CN116378094B - 一种挡土墙以及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挡土墙以及施工方法，涉及挡土墙或防护墙领域，包括墙面板，墙面板的底部固定安装有基底，墙面板的墙背侧开设有安装槽，安装槽的内部固定安装有支撑框，支撑框上开设有安装腔；安装腔的内部安装有高压囊，高压囊的内部填充有液体，高压囊位于安装槽开口处的一侧安装有承力板，承力板位于安装腔边缘处，承力板局部受到外界撞击时，能够向安装腔的内部移动，对高压囊产生挤压，高压囊受挤压产生的压力会在安装腔中均匀传递给墙面板。落石的撞击力直接作用在承力板上，承力板挤压液体，对液体提供压强，液体压强产生的力会直接作用在墙面板上，液体把承力板承受的压力均匀分散在安装槽的侧壁上，即减小墙面单位面积内承受的力。

Description

一种挡土墙以及施工方法

技术领域

本发明涉及挡土墙或者防护墙领域，具体为一种挡土墙以及施工方法。

背景技术

挡土墙或者防护墙作为一种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，包括路肩墙、路堤墙、路堑墙、山坡墙（或者抗滑挡土墙）等，而在山区路段比较复杂的地区，比如可能发生塌方、泥石流或者滑坡的不良地质段，需要修建抗滑挡土墙，该种挡土墙的地基深埋在地面以下，而墙面则高出地面数米（一般是2-3m左右），用于抵抗或者减缓滑坡或者出现泥石流时，用于减缓泥土砂石对居民区或者路面或者建筑物的冲击。

而现有的抗滑挡土墙一般是采用钢筋混凝土浇筑而成，由于石头具有棱角，在石头对混凝土墙进行撞击时，石头与墙面的接触面比较小，也就导致石头对墙面产生的局部压强比较大，会使得墙面出现裂痕、局部倒塌，甚至会出现把墙面撞击出窟窿的情况，影响了墙面的防护效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挡土墙以及施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种挡土墙，包括墙面板，墙面板的底部固定安装有基底，墙面板的墙背侧开设有安装槽，安装槽的内部固定安装有支撑框，支撑框上开设有安装腔；

安装腔的内部安装有高压囊，高压囊的内部填充有液体，高压囊位于安装槽开口处的一侧安装有承力板，承力板位于安装腔边缘处，并填充满安装腔的外侧；

承力板局部受到外界撞击时，能够向安装腔的内部移动，并对高压囊产生挤压，高压囊受挤压产生的压力会在安装腔中均匀传递给墙面板。

优选的，支撑框的底部固定安装有底座，底座与基底利用混凝土浇筑在一起。

优选的，安装腔的内侧壁固定安装有竖直设置的内板，内板将安装腔分为前、后两个腔室，内板上开设有贯穿槽，贯穿槽连通前、后两个腔室，贯穿槽的侧壁固定安装有导向板，

前腔室中安装有高压囊，高压囊与内板贴合的一侧中部伸入到贯穿槽中；

后腔室中安装有压板，压板的前侧固定安装有与贯穿槽匹配的凸块，凸块的面积小于承力板的面积；

压板与安装槽的侧壁接触，凸块能够在贯穿槽中滑动，使得压板具有向墙面板运动的趋势，能够把力传递给墙面板。

优选的，底座的底部开设有凹槽，且凹槽贯穿底座的前后侧壁。

假设对承力板提供的压力为F1，承力板的面积为S，承力板承受压力F1时，对高压囊产生挤压，高压囊内部的液体受到挤压产生的压强p为：，高压囊内部的液体将压强p传递给墙面板墙背的安装槽侧壁，从而将压力均匀传递给墙面板。

假设对承力板提供的压力为F1，承力板的面积为S，承力板承受压力F1时，对高压囊产生挤压，高压囊内部的液体受到挤压产生的压强p为：；压板凸块的面积为S2，则压板受到的力F3为：

；

即；

可见，承力板承受的压力F1，最终传递给墙面板时，是压力F1的倍，使得墙面板承受的力大幅度减小。

优选的，墙面板的墙背侧固定安装有扶肋。

优选的，凹槽设置有多个，且均匀分布在底座上，在把底座与基底浇筑在一起时，混凝土会填充在凹槽中，基底为一个整体结构。

一种挡土墙的施工方法，采用上述的一种挡土墙，利用混凝土将基底和底座浇筑在一起，随后在基底上浇筑墙面板，支撑框浇筑在墙面板的墙背；

并在支撑框的安装腔中放入高压囊，并往高压囊中充入液体，在安装腔的开口中放置承力板即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过承力板、高压囊、高压囊内部的液体，在落石的撞击力直接作用在承力板上，承力板挤压液体，对液体提供压强，液体压强产生的力会直接作用在墙面板上，而且由于液体受挤压产生的压强能够大小不变地向各个方向传递，因此液体把承力板承受的压力均匀分散在安装槽的侧壁上，即减小墙面单位面积内承受的力，提高墙面的使用寿命和承载力。

