CN208717940U - 自平衡挡土结构 - Google Patents

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郑建东
万顺
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Abstract

本实用新型公开了一种自平衡挡土结构,包括第一平衡板及第一连接梁,所述第一平衡板用于靠设在边坡上,所述第一平衡板用于与建筑的外墙围成填土空间,所述第一连接梁的一端用于与建筑的外墙连接,所述第一连接梁的另一端用于与第一平衡板连接。上述自平衡挡土结构,当在填土空间内填土之后,填土会对建筑的外墙施加附加侧推力,由于建筑的外墙通过第一连接梁与第一平衡板连接,同时第一平衡板靠设在边坡上,使填土产生的侧压力部分传递至边坡而不是全部传递至建筑的外墙,因此可有效减少墙体的受力,同时由于建筑的外墙受力减少,可相应的减少对建筑的加固工程,降低了工程造价。

Description

自平衡挡土结构
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域,特别是涉及一种自平衡挡土结构。
背景技术
山地建筑处于变标高的倾斜场地,其地下室或底部楼层常处于两侧地面高差较大的情况。建筑的外墙临近高标高地面的一侧,常由于施工、使用、维护等原因,需将地下室与边坡之间的空间以土方填充。该填土方会对主体结构产生很大的附加侧推力及倾覆弯矩,会造成墙体的不平衡分布受力状态,降低了结构的安全性,且需要增加对建筑进行加固的结构,会增加工程造价。
发明内容
基于此,本实用新型在于克服现有技术的不足,提供一种可减少墙体受力及降低工程造价的自平衡挡土结构。
其技术方案如下:
一种自平衡挡土结构,包括:
第一平衡板,所述第一平衡板用于靠设在边坡上,所述第一平衡板用于与建筑的外墙围成填土空间;
第一连接梁,所述第一连接梁的一端用于与建筑的外墙连接,所述第一连接梁的另一端用于与第一平衡板连接。
上述自平衡挡土结构,当在填土空间内填土之后,填土会对建筑的外墙施加附加侧推力,由于建筑的外墙通过第一连接梁与第一平衡板连接,同时第一平衡板靠设在边坡上,使填土产生的侧压力部分传递至边坡而不是全部传递至建筑的外墙,因此可有效减少墙体的受力,同时由于建筑的外墙受力减少,可相应的减少对建筑的加固工程,降低了工程造价。
进一步地,上述自平衡挡土结构还包括第二平衡板、第三平衡板及第二连接梁,所述第二平衡板、所述第三平衡板均用于靠设在边坡上,所述第一平衡板、所述第二平衡板及所述第三平衡板依次连接,所述第二平衡板沿水平方向设置,所述第二连接梁的一端用于与建筑的外墙连接,所述第二连接梁的另一端与所述第三平衡板连接。
进一步地,在建筑的相邻两个楼层中,所述第一平衡板及所述第一连接梁用于与其中一个楼层对应设置,所述第三平衡板及所述第二连接梁用于另一个楼层对应设置。
进一步地,上述自平衡挡土结构还包括与所述第一平衡板连接的第一结构梁及与所述第二平衡板连接的第二结构梁,所述第一结构梁沿所述第一平衡板的长度方向设置,所述第一连接梁通过所述第一结构梁与所述第一平衡板连接,所述第二结构梁沿所述第三平衡板的长度方向设置,所述第二连接梁通过所述第二结构梁与所述第三平衡板连接。
进一步地,上述自平衡挡土结构还包括延伸梁,所述延伸梁与所述第二平衡板连接,所述延伸梁设于所述第二平衡板靠近山边坡体的一侧,所述延伸梁的一端穿设所述第一平衡板并与所述第一结构梁连接,所述延伸梁的另一端穿设所述第二平衡板并与所述第二结构梁连接。
进一步地,上述自平衡挡土结构还包括塑性卸荷板,所述塑性卸荷板用于设置在所述第一平衡板与边坡之间及所述第二平衡板与所述边坡之间。
进一步地,所述塑性卸荷板为泡沫板。
进一步地,所述第一连接梁为钢筋混凝土拉梁或钢筋混凝土肋梁,所述第一平衡板为钢筋混凝土板。
进一步地,所述第一平衡板上设有泄水孔及与所述泄水孔连通的泄水管,所述泄水管设于所述填土空间内。
进一步地,所述填土空间内设有排水盲沟。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的自平衡挡土结构的结构示意图;
图2为本实用新型实施例所述的自平衡挡土结构的局部放大示意图。
附图标记说明:
100、第一连接梁,200、第一平衡板,210、泄水管,300、第二平衡板,400、第三平衡板,500、第二连接梁,610、第一结构梁,620、第二结构梁,700、延伸梁,800、塑性卸荷板,900、排水盲沟,10、外墙,20、填土,31、第一层地下室,32、第二层地下室。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
如图1所示,一实施例公开了一种自平衡挡土结构,包括第一连接梁100及第一平衡板200,第一平衡板200用于靠设在边坡上,第一平衡板200用于与建筑的外墙10围成填土空间,第一连接梁100的一端用于与建筑的外墙10连接,第一连接梁100的另一端用于与第一平衡板200连接。
