CN112942409A - 全柔式卸荷挡土墙及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全柔式卸荷挡土墙及施工方法，包括网箱底板、网箱挡板和网箱卸荷板，所述网箱底板、网箱挡板、网箱卸荷板以及卸荷拉网全部为柔性构件，所述网箱底板上垂直设置网箱挡板，所述网箱卸荷板垂直设置在网箱挡板上，所述网箱挡板和网箱卸荷板之间斜向设置有卸荷拉网。本结构具有双重卸荷功能，网箱卸荷板减少网箱挡板在网箱卸荷板以下部位所承受的土压力，柔软的卸荷拉网减少网箱挡板在网箱卸荷板以上部位所承受的土压力，且减少网箱挡板顶部的变形。本发明解决传统卸荷挡土墙过于刚硬、与土体融合性差、减震吸震性能差以及变形协调性能差的问题，解决传统卸荷挡土墙需要消耗大量钢筋混凝土资源造成工程成本高的问题。

Description

全柔式卸荷挡土墙及施工方法

技术领域

本发明涉及挡土墙及施工方法，具体涉及一种全柔式卸荷挡土墙及施工方法。

背景技术

卸荷板式挡土墙作为挡土墙的一种新形式，因其独特的受力特点使得下墙土压力大大减少、地基应力分布均匀，增加了挡土墙的自身稳定性，从而被广泛采用。目前卸荷板挡土墙都是钢筋混凝土结构，施工周期长、造价高，与土体相容性较弱，隔震吸震能力弱。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种全柔式卸荷挡土墙解决传统卸荷挡土墙过于刚硬、与土体融合性差和减震吸震性能差的问题，提高卸荷挡土墙的隔震缓冲能力。

技术方案：本发明所述的全柔式卸荷挡土墙，包括网箱底板、网箱挡板和网箱卸荷板，所述网箱底板上垂直设置网箱挡板，所述网箱卸荷板垂直设置在网箱挡板上，所述网箱挡板和网箱卸荷板之间斜向设置有卸荷拉网。

其中，所述网箱底板由阶梯网箱包裹双层阶梯轮胎层构成，网箱卸荷板由单层网箱包裹单层轮胎层构成，每层轮胎层包括若干行横向平铺的塞土料轮胎，所述网箱挡板由竖向网箱包裹竖向交错堆叠的轮胎墙组成，轮胎墙由多个塞满土料的带孔轮胎通过锁扣连接而成。

为了方便固定各部件，所述网箱底板和网箱挡板之间通过锁扣连接，所述网箱挡板和网箱卸荷板之间通过锁扣连接，所述卸荷拉网与网箱挡板、网箱卸荷板之间均通过锁扣连接。

为了方便绳索和锁扣穿过，所述卸荷拉网与网箱卸荷板之间的内倾斜角为30～60度，所述带孔轮胎的轮胎顶面、底面和胎面上均设置有预留孔。

所述轮胎内部和轮胎孔隙之间塞满压实的土料，土料为砂土、砂砾料或废弃矿渣，土料的压实度达到95％及以上。

所述卸荷拉网、阶梯网箱、单层网箱和竖向网箱的均为塑料土工格栅制成，其中其中，卸荷拉网(4)为单向或双向土工格栅，为单向土工格栅时5％伸长率的拉伸强度≥64kN/m，为双向土工格栅时纵横向5％伸长率的拉伸强度≥32kN/m；阶梯网箱(5)、单层网箱(7)和竖向网箱(9)为双向土工格栅，纵横向5％伸长率的拉伸强度≥21kN/m。

为了提高卸荷板式废旧轮胎挡土墙的抗倾覆性能，所述网箱卸荷板的宽度L为挡土墙高度的1/4～1/3，距墙体顶的高度

其中H为网箱卸载板底面到网箱底板底面的高度，

为填料内摩擦角。

为了连接成整体，所述阶梯网箱的每个台阶的高度以及单层网箱和竖向网箱的高度均为轮胎胎面的宽度，阶梯网箱的台阶宽度为轮胎直径的1/2，网箱中的格栅片连接段通过锁扣连接。