附图说明

图1为本发明墙面板、承力板和高压囊的剖视图；

图2为本发明的墙面板、承力板、安装框和高压囊的爆炸图；

图3为本发明墙面板、承力板和高压囊的受力分析图；

图4为本发明墙面板、承力板、高压囊、内板和压板的剖视图；

图5为本发明墙面板、承力板、高压囊、内板和压板的爆炸图；

图6为本发明墙面板、承力板、高压囊、内板和压板受力分析图；

图7为本发明墙面板和扶肋的结构图。

图中：1、墙面板；2、支撑框；3、承力板；4、高压囊；5、基底；6、底座；7、扶肋；8、内板；9、压板；10、导向板；12、安装腔。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图中所示，本实施例提供了一种挡土墙，包括墙面板1，墙面板采用钢筋混凝土浇筑而成。墙面板1的底部安装有基底5，所述墙面板1的墙背侧开设有安装槽，安装槽的内部固定安装有支撑框2，支撑框2为不锈钢材质，能够承载较大的力。所述支撑框2的底部固定安装有底座6，支撑框2上开设有安装腔12，如图1和图2所示。

墙面板1和基底5采用钢筋混凝土制作而成，在浇筑时首先把支撑框2和底座6放置在需要设置挡土墙的地基位置，然后浇筑基底5，把底座6和基底5浇筑在一起。在基底5的混凝土干燥之后，在基底5上浇筑墙面板1。在浇筑墙面板1时，需要把支撑框2位于墙面板1的墙背侧，并把支撑框2与墙面板1浇筑在一起。如图7所示，所述墙面板1的墙背侧固定安装有扶肋7，扶肋7的底部与基底5浇筑在一起，扶肋7增加了墙面板1与基底5的接触面，使得墙面板1更加稳定。

如图2和图5所示，在所述底座6的底部开设有多个凹槽，且凹槽贯穿底座6的前后侧壁，在浇筑底座6与基底5时，基底5的混凝土会从凹槽中穿过，并填充在凹槽中，使得基底5是一个整体的结构，提高基底5对墙面板1的支撑力。

所述安装腔12的内部安装有高压囊4，高压囊4为橡胶材质，能够发生变形。所述高压囊4的内部填充有液体，所述高压囊4位于安装槽开口处的一侧安装有承力板3，承力板3位于安装腔12边缘处，填充满安装腔12的外侧开口处，承力板3能够在开口处滑动，如图1所示。

在墙背侧受到落石的撞击时，落石会与承力板3接触，并把作用力压在承力板3上。承力板3局部受到外界撞击时，能够向安装腔12的内部移动，并对高压囊4产生挤压，高压囊4内部的液体受到挤压会产生压强p，压强p作用在墙面板1的安装槽侧壁中，从而把压力F2传递给墙面板1,如图3所示。承力板3的面积与安装槽侧壁的面积相同，由于液体受挤压产生的压强能够大小不变地向各个方向传递，因此液体把承力板3承受的压力F1均匀分散在安装槽的侧壁上(即把外界的撞击力或者压力均匀分散在墙面板1上，如图3所示)，避免出现由于墙面板1局部承受的压力过大导致的墙面板1出现倒塌的情况。

假设承力板3受到的压力为F1，承力板3的面积为S，则承力板3对高压囊4内部液体的压强p为:,如图3所示，液体的压强会均匀的传递给安装槽的侧壁，则安装槽侧壁在单位面积内承受到的压力即为压强p，即单位面积内的压力是/> 。

在不设置承力板3的情况下，落石对墙背产生的撞击力F1直接作用下墙面板1上，而且由于落石是不规则的形状，一般会有尖端或者棱角，多数状态下是棱角与墙面板抵靠在一起，落石与墙面板的接触面非常小，落石对墙面板产生的压强是非常大的(即使是整个落石的侧壁与墙面板接触，其面积也是小于承力板3的面积的)，接触面假设为S1，则落石直接对墙面板的压强p1：

；

由于S1<S，可见p1>p，也就是说在同等条件下,落石直接对墙面板1产的压强p1会大于经过承力板3和高压囊4内部液体传递后对墙面的压强p。也就是说，在同等条件下，p1会首先达到混凝土墙面板1的屈服强度极限值(或者抗剪强度极限)，使得墙面发生破坏。而压强p1则使得墙面板1损坏时，压强p还没有达到墙面的屈服强度极限值(或者抗剪强度极限)，可有效的保护墙面板。

在进一步的实施例中，如图4和图5所示，所述安装腔12的内侧壁固定安装有竖直设置的内板8，内板8的大小与承力板3的大小相同。内板8为不锈钢金属材质。如图4所示，内板8将安装腔12分为前、后两个腔室，所述内板8上开设有贯穿槽，贯穿槽连通前、后两个腔室，所述贯穿槽的侧壁固定安装有导向板10，导向板10同样为不锈钢材质。

在前腔室中安装有高压囊4，高压囊4与内板8贴合的一侧中部伸入到贯穿槽中(高压囊4位于贯穿槽中外侧与导向板10接触)，如图4所示，后腔室中安装有压板9，压板9的前侧中部固定安装有凸块，凸块位于贯穿槽中，凸块的上下两侧同样与导向板10接触，并且能够在贯穿槽中水平滑动(即凸块沿着导向板10的水平方向滑动)，凸块的面积小于承力板3的面积。原则上来说，凸块的面积越小越好，在本实施例中，凸块的面积为承力板3面积的三分之一。

