CN219011293U - 预应力空箱型挡土墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预应力空箱型挡土墙结构，包括箱型挡墙、墙顶盖板和预应力锚固系统；所述箱型挡墙为中空结构，采用钢筋混凝土现浇工艺成形，由中空面板、底板、面板空腔、加强肋板、排水管、排水槽组成；墙顶盖板由盖板面板和盖板凸台两部分组成，布设于箱型挡土墙墙顶，并同面板空腔相互嵌合；预应力锚固系统包括预应力钢筋、锚固槽、锚头夹具、波纹管和锚定板，采用后张法工艺施加预应力。该挡土墙结构简单、承载能力大，满足10m以上墙高的承载需求；其施工方便高效、整体性能较好、性价比突出，能够有效替代扶壁式挡土墙，减少对墙后填土碾压施工的影响，工程应用前景巨大。

Description

预应力空箱型挡土墙

技术领域

本实用新型涉及铁路路基工程支护结构领域，尤其是涉及一种预应力空箱型挡土墙。

背景技术

我国铁路工程建设中，存在大量的路堤、路堑边坡工程，边坡支挡工程数量众多、类型多样，铁路边坡支护工程量十分巨大。我国在建和已建的各等级铁路边坡，基本采用钢筋混凝土轻型挡墙现浇工艺进行边坡支挡防护，取得了良好的防护效果。根据轻型挡墙结构型式，主要分为悬臂式挡土墙和扶壁挡土墙两种，其中，悬臂式挡墙和扶壁式挡墙分别适用于6m以下及以上墙高的边坡支护，在铁路工程中得到大量应用。相较于悬臂墙，扶壁式挡土墙虽然工程适用场景更宽泛，但墙体构型更为复杂，扶壁结构模板架设拆装也更为繁复困难，且面板扶壁对墙后填土体的碾压施工产生较大影响，一定程度上降低墙后土体的碾压密实度，导致填土施工质量难以控制。因此，如何进行边坡挡墙结构型式创新，研发一种挡墙形式简单、结构承载能力大、工程实用场景广阔的新型挡墙结构，降低墙后填料现场碾压施工难度，是当前铁路边坡支护领域重点关注和需要解决的核心技术问题。

箱型挡土墙采用中空结构，挡墙截面形式较为简单，取消墙后扶壁，增大挡墙截面宽度，在不大幅提高挡墙钢筋混凝土湿浇筑作业量的基础上，最大限度的提升挡墙截面刚度和承载能力。预应力钢筋混凝土结构能够充分发挥预应力钢筋的抗拉和混凝土的抗压性能，具有结构自重轻、承载能力大的技术优势，在建筑、桥梁、土工结构等领域得到大规模应用，具有突出的技术经济优势。但是，当前关于预应力箱型挡土墙结构型式、设计方法、承载机理、施工工艺方面的研究还不够深入，特别是在箱型挡土墙内部空腔预留、截面承载力提高方面，目前仍欠缺行之有效的工程实施措施，这也是限制箱型挡土墙结构在实际工程中推广应用的主要症结之所在。因此，针对铁路工程边坡支挡结构特点，亟需研发一种能够现场施工速度快、结构承载能力高、工程适用范围广、混凝土用量少、工程造价相对可控且结构安全可靠的全新箱型挡土墙结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、施工方便、受力可靠、性价比突出的预应力空箱型挡土墙。

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种预应力空箱型挡土墙，包括箱型挡墙和墙顶盖板，所述箱型挡墙为中空结构，包括竖向设置的中空面板和水平设置的底板，其中：所述中空面板的内部腔体由多个竖向设置的加强肋板分隔成多个面板空腔；在中空面板上间隔安装有多个排水管，排水管与面板空腔连通；在面板空腔底部的临空侧设置有用于排出空腔内的积水有排水槽；

