CN111636472A - 既有挡墙的加固结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种既有挡墙的加固结构及其施工方法，加固结构包括布设于既有挡墙外侧的承载力传递层及新建挡墙，新建挡墙与既有挡墙间隔设置，承载力传递层填充于既有挡墙与新建挡墙之间，新建挡墙与既有挡墙连接。该加固结构，在既有挡墙的外侧浇筑新建挡墙，并在两挡墙之间填充承载力传递层，使两挡墙之间间隔一定的距离，从而减小新建挡墙施工对既有挡墙的基础及其后面路基的扰动；同时，承载力传递层使新建挡墙与既有挡墙形成整体的支挡结构，共同承受路基传递的承载力，显著地提高了加固结构、既有挡墙及路基的结构稳定性。

Description

既有挡墙的加固结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及轨道交通工程技术领域，特别涉及一种既有挡墙的加固结构及其施工方法。

背景技术

与轮轨铁路不同，跨座式单轨由于采用特殊抱轨的运行方式，轨道梁向路基传递压力、拉力、弯矩和扭矩等复杂荷载，对路基的稳定性要求更高，对路基的养护维修要求更高。因此跨座式单轨低置线路的路基通常采用填筑路堤，挡墙一般修建于路堤坡脚。一旦挡墙出现变形、开裂等病害，一般采用拆除重建既有挡墙或者在既有挡墙的外侧直接新建挡墙等方法治理，但上述方法都存在严重扰动路基填筑结构的缺点。目前跨座式单轨交通工程不断在我国西部山区城市中建设，低置线路的路基养护及维修要求高，既有路堤挡墙的维护、加固普遍存在，但目前鲜见有关于跨座式单轨低置线路既有挡墙微扰动加固的研究与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既有挡墙的加固结构及其施工方法，以解决现有技术中路基的既有挡墙治理病害的方法严重扰动路基填筑结构的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种既有挡墙的加固结构，所述加固结构包括布设于既有挡墙外侧的承载力传递层及新建挡墙，所述新建挡墙与所述既有挡墙间隔设置，所述承载力传递层填充于所述既有挡墙与所述新建挡墙之间，所述新建挡墙与所述既有挡墙连接。

进一步地，多个所述加固结构沿所述既有挡墙的延伸方向间隔布设。

进一步地，所述新建挡墙埋设于地层内的深度大于或者等于所述既有挡墙埋设于地层内的深度。

进一步地，所述承载力传递层为填充于所述既有挡墙与所述新建挡墙之间的级配碎石。

进一步地，所述承载力传递层在所述既有挡墙与所述新建挡墙之间的填充厚度为30cm～150cm。

进一步地，所述加固结构还包括多个短锚杆及设置于所述新建挡墙内的钢筋网片，每一所述短锚杆的一端与所述钢筋网片连接，另一端穿过所述承载力传递层后伸入至所述既有挡墙内以连接所述新建挡墙与所述既有挡墙。

进一步地，多个所述短锚杆均匀间隔布设于所述新建挡墙内。

进一步地，所述加固结构还包括贯穿所述新建挡墙的内外两侧的第一排水孔，所述第一排水孔与所述既有挡墙内对应位置设置的第二排水孔连通。

根据本发明的另一方面，还提供了一种既有挡墙加固结构的施工方法，用于施工上述的加固结构，包括以下步骤：开挖新建挡墙的基坑并安装其浇筑模板；在既有挡墙与所述新建挡墙的浇筑模板之间填充承载力传递层；浇筑所述新建挡墙。

进一步地，所述施工方法还包括：在既有挡墙及承轨梁上分别安装位移监测系统以监测施工产生的扰动。

进一步地，在所述在既有挡墙与所述新建挡墙的浇筑模板之间填充承载力传递层的步骤之前，所述施工方法还包括：

安装贯穿所述新建挡墙内外两侧的第一排水孔，使所述第一排水孔与所述既有挡墙内对应位置设置的第二排水孔连通；和/或安装设置于所述新建挡墙内的钢筋网片和多个短锚杆，使所述短锚杆的一端与所述钢筋网片连接，另一端伸入至所述既有挡墙内。

本发明提供的既有挡墙的加固结构，在既有挡墙的外侧浇筑新建挡墙，并在新建挡墙与既有挡墙之间填充承载力传递层，使新建挡墙与既有挡墙之间间隔一定的距离，从而减小新建挡墙施工对既有挡墙的基础及其后面的路基的扰动；同时，承载力传递层使新建挡墙与既有挡墙形成整体的支挡结构，共同承受路基传递的承载力，显著地提高了加固结构、既有挡墙及路基的结构稳定性。本发明的加固结构施工方便，可用于高填方路堤或其它形式的既有挡墙加固。

