CN112575809A - 一种桁架拱形挡墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架拱形挡墙，包括拱形桁架以及设置于所述拱形桁架两侧的立柱；所述拱形桁架的墙背与墙面均沿竖直方向平行分布有数个弧形槽钢，相邻两个竖向分布的所述弧形槽钢之间通过竖向槽钢相连，位于同一水平面内的两个弧形槽钢之间通过横向槽钢相连；所述拱形桁架的墙背通过数个弧形槽钢、竖向槽钢拼接形成矩阵式封闭单元，每个封闭单元内均安装有挡土钢板。本发明中的挡土墙采用槽钢连接成桁架，不仅节省工期，而且挡土墙整体成本低，造型轻巧，挡土墙中各个钢板或槽钢均可拆卸，当其中的一个钢板或槽钢因不合格或形变不能正常使用时，可以直接将其拆卸进行更换，便于人员对挡土墙进行检修以及维护。

Description

一种桁架拱形挡墙

技术领域

本发明涉及土木工程边坡工程领域，尤其涉及一种桁架拱形挡墙。

背景技术

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。目前，常用的边坡治理采用的结构有悬臂挡土墙、锚杆桩挡土墙、重力式挡土墙、加筋土挡土墙等，但是无论采用何种结构的挡土墙，其主体均是采用钢筋混凝土，建成后整修或拆除时不可重复利用，会产生大量建筑垃圾，兴建时除了耗费钢筋和混凝土外，也耗费大量资源和人力，工期较长。我国钢铁、煤炭等传统行业由于供过于求的矛盾导致产能过剩，通过最近几年不断的努力，化解产能严重过剩矛盾工作取得重要进展。本发明基于此背景下，提出一种桁架拱形挡墙。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题而提出的一种桁架拱形挡墙，整个挡土墙全部采用钢材拼接制成，拼接而成的挡土墙不仅重量较小，便于运输以及人工操作，而且还能节省造价成本，节约资源。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种桁架拱形挡墙，包括拱形桁架以及设置于所述拱形桁架两侧的立柱；

所述拱形桁架的墙背与墙面均沿竖直方向平行分布有数个弧形槽钢，相邻两个竖向分布的所述弧形槽钢之间通过竖向槽钢相连，位于同一水平面内的两个弧形槽钢之间通过横向槽钢相连；

所述拱形桁架的墙背通过数个弧形槽钢、竖向槽钢拼接形成矩阵式封闭单元，每个封闭单元内均安装有挡土钢板。

优选的，所述立柱为混凝土浇铸件，并且所述立柱呈五棱柱结构，其横截面从上之下逐渐变大，所述拱形桁架的两侧分别与所述立柱的斜边相贴合。

优选的，沿竖直方向分布且相邻的两个所述横向槽钢之间均连接有加强连接杆，所述加强连接杆的一端与其中一个横向槽钢的第一端相连，所述加强连接杆的另一端与另外一个横向槽钢的第二端相连。

优选的，每个封闭单元内的两个竖向槽钢之间连接有加强连接杆，所述加强连接杆的一端与其中一个竖向槽钢的顶部相连，所述加强连接杆的另一端与另外一个竖向槽钢的底部相连。

优选的，所述弧形槽钢为一体成型构件，并且所述弧形槽钢上沿其弧线延伸方向对应每个所述竖向槽钢的位置处开设有插孔，相邻两个所述竖向槽钢的顶部、底部分别插入至该插孔中卡接并通过楔子锁紧。

优选的，其中一个所述竖向槽钢的底部形成有第一卡扣，另外一个所述竖向槽钢顶部形成有与所述第一卡扣相配合连接的第一卡扣，所述插孔的宽度等于竖向槽钢和楔子两者宽度之和；所述楔子顶部形成有与所述弧形槽钢相配合的止挡块。

优选的，所述拱形桁架的墙面中心处沿竖直方向安装有一与之等高的预警指示条。

优选的，还包括有搭接在拱形桁架顶部的排水装置，排水装置包括有集水槽和数个排水管；

所述集水槽搭接在所述拱形桁架顶部，并且所述集水槽的横截面与所述拱形桁架的截面相同；数个所述排水管沿所述集水槽的弧线延伸方向均匀的排列，每个所述排水管的顶部与集水槽槽底相对应设置的排水孔相连通，每个所述排水管上沿其长度方向均等间距的设置有导水孔，所述导水孔朝向拱形桁架的墙面方向，并且所述排水管内部对应每个导水孔的位置处安装有将积水部分引流至导水孔的引流组件。

