土工格室及其施工方法與流程
2023-08-08 16:40:51 1
本發明涉及道路施工領域，特指一種土工格室及其施工方法。
背景技術：
土工格室在交通工程中廣泛應用。其中，土工格室可以用做墊層，處理軟弱地基增大地基的承載能力，也可鋪設在坡面上構成坡面防護結構，還可以用來建造支擋結構等。
土工格室是一種類似於「蜂窩」狀結構的加固格室陣列，格室中可以填充有填料，該填料可以為無粘性土、沙、砂礫、道渣或任何其他類型的團聚物。在所有方向提供約束，並且內力矢量在各個格室內作用在所有壁部上。
中國在先專利(專利申請號為：201580009986.1，發明創造名稱為穿孔土工格室)公開了一種土工格室，該土工格室由多個聚合物帶材形成，相鄰帶材沿焊接線結合在一起，以在沿與所述帶材的表面垂直的方向伸展時形成具有格室壁部的多個格室。由於上述土工格室的相鄰帶材間通過焊接線結合在一起，使得帶材間的連接不牢固，從而影響格室結構的穩定性，且焊接線處的剝離強度低，在土工格室進行鋪裝展開時極易將焊接線處的連接拉斷。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種土工格室及其施工方法，解決現有的土工格室相鄰的帶材間通過焊接線結合而使得連接不牢固進而影響格室結構的穩定性，及焊接線的剝離強度低，易在鋪裝時將焊接線拉斷的問題。
實現上述目的的技術方案是：
本發明提供了一種土工格室，包括：
多個條帶，相鄰的兩個條帶部分貼合形成連接節點，所述條帶上位於相鄰的兩個連接節點間的部分形成格室側壁，四個格室側壁通過對應的連接節點圍合形成一格室；以及
焊接於連接節點處、供連接相鄰的兩個條帶的微樁結構，所述微樁結構包括貼設於所述連接節點兩側的第一柱狀體和第二柱狀體，所述第一柱狀體、所述第二柱狀體和所述連接節點焊接成一體結構。
本發明的土工格室在連接節點處設置微樁結構，增加條帶間焊接的面積，增大了焊接節點的剝離強度，使得土工格室的結構更穩定，在鋪裝時不易被拉斷。且微樁結構增大了與土體的接觸面積，增加了摩阻力，增大對土體的約束力，從而減少了路基的變形和沉降。本發明的土工格室具有高強度，與傳統的土工格室相比，具有比重輕，耐酸鹼腐蝕和抗拉強度高的優點。
本發明土工格室的進一步改進在於，所述格室側壁呈由中部向兩端部逐漸變寬的形狀。
本發明土工格室的進一步改進在於，所述格室側壁的頂端和底端為鋸齒結構。
本發明土工格室的進一步改進在於，相鄰的兩個條帶上貼合的部分的長度大於等於15mm。
本發明土工格室的進一步改進在於，所述第一柱狀體包括與所述連接節點的一側相貼合的第一貼合面和形成於外表面且首尾相接的多個第一側面，靠近所述第一貼合面的第一側面與所述第一貼合面連接並貼設於對應的格室側壁的表面；
所述第二柱狀體包括與所述連接節點的另一側相貼合的第二貼合面和形成於外表面且首尾相接的多個第二側面，靠近所述第二貼合面的第二側面與所述第二貼合面連接並貼設於對應的格室側壁的表面。
本發明土工格室的進一步改進在於，所述條帶和所述微樁結構的材質均為聚丙烯。
本發明還提供了一種土工格室的施工方法，包括如下步驟：
對地面進行整平處理以形成鋪裝面；
將所述土工格室於所述鋪裝面展開並拉直平順，所述土工格室的展開方向與路基縱向中心線相垂直，所述土工格室的微樁結構貼設於鋪裝面上，並將所述土工格室的邊緣固定於地面；以及
於所述土工格室之上進行填料形成填料層，所述填料層部分填覆於所述格室內。
本發明土工格室的施工方法的進一步改進在於，所述填料內的最大粒徑小於等於8cm。
