末端是一个废旧轮胎，末端的所述废旧轮胎套接至所述固定墙的一个预制混凝土桩。

8.根据权利要求1所述的预应力废旧轮胎加筋土挡墙结构，其特征在于，所述基础部分设有多个竖向延伸的钢筋，多个所述钢筋插入所述面板墙。

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