优选的，所述引流组件为螺旋叶片，所述螺旋叶片通过其底部以及顶部环形分布的固定杆固定于所述排水管内部，并且所述导水孔与所述螺旋叶片的径向切线方向相对应。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中的挡土墙采用槽钢连接成桁架，为钢铁的去产能起到积极的作用，并且组成桁架的槽钢结构上差异不大，可实现大规模的生产制造，不仅节省工期，而且挡土墙整体成本低，造型轻巧，尤其适用于城市道路低矮填方路基段。

(2)挡土墙中各个钢板或槽钢均可拆卸，当其中的一个钢板或槽钢因不合格或形变不能正常使用时，可以直接将其拆卸进行更换，便于人员对挡土墙进行检修以及维护。

(3)拱形桁架的墙面中心处设置有预警指示条，当挡土墙受力发生形变时，设置在墙面的竖向槽钢上的预警指示条会发生变化，便于人员及时的观察到挡土墙的状态，从而快速的排除安全隐患。

(4)本发明中的挡土墙外侧是填土侧，故可以有效的减少因放坡开挖引起的占地面积，而挡土墙内侧可用于绿化，并且挡土墙顶部设置有相应的排水装置，排水装置通过螺旋叶片可以将积水引入至各个装饰吊篮中，充分的利用积水为绿植提供水源。

附图说明

图1为本发明提出的一种桁架拱形挡墙整体装配结构示意图；

图2为本发明提出的一种桁架拱形挡墙(不含排水装置)的背部结构示意图；

图3为本发明提出的一种桁架拱形挡墙(不含排水装置)正面结构示意图；

图4为本发明提出的一种桁架拱形挡墙中排水装置第一种角度的结构示意图；

图5为本发明提出的一种桁架拱形挡墙中排水装置第二种角度的结构示意图；

图6为本发明提出的一种桁架拱形挡墙中引流组件的结构示意图；

图7为本发明提出的一种桁架拱形挡墙中弧形槽钢与竖向槽钢的装配结构示意图。

图中：1、拱形桁架；101、弧形槽钢；102、竖向槽钢；1021、第一卡扣；1022、第二卡扣；103、横向槽钢；104、挡土钢板；105、加强连接杆；2、立柱；3、集水槽；301、倾斜底面；302、排水孔；4、排水管；5、预警指示条；6、导水孔；7、螺旋叶片；8、固定杆；9、楔子；10、止挡块；11、插孔；12、泄水缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释发明型，而不能理解为对发明型的限制。

在发明型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述发明型和简化描述，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，因此不能理解为对发明型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在发明型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在发明型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明型中的具体含义。

本发明提出一种桁架拱形挡墙，如图1-7所示，包括拱形桁架1以及设置于拱形桁架1两侧的立柱2；其中，拱形桁架1的墙背与墙面均沿竖直方向平行分布有数个弧形槽钢101，相邻两个竖向分布的弧形槽钢101之间通过竖向槽钢102相连，位于同一水平面内的两个弧形槽钢101之间通过横向槽钢103相连；拱形桁架1的墙背通过数个弧形槽钢101、竖向槽钢102拼接形成矩阵式封闭单元，每个封闭单元内均安装有挡土钢板104。由于整个拱形挡墙受力后会把一部分的水平荷载传递给两侧的立柱2，因此为了保障整个挡土墙的强度，本发明中立柱2采用混凝土实心浇铸件，并且立柱2呈五棱柱结构，其横截面从上之下逐渐变大，拱形桁架1的两侧分别与立柱2的斜边相贴合，采用此种结构可以直接将搭建完成的拱形桁架1放置在两个立柱2之间，免去了拱形桁架1和立柱2之间的连接，极大的缩短了挡土墙的安装时间与成本。挡土墙采用钢材拼接制成，拼接而成的挡土墙重量较小，便于运输以及人工操作，并能够做到不受场地的限制，既可以在坡体现场进行搭建，也可以在钢厂根据尺寸需要加工完成钢材后直接拼接完成后运输至现场。

由于本发明采用的是桁架，因此为了提高其承载能力，在沿竖直方向分布且相邻的两个横向槽钢103之间均连接有加强连接杆105，并且加强连接杆105的一端与其中一个横向槽钢103的第一端相连，加强连接杆105的另一端与另外一个横向槽钢103的第二端相连。另外，每个封闭单元内的两个竖向槽钢102之间也通过加强连接杆105相连，加强连接杆105的一端与其中一个竖向槽钢102的顶部相连，加强连接杆105的另一端与另外一个竖向槽钢102的底部相连。通过在各个竖向槽钢102、横向槽钢103之间均通过加强连接杆105相连，整个桁架形成三角形结构布置体系，利用三角形的受力合理性以及稳定性，提升整个挡土墙的承载能力。同时也大量降低了材料的用量，结构不仅轻巧，还能节约成本。