所述锁扣为自锁式塑料扎线带。

本发明所述的全柔式卸荷挡土墙的施工方法，包括以下步骤：

(1)根据全柔式卸荷挡土墙的设计方案确定四个柔性部件包括网箱底板、网箱挡板、网箱卸荷板和卸荷拉网的设计参数；

(2)根据卸荷板式挡土墙的设计方案确定卸荷拉网、阶梯网箱、单层网箱和竖向网箱各自的土工格栅强度，选择土工格栅、锁扣和土料的规格，确定废旧轮胎型号；

(3)由网箱底板设计参数的埋置深度开挖网箱底板地基部分，整平压实底板所在的开挖地基，现场原位制作网箱底板，底板上现场原位制作位于网箱卸荷板以下部分的网箱下挡板，每制作完两层挡板轮胎时，回填并压实网箱下挡板后的土料；

(4)根据设计参数，先现场原位制作网箱卸荷板，完工后制作网箱上挡板的同时布置卸荷拉网，之后采用人工的方法逐层阶梯式回填压实卸荷拉网以下的回填土料，最后回填与压实卸荷拉网以上的回填土料，胎内胎外的填料均需达到设计的压实度，直到回填土料与网箱挡板顶齐平；

(5)重复若干次上述(3)和(4)的步骤，直到达到挡土墙的设计使用长度。

有益效果：本发明提出的全柔式卸荷挡土墙中的网箱底板、网箱挡板、网箱卸荷板和卸荷拉网四个部件全是采用的柔性构件，构件中的格栅、轮胎与土体的咬合、相融性能比传统的刚硬的钢筋混凝土板效果好；采用大量的废旧轮胎可以解决废旧轮胎堆积的问题，解决了传统挡土墙需要消耗大量钢筋混凝土资源的问题，显著降低了卸荷挡土墙建造成本；采用质轻且柔软的土工格栅网箱包裹轮胎层，整体性好、抗拉强度高、耐腐蚀、施工方便、周期短、造价低，提高了轮胎层和轮胎墙体的整体性能，轮胎层具有耐磨损、抗老化、防震隔震吸震性能；整个挡土墙结构中除了网箱卸荷板减少网箱挡板在网箱卸荷板以下部位所承受的土压力之外，卸荷拉网的设置还减少了网箱挡板在网箱卸荷板以上部位所承受的土压力，而且卸荷拉网拉着网箱挡板的顶部，减少了网箱挡板顶部的变形；另外，卸荷拉网为柔性构件，使得网箱挡板具有良好的变形协调能力，增强了网箱挡板的缓冲性能，，提高了网箱挡板的长期稳定性，延长了墙体的服役寿命。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是网箱底板结构示意图；