所述墙顶盖板由盖板面板和间隔形成在盖板面板下表面的多个盖板凸台组成；墙顶盖板安装在中空面板的顶部，并与面板空腔嵌合；

在所述底板内预埋有锚定板，所述锚定板同预应力钢筋的下端锚固；在预应力钢筋外部套有波纹管；在中空面板顶部预留有锚固槽，在锚固槽中设置有用于夹持预应力钢筋的锚头夹具。

优选的是，所述排水槽在每一个面板空腔底部预留至少1个。为了便于排水，所述排水管向下倾斜设置。所述盖板凸台的尺寸略小于所述面板空腔。所述预应力钢筋在所述中空面板内对称设置。

本实用新型具有以下优点和有益效果：

1.本实用新型的预应力箱型挡土墙具备了传统悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的技术优势，墙体结构形式简单、承载能力大，满足10m以上墙高的承载需求。

2.预应力箱型挡土墙面板中的中空结构能够有效减少混凝土用量、增大墙体厚度、提高墙体截面刚度，并最终提高墙体抵抗侧向变形的能力。

3.中空面板内部对称布设的预应力钢筋通过预留的波纹管保护，并采用后张法施加预应力，箱体截面混凝土整体处于弯压状态，能够显著提高箱型挡土墙结构的抗弯剪承载力，适用于墙高较高的箱型挡土墙截面承载。

4.墙顶布设的墙顶盖板能够有效防止外部雨水进入箱型挡墙面板空腔，并且临空面布设的排水槽能够尽快排出空腔内的积水，保证箱型挡土墙始终属于相对干燥的工作环境中。

5.该挡土墙结构简单、施工方便高效、整体性能较好、适用范围广，能够有效替代扶壁式挡土墙，减少对墙后填土碾压施工的影响，工程应用前景巨大、性价比突出，是铁路路基挡土墙支挡结构的重点优化改进方向，在我国铁路、公路、市政道路等交通工程建设中具有广阔应用空间和推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型预应力空箱型挡土墙的立体结构示意图，其中去掉了墙顶盖板；

图2是本实用新型中墙顶盖板的局部结构示意图；

图3是本实用新型中预应力锚固系统的锚固槽设置示意图；

图4是本实用新型预应力空箱型挡土墙的局部剖面结构示意图；

图5是本实用新型预应力空箱型挡土墙的立体结构示意图。

图中：

1、箱型挡墙            2、墙顶盖板              3、预应力锚固系统

10、中空面板           11、底板                 12、面板空腔

13、加强肋板           14、排水管               15、排水槽

20、盖板面板           21、盖板凸台             30、预应力钢筋

31、锚固槽             32、锚头夹具             33、波纹管

34、锚定板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的挡土墙结构进行详细说明。

如图1-图4所示，本实用新型的预应力空箱型挡土墙结构包括：箱型挡墙1和墙顶盖板2。所述箱型挡墙1为中空结构，采用钢筋混凝土现浇工艺成形，包括竖向设置的中空面板10和水平设置的底板11。

所述中空面板10的内部腔体由多个竖向设置的加强肋板13分隔成多个面板空腔12。在中空面板10上间隔安装有多个排水管14(可采用PVC管)，排水管14向下倾斜设置并与面板空腔12连通。按照挡墙面板孔水孔设计标准确定各排水管14之间的距离。在面板空腔12底部的临空侧设置排水槽15，用于排出空腔内的积水，每一个面板空腔12底部预留不少于1个排水槽15。

所述墙顶盖板2由盖板面板20和间隔形成在盖板面板20下表面的多个盖板凸台21组成，其布设于箱型挡土墙墙顶。在面板空腔12采用可收缩内模板成形时，墙顶盖板2采用预制构件方式制作；在面板空腔12采用预埋泡沫板块方式成型时，墙顶盖板2采用预制构件或混凝土现浇方式制作。盖板凸台21的尺寸略小于面板空腔12，并与面板空腔12相互嵌合。

