CN111622244A - 一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，主体部分包括面板和加筋带，面板前后、上下布置，同时每个面板上的加筋带也上下设置，每一个加筋带由若干个加筋单元组成，加筋单元通过波浪状的长条带连接组成，最终形成三维网状结构的加筋带，该结构在使用时在网状的加筋带中添加水泥稳定砂砾或一定比例的灰土，形成半刚性基础。该结构实现了挡土结构物的轻量化，且能适应多种地质条件，因地制宜，快速施工。

Description

一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构

【技术领域】

本发明属于土木施工技术领域，特别涉及一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构。

【背景技术】

在公路铁路路基工程中，支挡结构的主要作用是承受侧向土压力、支撑加固岩土体，使岩土体防止滑塌、保持稳定。它被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡，是岩土工程中的一个重要组成部分。

常见的传统挡土结构物有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、衡重式挡土墙等。重力式挡土墙发展较早，其利用墙体重量保持自身的稳定，多用浆砌片(块)石砌筑。但其墙身截面大，圬工数量较大，因此对地基承载力要求高，不适于在软弱地基上修建，墙体高度一般在8m以下。衡重式挡土墙利用衡重台上的填土和全墙重心后移增加墙身稳定，减小断面尺寸。墙胸陡，下墙背仰斜，可降低墙高，减少基础开挖。适于山区、地面横坡陡的路肩墙，也可用于路堑墙或路堤墙。悬臂式挡土墙采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三个部分组成；断面尺寸较小。墙高时力臂下部的弯矩大，耗钢筋多。适于石料缺乏地区及挡土墙高度不大于6m地段。这些常用挡土墙都是刚性挡土墙，它们虽然能很好的防止墙后土体的运动，但是挡土墙结构本身自重大，圬工数量大，对地基承载力要求也较高且不能植草绿化，在石料缺乏的地区并不适用。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，以解决传统圬工挡土结构物自重大、施工速度慢、圬工数量大、对地基承载力要求高及不能植草绿化的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，包括：面板和三维网状加筋带；面板包括固定连接且结构相同的后面板和前面板，后面板在前面板的正前方，后面板的高度高于前面板；后面板固定连接有两个上下对齐堆叠的三维网状加筋带，前面板固定连接有两个上下对齐堆叠的三维网状加筋带；

三维网状加筋带包括若干个加筋单元，每一个加筋单元包括两个对称布置的长条带，长条带为波浪状；两个对称的长条带的波峰相对设置，波谷固定连接；加筋单元的长度方向垂直于面板，加筋单元沿面板的长度方向排列布置，相邻的两个加筋单元各自的长条带的波峰固定连接；

后面板上的下层三维网状加筋带和前面板上的上层三维网状加筋带相接触；

相邻的支挡结构排列布置时，相邻的面板和面板连接，相邻的三维网状加筋带和三维网状加筋带连接。

本发明的进一步改进在于：

优选的，侧边相邻的后面板通过立柱连接，侧边相邻的前面板通过立柱连接。

优选的，立柱的上端和面板平齐，下端超出面板的下端；立柱的两侧沿其长度方向开设有板槽，面板插入在板槽中。

优选的，面板和立柱均为珍珠岩纤维水泥材质。

优选的，后面板和前面板通过第二连接件连接，第二连接件包括螺栓和螺母。

优选的，水平方向上，相邻的三维网状加筋带之间通过塑料螺丝连接。

优选的，每一个加筋单元的前端沿竖直方向设置有排列的孔洞，面板中固定穿插有第一连接件，一个加筋单元上的孔洞和一个第一连接件通过插销连接。

优选的，所述第一连接件包括圆帽和连接孔，圆帽和连接孔通过两个平行的连接杆连接，两个连接杆之间有缝隙，两个连接杆分别连接连接孔的两侧；连接孔开设有贯穿上下表面的通孔。

优选的，圆帽上开设有切口。

优选的，所述长条带的侧表面上设置有花印。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，主体部分包括面板和加筋带，面板前后、上下布置，同时每个面板上的加筋带也上下设置，每一个加筋带由若干个加筋单元组成，加筋单元通过波浪状的长条带连接组成，最终形成三维网状结构的加筋带，该结构在使用时在网状的加筋带中添加水泥稳定砂砾或一定比例的灰土，形成半刚性基础。该结构实现了挡土结构物的轻量化，且能适应多种地质条件，因地制宜，快速施工。本发明不仅解决了传统挡土结构圬工大、自重大，对地基承载力要求高的不足，还解决了外侧三维网状加筋带的老化问题。而且本发明相比传统圬工挡土结构物，允许一定的变形，便于释放一定土压力，可以减缓局部应力集中现象，并能根据设计要求调整坡率，操作简便，施工进度快，还能植草绿化，满足了生态文明建设的需要。施工时由下到上层层铺设并填土压实，便成了具有强大侧向约束力和一定刚度的挡土结构物。