上述自平衡挡土结构,当在填土空间内填充填土20之后,填土20会对建筑的外墙10施加附加侧推力,由于建筑的外墙10通过第一连接梁100与第一平衡板200连接,同时第一平衡板200靠设在边坡上,使填土20产生的侧压力部分传递至边坡而不是全部传递至建筑的外墙10,因此可有效减少墙体的受力,同时由于建筑的外墙10受力减少,可相应的减少对建筑的加固工程,降低了工程造价。
本实施例中,边坡为山体靠近建筑的具有坡度的侧面。
具体地,建筑的外墙10与边坡之间的夹角为锐角。
可选地,建筑的外墙10可为地下室的外墙10或地上主体的外墙10。
具体地,第一连接梁100沿水平方向设置。
进一步地,如图1及图2所示,上述自平衡挡土结构还包括第二平衡板300、第三平衡板400及第二连接梁500,第二平衡板300、第三平衡板400均用于靠设在边坡上,第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400依次连接,第二平衡板300沿水平方向设置,第二连接梁500的一端用于与建筑的外墙10连接,第二连接梁500的另一端与第三平衡板400连接。此时可在第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400与建筑外墙10之间填充填土20,由于第一平衡板200、第三平衡板400沿边坡依次设置,第一连接梁100与第一平衡板200、第二连接梁500与第二平衡板300均可用于平衡分布填土20产生的侧压力,共同减少建筑的外墙10受到的压力,且第三平衡板400受到的填土20的压力传递至第二平衡板300处时,由于第二平衡板300为水平设置,可将受力部分传递至与第二平衡板300接触的边坡上,防止第三平衡板400受到的压力直接传递至第一平衡板200,导致第一平衡板200受到过大的压力。
可选地,第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400为一体结构。
具体地,第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400在水平面上的投影长度均相等。
进一步地,如图1所示,在建筑的相邻两个楼层中,第一平衡板200及第一连接梁100用于与其中一个楼层对应设置,第三平衡板400及第二连接梁500用于另一个楼层对应设置。此时不同的平衡板及连接板可分别用于平衡分布不同楼层的外墙10的受力,可防止其中一层受到填土20的压力过大。
具体地,第三平衡板400设于第一平衡板200的上方。
进一步地,如图1所示,上述自平衡挡土结构还包括与第一平衡板200连接的第一结构梁610及与第二平衡板300连接的第二结构梁620,第一结构梁610沿第一平衡板200的长度方向设置,第一连接梁100通过第一结构梁610与第一平衡板200连接,第二结构梁620沿第三平衡板400的长度方向设置,第二连接梁500通过第二结构梁620与第三平衡板400连接。此时第一结构梁610及第二结构梁620可使上述自平衡挡土结构形成稳定的支撑框架,增加其强度,提高对填土20压力的平衡分布效果。
进一步地,如图1所示,上述自平衡挡土结构还包括延伸梁700,延伸梁700与第二平衡板300连接,延伸梁700设于第二平衡板300靠近山边坡体的一侧,延伸梁700的一端穿设第一平衡板200并与第一结构梁610连接,延伸梁700的另一端穿设第二平衡板300并与第二结构梁620连接。上述结构中,延伸梁700与第一结构梁610、第二结构梁620连接,共同形成稳定的支撑结构,可更好对填土20压力进行平衡分布。
可选地,第一结构梁610、延伸梁700及第二结构梁620可为一体结构,或通过焊接、铆接等方式连接。
可选地,第一连接梁100、第二连接梁500、延伸梁700、第一结构梁610、第二结构梁620可为一个或至少两根。
进一步地,如图1所示,上述自平衡挡土结构还包括塑形卸荷板800,塑形卸荷板800用于设置在第一平衡板200与边坡之间及第二平衡板300与边坡之间。当第一平衡板200受到填土20压力时,填土20压力在水平方向上会将第一平衡板200推向边坡,此时塑形卸荷板800可通过挤压变形,截断第一平衡板200对边坡的推力,由于力的相互作用,可相应的降低边坡通过填土20对建筑的外墙10的反向作用力。第二平衡板300与边坡之间也设有上述塑形卸荷板800。
进一步地,塑形卸荷板800为泡沫板。当塑形卸荷板800为泡沫板时,对推力的卸载效果更好。
在其他实施例中,塑形卸荷板800也可为硅胶板等。
进一步地,第一连接梁100为钢筋混凝土拉梁或钢筋混凝土肋梁,第一平衡板200为钢筋混凝土板。此时第一连接梁100及第一平衡板200可承受的压力较大,可确保上述自平衡挡土结构对填土20压力的平衡分布分布效果。
具体地,第一连接梁100、第二连接梁500、延伸梁700、第一结构梁610、第二结构梁620的材质及结构均相同,第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400的材质均相同。