附图说明

图1为本发明实施例提供的既有挡墙的加固结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的既有挡墙加固结构的施工方法流程图。

附图标记说明：

10、路基；20、承轨梁；30、既有挡墙；31、第二排水孔；

40、加固结构；41、新建挡墙；41a、钢筋网片；41b、短锚杆；41c、第一排水孔；42、承载力传递层；43、位移计。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。在本发明中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

参照图1，本申请实施例的第一方面，提供了一种既有挡墙的加固结构，加固结构40包括布设于既有挡墙30外侧的承载力传递层42及新建挡墙41，新建挡墙41与既有挡墙30间隔设置，承载力传递层42填充于既有挡墙30与新建挡墙41之间，新建挡墙41与既有挡墙30连接。

本申请实施例中，在既有挡墙30与新建挡墙41之间设置承载力传递层42，使新建挡墙41与既有挡墙30之间保持一定的距离间隔，从而减小新建挡墙41施工对既有挡墙30的基础及其后面的路基10的扰动。另外，承载力传递层42能够传递承载力，并对承载力具有缓冲效果，使新建挡墙41与既有挡墙30形成整体的支挡结构，共同承受路基10传递的承载力，显著地提高了加固结构40、既有挡墙30及路基10的结构稳定性。本申请实施例的加固结构施工方便，可用于高填方路堤或其它形式的既有挡墙30加固。

可以理解地，承载力传递层42填充于新建挡墙41与既有挡墙30之间，一方面起到传递承载力的作用，另一方面能够与两个挡墙之间的连接件配合，使两个挡墙形成整体式的支挡结构，共同承受路基10传递的承载力。承载力传递层42可以是任意能够传递承载力的材料。本申请实施中，承载力传递层42为填充于既有挡墙30与新建挡墙41之间的级配碎石。具体地，承载力传递层42在既有挡墙30与新建挡墙41之间的填充厚度为30cm～150cm。可以理解地，承载力传递层42的厚度太小无法起到增大新建挡墙41与既有挡墙30之间间距的作用，从而无法减小对既有挡墙30及路基10的扰动；承载力传递层42的厚度太大会减小新建挡墙41对既有挡墙30的加固作用。

参照图1，承载力传递层42填充于新建挡墙41与既有挡墙30之间，且承载力传递层42填充在地层内的深度与既有挡墙30相同。也就是说，在位于地层内部的部分，新建挡墙41与既有挡墙30之间也填充承载力传递层42。在另一些实施例中，承载力传递层42填充于新建挡墙41与既有挡墙30之间且位于地层的上方。即，位于地层内部的部分，新建挡墙41与既有挡墙30之间也可以不用填充承载力传递层42，但在开挖新建挡墙41的基坑之前，需要在开挖的基坑与既有挡墙30之间的土层中安装钢板桩用来支护土层，然后在钢板桩的外侧开挖新建挡墙41的基坑。这种情况下，新建挡墙41与既有挡墙30之间不需要开挖填充承载力传递层42，对既有挡墙30及路基10的扰动更小。

在一些实施例中，多个加固结构40沿既有挡墙30的延伸方向间隔布设。在既有挡墙30的延伸方向上设置新建挡墙41，且新建挡墙41间隔布设，减少了新建挡墙41的数量，能够进一步减小施工新建挡墙41对既有挡墙30及路基10的扰动。

在一些实施例中，新建挡墙41埋设于地层内的深度大于或者等于既有挡墙30埋设于地层内的深度。可以理解地，新建挡墙41埋设于地层的深度大于或者等于既有挡墙30埋设的深度，一方面保证新建挡墙41在地层中的稳定性，另一方面便于新建挡墙41与既有挡墙30形成整体式的支挡结构，能够更好地对既有挡墙30进行加固。

在一些实施例中，加固结构40还包括多个短锚杆41b及设置于新建挡墙41内的钢筋网片41a，每一短锚杆41b的一端与钢筋网片41a连接，另一端穿过承载力传递层42后伸入至既有挡墙30内以连接新建挡墙41与既有挡墙30。可以理解地，钢筋网片41a与短锚杆41b配合，将新建挡墙41、承载力传递层42与既有挡墙30连接为整体式结构，进一步增强新建挡墙41对既有挡墙30的加固效果。钢筋网片41a将短锚杆41b的一端固定在新建挡墙41的内部，使短锚杆41b对新建挡墙41及既有挡墙30之间的连接更加稳定。进一步地，多个短锚杆41b均匀间隔布设于新建挡墙41内。均匀间隔布设的短锚杆41b连接新建挡墙41和既有挡墙30，进一步增强对两者的连接作用，加强新建挡墙41对既有挡墙30的加固效果。