压板9与安装槽的侧壁接触，在高压囊4受到承力板3提供的压力时，高压囊4内部的液体使得压板9具有向墙面板1运动的趋势，会把压力传递给墙面板1。

在落石与承力板3接触时，高压囊4内部的液体还具有减震的作用。

如图6所示，假设落石对承力板3提供的压力为F1，承力板3的面积为S，承力板3承受压力F1时，对高压囊4产生挤压，高压囊4内部的液体受到挤压产生的压强p为：，在高压囊4受挤压时，高压囊4内部的液体会把压强p传递给内板8，内板8的竖直面面积为S3，则内板8所承受到的压力/>，内板8所承受到的力近似于安装框2承受的力。可见，内板8承受了一部分落石提供的压力。

压板9凸块的面积为S2，则压板9受到的力F3为：

；

即；

可见，承力板3承受的压力F1，最终传递给墙面板1时，是压力F1的倍，使得墙面板1承受的力大幅度减小，本实施例中，凸块的面积S2为承力板3面积S的三分之一：即传递给墙面板1的力减少了3倍。

落石给墙面板1提供的压力F1被分为两个部分的力，一部分力是作用在内板8上，另一部分力传递给压板9，并由压板9传递给墙面板1，内板8用来承载一部分力，压板9用来承受另外一部分力。而且在本实施例中，内板8位于支撑框2的内部，支撑框2采用独立的底座6用来支撑落石对承力板3的压力F4，因此，分担了对墙面板1产生的冲击力。即：落石产生的冲击力F1，没有全部作用在支撑框2上，也没有全部作用在墙面板1上，而是被两者进行分摊，并且通过高压囊4和高压囊4内部的液体，把支撑框2的承力板3与墙面板1结合成一个整体，共同来抵抗落石产生的冲击力，抗冲击效果更好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种挡土墙，其特征在于：包括墙面板（1），墙面板（1）的底部固定安装有基底（5），所述墙面板（1）的墙背侧开设有安装槽，安装槽的内部固定安装有支撑框（2），支撑框（2）上开设有安装腔（12）；

所述支撑框（2）的底部固定安装有底座（6），所述底座（6）的底部开设有凹槽，且凹槽贯穿底座（6）的前后侧壁；底座（6）与基底（5）利用混凝土浇筑在一起；

所述安装腔（12）的内部安装有高压囊（4），所述高压囊（4）的内部填充有液体，所述高压囊（4）位于安装槽开口处的一侧安装有承力板（3），承力板（3）位于安装腔（12）边缘处，并填充满安装腔（12）的外侧；

承力板（3）局部受到外界撞击时，能够向安装腔（12）的内部移动，并对高压囊（4）产生挤压，高压囊（4）受挤压产生的压力会在安装腔（12）中均匀传递给墙面板（1）；

所述安装腔（12）的内侧壁固定安装有竖直设置的内板（8），内板（8）将安装腔（12）分为前、后两个腔室，所述内板（8）上开设有贯穿槽，贯穿槽连通前、后两个腔室，所述贯穿槽的侧壁固定安装有导向板（10），

前腔室中安装有高压囊（4），高压囊（4）与内板（8）贴合的一侧中部伸入到贯穿槽中；

后腔室中安装有压板（9），压板（9）的前侧固定安装有与贯穿槽匹配的凸块，凸块的面积小于承力板（3）的面积；

压板（9）与安装槽的侧壁接触，凸块能够在贯穿槽中滑动，使得压板（9）具有向墙面板（1）运动的趋势，能够把力传递给墙面板（1）。

2.根据权利要求1所述的一种挡土墙，其特征在于：

假设对承力板（3）提供的压力为F1，承力板（3）的面积为S，承力板（3）承受压力F1时，对高压囊（4）产生挤压，高压囊（4）内部的液体受到挤压产生的压强p为：；压板（9）凸块的面积为S2，则压板（9）受到的力F3为：

；

即；

可见，承力板（3）承受的压力F1，最终传递给墙面板（1）时，是压力F1的倍，使得墙面板（1）承受的力大幅度减小。

3.根据权利要求1所述的一种挡土墙，其特征在于：所述墙面板（1）的墙背侧固定安装有扶肋（7）。

4.根据权利要求1所述的一种挡土墙，其特征在于：所述凹槽设置有多个，且均匀分布在底座（6）上，在把底座（6）与基底（5）浇筑在一起时，混凝土会填充在凹槽中，基底（5）为一个整体结构。

5.一种挡土墙的施工方法，采用权利要求1所述的一种挡土墙，其特征在于：利用混凝土将基底（5）和底座（6）浇筑在一起，随后在基底（5）上浇筑墙面板（1），支撑框（2）浇筑在墙面板（1）的墙背；

并在支撑框（2）的安装腔（12）中放入高压囊（4），并往高压囊（4）中充入液体，在安装腔（12）的开口中放置承力板（3）即可。