1313314 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種擋土牆,尤其是關於-種具有預力式且 採複數個單元魏絲私叙高強麟土牆。 【先前技術】 山坡地因土質或地震_柯能鬆關落,如為人為工 程開發所造成之水均持从料狀產生料。 下坡處(或公路)人民生命或財產將造成相當之威脅 :後之土石流’所形成之災害恐無法估量。因此,為使山坡 =工簡發地之周遭邊壁更為翻,常設有擋土牆,來增加 山壁之結構強度。 二牆T方式與種類相當多,最常見之方式係在所欲 阻棺支撐之山邊壁上鋪設鋼筋後,以混凝土灌注而成,其包括 重力式或懸臂式等播土牆。前述該等擋土牆之工程浩大,施工 人員必須在有倒塌之虞的邊壁上施工,不但相當危險,施工困 難度也’加上料混耻乾社_,施卫細相當長。 此外,其所獻之混凝土必須佈滿整個邊壁,並達到一定之严 度,所需供料成本、整個工程所需之人力、物料與時間成本: 1313314 居高不下。 現有組合式或堆疊式或加勁式擋土牆等,可說是一種重力 式的擔土牆,即是利用本身整體之垂直方向重力,例如利用每 一單元之承重物左右上下堆疊成一牆面來阻檔土,不靠横向基 礎,故其高度約在五、六公尺以内。懸臂式擋土牆,其是靠左 或右橫向地基延伸垂直之牆面,如此一體成型,故可建造高 五、六公尺以上之播场,虹料A,1期也長且牆面多為 傾斜一方向,空間效率較差。 【發明内容】 本發明之主要目的是提供一種組合式預力擋土牆,利用 組合式的結構’在施作過程中,開挖面積小、施卫期短,能為 廠商節省施工成本;再搭配預力式的敎方式,缺整體擔: 牆所能承受⑽力加大,林縱向壓力或橫向施力討,如此 能· 土牆所能形成的高度更高,對各種施工現場皆可適用 應用範圍更廣。 … …〈搐土牆是由一地基主體 直立知及數根娜所構成,該地基 也认^ 瑕马一大面積具有相 度的之基地,其上適當位置設有複數個鋼筋續接器,而該 牆則设置於地基主體上,是由複 _早疋體相互堆疊而成 1313314 一單元體縱向設有概個_孔,_贿 直立牆之單讀之_㈣,==插置於 處’妓立牆頂部設有螺帽將鋼筋鎖緊固定,鎖固過程 預力’而鋼筋與鋼筋孔词之間填充著黏著劑(強力水 泥之一種),如此即為本剌之播场的形狀。 運用本發明之組合式預力擋土牆,其具有下列幾項具 功效: 1、在所能承受相同強度的條件下,本發明擔土牆所須之成本, 包括材料成本、施工期等,都較傳統方式更便宜; b細作阿度更π的擋场結構,另外上層與下層結構能以 不同預力方式形成—播土牆結構降低成本; 3擋土‘可為直立狀或僅傾斜一小角度,使播土牆上方可運 用的土地面積增大,提高土地開發商的獲利; 4、施工期短,開挖面積小’對環境破壞面小,符合現今對環 保的嚴格要求。 為使審查委貞清楚了解本發明之詳細流程及技術内容,本 毛月人將配合以下之圖式及詳細之解說,以求審查委員清楚了 解本發明之精神所在: 【實施方式】 1313314 如第一、二圖所示,為本創作之立體圖與分解示意圖,其 主要包括一直立牆1、 一地基主體2及複數根鋼筋3所構成, 該直立牆1是由複數個單元體1 1相互堆疊而成,其上並形成 複數個縱向貫穿的鋼筋孔1 0,而地基主體2為一大面積的基 地,其上適當位置並設有複數個鋼筋續接器21,該直立牆工 是設置於地基主體2上,而數鋼筋3則插置於直立踏1之鋼筋 孔10内’底端接合於鋼筋續接器21處,直立牆頂部設有螺 帽5鎖固於將鋼筋3頂端’鎖固過程中並施於預力,最後再於 鋼筋與鋼筋孔洞之間填充黏著劑(例如強力水泥),藉此形成 一擔土牆結構。 忒地基主體2可事先於欲施工之地面,以綑綁鋼筋'灌漿 (混凝土)而後凝_方式成型,其上適當位置處並預埋複數個 ⑩ 鋪續接器2 1,另外形成有似格狀分佈的錐形凹槽22,該 凹槽2 2是用以配合直立膽1之單元體工工底部的形狀。