在一些实施例中，加固结构40还包括贯穿新建挡墙41的内外两侧的第一排水孔41c，第一排水孔41c与既有挡墙30内对应位置设置的第二排水孔31连通。本申请实施例中，第一排水孔41c与第二排水孔31连通，能够使路基10中的地下水顺利排出，提高了路基10的稳定性。

在一些实施例中，既有挡墙30上朝向新建挡墙41的表面形成有凹凸面。本申请实施例中凹凸面可以通过对既有挡墙30的表面凿毛处理得到，凹凸面能够起到增加承载力传递层42与既有挡墙30之间摩擦的作用，能够使承载力更好地进行传递。在另一些实施例中，加固结构40还包括位移监测系统，既有挡墙30及承轨梁20上均设置有位移监测系统。位移监测系统能够采集并处理既有挡墙30及承轨梁20的位移数据，监测施工新建挡墙41及承载力传递层42对既有挡墙30和路基10的扰动情况，以控制施工。具体地，位移监测系统可以为位移计43及与位移计43连接的数据处理系统。位移计43可以安装在既有挡墙30的顶部及承轨梁20的上方。

本申请实施例的第二方面，提供了一种既有挡墙加固结构的施工方法，参照图2，用于施工上述的加固结构，包括以下步骤：S1、开挖新建挡墙41的基坑并安装其浇筑模板；S2、在既有挡墙30与新建挡墙41的浇筑模板之间填充承载力传递层42；S3、浇筑新建挡墙41。

可以理解地，在开挖新建挡墙41的基坑时也可以同时开挖承载力传递层42的基坑。新建挡墙41与既有挡墙30之间可以完全填充承载力传递层42，也就是说，既有挡墙30与新建挡墙41均埋设于地层中，既有挡墙30与新建挡墙41位于地层中的部分之间也埋设承载力传递层42，保证两挡墙之间承载力的传递及形成整体式的支挡结构，提高既有挡墙30与路基10的稳定性，参照图1。在另一些实施例中，也可以不用开挖承载力传递层42的基坑。新建挡墙41与既有挡墙30之间也可以只在地层以上的部分填充承载力传递层42，此种情况需要在两挡墙之间的地层中事先埋设钢板桩以保证地层的稳定性；新建挡墙41的基坑与既有挡墙30具有一定的距离，能够避免既有挡墙30附近地层的开挖，从而减小对既有挡墙30及路基10的扰动。

本申请实施例的施工方法，开挖新建挡墙41的基坑、安装其浇筑模板及浇筑新建挡墙41的施工，都与既有挡墙30及路基10之间具有一定的距离，能够大幅减小施工对既有挡墙30及路基10产生的扰动。将承载力传递层42填充于两挡墙之间，能够传递承载力，并对承载力具有一定的缓冲功能，使加固结构40起到更好地稳固效果。本申请实施例中，沿既有挡墙30的延伸方向，间隔施工新建挡墙41，即采用分段跳槽开挖的方式，也大大减少了对既有挡墙30和路基10的扰动。

在一些实施例中，施工方法还包括：在既有挡墙30及承轨梁20上分别安装位移监测系统以监测施工产生的扰动。位移监测系统能够实时监测既有挡墙30及承轨梁20的位移情况，从而判断施工产生的扰动以进行控制，使施工在可控范围内。

在一些实施例中，在既有挡墙30与新建挡墙41的浇筑模板之间填充承载力传递层42的步骤之前，施工方法还包括：安装贯穿新建挡墙41内外两侧的第一排水孔41c，使第一排水孔41c与既有挡墙30内对应位置设置的第二排水孔31连通。可以理解地，在新建挡墙41浇筑之前，先设置第一排水孔41c，使第一排水孔41c贯穿将要灌注的新建挡墙41，使其与既有挡墙30内的第二排水孔31连通，能够将路基10内的地下水顺利排出，提高路基10的稳定性。

