CN113789792B - 预制混凝土砌块及其护坡砌筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预制混凝土砌块及其护坡砌筑方法。现有具有抗震功能的挡土墙成本高，施工难。本发明的阳砌块由一体成型的搭接砌块一和圆台柱一组成；搭接砌块一设有平置砌筑面一、垂直砌筑面一、垂直砌筑面二、倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二，平置砌筑面一为凸弧面；阴砌块由一体成型的搭接砌块二和圆台柱二组成；搭接砌块二设有平置砌筑面二、垂直砌筑面三、垂直砌筑面四、倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四，平置砌筑面二为凹弧面；角砌块设有平置砌筑面三、平置砌筑面四、垂直砌筑面五、垂直砌筑面六和倾斜砌筑面五；平置砌筑面三为凸弧面，垂直砌筑面五为凹弧面。本发明不需要钢筋加强，就能砌筑凹陷程度自适应外力的护坡，具有较强的抗震抗空鼓能力。

Description

预制混凝土砌块及其护坡砌筑方法

技术领域

本发明涉及一种在土建工程、交通工程、水利工程中使用的预制混凝土砌块及其护坡砌筑方法。

背景技术

浆砌石重力式挡土墙是目前工程建设中应用广泛的挡土和边坡支护构筑物，其采用就地取材的石块或者混凝土砌块组建，不需要钢筋等材料，施工简单，应用广泛。但是目前的浆砌石挡墙普遍不具有抗震、抗空鼓功能，在地震荷载、以及由于墙后土体固结沉陷等引起的不均匀土压力等水平荷载作用时容易出现跨塌。而具有抗震功能的挡墙设备普遍存在结构复杂、工程成本高、可靠性低等问题。

比如申请号201210218358.2的专利提出一种抗震挡墙，需要抗震结构插入墙后边坡，施工成本高；申请号201921552577.8的专利提出一种附壁挡墙，但是此挡墙施工中需要底板、橡胶板以及大量紧固件，结构复杂，工程成本较高；申请号201922281899.X的专利提出一种具有抗震功能挡土墙结构，但是此种结构包括底板、插杆、轴套、转轴等，结构复杂，在挡墙运营的恶劣环境中，容易出现腐蚀等问题，施工成本高，可靠性差。

可见，现有具有抗震功能的挡土墙多是利用金属加强，成本高，施工难，金属结构容易腐蚀，腐蚀后结构丧失抗震功能。

发明内容

本发明针对现有重力式浆砌石挡土墙抗震、抗空鼓能力不足的问题，提出一种预制混凝土砌块及其护坡砌筑方法，砌筑而成的护坡具有较强的抗震、抗空鼓功能，且不增加其它砌筑材料，施工速度快，可行性高，成本低。

本发明混凝土预制砌块，包括阳砌块、阴砌块、角砌块和辅助砌块；所述的阳砌块由一体成型的搭接砌块一和圆台柱一组成，圆台柱一置于搭接砌块一的下底面；所述的搭接砌块一为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面一、垂直砌筑面一、垂直砌筑面二、倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二；垂直砌筑面一连接平置砌筑面一和倾斜砌筑面一，垂直砌筑面二连接平置砌筑面一和倾斜砌筑面二，倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二连接；所述的平置砌筑面一为凸弧面；所述的阴砌块由一体成型的搭接砌块二和圆台柱二组成，圆台柱二置于搭接砌块二的下底面；所述的搭接砌块二为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面二、垂直砌筑面三、垂直砌筑面四、倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四；垂直砌筑面三连接平置砌筑面二和倾斜砌筑面三，垂直砌筑面四连接平置砌筑面二和倾斜砌筑面四，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四连接；所述的平置砌筑面二为凹弧面；所述的角砌块为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面三、平置砌筑面四、垂直砌筑面五、垂直砌筑面六和倾斜砌筑面五；垂直砌筑面六连接平置砌筑面三和倾斜砌筑面五，平置砌筑面四连接倾斜砌筑面五和垂直砌筑面五，垂直砌筑面五和平置砌筑面三连接；所述的平置砌筑面三为凸弧面，垂直砌筑面五为凹弧面；所述的辅助砌块呈长方体形；所述倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二的夹角呈90°，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四的夹角呈90°，倾斜砌筑面五与垂直砌筑面六的夹角呈45°；所述倾斜砌筑面一、倾斜砌筑面二、倾斜砌筑面三、倾斜砌筑面四和倾斜砌筑面五的长度均为a；所述垂直砌筑面一、垂直砌筑面二、垂直砌筑面三、垂直砌筑面四、垂直砌筑面六和平置砌筑面四的长度均为a/3；所述平置砌筑面一和平置砌筑面二的长度均为

