CN113737845A - 一种装配式预制混凝土挡土墙及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式预制混凝土挡土墙及施工方法，挡土墙包括支护桩组结构、绿化层以及锚杆，支护桩组结构包括相互交错连接的异型桩桩体和板桩桩体，异型桩桩体和板状桩体相互卡合并通过桩体连接件相连接；施工方法包括：（1）施工准备；（2）测量放线；（3）桩机就位；（4）填胶；（5）沉桩；（6）桩体连接；（7）铺设绿化层并用锚杆加固；（8）形成挡土墙并进行变形监测。本发明采用预制支护桩组结构并在现场装配施工的方式，提高了施工效率，节省了工期，降低了造价，施工质量更容易控制，还有利于绿色施工。

Description

一种装配式预制混凝土挡土墙及施工方法

技术领域

本发明属于挡土墙技术领域，具体涉及一种装配式预制混凝土挡土墙及施工方法。

背景技术

挡土墙是一种防止土体坍塌的常用构筑物，按照墙体的材料划分，主要包括石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等；按照挡土墙的位置划分，主要包括路堑挡土墙、路肩挡土墙、路堤挡土墙、山坡挡土墙、浸水挡土墙等。当前，在工程上使用较多的是石砌挡土墙或钢筋混挡土墙，且其施工工艺复杂、施工工期长、场地施工环境要求高、施工质量难以保证，更不利于绿色环保施工的建设要求。

特别是对于一些城市景观河流治理、长江两岸的修复工程，因其路堤近水一侧，长期受水流的冲刷，施工环境条件复杂，容易发生坍塌、滑坡等现象，采用传统的石砌挡土墙或钢筋混挡土墙需要提前设置围堰，导致工程进展缓慢、造价明显提高、施工质量无法保证，难以满足工程施工的整体技术要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式预制混凝土挡土墙，包括支护桩组结构、铺设在坡体上的绿化层以及设置在绿化层中的锚杆，支护桩组结构包括相互交错连接的异型桩桩体和板桩桩体，异型桩桩体和板状桩体相互卡合并通过桩体连接件相连接；板状桩体与异型桩桩体相接触的左右侧壁延伸出一对延伸部，异型桩桩体侧壁嵌入设有与延伸部相适应的表面凹槽，延伸部可与表面凹槽相卡合；延伸部的顶面两侧向外延伸出一对翼板，表面凹槽顶端嵌入设有与翼板相对应的翼板限位槽，翼板与翼板限位槽相卡合。

作为上述方案进一步的优选：

所述桩体连接件包括上连接件和下连接件；翼板下方和延伸部下方均设有所述上连接件；表面凹槽底面和翼板限位槽底面均设有所述下连接件。

作为上述方案进一步的优选：

所述上连接件包括嵌入设于板状桩体中的上连接筒，上连接筒中螺纹连接有连接柱，连接柱底端设有卡合柱，卡合柱下方连接有卡合块。

作为上述方案进一步的优选：

所述卡合块为球形结构，卡合块的直径大于卡合柱的宽度。

作为上述方案进一步的优选：

所述下连接件包括嵌入设于异型桩桩体中的下连接筒，下连接筒中螺纹连接有内套筒，下连接筒底部还设有弹簧，弹簧位于内套筒下方，内套筒中设有上下相连通的第一卡合空间和第二卡合空间，第一卡合空间和第二卡合空间内壁均由弹性材料制成，第一卡合空间与卡合柱相适应并卡合，卡合块可穿过第二卡合空间并与其相卡合。