在一些实施例中，在既有挡墙30与新建挡墙41的浇筑模板之间填充承载力传递层42的步骤之前，施工方法还包括：安装设置于新建挡墙41内的钢筋网片41a和多个短锚杆41b，使短锚杆41b的一端与钢筋网片41a连接，另一端伸入至既有挡墙30内。钢筋网片41a与短锚杆41b的施工也在浇筑新建挡墙41之前及填充承载力传递层42之前。钢筋网片41a用于固定多个短锚杆41b的一端，从而使短锚杆41b能够更加稳定地连接新建挡墙41、承载力传递层42及既有挡墙30，形成整体式的支挡结构。

本申请实施例的既有挡墙加固结构的施工方法，具体如下：

1、施工前在既有挡墙30的顶部以及承轨梁20的上方分别安装位移计43，并将位移计43与数据处理系统连接以采集并处理监测数据。平整场地，按照一定的坡率开挖施工平台，并对边坡实施必要的临时防护措施。

2、检查、疏通既有挡墙30内的第二排水孔31，如果之前既有挡墙30内没有第二排水孔31，施工增设第二排水孔31；并在既有挡墙30朝向新建挡墙41的表面凿毛形成凹凸面。

3、开挖新建挡墙41的施工基坑，基坑的深度大于既有挡墙30的埋设深度，基于位移计43及数据处理系统的监测来判断需要采取临时支护的措施或者随时调整施工工艺。同时开挖级配碎石层的基坑，深度与既有挡墙30的埋设深度相同。然后，安装新建挡墙41的浇筑模板，并安装内部的钢筋网片41a与多个短锚杆41b，使短锚杆41b的一端固定在钢筋网片41a上，另一端伸入至既有挡墙30的内部锚固。

4、安装第一排水孔41c，使第一排水孔41c与既有挡墙30内的第二排水孔31连通。然后在既有挡墙30与新建挡墙41的浇筑模板之间填充级配碎石层。

5、浇筑新建挡墙41的墙身混凝土并回填墙前基坑。

6、待新建挡墙41的墙身混凝土达到凝固期后拆除浇筑模板，完成施工。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种既有挡墙的加固结构，其特征在于：所述加固结构包括布设于既有挡墙外侧的承载力传递层及新建挡墙，所述新建挡墙与所述既有挡墙间隔设置，所述承载力传递层填充于所述既有挡墙与所述新建挡墙之间，所述新建挡墙与所述既有挡墙连接。

2.根据权利要求1所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，多个所述加固结构沿所述既有挡墙的延伸方向间隔布设。

3.根据权利要求1所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，所述新建挡墙埋设于地层内的深度大于或者等于所述既有挡墙埋设于地层内的深度。

4.根据权利要求1所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，所述承载力传递层为填充于所述既有挡墙与所述新建挡墙之间的级配碎石。

5.根据权利要求1所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，所述承载力传递层在所述既有挡墙与所述新建挡墙之间的填充厚度为30cm～150cm。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，所述加固结构还包括多个短锚杆及设置于所述新建挡墙内的钢筋网片，每一所述短锚杆的一端与所述钢筋网片连接，另一端穿过所述承载力传递层后伸入至所述既有挡墙内以连接所述新建挡墙与所述既有挡墙。

7.根据权利要求6所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，多个所述短锚杆均匀间隔布设于所述新建挡墙内。

8.根据权利要求1～5任意一项所述的既有挡墙的加固结构，其特征在于，所述加固结构还包括贯穿所述新建挡墙的内外两侧的第一排水孔，所述第一排水孔与所述既有挡墙内对应位置设置的第二排水孔连通。

9.一种既有挡墙加固结构的施工方法，其特征在于，用于施工权利要求1～8任意一项所述的加固结构，包括以下步骤：

开挖新建挡墙的基坑并安装其浇筑模板；

在既有挡墙与所述新建挡墙的浇筑模板之间填充承载力传递层；

浇筑所述新建挡墙。

10.根据权利要求9所述的既有挡墙加固结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括：

在既有挡墙及承轨梁上分别安装位移监测系统以监测施工产生的扰动。

11.根据权利要求9所述的既有挡墙加固结构的施工方法，其特征在于，在所述在既有挡墙与所述新建挡墙的浇筑模板之间填充承载力传递层的步骤之前，所述施工方法还包括：

安装贯穿所述新建挡墙内外两侧的第一排水孔，使所述第一排水孔与所述既有挡墙内对应位置设置的第二排水孔连通；和/或

安装设置于所述新建挡墙内的钢筋网片和多个短锚杆，使所述短锚杆的一端与所述钢筋网片连接，另一端伸入至所述既有挡墙内。

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