图4是阶梯网箱结构示意图；

图5是阶梯轮胎层结构示意图；

图6是网箱挡板立体示意图；

图7是竖向网箱结构示意图；

图8是竖向交错堆叠的轮胎层示意图；

图9是竖向交错堆叠的轮胎间连接细节图；

图10是网箱卸荷板立体示意图；

图11是单层网箱示意图；

图12是单层轮胎层示意图；

图13是锁扣示意图；

图14是格栅网和锁扣连接处细节图；

图15是两段卸荷板式挡土墙单元结合图；

图16是带孔轮胎预留孔细节图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1-16所示，本发明公开的全柔式卸荷挡土墙，包括网箱底板1、网箱挡板2和网箱卸荷板3，网箱底板1上垂直设置网箱挡板2，网箱卸荷板3垂直设置在网箱挡板2上，网箱挡板2和网箱卸荷板3之间斜向设置有卸荷拉网4，网箱底板1、网箱挡板2、网箱卸荷板3和卸荷拉网4之前均通过锁扣连接，网箱底板由阶梯网箱包裹双层阶梯轮胎层6构成，网箱卸荷板3由单层网箱7包裹单层轮胎层8构成，每层轮胎层包括若干行横向平铺的塞土料轮胎，网箱挡板2由竖向网箱9包裹竖向交错堆叠的轮胎墙组成，轮胎墙由多个塞满土料的带孔轮胎10通过锁扣11连接而成，卸荷拉网4与网箱卸荷板3之间的内倾斜角为30～60度，带孔轮胎10的轮胎顶面、底面和胎面上均设置有预留孔，所有轮胎内部和轮胎孔隙之间塞满压实的土料，土料为砂土、砂砾料或废弃矿渣，土料的压实度达到95％及以上，卸荷拉网4、阶梯网箱5、单层网箱7和竖向网箱9的均为塑料土工格栅制成，其中，卸荷拉网4为单向土工格栅，为单向或双向土工格栅，为单向土工格栅时5％伸长率的拉伸强度≥64kN/m，为双向土工格栅时纵横向5％伸长率的拉伸强度≥32kN/m；阶梯网箱5、单层网箱7和竖向网箱9为双向土工格栅，纵横向5％伸长率的拉伸强度≥21kN/m。网箱卸荷板3的宽度L为挡土墙高度的1/4～1/3，距墙体顶的高度

其中H为网箱卸载板底面到网箱底板底面的高度，

为填料内摩擦角，阶梯网箱5的每个台阶的高度以及单层网箱7和竖向网箱9的高度均为轮胎胎面的宽度，阶梯网箱5的台阶宽度为轮胎直径的1/2，网箱中的格栅片连接段通过锁扣连接。为了保证废旧轮胎挡墙具有足够的刚度、强度和稳定性，废旧轮胎的半径不小于350mm，废旧轮胎的胎面预留孔的数量为4个，底面和顶面预留孔的数量均为4个，预留孔直径为3mm～5mm，锁扣为自锁式塑料扎线带，锁扣规格3*150mm、5*300mm和8*500mm。

采用本方明时，施工方法包括以下步骤：

(1)施工尺寸的确定：根据全柔式卸荷挡土墙的设计方案确定四个柔性部件包括网箱底板1、网箱挡板2、网箱卸荷板3和卸荷拉网4的设计参数；

(2)材料的选择：根据卸荷板式挡土墙的设计方案确定卸荷拉网4、阶梯网箱5、单层网箱7和竖向网箱9各自的土工格栅强度，选择土工格栅、锁扣和土料的规格，确定废旧轮胎型号；

(3)挡土墙下部分的施工：由网箱底板1设计参数的埋置深度开挖网箱底板1地基部分，整平压实底板所在的开挖地基，现场原位制作网箱底板1，底板上现场原位制作位于网箱卸荷板2以下部分的网箱下挡板每制作完两层挡板轮胎时，回填并压实网箱下挡板后的土料；

(4)挡土墙上部分的施工：根据设计参数，先现场原位制作网箱卸荷板3，完工后制作网箱上挡板的同时布置卸荷拉网4，之后采用人工的方法逐层阶梯式回填压实卸荷拉网4以下的回填料，最后回填与压实卸荷拉网4以上的回填料，胎内胎外的填料均需达到设计的压实度，直到回填土料与网箱挡板2顶齐平。

(5)重复若干次上述(3)-(4)的步骤，直到达到挡土墙的设计使用长度，完成施工。

Claims (10)

1.一种全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，包括网箱底板(1)、网箱挡板(2)和网箱卸荷板(3)，所述网箱底板(1)上垂直设置网箱挡板(2)，所述网箱卸荷板(3)垂直设置在网箱挡板(2)上，所述网箱挡板(2)和网箱卸荷板(3)之间斜向设置有卸荷拉网(4)，所述网箱底板(1)、网箱挡板(2)和网箱卸荷板(3)以及卸荷拉网(4)均为柔性构件。