作为上述方案进一步的优选：

所述下连接筒侧壁底端还设有让位孔，下连接筒中填充有胶水。

本发明的装配式预制混凝土挡土墙，适用于沼泽、淤泥、近水区域等复杂地带，其优势在于：其一、在堤岸近水一侧设置支护桩组结构，采用预制支护桩组结构并在现场装配的方式，提高了施工效率，节省了工期，一定程度上减少了造价，与石砌挡土墙、钢筋混凝土挡土墙不同，装配式由于采用工厂化标准预制、现场安装施工的方式，可实现较短的装配工期，且预制施工质量更容易控制；其二、支护桩组结构和绿化层相结合形成挡土墙，可以防止水流对堤岸土壤的冲刷和侵蚀，也可用于防止滑坡问题的发生；其三、异型桩桩体和板状桩体相互卡合并通过桩体连接件相连接，提高了挡土墙结构的整体稳定性，有效阻止了挡土墙墙背的土体侧压力作用；其四、上连接件和下连接件通过卡合锁扣和胶水共同作用，安装快捷方便且可有效阻止连接件的金属部分受潮锈蚀的问题。

本发明还提供一种装配式预制混凝土挡土墙的施工方法，包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备、测量放线和桩机就位；

步骤（2）、填胶

将从下连接筒旋转取出，向下连接筒的弹簧中放入微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水，将内套筒安装回原位；

步骤（3）、异型桩桩体的沉桩

起吊异型桩桩体施工于桩位坐标处，先拴好吊桩的钢丝绳和索具，启动机器起吊异型桩桩体；

步骤（4）、板桩桩体的沉桩

板桩桩体的起吊及施工与步骤（3）相同；

步骤（5）、桩体连接

异型桩桩体和板状桩体相互卡合并通过桩体连接件相连接，板桩桩体在沉桩过程中，上连接的卡合柱受力向下插入异型桩桩体的第一卡合空间中，卡合块穿过第二卡合空间并与其相卡合；

步骤（6）、铺设绿化层并用锚杆加固，形成挡土墙并进行变形监测。

本发明提供的一种装配式预制混凝土挡土墙的施工方法，与挡土墙的结构设置相对应，采用微胶囊胶黏剂的形式实现现场胶水填充，施工方便快捷，施工后得到的挡土墙结构整体稳定性更为牢固。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图 1是实施例中装配式预制混凝土挡土墙的示意图；

图 2是实施例中支护桩组结构的部分立体结构示意图；

图3 是实施例中异型桩桩体和板桩桩体组装时的爆炸图；

图4是图3中的局部放大示意图；

图5是实施例中异型桩桩体的立体结构示意图；

图6是实施例中板桩桩体的立体结构示意图；

图7是实施例中上连接件和下连接件装配时的纵截面示意图；

图8是实施例中上连接件和下连接件未装配时的纵截面示意图；

图中标记为：1、支护桩组结构；11、异型桩桩体；111、表面凹槽；112、翼板限位槽；113、下连接件；1131、下连接筒；1132、内套筒；1133、第一卡合空间；1134、第二卡合空间；1135、弹簧；1136、让位孔；1137、连接筋；1138、胶水；12、板桩桩体；121、延伸部；122、翼板；123、上连接件；1231、上连接筒；1232、连接柱；1233、卡合柱；1234、卡合块；2、绿化层；3、锚杆；4、水域；5、土体；6、持力层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1，本实施例中提供一种装配式预制混凝土挡土墙，包括垂直设于水域4边界的支护桩组结构1、铺设在护坡的土体5上的绿化层2以及设置在绿化层2中的锚杆3。参见图2，支护桩组结构1包括相互交错连接的异型桩桩体11和板桩桩体12，异型桩桩体11顶面和板桩桩体12顶面平齐，异型桩桩体11和板状桩体12相互卡合并通过桩体连接件相连接。

参见图4、图5和图6，异型桩桩体11和板状桩体12相互卡合的连接方式为：其一，板状桩体12与异型桩桩体11相接触的左右侧壁延伸出一对延伸部121，延伸部121的顶面与板状桩体12顶面相平齐，延伸部121的底面与板状桩体12底面之间留有距离；其二，异型桩桩体11与板状桩体12相接触的左右侧壁嵌入设有与延伸部121相适应的表面凹槽111，表面凹槽111垂直设置且其长度与延伸部121相适应，表面凹槽111顶端延伸至与异型桩桩体11顶面相平齐，表面凹槽111的底面与异型桩桩体11底面之间留有距离，延伸部121可与表面凹槽111相卡合；其三、延伸部121的顶面两侧向外延伸出一对翼板122，表面凹槽111顶端嵌入设有与翼板122相对应的翼板限位槽112，翼板122与翼板限位槽112相卡合；因此，异型桩桩体11通过延伸部121、表面凹槽111、翼板122和翼板限位槽112的设置与板状桩体12相卡合。另外，本实施例中，优选表面凹槽111和延伸部121的横截面为相互适应的梯形结构，采用梯形结构时，支护桩组结构1适用于整体呈直线型的挡土墙；表面凹槽111和延伸部121的横截面还可以是相互适应的弧形结构，采用弧形结构时，支护桩组结构1适用于整体呈直线型或“S”型等不规则性状的挡土墙。