所述辅助砌块的宽度为a/3，厚度为a/6；所述平置砌筑面一上的凸弧面半径、平置砌筑面二上的凹弧面半径、平置砌筑面三上的凸弧面和垂直砌筑面五上的凹弧面半径相等。

进一步的，所述搭接砌块一、搭接砌块二和角砌块的上底面均开设有减重槽。

进一步的，所述阳砌块、阴砌块和角砌块的厚度相等，均等于辅助砌块的长度。

该混凝土预制砌块的护坡砌筑方法，具体如下：

(1)设计护坡坡脚角度α₁，坡顶角度β，第1层砌块倾角α₁，第k层砌块与第k-1层砌块夹角α_k，2≤k≤n，且β＝α₁+α₂+…+α_n；

(2)砌筑护坡的第k层砌体，1≤k≤n；第k层砌体的砌筑过程如下：

①采用多块阴砌块、一块角砌块以及两块辅助砌块砌筑第k层砌体的下层：阴砌块的平置砌筑面二向下，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四向上，圆台柱二朝向边坡；各阴砌块并排设置且依次贴合，角砌块置于各阴砌块一侧，两块辅助砌块上下叠放在各阴砌块另一侧；角砌块的倾斜砌筑面五向上；其中，阴砌块的圆台柱二底部垫有垫块，若k＝1，使阴砌块的上底面与水平面的夹角为α₁，若k≥2，使阴砌块的上底面与第k-1层阴砌块的上底面夹角为α_k；

②采用多块阳砌块、一块角砌块以及两块辅助砌块在第k层砌体的下层上砌筑第k层砌体的上层：阳砌块的平置砌筑面一向上，倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二向下，圆台柱一朝向边坡，角砌块的倾斜砌筑面五向下；每块阳砌块与第k层砌体的下层上相邻两块阴砌块贴合；角砌块的平置砌筑面四与第k层砌体的下层上的辅助砌块贴合，且角砌块与第k层砌体的下层上邻近辅助砌块的那块阴砌块贴合，两块辅助砌块上下叠放在第k层砌体的下层中角砌块的平置砌筑面四上；

③在第k层砌体与边坡之间的空隙中填筑混凝土；

(3)直到砌块好第n层砌块后，形成具有内凹面的护坡，护坡坡脚角度为α₁，坡顶角度为β。

本发明具有的有益效果：

本发明采用混凝土预制，不需要钢筋等金属加强，材料成本低，且可以加快施工速度；阳砌块、阴砌块和角砌块的大小接近，方便砌筑；砌筑时能利用阳砌块的凸弧面、阴砌块的凹弧面以及角砌块的凸弧面和凹弧面接触匹配，再结合辅助砌块，形成护坡的整个内凹面(侧视时呈一条下垂的悬链线)，且该内凹面的凹陷程度可适应外力进行自动调节，阳砌块的圆台柱一和阴砌块的圆台柱二还能嵌入混凝土中，使得砌筑出的护坡具有较强的抗震抗空鼓能力。