进一步的，相邻的面板之间通过立柱连接，面板和立柱连接后，位于三维网状加筋带的外侧，可防止三维网状加筋带直接暴露在外造成老化，且面板具有排水功能。

进一步的，立柱的高度高于面板，使得立柱有一部分能够插入在土中保持立柱的稳定，进而保证面板的稳定。

进一步的，面板和立柱采用纤维水泥材料做面板，极大地节省了水泥用量，使得所述面板更加轻便，运输安装更加快捷，提升了工作效率。

进一步的，后面板和前面板通过螺栓和螺母连接，根据螺栓插入板内不同长度可以实现结构不同坡率的变化，以适应不同工程的需求。

进一步的，相邻的加筋带之间通过塑料螺丝连接，加强相邻的加筋带之间的连接关系。

进一步的，面板和加筋单元通过插销进行贯穿连接，强化二者的连接关系，插销的连接方式适用于堆叠的加筋带连接同时和面板连接。

进一步的，第二连接件通过圆帽使得第二连接件能够卡装在面板上，连接杆穿过面板使得连接孔能够和加筋单元的孔洞单元对齐，插销能够穿过加筋单元的孔洞和连接孔。

进一步的，圆帽的上部开设有切口，用于排水。

进一步的，长条带的侧表面上设置有花印，以增加和填料之间的摩擦力。

【附图说明】

图1为本发明的整体结构示意图；

图2-1为本发明的整体结构俯视图；

图2-2为本发明的整体结构侧视图；

图3-1为本发明的面板正视图；

图3-2为本发明的面板俯视图；

图4-1为本发明的立柱正视图；

图4-2为本发明的立柱俯视图；

图5-1为本发明第一连接件的正视图；

图5-2为本发明第一连接件的俯视图；

图6-1为本发明第二连接件的正视图；

图6-2为本发明第二连接件的侧视图；

图7为本发明一层加筋带的俯视图。

其中：1-面板；2立柱；3-第一连接件；4-第二连接件；5-三维网状加筋带；6-孔洞；7-塑料螺丝；8-后面板；9-前面板；10-圆孔；11-板槽；12-加筋单元；13-长条带；14-圆帽；15-连接杆；16-连接孔；17-切口；18-连接孔。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1所示，本发明公开了一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，包括面板1、立柱2、作为面板1与三维网状的加筋带5连接件的第一连接件3、作为前后相邻的两个面板 1连接件的第二连接件4、加筋带5、孔洞6和塑料螺丝7。

参见图1、图2-1和图2-2，面板1包括固定连接的后面板8和前面板9。参见图3-1和图3-2，所述面板1的材料为珍珠岩纤维水泥，由真空挤压成型，每一个面板1上开有若干个圆孔10，圆孔10在面板上成矩形阵列分布，优选的，每一个面板1设置有两行圆孔10，每一行中的相邻圆孔10等分布置，上下两行的圆孔10对齐布置，两行的圆孔10对应两行的加筋带5；参见图4-1和图4-2，在同一排的相邻的两个面板1的两侧固定设置有立柱2，立柱2的高度高于面板1的高度，立柱2的上端和面板1的上端平齐，下端超出面板1的下端，立柱2 材料为珍珠岩纤维水泥，截面为“工”字型，立柱2包括两个平行的横梁与固定连接两个横梁的竖梁，两个横梁的长度相等，且竖梁的两端分别和横梁的中间位置固定连接，立柱2的三个梁为一体连接；从横截面的方向看，因为竖梁的宽度小于横梁的长度，使得立柱2的两个侧壁上开设有贯通立柱2上下端面的板槽11，用于面板1的侧向连接和固定，每一立柱2的两侧各自固定连接有一个面板1，面板1的侧面插入在板槽11中。

参见图6-1和图6-2，后面板8的高度高于前面板9，后面板8和前面板9之间通过第一连接件4连接，所述第一连接件4包括相互配合长螺栓和螺母，根据螺栓插入板内不同长度可以实现结构不同坡率的变化，以适应不同工程的需求。第一连接件4将两个后面板8和前面板 9固定在同一个水平面上，可有效地解决面板线形不平整的问题，使面板与面板之间整体性增强。每一个面板1上开设有连接孔18，优选的，一个面板1上开设有四个连接孔18，两两布置在面板1的两个侧边处，在同一侧的连接孔18对齐设置，在同一行的连接孔18对齐布置；因为后面板8的高度高于前面板9，因此后面板8和前面板9连接时，后面板8下部的两个连接孔18分别和前面板9上部的两个连接孔18通过第一连接件4连接。