•體’尺寸是大於直立牆1之 其結構是由鋼筋及混凝土所構成, 8 、1313314 左右兩側突出有數個裸露的鋼筋2 3、2 4,該左側鋼筋2 3 與右側鋼筋2 4之數目相同,但位置恰好一邊高一邊略低,當 相鄰之兩基地基塊2 a並排後,鋼筋2 3、2 4則為呈上下緊 靠狀。而其中一側壁設有至少一凹陷空間2 5,前述鋼筋2 3 則分佈於凹陷空間2 5内。此目的在使複數地基塊2 a相互並 排設置時,相鄰處的鋼筋2 4、2 3是呈鄰近交錯狀搭接,也 可用若干個鋼索夾將緊鄰的鋼筋2 4、2 3鎖緊,使連接的地 基塊更加穩固’之後再於凹陷空間2 5内填入混凝土、硬化後 即可使左右相連成一體,此狀態即為第二圖所示之地基主體 2,虛線e所示之區域,即為原凹陷空間2 5的位置。該地基 塊2 a的頂部設有似工字型錐狀的凹槽2 2,此部份是配合單 元體11底部之形狀。為使鋼筋能連接於地基塊2 a處,該凹 槽2 2内設適當位置處預埋著數個鋼筋續接器21,但並不以 此為限’也可先使地基塊2 a之基礎鋼筋裸露出,使用時是再 連接一鋼筋續接器。 為了使地基面積能夠加大 布―间”丨小,孩地基塊2 之前(或後)位置_壁可預埋鋼筋續接器26,如需要時 於前(或後)位置再延伸續接鋼筋呈網狀搭接,配合混凝: 注後使地基面積得以延伸。另該可於地基 ^ 土 A 2 a之前(或毛 位置也可採留鋼筋孔或使基礎鋼筋裸露出來的方式,用以轉 .Ϊ313314 該地基塊2 a另外可設有至少一個以上縱向貫穿的貫穿 孔2 7,在本實施例中設有四個大孔徑的貫穿孔2 7,該貫穿 孔2 7的目的在於:當施工時地面無法整平或不夠堅硬時,在 地基塊2 a放置地面時,可利用碑塊、石頭或其他堅固物設置 於地基塊2 a底部四肖落或其他適當位置,使其呈正翻水平 位置’之後依相同方式使其他數地基塊2 a水平並列排好,由 於此時地基塊2 a底部仍有空隙,故可利用貫穿孔2 7將無收 縮水泥注人其巾並流至底輕隙處’待錢硬鱗可與地基塊 結合在ϋ為-制平整的基地。另外村先鋪設碎:於 地面後才魏基塊,待最後經貫穿孔粒水树結合在一起, 如此能使地基更加㈣。貫穿孔㈣二目的是#地基塊固定 後,可利用貫穿孔處向下挖更深的孔,達卜3公尺,之後插入 鋼柱或混凝土或其他堅硬的材料,形成類似地錯之效果,以增 加所形成之地基的強度。 採用地基塊形成地基主體2的目的在於縮短工時。該地基 塊2 a可預先製作成型’當某山坡地發生崩塌時,僅須將欲施 工之地面整平後,將複數個地基塊2 a依序以书車吊掛排列放 置後,在連接處灌入少量混凝土凝固後,即可快速形成一大面 10 1313314 積的地基。之後再依騎4形歧少—層至三層單元體所形成 之直立牆’即可具備基本擋场功能。之後若發生塌方或落土 時=不贼響後續工作。再者利用地基塊2 a能在最快速狀 況下元成最底層之施工,而山坡方向開挖之土方因不需要人工 施作模板之空間,無形巾減少開挖土方最少5G公分寬,減少 了破壞面,目快速縮虹時,也減少續崩土方之齡,另外減 少破壞面’也大大符合環保要求。 該直立牆1是由複數個單元體丄丄相互堆疊而成。如第 四圖所不,在本實施例中該單元體丄丄為一似丄字型立體的結 構體,包括-第-板體i i i、—第二板體丄i 2及將前述兩° =相連接之-中肋板i i 3 ’該單i縱向設有複數個貫 穿的鋼筋孔1〇 ’該孔徑很大,可供鋼筋3及其鋼筋續接器通 過並留有雄,在本實關巾該鋼筋孔i Q是分佈於第一及第 二板體處。