参见图4、图5和图6，异型桩桩体11和板状桩体12通过桩体连接件相连接的方式为：桩体连接件包括设于板状桩体12上的上连接件123和设于异型桩桩体11上的下连接件113；板状桩体12的翼板112下方和延伸部121下方均设有至少一对上连接件123，异型桩桩体11的表面凹槽111底面和翼板限位槽112底面均设有至少一对下连接件113。

进一步的，参见图7和图8，上连接件123的结构具体为：包括嵌入设于板状桩体12中的上连接筒1231，上连接筒1231顶端连接有连接筋1137，上连接筒1231中螺纹连接有连接柱1232，连接柱1232底端设有卡合柱1233，卡合柱1233的纵截面为倒置的梯形，卡合柱1233底端连接有卡合块1234，卡合块1234为具有一定刚度的金属球形结构，卡合块1234的直径大于卡合柱1233的宽度。下连接件113的的结构具体为：包括嵌入设于异型桩桩体11中的下连接筒1131，下连接筒1131底端连接有连接筋1137，下连接筒1131中螺纹连接有内套筒1132，下连接筒1131底部还设有弹簧1135，弹簧位于内套筒1132下方，内套筒1132内壁包括上下设置的第一弹性内壁和第二弹性内壁，第一弹性内壁和第二弹性内壁均由弹性材料制成，第一弹性内壁自下而上渐扩设置并形成第一卡合空间1133，第一卡合空间1133的纵截面为倒置的梯形结构，第二弹性内壁自上而下渐扩设置并形成第二卡合空间1134，第二卡合空间1134纵截面为梯形结构，第一卡合空间1133的底端开口大于第二卡合空间1134的顶端开口，第一卡合空间1133和第二卡合空间1134上下相连通。第一卡合空间1133与卡合柱1233相适应并卡合，卡合块1234向下插入第二卡合空间1134时，第二卡合空间1134的内壁受力的作用产生形变，卡合块1234与第二卡合空间1134相卡合时，卡合块1234的底部限位在弹簧1135中。参见图5和图6，下连接筒1131侧壁底端还设有让位孔1136，下连接筒1131中填充有胶水1138。

本实施例的装配式预制混凝土挡土墙，包括支护桩组结构1、绿化层2和锚杆3，支护桩组结构1底端插入持力层6，可在沼泽、淤泥、近水区域等复杂地带形成牢固的挡土墙结构，设置支护桩组结构1包括相互交错连接的异型桩桩体11和板桩桩体12，同时设置异型桩桩体11和板状桩体12相互卡合并通过桩体连接件相连接，桩体连接件采用上连接件123和下连接件113的方式。安装支护桩组结构1时，先将异型桩桩体11下沉至预定位置，异型桩桩体11之间预留出板状桩体12的安装位，然后将板状桩体12下沉直至上连接件123和下连接件113完全卡合锁扣连接。下沉过程中，上连接件123的卡合柱1233与第一卡合空间相卡合，卡合块1234向下插入第二卡合空间1134时，第二卡合空间1134的内壁受力的作用产生形变，卡合块1234与第二卡合空间1134相卡合时，卡合块1234的底部部分限位在弹簧1135中；在此过程中，通过卡合块1234施加的作用力挤压微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶液迅速填满下连接件113，有效提高了连接件之间的粘结力；另外，恢复后的卡合块1234的直径大于第二卡合空间1134的宽度，即使上连接件123受到向上的力后卡合块1234也不会产生脱离，下连接筒1131中还填充有胶水1138，不仅进一步起到限位卡合块1234的作用，而且可以防止下连接件113内部进水产生生锈问题，提高了连接的牢固度和稳定性，从而提高了挡土墙结构的整体稳定性。