参见图2-1和图7，每一个面板1上固定连接有两层对齐布置的三维网状加筋带5，每一个三维网状加筋带5由若干个加筋单元12阵列形成，相邻的加筋单元12排布布置相同且一体连接，每一个加筋单元12包括两个对称布置的长条带19，长条带139为波浪状；两个对称的长条带19的波峰相对设置，波谷固定连接；加筋单元12的长度方向垂直于面板1，加筋单元12沿面板1的长度方向排列布置，相邻的两个加筋单元12各自的长条带13的波峰固定连接；因为长条带13的材料特性，使得长条带13本身为材质柔软的材料，能够进行撑开和闭合，使得长条带13未撑开时为长条状，撑开后两个长条带13之间形成“灯笼状”的空心结构，具体来说，实际的两个长条带13被固定连接的部分为一体连接，因此当一个加筋单元12被撑开时，为一串的“灯笼状”；每一个长条带13的材料为高密度聚乙烯(HDPE)，长条带13的侧表面印有花纹，以增加和填料之间的摩擦力；设定每一个三维网状加筋带5和面板1连接的端部为前端部，加筋单元12向外的端部为后端部，每一个加筋单元12的前端固定设置有一列竖直排列的孔洞6，通过该列孔洞6，能够将加筋单元12和面板1固定连接。又因为三维网状加筋带5包括若干个阵列的加筋单元12，每一个加筋单元12的前端设置有若干个竖直排列的孔洞6，整个三维网状加筋带5能够由孔洞6被固定设置在面板1上。每一个加筋单元12的后端为两个长条带13的后端固定连接，相对应的后端也可以设置有孔洞6。

水平面上，沿面板1的长度方向，相邻的长条带13之间通过超声波焊接连接，相邻的两个长条带13无论是否属于一个加筋单元12，只要是波峰或波谷的连接处，相邻的两个长条带 13之间就是通过焊接连接，在施工过程中，填料安装在“灯笼状”的空心结构中。

当相邻的两个加筋单元12各自属于不同的面板1时，两个面板1之间通过立柱2连接，两个加筋单元之间通过塑料螺丝7固定连接，在一幅加筋单元12与另一幅加筋单元12相连的地方，加筋单元12上有预留的孔用来插入塑料螺丝7进行固定连接，塑料螺丝7由螺栓和螺母两部分组成。连接时将螺栓插入所述三维网状加筋带的孔中，在另一端用螺母拧紧。

沿高度方向，加筋单元12对齐堆叠设置，上下相邻的加筋单元12通过锚钉固定连接，锚钉穿过每一个面板1上堆叠有两层加筋单元12；通过上述阵列布置，使得加强筋12组成整齐的三维网状加筋带5。

每一个面板1上通过第二连接件8和三维网状的加筋带5连接，参见图5-1和5-2，所述第二连接件8为“伞状”，包括一体连接的圆帽14、两个连接杆15和连接孔16。所述圆帽14的外端面为向外凸出的球面，内端面为平面，内端面和两个连接杆15的内端一体连接，连接杆15的外端分别和连接孔16的两侧连接，两个连接杆15不接触，连接孔16的内部开设有贯穿上下的通孔，连接孔16的通孔截面为圆形。圆帽14的上部开设有切口17，用于排水；两个连接杆15之间因为有缝隙，盖缝隙中塞有过滤棉，能够确保结构内部土体不会随水排出。

装配时，圆帽14卡在面板1外侧，起固定作用，所述连接部15和连接孔16穿过面板1上的圆孔10，插销从上向下穿过孔洞6和连接孔16使得三维网状加筋带5和面板1连接，同一个插销穿过上下两层的加筋带5的孔洞。因此，圆孔10的数量、第二连接件8的数量和加筋带5上前端面孔洞6的数量相匹配。

加筋带5内填充有填料，防止结构后部土体坍塌、滑动、失稳。整个支挡结构位于所述柔性支挡结构的底部，是所述柔性支挡结构体系的地下部分，基础常用的材料为水泥稳定砂砾或一定比例的灰土，形成半刚性基础，达到强度要求后方可进行上部结构的施工。所述的柔性支挡结构通常需要制作基础，用来分散上部结构对地基的压力。所述基础为半刚性基础，材料通常选用水泥稳定砂砾或灰土。