該第-及第二板處的底面設有數缺口i丄4,每一 缺口 1 1 4處是與鋪孔1 〇相連通。此缺口丄工4的目的用 以5周整鋼筋3連接時的調整孔,另外當鋼筋孔丨◦内欲注入黏 著劑時,也可利用此缺口作灌注口。該單元體丄丄底部設有似 錐狀的凸條(圖中恰好無法看現),而頂部設有似錐狀的凹槽 1 1 5使上下相鄰之單元體11連接時較為密合。另外採用 此錐狀凹槽及凸條的設計,更能正確導入預粒置。再者頂部 '1313314 錐形的凹槽1 i 5 ’可以在槽内抹塗枯著劑時不會溢出,上下 連接時靠重力壓緊固定。另外左右側壁亦設有凸條丄丄6及凹 槽117的設計,並設有連接口丄18,連接口丄18内設有 圓環119,配合使用-連接件6鉤扣於此,可增加左右位置 的牢固性,也可讓枯著劑更緊密。另外該連接口内也可改為讯 有直線鋼筋或鋼筋有螺牙(财树幻,配合使用—連接^ (例如鋼筋續接器)也可使相鄰單元體互相連接。該單元體工 瞻1橫向設有排水孔U 〇,即位於中肋板處。 : 在本實_巾該單元體為似域紅钟,魅不以此為 限。如第五a圖所示,該單元體i i a的形狀可為立體的框 型;如第五b圖所示,該單元體工工b的形狀則為立體的s字 型,因此可知本發明所述之單元體並非—較的形狀,使用者 γ依須求設計為工字型、框型、时型或其他形體,但此類的 ’ 單元體其縱向皆必須設有複數個貫穿的鋼筋孔。 如第六圖所示,當單元體所堆叠高度超過單—鋼筋3的長 度時,麵以,筋續接H 4,連接上—根_。原則上娜 續接器4兩端之鋼筋外徑是相同的。但考慮到擋土牆最上方所 須承受的力量遠小於最底部的位置’因此細^场上半部所 則可採用外徑較小的鋼筋3 a,此時鋼筋續接器4心兩端之螺 12 I313314 孔外徑則不同。如第二圖所示,該鋼筋3頂部配合有一墊片5 1及至少一螺帽5,該塾片51呈倒三角型,其是配合單元體 1 1頂部之凹槽形狀,螺帽5則是用於鎖緊固定於鋼筋3頂 部。另外於直立牆1位於最上層之單元體丄丄,其於鋼筋孔工 〇之上方的側壁可開設有開口12,此開口丄2是最後欲注入 黏著劑(如強力水泥)之灌注口。 鲁 由於由混凝土所構成的單元體較能承受直向較大的壓 力’所形成的直立牆對橫向力或抗折力較小,若混凝土在預施 : ㈣下之鋼筋來㈣,即將來在所形成的撞土牆在接受同等橫 : 肖外力(或抗折力)時’即能保狀不致被破壞。而施予預 力的方式’可利用一大型扳手來旋轉螺帽5,利用預先設定的 對照表’配合施工扳手的長度及旋轉上昇的距離,即可控制預 • 拉力。該對照表是事先以實際實作記錄後製表而成,以方 便現場施卫’故誤差值不會太大。但如果要控败正確的拉 力’可_—賴魅設置於耻牆頂部,控制鋼筋3的拉 力之後再鎖緊螺帽5及灌注強力水泥於鋼筋孔丄〇内使施 預力的鋼筋3與直土牆之工單元體工工結合在一起。經此預力 下施作的擋土膽,將使混凝土具有抗折性。再者在相同強度的 条件下才木用本發明之工法,將會相當程度減少混凝土及鋼筋 的使用量,即能降低營建成本。 13
1313314 士接著就整體的呼方式及步驟作—簡單的說:在現場施工 先將魏狀地面整平,其地足财受擔土牆 二先打層至^五公分之厚度的無㈣含水量之混凝土, 並用工具使之水平,再將地基塊2 a以吊車吊放在預定位置上 後以水平儀測其各方向之水平,之後依序將地基塊並排列, 並純基塊2 a之凹陷空間灌注混凝土待硬化後,即形成—大 面積的地基主體2。而後將單元體互相堆疊起來,相接處並填 充黏著劑,形成-直立牆。