在所述底板11内预埋有锚定板34，所述锚定板34同预应力钢筋30的下端锚固；在预应力钢筋30外部套有波纹管33，进行封闭保护。在箱型挡墙1的墙身形成强度后，采用张拉千斤顶张拉预应力钢筋30施加预应力，并在锚固槽31中布设锚头夹具32夹持预应力钢筋30，保持其预应力水平。预应力钢筋30、锚固槽31、锚头夹具32、波纹管33和锚定板34组成预应力锚固系统3。

本实用新型挡土墙的设计制作及实施过程如下：

如图1-图5所示，箱型挡墙1采用钢筋混凝土现浇工艺成形，具体设计制作遵循如下流程。

首先，平整场地，绑扎底板箱型挡墙1中的底板11的钢筋并架设模板；底板内预埋锚定板34并同预应力钢筋30锚固，预应力钢筋30外部套设波纹管33封闭保护；浇筑混凝土并养护不少于3天。

然后，绑扎中空面板10的钢筋，架设面板外部模板，内模板可选择采用两种方式，使用可收缩的整体式内模板或预埋整体式泡沫块以形成面板空腔12；中空面板10根据规范间距要求设置前后贯通的PVC材质的排水管14，向下倾斜4％以便于排水，排水管14位置可贯通面板空腔12或加强肋板13；每一个面板空腔12的底部设置不少于1个的向外排水的排水槽15；排水措施设置完成后，浇筑中空面板10的混凝土，并在墙顶位置预留锚固槽31，预应力钢筋30和波纹管33应贯通锚固槽31，养护中空面板10的混凝土至设计龄期强度。

之后，采用后张法应用千斤顶张拉预应力钢筋30，张拉至设计预应力水平后，在锚固槽31内设置锚头夹具32夹持预应力钢筋30，以保持预应力水平。

最后，进行墙顶盖板2的设计制作，墙顶盖板2可采用预制构件和混凝土现浇两种方式制作。采用预制构件制作时，由专业的预制块厂生产，根据箱型挡墙1的截面尺寸以及面板空腔12的尺寸确定墙顶盖板2的基本尺寸，使得盖板凸台21和面板空腔12相互嵌合。采用混凝土现浇制作时，箱型挡墙1中的面板空腔12需预埋泡沫板块，直接浇筑混凝土形成墙顶盖板2。至此，即完成预应力空箱型挡土墙结构的整个实施过程。

Claims (5)

1.一种预应力空箱型挡土墙，其特征在于：包括箱型挡墙(1)和墙顶盖板(2)，所述箱型挡墙(1)为中空结构，包括竖向设置的中空面板(10)和水平设置的底板(11)，其中：

所述中空面板(10)的内部腔体由多个竖向设置的加强肋板(13)分隔成多个面板空腔(12)；在中空面板(10)上间隔安装有多个排水管(14)，排水管(14)与面板空腔(12)连通；在面板空腔(12)底部的临空侧设置有用于排出空腔内的积水有排水槽(15)；

所述墙顶盖板(2)由盖板面板(20)和间隔形成在盖板面板(20)下表面的多个盖板凸台(21)组成；墙顶盖板(2)安装在中空面板(10)的顶部，并与面板空腔(12)嵌合；

在所述底板(11)内预埋有锚定板(34)，所述锚定板(34)同预应力钢筋(30)的下端锚固；在预应力钢筋(30)外部套有波纹管(33)；在中空面板(10)顶部预留有锚固槽(31)，在锚固槽(31)中设置有用于夹持预应力钢筋(30)的锚头夹具(32)。

2.根据权利要求1所述的预应力空箱型挡土墙，其特征在于：所述排水槽(15)在每一个面板空腔(12)底部预留至少1个。

3.根据权利要求1所述的预应力空箱型挡土墙，其特征在于：所述排水管(14)向下倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的预应力空箱型挡土墙，其特征在于：所述盖板凸台(21)的尺寸略小于所述面板空腔(12)。

5.根据权利要求1所述的预应力空箱型挡土墙，其特征在于：所述预应力钢筋(30)有所述中空面板(10)内对称设置。

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