因此，本实施例的装配式预制混凝土挡土墙，适用于沼泽、淤泥、近水区域等复杂地带，其优势在于：其一、在堤岸近水一侧设置支护桩组结构1，采用预制支护桩组结构1并在现场装配的方式，提高了施工效率，节省了工期，一定程度上减少了造价，与石砌挡土墙、钢筋混凝土挡土墙不同，装配式由于采用工厂化标准预制、现场安装施工的方式，可实现较短的装配工期，且预制施工质量更容易控制；其二、支护桩组结构1和绿化层2相结合形成挡土墙，可以防止水流对堤岸土壤的冲刷和侵蚀，也可用于防止滑坡问题的发生；其三、异型桩桩体11和板状桩体12相互卡合并通过桩体连接件相连接，提高了挡土墙结构的整体稳定性，有效阻止了挡土墙墙背的土体侧压力作用；其四、上连接件和下连接件通过卡合锁扣和胶水共同作用，安装快捷方便且可有效阻止连接件的金属部分受潮锈蚀的问题。

本实施例中还提供一种装配式预制混凝土挡土墙的施工方法，包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备

在桩基施工机械进场前，对现场设备进场道路，设备安装场地进行前期勘察、准备，提前做好“三通一平”；

步骤（2）、测量放线

按施工图纸进行测量放线，定出异型桩桩体11的轴线坐标，并进行编号；

步骤（3）、桩机就位

将桩机移动到需要施工桩的位置，并保持水平，让桩位与桩机夹具的中心相互对准；

步骤（4）、填胶

将位于异型桩桩体11的表面凹槽111底面的内套筒1132从下连接筒1131中旋转取出，向下连接筒1131的弹簧中放入微胶囊胶黏剂（微胶囊胶黏剂为现有技术，故不作赘述），微胶囊胶黏剂中包覆有胶水；将内套筒1132安装回原位，微胶囊胶黏剂限位在内套筒1132下方；

步骤（5）、异型桩桩体11的沉桩

起吊异型桩桩体11施工于步骤（2）的桩位坐标处，先拴好吊桩的钢丝绳和索具，启动机器起吊异型桩桩体11，一点起吊时点距桩端1/3L左右（L为桩长），严禁拖拉取桩体11，插装时保持桩体垂直，其垂直度偏差不超过0.5%；

步骤（6）、板桩桩体12的沉桩

板桩桩体12的起吊及施工同步骤（5）；

步骤（7）、桩体连接

异型桩桩体11和板状桩体12相互卡合并通过桩体连接件相连接，板桩桩体12在沉桩过程中，上连接的卡合柱1233受力向下插入异型桩桩体11的第一卡合空间1133中，卡合块1234向下插入第二卡合空间1134时，第二卡合空间1134的内壁受力的作用产生形变，卡合块1234与第二卡合空间1134相卡合，卡合块1234底端穿过第二卡合空间1134后第二卡合空间1134的内壁恢复变形，卡合块1234底部限位在弹簧1135中；在此过程中，通过卡合块1234施加的作用力挤压微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶液迅速填满下连接件113，有效提高了连接件之间的粘结力；连接件113中设有让位孔1136，用于引导原有的气体相两侧流动，防止胶水中有过多气泡，使连接部位更牢固，也防止金属部分长期浸泡在水中被锈蚀；

