一種河道加筋土擋牆結構及其施工方法

2023-06-07 01:24:51

一種河道加筋土擋牆結構及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種河道加筋土擋牆結構，屬於交通水運工程領域，其包括牆體和土工格柵，土工格柵在牆體中分層水平鋪設，每層土工格柵之間通過豎向複合鉚釘連接在一起，牆體直接與土工格柵通過鋼筋直接連接；在土工格柵上填築填土；所述的複合鉚釘包括豎嚮導杆、側壁連杆、頂面連杆和導向圈本發明還公開了該結構的施工方法。本發明的河道加筋土擋牆結構採用複合鉚釘結構進行上下兩層土工格柵的連接，形成一種立體加筋結構，大大的提高了加筋材料與填土之間的摩擦力和咬合力，增大了土體的強度和抵抗側向變形的能力，從而降低了土體作用在擋土牆上的壓力，使得牆體的穩定性得到提高；本發明的施工方法簡單，可操作性強，經濟效益顯著。
【專利說明】一種河道加筋土擋牆結構及其施工方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於交通水運工程領域，具體涉及的是一種河道加筋土擋牆結構及其施工方法。

【背景技術】
[0002]擋牆作為常用的擋土建築物在港口、路橋及水利等工程中的建設中應用極為廣泛，它的作用就是用來抵擋牆後的填土並承受來自填土側向的壓力；為了防止擋牆坍塌，傳統的擋牆是採用漿砌塊石或混凝修建而成的重力式擋牆，但是其施工工程量大，土體的壓力主要由擋牆承擔這樣就對擋牆提出了比較高的要求。擋牆的強度不足或者荷載的突然增大造成的坍塌事故常有發生，因此為了提高擋牆的安全性和使用壽命，有必要開發一種減小河道擋牆土壓力的結構及施工方法。
[0003]加筋土是由土和筋體組成的複合土體，在填土工程過程中鋪設加筋帶或土工格柵或土工織物等加筋材料，以增強土體的抗拉、抗剪強度和整體穩定性。加筋土擋牆是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩定土體的目的。加筋土擋牆施工簡便、快速，並且節省勞力和縮短工期，一般應用於地形較為平坦且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由於不利於布置拉筋，一般不宜使用。目前工程中常用的加筋技術屬於平面加筋，其加筋效果和優勢不能得到充分的發揮。
[0004]現有技術中採用水平層層加筋的土工格柵加筋擋土牆技術，在設計和施工過程中未考慮不同加筋材料之間的相互作用，屬於平面加筋，未能充分發揮加筋土體的強度特性。也有方法採用立體加筋土工格柵進行擋土牆填土的加筋處理，與單一的水平加筋而言，增大了土工格柵與土體之間的摩擦力，填土的強度得到提高，但同樣也沒有考慮不同加筋材料之間的相互作用問題，加筋材料的優勢未能得到充分發揮。
[0005]綜上所述，目前採用的加筋擋土牆技術，在設計和施工過程中未能充分考慮加筋材料本身的優勢，只是進行了水平加筋的考慮，加筋材料與土體之間的摩擦力未能得到充分發揮。


