CN219527643U - 一种既有重力式挡墙加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及重力式挡墙加固领域，公开了：一种既有重力式挡墙加固结构，包括若干横向稳定单元、若干竖向稳定单元和倾斜设置于重力式挡墙底部的砼垫层及重力式挡墙内侧的粉质粘土回填区，横向稳定单元和竖向稳定单元均包括预应力锚索及加固部，预应力锚索穿过重力式挡墙，加固部与重力式挡墙固定连接，纵向稳定单元的预应力锚索穿过砼垫层，横向稳定单元的预应力锚索距离重力式挡墙顶部2‑5m。通过横向稳定单元和竖向单元进行联合稳定，同时通过加固部对墙体进行加固，不仅对挡墙增加了竖向压力还提供了水平拉力，大大提高了挡墙抗倾覆性和墙体强度，稳定加固效果明显。

Description

一种既有重力式挡墙加固结构

技术领域

本实用新型涉及重力式挡墙加固领域，具体涉及一种既有重力式挡墙加固结构。

背景技术

随着城市建设与市政交通的高速发展，由于城市土地资源限制，人工边坡越来越多，重力式挡墙作为经济的挡墙支挡形式，广泛的应用于建筑及交通领域。

但由于城市建设更新过快，既有重力式挡墙周边的荷载条件可能发生改变，传统重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在侧向土压力作用下的稳定，当挡墙承受的荷载发生改变或者周边的环境发生变化(如在挡墙坡脚处开挖边坡)，既有重力式挡土墙在仅靠自重的情况下可能无法再维持稳定，挡墙会出现滑移、甚至倾覆现象，传统的处理方案是拆除原有重力式挡墙进行重新施工，不仅会造成大量的资源浪费，而且重做时的工作面相对狭窄，施工难度较大。

目前专利公开号CN 210766868 U公开了一种通过设置竖直预应力锚索对重力式挡墙进行加固的技术方案，但是通过建模实验，在锚索间距4m，施加外力100kPa的情况下，顶部最大位移4.95mm，底部最大位移1.67mm，顶部位移距离超出底部位移距离，重心发生偏移，可能导致倾覆。

现有针对既有重力式挡墙的加固结构加固后的稳定性仍然存在不足，且由于预应力点荷载的影响，墙体强度相对较弱。

为了解决这一问题，特设计了一种针对既有重力式挡墙的加固结构。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种既有重力式挡墙加固结构，以增强重力式挡墙的稳定性和墙体强度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种既有重力式挡墙加固结构，包括倾斜设置于重力式挡墙底部的砼垫层、重力式挡墙内侧的粉质粘土回填区、若干横向稳定单元和若干竖向稳定单元，横向稳定单元和竖向稳定单元均包括预应力锚索及加固部，预应力锚索穿过重力式挡墙，加固部与重力式挡墙固定连接，纵向稳定单元的预应力锚索穿过砼垫层，横向稳定单元的预应力锚索距重力式挡墙的顶部2-5m。

本方案的有益效果为：通过横向稳定单元和竖向稳定单元双重加持，利用横向稳定结构平衡部分侧向土压力，竖向稳定结构增大竖向压力，从而提升重力式挡墙的稳定性，通过设置加固部，将点荷载转化为面荷载，不仅增加了重力式挡墙的整体性，而且加强了墙体的强度，重力式挡墙底与砼垫层倾斜设置，墙体重心向挡土方向倾斜，墙体倚靠在粉质粘土回填区，粉质粘土回填区将压力引导向砼垫层，通过设置预应力锚索将被动式承重转换为主动式承重，预应力锚索与既有重力式挡墙的原有稳定结构相互作用，有利于增强墙体的稳定性。

进一步，预应力锚索包括锚头、锚固段和自由段，锚头伸出重力式挡墙，加固部设置在重力式挡墙侧面，自由段位于土层，锚固段位于岩层内，锚固段与岩层通过注浆固定。

有益效果：预应力锚索结构简单，材料易得，便于制作，适用性强，通过注浆体固定预应力锚索，注浆体将预应力锚索整体包裹，形成骨架结构整体上增强了墙体的结构强度，而且通过锚固段与土层相互作用，使重力式挡墙的支护方式由被动支护转变为主动支护，墙体稳定性更强，在同样的实验条件(预应力锚索间隔4m，外力100kPa)下重力式挡墙顶部位移0.39mm，底部位移1.54mm，稳定性优于现有加固结构。