作为优选的实施例，本发明中弧形槽钢101为一体成型构件，并且弧形槽钢101上沿其弧线延伸方向对应每个竖向槽钢102的位置处开设有插孔11，相邻两个竖向槽钢102的顶部、底部分别插入至该插孔11中卡接并通过楔子9锁紧，竖向槽钢102和弧形槽钢101均采用可拆卸连接方式，当其中的一个钢板因不合格或形变不能正常使用时，可以直接将其拆卸进行更换，便于人员对挡土墙进行检修以及维护。

具体的，如图7所示，其中一个竖向槽钢102的底部形成有第一卡扣1021，另外一个竖向槽钢102顶部形成有与第一卡扣1021相配合连接的第一卡扣1021，插孔11的宽度等于竖向槽钢102和楔子9两者宽度之和；楔子9顶部形成有与弧形槽钢101相配合的止挡块10，装配时，将上方的竖向槽钢102靠近插孔11右侧插入，而下方的竖向槽钢102则沿插孔11左侧插入，当第一卡扣1021和第二卡扣1022对准后，向右滑动下方的竖向槽钢102，使两个卡扣扣合，然后将楔子9沿插孔11左侧插入即可将竖向槽钢102和弧形槽钢101锁紧。需要说明的是，本发明中其它未涉及的各个槽钢之间的连接均采用现有技术中的榫结构相连，组成墙背的各个钢板均通过螺栓与桁架可拆卸连接，由于此种结构属于现有已经成熟的技术，在此不再对其进行详细赘述。

作为优选的实施例，本发明在拱形桁架1的墙面中心处沿竖直方向安装有一与之等高的预警指示条5，该预警指示条5的结构以及材质不做具体的限制，可以是涂刷的油漆或者荧光粉等，由于桁架的拱形结构，其墙面的中心处最能代表整个挡墙的受力情况，当挡土墙突然受力增大发生形变时，墙面中心处的竖向槽钢102最先发生形变，设置在该竖向槽钢102上的预警指示条5会发生变化，便于人员及时的观察到挡土墙的状态，从而排除安全隐患。

本发明中固定挡土墙还包括有搭接在拱形桁架1顶部的排水装置，如图1、4、5所示，排水装置包括有集水槽3和数个排水管4；其中的集水槽3搭接在拱形桁架1顶部，集水槽3和排水管4均采用聚酯塑料制成，避免采用钢管生锈腐蚀，集水槽3可以直接固定在拱形桁架1上也可以放置在上面，集水槽3的横截面与拱形桁架1的截面相同，通过拱形桁架1将集水槽3卡住；数个排水管4沿集水槽3的弧线延伸方向均匀的排列，每个排水管4的顶部与集水槽3槽底相对应设置的排水孔302相连通，为了使积水能够顺利的流向排水孔302，本发明将集水槽3的槽底处设置成倾斜底面301，每个排水管4上沿其长度方向均等间距的设置有导水孔6，导水孔6朝向拱形桁架1的墙面方向，并且排水管4内部对应每个导水孔6的位置处安装有将积水部分引流至导水孔6的引流组件，通过排水装置能够将挡土墙顶部的积水快速的导入至基底，同时积水通过排水管4上各个导水孔6排入至各个装饰吊篮中(如附图1所示)，导水孔6的位置保持在各个弧形槽钢101下方，使悬吊在各个弧形槽钢101上的装饰吊篮与导水孔6相对应，为装饰吊篮进行浇水，充分利用积水。

进一步的，如图6所示，引流组件为螺旋叶片7，螺旋叶片7通过其底部以及顶部环形分布的固定杆8固定于排水管4内部，并且导水孔6与螺旋叶片7的径向切线方向相对应，积水在排水管4中输送经过螺旋叶片7时沿其叶片流动，当积水流经导水孔6时，流体的外侧沿螺旋叶片7的径向切线方向有运动趋势，此部分的积水从导水孔6排出流入至装饰吊篮中，其余的积水则继续沿排水管4向下输送，待流经至下一个导水孔6时，重复上述步骤即可完成下一装饰吊篮的洒水。