【發明內容】

[0006]發明目的:本發明的目的在於提供一種河道加筋土擋牆結構，使其能夠減小河道擋土牆土壓力，結構穩定性好、強度高且易於施工；本發明的另一目的是提供該結構的施工方法。
[0007]發明目的:為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案:
一種河道加筋土擋牆結構，包括牆體和土工格柵，土工格柵在牆體中分層水平鋪設，每層土工格柵之間通過豎向複合鉚釘連接在一起，牆體直接與土工格柵通過鋼筋直接連接；在土工格柵上填築填土；所述的複合鉚釘包括豎嚮導杆、側壁連杆、頂面連杆和導向圈，在豎嚮導杆的下部設有導向圈，頂面連杆一端與導向圈連接，另一端與側壁連杆的一端連接，側壁連的另一端與豎嚮導杆的底端連接，配合後，側壁連杆和頂面連杆形成用於自動反向的傘狀結構，該傘狀結構張開後形成的外切圓直徑大於土工格柵網格孔尺寸寬度。撐開後在使用時，側壁連杆貼緊上一層的土工格柵。
[0008]所述的複合鉚釘在每一層土層中呈三角形或正方形布置，每層中相鄰的複合鉚釘間距為l~3m。
[0009]上下兩層的複合鉚釘位置錯開布置，上一層複合鉚釘的位置正好位於下一層三角形或正方形的中心。
[0010]所述的土工格柵網格為正方形，其邊長為5~10cm，每層土工格柵的豎向間隔為0.5?1.0m0
[0011]所述的複合鉚釘為非金屬材料。
[0012]所述的非金屬材料由高分子聚合物經熱塑或模壓而成，該高分子聚合物為聚丙烯和/或聚氯乙烯。
[0013]河道加筋土擋牆結構的施工方法，包括以下步驟:
O勘察、加固
進行場地勘察，根據地質條件和擋土牆高度進行地基加固處理；
2)牆體施工
根據擋土牆的牆體的高度和後方填土的物理力學性質，基於等效圍壓加筋理論進行牆體配筋和施工；
3)回填土施工
進行牆後填土回填施工，在攤鋪填築及夯實時，不得使用大型機械，以免損傷拉筋，影響牆體的穩定性，回填土的最大粒徑不大於10cm，攤鋪機械牆體的距離大於2m，壓實度大於 90% ；
4)鋪設土工格柵
在填土中每間隔0.5-1.0m鋪設一層土工格柵，每層填土填築高度以夯實後基本上與牆體預埋連接鋼筋齊平為準；將土工格柵和牆體預埋鋼筋連接；
5)插入複合鉚釘
在步驟4 )中，兩層土工格柵鋪設完成後，將複合鉚釘插入導管內，通過導管插入填土層中，提升導管和複合鉚釘的豎嚮導杆，複合鉚釘的底部自動張開與土體中的土工格柵連接在一起，再將複合鉚釘的豎嚮導杆與填土表面的土工格柵綁定，複合鉚釘採用三角形或正方形布置方案，每層中相鄰的複合鉚釘間距為l~3m ；
6)重複步驟3)~5)的工序，直到牆體的頂部達到設定的高度。
[0014]有益效果:與現有技術相比，本發明的河道加筋土擋牆結構採用複合鉚釘結構進行上下兩層土工格柵的連接，形成一種立體加筋結構，大大的提高了加筋材料與填土之間的摩擦力和咬合力，增大了土體的強度和抵抗側向變形的能力，從而降低了土體作用在擋土牆上的壓力，使得牆體的穩定性得到提高；本發明的施工方法採用複合鉚釘結構和導管進行施工，操作簡單，施工速度快，價格便宜，對環境噪音和汙染小；同時可操作性強，經濟效益顯著，牆體的穩定性能夠得到明顯提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是河道加筋土擋牆結構的示意圖；
圖2是上遊壓重插入填土中示意圖；
圖3是上遊壓重拔出填土中示意圖；
圖4是導向圈的局部放大示意圖；
圖5是圖1中剖面A位置B放大示意圖。