本发明公开一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，如附图1所示，所述面板1位于整个所述柔性支挡结构的外部，保护所述三维网状加筋带免受阳光直射和其他破坏，增加了所述三维网状加筋带的耐久性，同时，整齐的面板1使得所述柔性支挡结构更为美观。采用纤维水泥材料做面板，极大地节省了水泥用量，使得所述面板更加轻便，运输安装更加快捷，提升了工作效率。面板1通过立柱2稳定在三维网状加筋带前方，如附图4-2所示，立柱2上留有供面板插入的板槽11，立柱2需要插入土中一部分以保持立柱的稳定，但是露出地面部分的高度与面板1的高度相同。由于柔性支挡结构是层层叠置的，所以面板1在安装时，应该将面板1底部的填土整平后才能进行面板1安装，保证面板底部都处在同一水平线，这样安装的面板才能线形优美，整齐。

安装时，在插入第一连接件3后，用插销将第一连接件3和三维网状加筋带5上的孔洞6 固定连接，再将三维网状加筋带5逐渐展开用锚钉从上到下固定加筋带，直到整层的三维网状加筋带5全部展开固定，然后再安装第二层的三维网状加筋带，然后向展开的三维网状加筋带 5中的网状结构填充填料，压实；所述面板上位于四角的较小孔用来插入面板与面板连接件。面板与面板之间的距离可以调整，这样可以整体调整所述柔性支挡结构的坡率，所述面板与面板连接件为塑料长螺丝，使用简便，施工速度快。如附图6-1所示，运输方便，施工工艺简单。

在本发明中各个部分互相连接，构成一个稳定的整体，如附图1所示。以上所述就是本发明的基本原理，主要特征及优点，本发明构造简单，应用范围广，并且具有施工速度快，方便存放及运输等优点，给施工带来了很多优势，使施工质量更高，速度更快。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，包括：面板(1)和三维网状加筋带(5)；面板(1)包括固定连接且结构相同的后面板(8)和前面板(9)，后面板(8)在前面板(9)的正前方，后面板(8)的高度高于前面板(9)；后面板(8)固定连接有两个上下对齐堆叠的三维网状加筋带(5)，前面板(9)固定连接有两个上下对齐堆叠的三维网状加筋带(5)；

三维网状加筋带(5)包括若干个加筋单元(12)，每一个加筋单元(12)包括两个对称布置的长条带(13)，长条带(13)为波浪状；两个对称的长条带(13)的波峰相对设置，波谷固定连接；加筋单元(12)的长度方向垂直于面板(1)，加筋单元(12)沿面板(1)的长度方向排列布置，相邻的两个加筋单元(12)各自的长条带(13)的波峰固定连接；

后面板(8)上的下层三维网状加筋带(5)和前面板(9)上的上层三维网状加筋带(5)相接触；

相邻的支挡结构排列布置时，相邻的面板(1)和面板(1)连接，相邻的三维网状加筋带(5)和三维网状加筋带(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，侧边相邻的后面板(8)通过立柱(2)连接，侧边相邻的前面板(9)通过立柱(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，立柱(2)的上端和面板(1)平齐，下端超出面板(1)的下端；立柱(2)的两侧沿其长度方向开设有板槽(11)，面板(1)插入在板槽(11)中。

4.根据权利要求2所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，面板(1)和立柱(2)均为珍珠岩纤维水泥材质。

5.根据权利要求1所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，后面板(8)和前面板(9)通过第二连接件(4)连接，第二连接件(4)包括螺栓和螺母。

6.根据权利要求1所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，水平方向上，相邻的三维网状加筋带(5)之间通过塑料螺丝(7)连接。

7.根据权利要求1所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，每一个加筋单元(1)的前端沿竖直方向设置有排列的孔洞(6)，面板(1)中固定穿插有第一连接件(3)，一个加筋单元(1)上的孔洞(6)和一个第一连接件(3)通过插销连接。

8.根据权利要求7所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，所述第一连接件(3)包括圆帽(14)和连接孔(16)，圆帽(14)和连接孔(16)通过两个平行的连接杆(15)连接，两个连接杆(15)之间有缝隙，两个连接杆(15)分别连接连接孔(16)的两侧；连接孔(16)开设有贯穿上下表面的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，圆帽上开设有切口(17)。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的可拼装的三维网状加筋带柔性支挡结构，其特征在于，所述长条带(13)的侧表面上设置有花印。

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