进一步，加固结构为200mm厚钢筋混凝土肋柱。

有益效果：钢筋与混凝土均为常见建筑材料，便于获得，结构强度满足设计需求，成本较低，适应性强。

进一步，预应力锚索还包括锚具，安装锚具后张拉锁定预应力锚索，锚头设置有封锚处理。

有益效果：重力式挡墙一般处于室外，对锚头进行封锚处理可有效降低因雨水导致预应力锚索的锈蚀，进而导致稳定结构强度降低。

进一步，封锚处理的方式为混凝土，混凝土强度大于等于C40。

有益效果：混凝土强度越高，抗压能力与抗拉伸能力越强，对于预应力锚索的保护效果越好，强度为C40的混凝土抗压强度标准值26.8N/mm2,抗拉强度标准值2.39N/mm2(GB50010-2010)，保护效果较为理想。

进一步，封锚处理与钢筋混凝土肋柱之间设置有垫板。

有益效果:通过垫板分散张拉时作用于墙体的集中力，若张拉时偏位过大的话会有部分力偏心作用于垫板上，从而压裂垫板，将张拉时候的应力扩散到墙体中。同时改善端部受力情况,增强加固效果，方便施加预应力。

进一步，垫板规格为0.4m×0.4m×0.03m的钢垫板。

有益效果：钢垫板材料强度高，能施加更大的预应力，进一步增强墙体的稳定性。

进一步，每组横向稳定单元均包括若干横向预应力锚索，横向稳定单元间距6-9m，横向预应力锚索组内间距2-5m，竖向稳定单元间距6-9m，横向稳定单元与竖向稳定单元间距2-5m。

有益效果：避免横向稳定单元与竖向稳定单元发生干涉，影响重力式挡墙的稳定性和结构强度。

进一步，还包括拟建边坡开挖线的边坡支护结构，边坡支护结构为格构锚索。

有益效果：通过在拟建边坡开挖线设置边坡支护结构，进一步增强重力式挡墙墙体稳定性，保障施工安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例右视剖面图；

图2为本实用新型实施例立面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：横向锚孔1、横向预应力锚索2、横向预应力锚索锚头3、横向预应力锚索锚固段4、横向预应力锚索自由段5、横向加固部6、垫板7、重力式挡墙8、砼垫层9、粉质粘土回填区10、拟建建构筑物11、拟建边坡开挖线12、竖向预应力锚索锚头13、竖向锚孔14、竖向预应力锚索15、竖向预应力锚索锚固段16、竖向预应力锚索自由段17、竖向加固部18。

实施例

预应力锚索设计参数及施工技术要求，钢筋混凝土设计参数及施工技术要求，引孔的施工技术要求等，本实施方式中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

如图1、图2所示的一种重力式挡墙加固结构，主要包括重力式挡墙8、两组竖向稳定单元和三组横向稳定单元；

竖向稳定单元包括竖向预应力锚索15和竖向加固部18，竖向预应力锚索15间距6-9m，优选8m，如图1所示，竖向加固部18沿着竖向预应力锚索锚头13的连线浇筑在重力式挡墙8的上表面；

横向稳定单元包括两根横向预应力锚索2和横向加固部6，横向稳定单元间距6-9m，优选8m，横向稳定单元内横向预应力锚索2间距2-5m，优选4m，上方的横向预应力锚索2距重力式挡墙顶部2-5m，优选3m，如图2所示，横向加固部6沿着横向稳定单元的两个横向预应力锚索锚头3连线浇筑在重力式挡墙8的侧面；

横向稳定单元与竖向稳定单元间距2-5m，优选4m；

重力式挡墙8上钻设有横向锚孔1以及竖向锚孔14，重力式挡墙8下方倾斜浇筑有砼垫层9，重力式挡墙8侧方有粉质粘土回填区10，横向锚孔1倾斜穿过重力式挡墙及进入岩层内，竖向锚孔14穿过重力式挡墙及砼垫层9进入土层内。

横向锚孔1以及横向预应力锚索2一一对应，横向锚孔1以及横向预应力锚索2之间灌注水泥浆，注浆压力不小于0.4MPa，水泥采用普通硅酸盐水泥，注浆体强度不应低于20MPa，横向预应力锚索2包括横向预应力锚索锚头3、横向预应力锚索锚固段4及横向预应力锚索自由段5，横向加固部6优选200mm厚且宽度大于400mm的钢筋混凝土肋柱纵向浇筑，钢筋混凝土肋柱与横向预应力锚索锚头3之间设置有垫板7，垫板7优选0.4m×0.4m×0.03m的钢制垫板7，横向预应力锚索锚头3设置有封锚处理，封锚混凝土强度不低于C40；