在传统处理方法中,为抵御填土20侧向荷载,建筑的主体结构基础需设置抗滑桩等抗滑措施,而地下室结构本身因侧向荷载也需增加结构材料及造价,提高了工程造价,而本申请可减少对建筑的加固工程,因而减少了相应的工程造价。
例如,上述建筑包括层叠的第一层地下室31及第二层地下室32,第一层地下室31及第二层地下室32的高度均为5m,第一平衡板200、第二平衡板300及第三平衡板400在水平面上的投影长度均为10/3m,则可计算填充填土20时对建筑的外墙10的影响:
上述自平衡挡土结构对建筑的外墙10产生的附加推力:
VR=0KN;
上述自平衡挡土构造对建筑的外墙10产生的附加有利的倾覆弯矩:
MT=γH2L1/2-γH2L2/6=18×102×3.704/2-18×102×5/6=1834KN·m
式中:γ为填土20容重,取18KN/m3
L1为填土20的重心到建筑的外墙10边的距离;
L2为位于第二平衡板300上方的填土的重心到建筑的外墙10边的距离;
H为建筑的外墙10的高度。
填土20附加竖向荷载(平台上方土体自重):N1=γH2/6=300KN;
上述自平衡挡土构造对建筑的外墙10产生的附加竖向荷载:N2=γH2/3=600KN。
由于建筑的基础沿边坡每隔8米需增设1根直径1米,长度约20米的竖向承载桩。竖向承载桩增加的造价约S1=2944,连接梁和平衡板增加的造价约S2=4771,总造价约S1+S2=7715元。而传统工艺中,需要在建筑的主体下增设抗滑柱,其工程造价约为12000元,上述减少自平衡挡土构造的造价减少约34%。
进一步地,如图1所示,第一平衡板200上设有泄水孔及与泄水孔连通的泄水管210,泄水管210设于填土空间内。此时可防止第一平衡板200与边坡之间的水分不能及时排出。
可选地,泄水管210远离第一平衡板200的一端位于泄水管210的另一端的下方。此时可保证泄水管210顺利的排水。
具体地,泄水管210为至少两根,泄水管210沿第一平衡板200由上到下间隔设置。
可选地,第三平衡板400上设有排水孔及与排水孔连通的排水管。
进一步地,如图1所示,填土空间内设有排水盲沟900。排水盲沟900可方便将填土20内的水分及泄水管210排出的水排走。
具体地,排水盲沟900为至少两个,其中一个排水盲沟900设于填土空间的底端,另一个排水盲沟900设于第二平衡板300的上方。此时排水效果更好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自平衡挡土结构,其特征在于,包括:
第一平衡板,所述第一平衡板用于靠设在边坡上,所述第一平衡板用于与建筑的外墙围成填土空间;
第一连接梁,所述第一连接梁的一端用于与建筑的外墙连接,所述第一连接梁的另一端用于与第一平衡板连接。
2.根据权利要求1所述的自平衡挡土结构,其特征在于,还包括第二平衡板、第三平衡板及第二连接梁,所述第二平衡板、所述第三平衡板均用于靠设在边坡上,所述第一平衡板、所述第二平衡板及所述第三平衡板依次连接,所述第二平衡板沿水平方向设置,所述第二连接梁的一端用于与建筑的外墙连接,所述第二连接梁的另一端与所述第三平衡板连接。
3.根据权利要求2所述的自平衡挡土结构,其特征在于,在建筑的相邻两个楼层中,所述第一平衡板及所述第一连接梁用于与其中一个楼层对应设置,所述第三平衡板及所述第二连接梁用于另一个楼层对应设置。
4.根据权利要求2所述的自平衡挡土结构,其特征在于,还包括与所述第一平衡板连接的第一结构梁及与所述第二平衡板连接的第二结构梁,所述第一结构梁沿所述第一平衡板的长度方向设置,所述第一连接梁通过所述第一结构梁与所述第一平衡板连接,所述第二结构梁沿所述第三平衡板的长度方向设置,所述第二连接梁通过所述第二结构梁与所述第三平衡板连接。
5.根据权利要求4所述的自平衡挡土结构,其特征在于,还包括延伸梁,所述延伸梁与所述第二平衡板连接,所述延伸梁设于所述第二平衡板靠近山边坡体的一侧,所述延伸梁的一端穿设所述第一平衡板并与所述第一结构梁连接,所述延伸梁的另一端穿设所述第二平衡板并与所述第二结构梁连接。
6.根据权利要求2所述的自平衡挡土结构,其特征在于,还包括塑性卸荷板,所述塑性卸荷板用于设置在所述第一平衡板与边坡之间及所述第二平衡板与所述边坡之间。
7.根据权利要求6所述的自平衡挡土结构,其特征在于,所述塑性卸荷板为泡沫板。
8.根据权利要求1-7任一项所述的自平衡挡土结构,其特征在于,所述第一连接梁为钢筋混凝土拉梁或钢筋混凝土肋梁,所述第一平衡板为钢筋混凝土板。
9.根据权利要求1-7任一项所述的自平衡挡土结构,其特征在于,所述第一平衡板上设有泄水孔及与所述泄水孔连通的泄水管,所述泄水管设于所述填土空间内。
10.根据权利要求9所述的自平衡挡土结构,其特征在于,所述填土空间内设有排水盲沟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111041918A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 西南交通大学 一种路堤拓宽方法

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