附图说明

图1为采用本发明砌筑出的护坡形状示意图。

图2为本发明中阳砌块的两个视角立体图。

图3为本发明中阳砌块的俯视图。

图4为本发明中阴砌块的两个视角立体图。

图5为本发明中阴砌块的俯视图。

图6为本发明中角砌块的两个视角立体图。

图7为本发明中角砌块的俯视图。

图8为本发明中辅助砌块的立体图。

图9为采用本发明砌筑的第2层砌块与第1层砌块的位置关系示意图。

图10为采用本发明砌筑的第1层砌块、第2层砌块和第3层砌块的位置关系示意图。

图11为采用本发明在边坡上筑出护坡的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示，混凝土预制砌块，包括阳砌块1、阴砌块2、角砌块3和辅助砌块4；阳砌块1由一体成型的搭接砌块一1-1和圆台柱一1-2组成，圆台柱一1-2置于搭接砌块一1-1的下底面；搭接砌块一1-1为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面一1-1-1、垂直砌筑面一1-1-2、垂直砌筑面二1-1-5、倾斜砌筑面一1-1-3和倾斜砌筑面二1-1-4；垂直砌筑面一1-1-2连接平置砌筑面一1-1-1和倾斜砌筑面一1-1-3，垂直砌筑面二1-1-5连接平置砌筑面一1-1-1和倾斜砌筑面二1-1-4，倾斜砌筑面一1-1-3和倾斜砌筑面二1-1-4连接；平置砌筑面一1-1-1为凸弧面；阴砌块2由一体成型的搭接砌块二2-1和圆台柱二2-2组成，圆台柱二2-2置于搭接砌块二2-1的下底面；搭接砌块二2-1为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面二2-1-1、垂直砌筑面三2-1-2、垂直砌筑面四2-1-5、倾斜砌筑面三2-1-3和倾斜砌筑面四2-1-4；垂直砌筑面三2-1-2连接平置砌筑面二2-1-1和倾斜砌筑面三2-1-3，垂直砌筑面四2-1-5连接平置砌筑面二2-1-1和倾斜砌筑面四2-1-4，倾斜砌筑面三2-1-3和倾斜砌筑面四2-1-4连接；平置砌筑面二2-1-1为凹弧面；角砌块3为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面三3-1、平置砌筑面四3-4、垂直砌筑面五3-5、垂直砌筑面六3-2和倾斜砌筑面五3-3；垂直砌筑面六3-2连接平置砌筑面三3-1和倾斜砌筑面五3-3，平置砌筑面四3-4连接倾斜砌筑面五3-3和垂直砌筑面五3-5，垂直砌筑面五3-5和平置砌筑面三3-1连接；平置砌筑面三3-1为凸弧面，垂直砌筑面五3-5为凹弧面；辅助砌块4呈长方体形，用于补足阳砌块1、阴砌块2和角砌块3砌筑后留下的空隙，此外还可以在砌筑时作为垫块，调整各砌块的倾角；平置砌筑面二2-1-1的凹弧面、平置砌筑面一1-1-1的凸弧面、平置砌筑面三3-1的凸弧面以及垂直砌筑面五3-5的凹弧面作用是更好地贴合，并方便调整每一层砌块的砌筑角度；搭接砌块互相搭接，组成护坡面，圆台柱一1-2和圆台柱二2-2埋置在护坡后混凝土中，起到锚固作用，同时在砌筑时还可以通过调整平置砌筑面二2-1-1的凹弧面、平置砌筑面一1-1-1的凸弧面以及平置砌筑面三3-1的凸弧面，从而调整墙体倾角，组成悬链线，具有抗震抗空鼓功能，如图11所示。

如图2、4和6所示，倾斜砌筑面一1-1-3和倾斜砌筑面二1-1-4的夹角呈90°，倾斜砌筑面三2-1-3和倾斜砌筑面四2-1-4的夹角呈90°，倾斜砌筑面五3-3与垂直砌筑面六3-2的夹角呈45°。如图3、5和7所示，倾斜砌筑面一1-1-3、倾斜砌筑面二1-1-4、倾斜砌筑面三2-1-3、倾斜砌筑面四2-1-4和倾斜砌筑面五3-3的长度均为a，在砌筑时，阳砌块1与阴砌块2贴合方便，对中速度快，且角砌块3与阳砌块1和阴砌块2贴合方便，可以显著提高砌筑速度；垂直砌筑面一1-1-2、垂直砌筑面二1-1-5、垂直砌筑面三2-1-2、垂直砌筑面四2-1-5、垂直砌筑面六3-2和平置砌筑面四3-4的长度均为a/3；平置砌筑面一1-1-1和平置砌筑面二2-1-1的长度均为