本发明提出一种桁架拱形挡墙，在搭建时，先根据设计资料或前期经验确定好立柱2的埋深(将立柱2下端的延长部分浇筑在钢筋砼基座内)，依次将各个钢板拼接搭建成拱形桁架1，拱形桁架1与立柱2相接的横向槽钢103和竖向槽钢102均通过长螺钉锚入立柱2(混凝土浇铸件)中，将排水装置放置在拱形桁架1顶部，相邻两个集水槽3之间紧密排列。另外，在集水槽3的后壁沿其弧形延伸方向开设一条泄水缝12，该泄水缝12使得集水槽3与路面相连通，公路路面上的排水能够进入至集水槽3中，不仅能使公路路面排水变得更加顺畅，绿植也更能得到充分灌溉，进一步的，集水槽3内中间也可以设置格栅网状隔板，其上布置与集水槽3外壁平行的扇形绿岛，集水槽3内部位于隔板下方的水经过排水孔302导入至排水管4中，在该隔板上放置绿植，充分利用挡土墙的面积为城市做绿化。将排水装置固定好之后，检查好各个导水孔6与装饰吊篮之间的位置是否合适，所有的挡土墙拼接在一起使其形成一个完整的封闭墙背，实现挡土作用。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桁架拱形挡墙，其特征在于，包括拱形桁架(1)以及设置于所述拱形桁架(1)两侧的立柱(2)；

所述拱形桁架(1)的墙背与墙面均沿竖直方向平行分布有数个弧形槽钢(101)，相邻两个竖向分布的所述弧形槽钢(101)之间通过竖向槽钢(102)相连，位于同一水平面内的两个弧形槽钢(101)之间通过横向槽钢(103)相连；

所述拱形桁架(1)的墙背通过数个弧形槽钢(101)、竖向槽钢(102)拼接形成矩阵式封闭单元，每个封闭单元内均安装有挡土钢板(104)。

2.根据权利要求1所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，所述立柱(2)为混凝土浇铸件，并且所述立柱(2)呈五棱柱结构，其横截面从上之下逐渐变大，所述拱形桁架(1)的两侧分别与所述立柱(2)的斜边相贴合。

3.根据权利要求1或2所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，沿竖直方向分布且相邻的两个所述横向槽钢(103)之间均连接有加强连接杆(105)，所述加强连接杆(105)的一端与其中一个横向槽钢(103)的第一端相连，所述加强连接杆(105)的另一端与另外一个横向槽钢(103)的第二端相连。

4.根据权利要求1所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，每个封闭单元内的两个竖向槽钢(102)之间连接有加强连接杆(105)，所述加强连接杆(105)的一端与其中一个竖向槽钢(102)的顶部相连，所述加强连接杆(105)的另一端与另外一个竖向槽钢(102)的底部相连。

5.根据权利要求4所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，所述弧形槽钢(101)为一体成型构件，并且所述弧形槽钢(101)上沿其弧线延伸方向对应每个所述竖向槽钢(102)的位置处开设有插孔(11)，相邻两个所述竖向槽钢(102)的顶部、底部分别插入至该插孔(11)中卡接并通过楔子(9)锁紧。

6.根据权利要求5所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，其中一个所述竖向槽钢(102)的底部形成有第一卡扣(1021)，另外一个所述竖向槽钢(102)顶部形成有与所述第一卡扣(1021)相配合连接的第一卡扣(1022)，所述插孔(11)的宽度等于竖向槽钢(102)和楔子(9)两者宽度之和；所述楔子(9)顶部形成有与所述弧形槽钢(101)相配合的止挡块(10)。

7.根据权利要求1、2、4-6任一所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，所述拱形桁架(1)的墙面中心处沿竖直方向安装有一与之等高的预警指示条(5)。

8.根据权利要求2所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，还包括有搭接在拱形桁架(1)顶部的排水装置，排水装置包括有集水槽(3)和数个排水管(4)；

所述集水槽(3)搭接在所述拱形桁架(1)顶部，并且所述集水槽(3)的横截面与所述拱形桁架(1)的截面相同；数个所述排水管(4)沿所述集水槽(3)的弧线延伸方向均匀的排列，每个所述排水管(4)的顶部与集水槽(3)槽底相对应设置的排水孔(302)相连通，每个所述排水管(4)上沿其长度方向均等间距的设置有导水孔(6)，所述导水孔(6)朝向拱形桁架(1)的墙面方向，并且所述排水管(4)内部对应每个导水孔(6)的位置处安装有将积水部分引流至导水孔(6)的引流组件。

9.根据权利要求8所述的一种桁架拱形挡墙，其特征在于，所述引流组件为螺旋叶片(7)，所述螺旋叶片(7)通过其底部以及顶部环形分布的固定杆(8)固定于所述排水管(4)内部，并且所述导水孔(6)与所述螺旋叶片(7)的径向切线方向相对应。

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