竖向锚孔14与竖向预应力锚索15一一对应，竖向锚孔14以及竖向预应力锚索15之间灌注水泥浆，注浆压力不小于0.4MPa，水泥采用普通硅酸盐水泥，注浆体强度不应低于20MPa，竖向预应力锚索15包括竖向预应力锚索锚头13、竖向预应力锚索锚固段16及竖向预应力锚索自由段17，竖向加固部18优选200mm厚钢筋混凝土肋柱横向浇筑，钢筋混凝土肋柱与锚头之间也设置有垫板7，垫板7优选0.4m×0.4m×0.03m的钢制垫板7，竖向预应力锚索锚头13也设置有封锚处理，封锚混凝土强度同样不低于C40。

对重力式挡墙8荷载进行设计时，应当考虑拟建建筑物11的存在，对重力式挡墙8下部拟建新的边坡12时，应当布设格构锚索作为边坡支护结构(图1中仅展示锚索)。

具体施工方法如下：

横向稳定单元与竖向稳定单元的施工相互独立，优选先对竖向稳定单元进行施工。

1.按照设计要求将待钻孔位置准确测放在既有重力式挡墙8的墙面以及墙顶上，孔位误差不得超过±20mm；

2.首先进行竖向锚孔14钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据测放的孔位，准确安装固定钻机，并进行机位调整，倾斜度及方位角允许偏差为±1°，实际孔深应为有效孔深超深20-50cm；

3.清孔并风干竖向锚孔14；

4.将制作好的竖向预应力锚索15缓缓推入竖向锚孔14中，保证竖向预应力锚索15入孔角度与竖向锚孔14角度一致；

5.向竖向锚孔14内注浆，注浆压力不小于0.4MPa；

6.重复上述2-5步，直至所有竖向锚索施工完毕；

7.在竖向锚索的连线上施作竖向加固部18，并在加固部与锚头间额外布置垫板7；

8.安装锚具，张拉锁定竖向预应力锚索15；

9.按设计要求对竖向预应力锚索锚头13进行封锚处理；

10.待竖向锚索施工完毕之后进行横向锚索锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据测放的孔位，准确安装固定钻机，并进行机位调整，倾斜度及方位角允许偏差为±1°，实际孔深应为有效孔深超深20-50cm；

11.清孔并风干横向锚孔1；

12.将制作好的横向预应力锚索2推入横向锚孔1中，保证横向预应力锚索2入孔角度与钻孔角度一致；

13.向横向锚孔1内注浆，注浆压力不小于0.4MPa；

14.重复上述10-13步，直至所有横向预应力锚索2施工完毕；

15.施作横向加固部6，并在横向预应力锚索2处额外布置垫板7；

16.安装锚具，张拉锁定横向预应力锚索2；

17.对横向预应力锚索锚头3进行封锚处理；

18.如果要对重力式挡墙下部进行新边坡的施工，应当在施工前布设格构锚索对上方重力式挡墙进行二次加固。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种既有重力式挡墙加固结构，包括倾斜设置于重力式挡墙底部的砼垫层、重力式挡墙内侧的粉质粘土回填区、若干横向稳定单元和若干竖向稳定单元，其特征在于：横向稳定单元和竖向稳定单元均包括预应力锚索及加固部，预应力锚索穿过重力式挡墙，加固部与重力式挡墙固定连接，纵向稳定单元的预应力锚索穿过砼垫层，横向稳定单元的预应力锚索距重力式挡墙顶部2-5m。

2.根据权利要求1所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：预应力锚索包括锚头、锚固段和自由段，锚头伸出重力式挡墙，加固部设置在重力式挡墙侧面，自由段位于土层，锚固段位于岩层内，锚固段与岩层通过注浆固定。

3.根据权利要求2所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：加固部为200mm厚钢筋混凝土肋柱。

4.根据权利要求3所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：预应力锚索还包括锚具，安装锚具后张拉锁定预应力锚索，锚头设置有封锚处理。

5.根据权利要求4所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：封锚处理的材料为混凝土，混凝土强度大于等于C40。

6.根据权利要求5所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：封锚处理与钢筋混凝土肋柱之间设置有垫板。

7.根据权利要求6所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：垫板规格为0.4m×0.4m×0.03m的钢垫板。

8.根据权利要求7所述的一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：每组横向稳定单元均包括若干横向预应力锚索，横向稳定单元间距6-9m，横向预应力锚索组内间距2-5m，竖向稳定单元间距6-9m，横向稳定单元与竖向稳定单元间距2-5m。

9.根据权利要求1-8所述的任意一种既有重力式挡墙加固结构，其特征在于：还包括拟建边坡开挖线的边坡支护结构，边坡支护结构为格构锚索。