本發明土工格室的施工方法的進一步改進在於，對地面進行整平處理後還包括：對所述鋪裝面進行衝擊碾壓以壓實所述鋪裝面。
本發明土工格室的施工方法的進一步改進在於，將所述土工格室的邊緣固定於地面包括：
提供u型筋，利用所述u型筋將所述土工格室的邊緣插設固定於地面。
附圖說明
圖1為本發明土工格室展開狀態的一個格室的俯視圖。
圖2為本發明土工格室中格室側壁的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
參閱圖1，本發明提供了一種土工格室及其施工方法，該土工格室採用在相鄰的兩個條帶部分貼合形成的連接節點的兩側焊接微樁結構，該微樁結構包括貼設在連接節點兩側的第一柱狀體和第二柱狀體，且該第一柱狀體和第二柱狀體與連接節點處的兩個條帶的貼合部分焊接成一體結構。本發明通過設置微樁結構，在鋪設土工格室時增加了與土體的接觸面積，增加了摩阻力，增大了對土體的約束力，減少了路基的變形和沉降。同時微樁結構增加自身的焊接的面積，增大了焊接節點的剝離強度，使得土工格室的結構更穩定。土工格室的格室側壁使用不等高的鋸齒結構，再減小材料消耗的同時，增加與土體的摩擦力，進一步提高承載力，同時格室側壁的鋸齒兼有排水、允許根系橫向發展的作用，加速軟土排水固結，進一步減少路基的不均勻沉降。本發明的土工格室相比傳統的土工格室具有比重輕，耐酸鹼腐蝕，抗拉強度高等優點。下面結合附圖對本發明土工格室及其施工方法進行說明。
參閱圖1，顯示了本發明土工格室展開狀態下的一個格室的俯視圖。下面結合圖1，對本發明土工格室的結構進行說明。
如圖1所示，本發明提供的土工格室21包括多個條帶211和多個微樁結構215，相鄰兩個條帶211部分貼合形成連接節點212，條帶211上位於相鄰的兩個連接節點212間的部分形成格室側壁213，四個格室側壁213通過對應的連接節點212圍合形成一格室214，該格室214的截面呈六邊形，其中四個格室側壁作為四條邊，兩個連接節點作為兩條邊；微樁結構215焊接在連接節點212處，且微樁結構215用於連接兩個條帶211，微樁結構215包括貼設在連接節點212兩側的第一柱狀體2151和第二柱狀體2152，第一柱狀體2151、第二柱狀體2152和連接節點212焊接成一體結構。多個條帶211通過多個微樁結構215連接在一起，且在以沿與條帶211表面垂直的方伸展時形成網狀的格室結構。
連接節點212通過兩個條帶211部分相貼形成，在該兩個條帶211相貼的部分設置微樁結構215，兩個條帶211上相貼的部分被第一柱狀結構2151和第二柱狀結構2152夾設，然後焊接固定成一體，這樣相比於現有土工格室採用的焊接線，能夠增大條帶間的焊接面積，增大了焊接節點的剝離強度，使得土工格室的結構更加穩定。本發明的土工格室在鋪裝後，通過微樁結構能夠增加與土體的接觸面積，增加了摩阻力，增大了對土體的約束力，減少了路基的變形和沉降。
作為本發明的一較佳實施方式，如圖2所示，格室側壁213呈由中部向兩端部逐漸變寬的形狀，即格室側壁213呈非等高結構。進一步地，格室側壁213的頂端和底端為鋸齒結構2131，使得格室側壁213能夠增加與土體的摩擦力，進一步提高土工格室的承載力，還能夠減小材料的消耗。同時格室側壁的鋸齒結構兼具有排水、允許根系橫向發展的作用，能加速軟土排水固結，進一步減少路基不均勻沉降。
作為本發明的另一較佳實施方式，相鄰的兩個條帶211上貼合的部分的長度大於等於15mm，也即一個連接節點的長度為大於等於15mm，高度為條帶211的寬度。從而增大了焊接面積，提高了焊接節點的剝離強度。