辅助砌块4的宽度为a/3，厚度为a/6；平置砌筑面一1-1-1上的凸弧面半径、平置砌筑面二2-1-1上的凹弧面半径、平置砌筑面三3-1上的凸弧面和垂直砌筑面五3-5上的凹弧面半径相等。

进一步的，搭接砌块一1-1、搭接砌块二2-1和角砌块3的上底面均开设有减重槽。

进一步的，阳砌块1、阴砌块2和角砌块3的厚度相等，均等于辅助砌块4的长度。

该混凝土预制砌块的护坡砌筑方法，具体如下：

(1)设计护坡坡脚角度α₁，坡顶角度β，第1层砌块A倾角α₁，第2层砌块B与第1层砌块夹角α₂，第3层砌块C与第2层砌块夹角α₃，第n层砌块与第n-1层砌块夹角为α_n，上述角度满足，β＝α₁+α₂+…+α_n；

(2)如图9、10和11所示，砌筑护坡的第k层砌体，1≤k≤n；第k层砌体的砌筑过程如下：

①采用多块阴砌块、一块角砌块3以及两块辅助砌块4砌筑第k层砌体的下层：阴砌块的平置砌筑面二2-1-1向下，倾斜砌筑面三2-1-3和倾斜砌筑面四2-1-4向上；各阴砌块并排设置且依次贴合，角砌块3置于各阴砌块一侧，两块辅助砌块4上下叠放在各阴砌块另一侧；角砌块3的倾斜砌筑面五3-3向上；其中，阴砌块的圆台柱二2-2底部垫有垫块，若k＝1，使阴砌块的上底面与水平面的夹角为α₁，若k≥2，使阴砌块的上底面与第k-1层阴砌块的上底面夹角为α_k；

②采用多块阳砌块、一块角砌块3以及两块辅助砌块4在第k层砌体的下层上砌筑第k层砌体的上层：阳砌块的平置砌筑面一1-1-1向上，倾斜砌筑面一1-1-3和倾斜砌筑面二1-1-4向下，角砌块3的倾斜砌筑面五3-3向下；每块阳砌块与第k层砌体的下层上相邻两块阴砌块贴合；角砌块3的平置砌筑面四3-4与第k层砌体的下层上的辅助砌块4贴合，且角砌块3与第k层砌体的下层上邻近辅助砌块4的那块阴砌块贴合，两块辅助砌块4上下叠放在第k层砌体的下层中角砌块3的平置砌筑面四3-4上；

③在第k层砌体与边坡7之间的空隙中填筑混凝土6；

其中，第1层砌体的下层标记为A-1，上层标记为A-2，第1层垫块标记为A-3(可将辅助砌块4作为垫块使用)，第2层砌块B的下层标记为B-1，上层标记为B-2，第2层垫块标记为B-3，第3层砌块C的下层标记为C-1，上层标记为C-2，第3层垫块标记为C-3。

(3)直到砌块好第n层砌块后，形成具有内凹面的护坡(砌筑后的砌块组成悬链线5，凹向边坡一侧)，护坡坡脚角度为α₁，坡顶角度为β，从而能够很好的抵抗水平荷载，如图11所示。

Claims (4)