步骤（8）、铺设绿化层并用锚杆加固；

在边坡土体5中施工垂直于边坡表面的锚杆3，减小挡土墙所受边坡的主动土压力，增强结构稳定性；为了净化环境和减少雨雪对边坡的冲刷，在边坡土体5表面铺设绿化层2；

步骤（9）、形成挡土墙并进行变形监测；

应对锚杆的抗拔承载力和桩体的完整性进行检测，对部分桩体设置上涌和水平偏位观测点，对挡土墙进行变形监测，监测结果应满足相关规范及标准的技术要求。

本实施例的一种装配式预制混凝土挡土墙的施工方法，与挡土墙的结构设置相对应，采用微胶囊胶黏剂的形式实现现场胶水填充，施工方便快捷，施工后得到的挡土墙结构整体稳定性更为牢固。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种装配式预制混凝土挡土墙，包括支护桩组结构（1）、铺设在坡体上的绿化层（2）以及设置在绿化层（2）中的锚杆（3），其特征在于，所述支护桩组结构（1）包括相互交错连接的异型桩桩体（11）和板桩桩体（12），异型桩桩体（11）和板状桩体（12）相互卡合并通过桩体连接件相连接；板状桩体（12）与异型桩桩体（11）相接触的左右侧壁延伸出一对延伸部（121），异型桩桩体（11）侧壁嵌入设有与延伸部（121）相适应的表面凹槽（111），延伸部（121）可与表面凹槽（111）相卡合；延伸部（121）的顶面两侧向外延伸出一对翼板（122），表面凹槽（111）顶端嵌入设有与翼板（122）相对应的翼板限位槽（112），翼板（122）与翼板限位槽（112）相卡合。

2.根据权利要求1所述的装配式预制混凝土挡土墙，其特征在于：所述桩体连接件包括上连接件（123）和下连接件（113）；翼板（122）下方和延伸部（121）下方均设有所述上连接件（123）；表面凹槽（111）底面和翼板限位槽（112）底面均设有所述下连接件（113）。

3.根据权利要求2所述的装配式预制混凝土挡土墙，其特征在于：所述上连接件（123）包括嵌入设于板状桩体（12）中的上连接筒（1231），上连接筒（1231）中螺纹连接有连接柱（1232），连接柱（1232）底端设有卡合柱（1233），卡合柱（1233）下方连接有卡合块（1234）。

4.根据权利要求3所述的装配式预制混凝土挡土墙，其特征在于：所述卡合块（1234）为球形结构，卡合块（1234）的直径大于卡合柱（1233）的宽度。

5.根据权利要求3所述的装配式预制混凝土挡土墙，其特征在于：所述下连接件（113）包括嵌入设于异型桩桩体（11）中的下连接筒（1131），下连接筒（1131）中螺纹连接有内套筒（1132），下连接筒（1131）底部还设有弹簧（1135），弹簧（1135）位于内套筒（1132）下方，内套筒（1132）中设有上下相连通的第一卡合空间（1133）和第二卡合空间（1134），第一卡合空间（1133）和第二卡合空间（1134）内壁均由弹性材料制成，第一卡合空间（1133）与卡合柱（1233）相适应并卡合，卡合块（1234）可穿过第二卡合空间（1134）并与其相卡合。

6.根据权利要求5所述的装配式预制混凝土挡土墙，其特征在于：所述下连接筒（1131）侧壁底端还设有让位孔（1136），下连接筒（1131）中填充有胶水（1138）。

7.一种根据1~6任一项所述装配式预制混凝土挡土墙的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备、测量放线和桩机就位；

步骤（2）、填胶

将从下连接筒（1131）旋转取出，向下连接筒（1131）的弹簧（1135）中放入微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水，将内套筒（1132）安装回原位；

步骤（3）、异型桩桩体（11）的沉桩

起吊异型桩桩体（11）施工于桩位坐标处，先拴好吊桩的钢丝绳和索具，启动机器起吊异型桩桩体（11）；

步骤（4）、板桩桩体（12）的沉桩

板桩桩体（12）的起吊及施工与步骤（3）相同；

步骤（5）、桩体连接

异型桩桩体（11）和板状桩体（12）相互卡合并通过桩体连接件相连接，板桩桩体（12）在沉桩过程中，上连接的卡合柱（1233）受力向下插入异型桩桩体（11）的第一卡合空间（1133）中，卡合块（1234）穿过第二卡合空间（1134）并与其相卡合；

步骤（6）、铺设绿化层并用锚杆加固，形成挡土墙并进行变形监测。

Images