作為本發明的又一較佳實施方式，第一柱狀體2151包括與連接節點212的一側相貼合的第一貼合面和形成於外表面且首尾相接的多個第一側面，靠近第一貼合面的第一側面與第一貼合面連接並貼設於對應的格室側壁213的表面。第二柱狀體2152包括與連接節點212的另一側相貼合的第二貼合面和形成於外表面且首尾相接的多個第二側面，靠近第二貼合面的第二側面與第二貼合面連接並貼設於對應的格室側壁213的表面。較佳地，在土工格室21展開後，微樁結構215的截面呈七邊形，微樁結構215為七稜柱體。通過設置的多個側面增加了微樁結構與土體的接觸面積，增加摩阻力，增大了對土體的約束力，從而減少路基的變形和沉降。
作為本發明的再一較佳實施方式，條帶211和微樁結構215的材質均為聚丙烯(pp)。
本發明的土工格室的微樁結構215的橫截面尺寸大於15mm*15mm，微樁結構215的高度為100±2mm，格室側壁213的中心高度為50±2mm，格室214的尺寸為400mm*400mm，偏差在±20mm，單網面積大於等於50m2。本發明的土工格室因設置微樁結構，使得其性能為：土工格室單位寬度的斷裂拉力大於等1000n/cm，格室片斷裂延伸率小於等於10％，焊接節點剝離強度大於等於400n/cm，焊接節點剪切強度大於等於800n/cm，焊接節點拉裂強度大於等於800n/cm2。
下面對本發明提供的土工格室的施工方法進行說明。
本發明還提供了一種土工格室的施工方法，包括如下步驟：
對地面進行整平處理以形成鋪裝面；
如圖1所示，將土工格室21於鋪裝面展開並拉直平順，土工格室21的展開方向與路基縱向中心線相垂直，土工格室21的微樁結構215貼設於鋪裝面上，並將土工格室21的邊緣固定於地面；以及
於土工格室21之上進行填料形成填料層，填料層部分填覆于格室214內。
較佳地，填料層的填料選擇素土。填料層部分填覆于格室214，利用素土將土工格室21內的網狀空間填滿，以保護土工格室21，且能夠提高土工格室21的結構強度。這樣通過微樁結構的設置，增加了土工格室與填料層的土體的接觸面積，增加了摩阻力，增大了對土體的約束力，從而減少了路基的變形和沉降。另外微樁結構還增加了焊接面積，增大了焊接節點的剝離強度，使土工格室的結構更穩定。土工格式的格室側壁頂端和底端的鋸齒結構，在減少材料的消耗的同時，增加與土體的摩擦力，進一步提高承載力。同時格室側壁的鋸齒結構兼具有排水、允許根系橫向發展的作用，能加速軟土排水固結，進一步減少路基不均勻沉降。本發明使用的土工格室比傳統的土工格室具有比重輕，耐酸鹼腐蝕，抗拉強度高等優點。
本發明的施工方法在對地面進行整平處理前，先進行施工放樣，放出土工格室鋪設邊界範圍，為土工格室的施工做準備。在對地面進行整平處理後還包括：對鋪裝面進行衝擊碾壓以壓實鋪裝面。而後對土工格室進行試驗檢測，確保產品各項參數滿足施工需要。鋪設土工格室，檢查基底層面是否平整，不得有片石等堅硬凸出物，距離土工格室上下10cm範圍內的填料，最大粒徑不得大於8cm，土工格室展開、拉直平順，格室展開方向應與路基縱向中心線垂直，緊貼基層鋪平，保證荷載施加後處於良好受力狀態，土工格室的邊緣用u型筋固定，利用u型筋將土工格室的邊緣插設固定於地面，u型筋採用φ10的鋼筋製成，間距為100cm。而後向土工格室之上填築，第一層填土攤鋪宜採用輕型推土機。一切車輛、施工機械只允許沿路堤的軸線方向行駛，填料不允許直接卸在土工格室上面，必須卸在已攤鋪完畢的土面上。土工格室布設好後及時填埋，嚴禁暴曬。
以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。