1.预制混凝土砌块，其特征在于：包括阳砌块、阴砌块、角砌块和辅助砌块；所述的阳砌块由一体成型的搭接砌块一和圆台柱一组成，圆台柱一置于搭接砌块一的下底面；所述的搭接砌块一为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面一、垂直砌筑面一、垂直砌筑面二、倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二；垂直砌筑面一连接平置砌筑面一和倾斜砌筑面一，垂直砌筑面二连接平置砌筑面一和倾斜砌筑面二，倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二连接；所述的平置砌筑面一为凸弧面；所述的阴砌块由一体成型的搭接砌块二和圆台柱二组成，圆台柱二置于搭接砌块二的下底面；所述的搭接砌块二为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面二、垂直砌筑面三、垂直砌筑面四、倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四；垂直砌筑面三连接平置砌筑面二和倾斜砌筑面三，垂直砌筑面四连接平置砌筑面二和倾斜砌筑面四，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四连接；所述的平置砌筑面二为凹弧面；所述的角砌块为五面柱体，五个侧面分别为平置砌筑面三、平置砌筑面四、垂直砌筑面五、垂直砌筑面六和倾斜砌筑面五；垂直砌筑面六连接平置砌筑面三和倾斜砌筑面五，平置砌筑面四连接倾斜砌筑面五和垂直砌筑面五，垂直砌筑面五和平置砌筑面三连接；所述的平置砌筑面三为凸弧面，垂直砌筑面五为凹弧面；所述的辅助砌块呈长方体形；所述倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二的夹角呈90°，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四的夹角呈90°，倾斜砌筑面五与垂直砌筑面六的夹角呈45°；所述倾斜砌筑面一、倾斜砌筑面二、倾斜砌筑面三、倾斜砌筑面四和倾斜砌筑面五的长度均为a；所述垂直砌筑面一、垂直砌筑面二、垂直砌筑面三、垂直砌筑面四、垂直砌筑面六和平置砌筑面四的长度均为a/3；所述平置砌筑面一和平置砌筑面二的长度均为

所述辅助砌块的宽度为a/3，厚度为a/6；所述平置砌筑面一上的凸弧面半径、平置砌筑面二上的凹弧面半径、平置砌筑面三上的凸弧面和垂直砌筑面五上的凹弧面半径相等。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土砌块，其特征在于：所述搭接砌块一、搭接砌块二和角砌块的上底面均开设有减重槽。

3.根据权利要求1所述的预制混凝土砌块，其特征在于：所述阳砌块、阴砌块和角砌块的厚度相等，均等于辅助砌块的长度。

4.根据权利要求1、2或3所述的预制混凝土砌块的护坡砌筑方法，其特征在于：该方法具体如下：

(1)设计护坡坡脚角度α₁，坡顶角度β，第1层砌块倾角α₁，第k层砌块与第k-1层砌块夹角α_k，2≤k≤n，且β＝α₁+α₂+…+α_n；

(2)砌筑护坡的第k层砌体，1≤k≤n；第k层砌体的砌筑过程如下：

①采用多块阴砌块、一块角砌块以及两块辅助砌块砌筑第k层砌体的下层：阴砌块的平置砌筑面二向下，倾斜砌筑面三和倾斜砌筑面四向上，圆台柱二朝向边坡；各阴砌块并排设置且依次贴合，角砌块置于各阴砌块一侧，两块辅助砌块上下叠放在各阴砌块另一侧；角砌块的倾斜砌筑面五向上；其中，阴砌块的圆台柱二底部垫有垫块，若k＝1，使阴砌块的上底面与水平面的夹角为α₁，若k≥2，使阴砌块的上底面与第k-1层阴砌块的上底面夹角为α_k；

②采用多块阳砌块、一块角砌块以及两块辅助砌块在第k层砌体的下层上砌筑第k层砌体的上层：阳砌块的平置砌筑面一向上，倾斜砌筑面一和倾斜砌筑面二向下，圆台柱一朝向边坡，角砌块的倾斜砌筑面五向下；每块阳砌块与第k层砌体的下层上相邻两块阴砌块贴合；角砌块的平置砌筑面四与第k层砌体的下层上的辅助砌块贴合，且角砌块与第k层砌体的下层上邻近辅助砌块的那块阴砌块贴合，两块辅助砌块上下叠放在第k层砌体的下层中角砌块的平置砌筑面四上；

③在第k层砌体与边坡之间的空隙中填筑混凝土；

(3)直到砌块好第n层砌块后，形成具有内凹面的护坡，护坡坡脚角度为α₁，坡顶角度为β。

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