【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步的說明。
[0017]如圖1所示，河道加筋土擋牆結構包括牆體I和土工格柵3，土工格柵3在牆體I中分層水平鋪設，每層土工格柵3之間通過豎向複合鉚釘5連接在一起，牆體I直接與土工格柵3通過鋼筋2直接連接；在土工格柵3上填築填土 4。
[0018]如圖2~5所示，複合鉚釘5包括豎嚮導杆51、側壁連杆52、頂面連杆53和導向圈54，在豎嚮導杆51的下部設有導向圈54，頂面連杆53 —端與導向圈54連接，另一端與側壁連杆52的一端連接，側壁連杆52的另一端與豎嚮導杆51的底端連接，配合後，側壁連杆52和頂面連杆53形成用於自動反向的傘狀結構，該傘狀結構張開後形成的外切圓直徑大於土工格柵3網格孔尺寸寬度。撐開後在使用時，側壁連杆52貼緊上一層的土工格柵3。
[0019]其中，複合鉚釘5在每一層土層中呈三角形或正方形布置，每層中相鄰的複合鉚釘5間距為l~3m，上下兩層的位置錯開布置，上一層的複合鉚釘5的位置正好位於下一層三角形或正方形的中心；土工格柵3網格為正方形，其邊長為5~10cm，土工格柵豎向間隔為0.5-1.0m ;複合鉚釘5為非金屬材料，由聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成。
[0020]一種河道加筋土擋牆結構的施工方法，包括以下步驟:
O勘察、加固
進行場地勘察，根據地質條件和擋土牆高度進行地基加固處理；
2)牆體施工
根據擋土牆的牆體I的高度和後方填土 4的物理力學性質，基於等效圍壓加筋理論進行牆體I配筋和施工；
3)回填土施工
進行牆後填土 4回填施工，在攤鋪填築及夯實時，不得使用大型機械，以免損傷拉筋，影響牆體的穩定性，回填土的最大粒徑不大於10cm，攤鋪機械牆體的距離大於2m，壓實度大於90% ；
4)鋪設土工格柵
在填土 4中每間隔0.5-1.0m鋪設一層土工格柵3，每層填土 4填築高度以夯實後基本上與牆體I預埋連接鋼筋2齊平為準；將土工格柵3和牆體I預埋鋼筋2連接；
5)插入複合鉚釘
在步驟4)中，兩層土工格柵3鋪設完成後，將複合鉚釘5插入導管6內，通過導管6插入填土 4層中，提升導管6和複合鉚釘5的豎嚮導杆51，複合鉚釘5的底部自動張開與土體中的土工格柵3連接在一起，再將複合鉚釘5的豎嚮導杆51與填土表面的土工格柵3綁定，複合鉚釘5採用三角形或正方形布置方案，每層中相鄰的複合鉚釘5間距為l~3m ;6)重複步驟3) ~5)的工序，直到牆體I的頂部達到設定的高度。
【權利要求】
1.一種河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:包括牆體(I)和土工格柵(3)，土工格柵(3)在牆體(I)中分層水平鋪設，每層土工格柵(3)之間通過豎向複合鉚釘(5)連接在一起，牆體(I)直接與土工格柵(3)通過鋼筋(2)直接連接；在土工格柵(3)上填築填土(4);所述的複合鉚釘(5)包括豎嚮導杆(51)、側壁連杆(52)、頂面連杆(53)和導向圈(54)，在豎嚮導杆(51)的下部設有導向圈(54)，頂面連杆(53 ) 一端與導向圈(54)連接，另一端與側壁連杆(52)的一端連接，側壁連杆(52)的另一端與豎嚮導杆(51)的底端連接，配合後，側壁連杆(52)和頂面連杆(53)形成用於自動反向的傘狀結構，該傘狀結構張開後形成的外切圓直徑大於土工格柵(3)網格孔尺寸寬度。
2.根據權利要求1所述的河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:所述的複合鉚釘(5)在每一層土層中呈三角形或正方形布置，每層中相鄰的複合鉚釘(5)間距為l~3m。
3.根據權利要求2所述的河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:上下兩層的複合鉚釘(5)位置錯開布置，上一層複合鉚釘(5)的位置正好位於下一層三角形或正方形的中心。
4.根據權利要求1所述的河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:所述的土工格柵(3)網格為正方形，邊長為5~10cm，每層土工格柵(3)的豎向間隔為0.5-1.0m。
5.根據權利要求1所述的河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:所示的複合鉚釘(5)為非金屬材料。
6.根據權利要求5所述的河道加筋土擋牆結構，其特徵在於:所述的非金屬材料由高分子聚合物經熱塑或模壓而成，該高分子聚合物為聚丙烯和/或聚氯乙烯。
7.權利要求1~6中任意一項所述的一種河道加筋土擋牆結構的施工方法，其特徵在於，包括以下步驟: O勘察、加固 進行場地勘察，根據地質條件和擋土牆高度進行地基加固處理； 2)牆體施工 根據擋土牆的牆體(I)的高度和後方填土(4)的物理力學性質，基於等效圍壓加筋理論進行牆體(I)配筋和施工； 3)回填土施工 進行牆後填土(4)回填施工，在攤鋪填築及夯實時，不得使用大型機械，以免損傷拉筋，影響牆體的穩定性，回填土的最大粒徑不大於10cm，攤鋪機械牆體的距離大於2m，壓實度大於90% ； 4)鋪設土工格柵 在填土(4)中每間隔0.5~1.0m鋪設一層土工格柵(3)，每層填土(4)填築高度以夯實後基本上與牆體(I)預埋連接鋼筋(2 )齊平為準；將土工格柵(3 )和牆體(I)預埋鋼筋(2 )連接； 5)插入複合鉚釘 在步驟4 )中，兩層土工格柵(3 )鋪設完成後，將複合鉚釘(5 )插入導管(6 )內，通過導管(6)插入填土(4)層中，提升導管(6)和複合鉚釘(5)的豎嚮導杆(51)，複合鉚釘(5)的底部自動張開與土體中的土工格柵(3)連接在一起，再將複合鉚釘(5)的豎嚮導杆(51)與填土表面的土工格柵(3)綁定，複合鉚釘(5)採用三角形或正方形布置方案，每層中相鄰的複合鉚釘(5)間距為l~3m ；6)重複步驟3)~5)的工序，直到牆體(I)的頂部達到設定的高度。
【文檔編號】E02B3/12GK104452667SQ201410689215
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】楊貴, 韓餘輝, 蔣裕豐, 陳鶴棟, 魏代偉 申請人:禹順生態建設有限公司, 南京河海科技有限公司