鋼筋3則在最後由上而下插置,使 其底端與地基主體2之鋼筋續絲2 i相接;也可在單元體丄 1堆疊至單-鋼筋3的高度時即將其插入,並於鋼筋頂部套接 -鋼助續接器4,而後繼續堆疊單元體丄丄,形成高度更高的 直立牆1,採取此方式時,鋼筋續接^ 4的位置最好在其中一 單元體之缺口處,以利鋼筋續接時方便調整。最後施於預力並 將鋼筋3鎖陳直立牆處’而再絲著劑注人鋪孔丄〇,將 鋼筋3與直立牆1結合成一體狀,形成一組合式預力擋土牆結 構。而開挖之土方,可現場拌合少量水泥,稱“控制性低強度 材料” (Controlled Low Strength Material,CLSM 營建署 有此文献資料)’流動性良好,回填至擋土牆之空間内,以增加 整體之強度,並可減少土方之外運,一舉兩得。 14 1313314 再者如果擋土牆的高度較高,也可採分層施工或採用分層 不同預力強度的方式首先施工—個5〜6尺高度触土牆,並 先將鋼筋施於預力雜硬化_定’再以相同方式堆疊上層直 立牆結構’形成高度達10尺以上的插土牆。另外也可利用不 同的施工方式形成上層的直立牆結構,下賴土牆結構仍與前 述方式相同’而上層結構由於所須承受的強度較低,此時堆疊 上層擔土牆時’單元體1 1可採形狀相同但強度較弱的結構堆 疊而成,而最後貫穿其中的鋼筋3 a外徑也較小,時所採 用之鋼筋續接ϋ 4 a兩端㈣歡孔徑也*同’最後施予預力 固定而成,如此一來能相對使成本降低。 如第七圖所示,為本創作之另一實施例的剖面圖,該擋土 牆1後側面可全面採用濾、排水塊8,此材料能使土扣的水渗 其中,不至於造成牆内積滿水,造成土濕,形成大土壓,致而 影響擔土狀安全。該赫水塊8内之横向與縱向設有交錯相 連的導水孔8 1、82,組麟並與每-單元體i r排水孔 1 1相連通,另外也可於橫_導水孔8丨内可埋設有半圓型 的塑膠管’可加速内部濾排水塊8内之積水排出,減少阻塞發 生也可僅在敢下層之濾排水塊8處才埋設有塑膠管,使所有 的水會由較低處之單元_排水孔排出,減少由高處流出的情 形’使牆面保持乾淨’而無水痕殘留其上。 1313314 綜合以上所述,,去重力式或無預力之懸臂擔土牆,有一 高度限制,而_本發日脸合式預力結構,只絲礎夠強,將 可更快速穩观做歧高讀场。而且缸触,又能使成 本降低。同時因採直立或稍斜建造,開挖面積減少,可增加平 面擔土牆頂部山坡地可用之面積,對以營建之目之土 地’相對地提升可狀面積,錯低辆位面積之開發成本。 以上所述者’僅林糾之難實施_已,麟用麵 定本發明實酬之細。即凡依本發日种_咖所作㈣ 等變化及修飾’皆為本發明之專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 第一圖為本發明之立體圖; 第二圖為本發明之結構分解示圖; 第二圖為本發明之地基塊的立體圖; 第四圖為為本發明之單元體的立體圖; 第五A圖為本發明之第二種單元體之立體圖; 第五B圖為本發明之第三種料體之立體圖; 第六A圖為本發明之鋼筋與鋼筋續接器之立_· f _為本發批大料__與鋼_接8的立體圖. 1313314 第七B圖為本發明單一濾水材的立體圖。 【主要元件符號說明】.
1 直立牆 1 0鋼筋孔 1 1單元體 1 1 a單元體 1 1 1第一板體 1 1 3中肋板 1 1 5凹槽 1 1 7凹槽 1 1 9圓環 2 地基主體 2 a地基塊 2 2凹槽 2 4鋼筋 2 6鋼筋續接器 3 鋼筋 4 鋼筋續接器 5 螺帽 6 連接件 8 濾排水塊 8 1導水孔 11b單元體 1 12第二板體 1 1 4缺口 1 1 6凸條 118連接口 110排水孔 21鋼筋續接器 2 3鋼筋 2 5凹陷空間 2 7貫穿孔 3 a鋼筋 4 a鋼筋續接器 5 1墊片 8 2導水孔