2.根据权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述网箱底板(1)由阶梯网箱(5)包裹双层阶梯轮胎层(6)构成，网箱卸荷板(3)由单层网箱(7)包裹单层轮胎层(8)构成，每层轮胎层包括若干行横向平铺的塞土料轮胎，所述网箱挡板(2)由竖向网箱(9)包裹竖向交错堆叠的轮胎墙组成，轮胎墙由多个塞满土料的带孔轮胎(10)通过锁扣(11)连接而成。

3.根据权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述网箱底板(1)和网箱挡板(2)之间通过锁扣连接，所述网箱挡板(2)和网箱卸荷板(3)之间通过锁扣连接，所述卸荷拉网(4)与网箱挡板(2)、网箱卸荷板(3)之间均通过锁扣连接。

4.根据权利要求2所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述卸荷拉网(4)与网箱卸荷板(3)之间的内倾斜角为30～60度，所述带孔轮胎(10)的轮胎顶面、底面和胎面上均设置有预留孔。

5.根据权利要求2所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述网箱底板(1)、网箱挡板(2)和网箱卸荷板(3)中的轮胎内部和轮胎孔隙之间塞满压实的土料，土料为砂土、砂砾料或废弃矿渣，土料的压实度达到95％及以上。

6.根据权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述卸荷拉网(4)、阶梯网箱(5)、单层网箱(7)和竖向网箱(9)的均为塑料土工格栅制成，其中，卸荷拉网(4)为单向或双向土工格栅，为单向土工格栅时5％伸长率的拉伸强度≥64kN/m，为双向土工格栅时纵横向5％伸长率的拉伸强度≥32kN/m；阶梯网箱(5)、单层网箱(7)和竖向网箱(9)为双向土工格栅，纵横向5％伸长率的拉伸强度≥21kN/m。

7.根据权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述网箱卸荷板(3)的宽度L为挡土墙高度的1/4～1/3，距网箱挡板顶的高度

其中H为网箱卸载板底面到网箱底板底面的高度，

为填料内摩擦角。

8.根据权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述阶梯网箱(5)的每个台阶的高度以及单层网箱(7)和竖向网箱(9)的高度均为轮胎胎面的宽度，阶梯网箱(5)的台阶宽度为轮胎直径的1/2，网箱中的格栅片连接段通过锁扣连接。

9.根据权利要求2所述的全柔式卸荷挡土墙，其特征在于，所述锁扣为自锁式塑料扎线带。

10.如权利要求1所述的全柔式卸荷挡土墙的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据全柔式卸荷挡土墙的设计方案确定四个柔性部件包括网箱底板(1)、网箱挡板(2)、网箱卸荷板(3)和卸荷拉网(4)的设计参数；

(2)根据卸荷板式挡土墙的设计方案确定卸荷拉网(4)、阶梯网箱(5)、单层网箱(7)和竖向网箱(9)各自的土工格栅强度，选择土工格栅、锁扣和土料的规格，确定废旧轮胎型号；

(3)由网箱底板(1)设计参数的埋置深度开挖网箱底板(1)地基部分，整平压实底板所在的开挖地基，现场原位制作网箱底板(1)，底板上现场原位制作位于网箱卸荷板(2)以下部分的网箱下挡板，每制作完两层挡板轮胎时，回填并压实网箱下挡板后的土料；

(4)根据设计参数，先现场原位制作网箱卸荷板(3)，完工后制作网箱上挡板的同时布置卸荷拉网(4)，之后采用逐层阶梯式回填压实卸荷拉网(4)以下的回填土料，最后回填与压实卸荷拉网(4)以上的回填土料，胎内胎外的填料均需达到设计的压实度，直到回填土料与网箱挡板(2)顶齐平；

(5)重复若干次上述(3)和(4)的步骤，直到达到挡土墙的设计使用长度。

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