一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的製作方法

2023-11-11 09:14:12

一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，包括設置於軟基結構上的底板、與底板垂直設置的若干個縱截面呈梯形的支墩、設置於支墩頂部的頂蓋板和兩個阻擋牆面，每個阻擋牆面均包括每個支墩的一個邊坡和固定設置於相鄰兩個邊坡之間的若干塊拱板瓦片。採用上述結構後，底板能均勻傳遞豎向和水平壓力，減少地基變形和不均勻沉降量；同時，支墩能支承拱板瓦片兩側傳遞給的水平壓力；拱板瓦片能承受水平土壓力或水壓力，並且將其主要轉化成拱板軸壓力，再傳遞給位於兩側的支墩，同時提高擋土牆的穩定性，減輕擋土牆自重，節省投資。另外，還具有優美的連拱曲線、靈動變化，景觀性好。
【專利說明】
一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種擋土牆結構，屬於水利工程與土木工程領域，特別是一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆。

【背景技術】
[0002]我國濱海地區、內陸平原地區大多為衝積平原，廣泛分布著軟弱淤泥粘土層。這種土層呈飽和狀態，流塑為主，層厚較大，透水性差，承載力低，壓縮性大，靈敏度高，屬於可觸變性土層，沉降量和不均勻沉降量大。在這些軟土地基上修建水閘、道路、橋梁、工業與民用建築等工程及其翼牆、擋土牆等附屬連接結構，就會出現地基的承載力和穩定性難以滿足要求，無論是在設計上還是在施工上都是難題。
[0003]擋土牆從古代開始應用到現在早已廣泛應用於水利工程與土木工程領域，主要應用於水利、水電、公路、鐵路、橋梁、房屋、礦山、碼頭、船塢等工程建設中。
[0004]擋土牆的傳統結構形式有重力式、懸臂式、扶壁式、空箱式，衍生的結構形式有半重力式、衡重式、空心重力式、框格式等。重力式、半重力式、衡重式和空心重力式結構只能適用于堅固的巖石地基和地基承載力較高的砂礫石地基或土基，且牆體混凝土或砌體工程量大。而懸臂式、扶壁式、空箱式、框格式牆體的混凝土體積雖小,但由於結構構件要同時承受較大的彎矩、剪力、軸力，牆體需增配鋼筋量較大，施工工期長，工程地質、所處環境對施工質量影響大。
[0005]在上個世紀後期還派生出來的擋土牆型式有錨杆式、錨定板式、加筋式等，對於承載力較低的軟弱淤泥粘土層，這些傳統結構形式及其衍生結構形式的擋土牆雖然可以採用，但是需要進行較大成本的地基處理才可以滿足承載力和穩定性、基礎變形的要求，這就使得工程量往往較大，工程投資、經濟評價結果難以接受。
[0006]人文景觀工程隨我國新世紀旅遊觀光產業的興起而不斷發展，這些工程也離不開各種形式的擋土牆的點綴，作為建築物附屬結構的擋土牆大都由直線構成，結構單調沉悶、靜態變化少。如果採用曲線形式的結構，就會富於動感、活力與變化，也能夠成為當地經久耐看的人文景觀中的一部分。
[0007]因此，尋求一種既適應承載力低、基礎變形小、施工簡單、便於砌築、造價較低的軟基擋土牆，同時，能夠曲線變化、動感豐富、景觀性好、一側或兩側均能攔擋土壓力或水壓力的擋土牆，是十分必要的。


【發明內容】

[0008]本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，該基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆能夠解決傳統軟基擋土牆基底應力大，地基沉降量和不均勻沉降量大，需要進行較大規模地基處理的問題；同時還能夠解決傳統軟基擋土牆需要承受較大的彎矩、剪力，軸向壓力太大，從而需增配較多受力鋼筋的問題。另外，還解決了傳統擋土牆施工複雜、進施工度緩慢的問題，以及單調沉悶、不具觀賞性的景觀性問題。
[0009]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，包括設置於軟基結構上的底板、與底板垂直設置的若干個縱截面呈梯形的支墩、設置於支墩頂部的頂蓋板和兩個均設置於底板和頂蓋板之間的阻擋牆面，每個阻擋牆面均包括每個支墩的一個邊坡和固定設置於相鄰兩個邊坡之間的若干塊拱板瓦片，相鄰兩塊拱板瓦片之間均設置有一條拱板瓦片縫，每條拱板瓦片縫內均預留有若干個排水孔；所述底板採用現澆鋼筋混凝土結構。
[0010]所述拱板瓦片的厚度從上至下逐漸增加。
[0011]所述拱板瓦片採用預製混凝土瓦片。
[0012]所述拱板瓦片採用配置有防裂溫度構造鋼筋的預製混凝土瓦片。
[0013]所述支墩採用現澆混凝土或預製混凝土或砌體砌築。
[0014]相鄰兩個所述支墩的間距相等。
[0015]所述頂蓋板上設置有欄杆。
[0016]所述頂蓋板包括若干個兩側均能與拱板瓦片的拱邊相配合的弧形板。
[0017]所述拱板瓦片與支墩之間採用簡支支承相連接。
[0018]本發明採用上述結構後，上述設置在軟基結構上的底板，能起到均勻傳遞豎向和水平壓力的作用，減少地基變形和不均勻沉降量；上述支墩的設置，能用以支承拱板瓦片兩側傳遞給支墩的水平壓力；拱板瓦片的設置能承受水平土壓力或水壓力，並且將其主要轉化成拱板軸壓力，再傳遞給位於兩側的支墩，同時提高擋土牆的穩定性，減輕擋土牆自重，節省投資。
另外，上述拱板瓦片的厚度自上而下逐漸增加，能適應水平土壓力和水壓力的變化；上述頂蓋板的設置，能形成交通通道，欄杆的設置，能保證交通安全。進一步，上述排水孔設置在拱板瓦片縫之間，能在平衡拱板瓦片內外水壓力的同時，方便施工，加快進度，縮短工期。
[0019]本發明不僅適用於承載力較低軟弱土基，也適用於承載力較低的軟巖地基，承載力較大的硬巖地基也可推廣採用，同時，本發明的擋土牆由於具有優美的連拱曲線、靈動變化，將對工業與民用建築工程、水利水電工程、道橋工程具有很好的點綴與襯託景觀作用，具有十分廣闊的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1顯示了本發明一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的三維結構示意圖；
圖2顯示了支墩的結構示意圖；
圖3顯示了本發明一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的縱剖面結構示意圖； 圖4顯示了本發明一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的俯視圖；
圖5顯示了本發明一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的主視圖；
圖6顯示了本發明一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆的三維剖面結構示意圖。
[0021]其中有:1.底板；2.支墩；3.拱板瓦片；4.頂蓋板；5.欄杆；6.排水孔；7.拱板瓦片縫；8.阻擋牆面；9.邊坡；10.瓦片槽。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體較佳實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0023]如圖1、圖4、圖5和圖6所示，一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，包括底板1、若干個支墩2、設置於支墩2頂部的頂蓋板4和兩個阻擋牆面8。
[0024]上述底板I設置於軟基結構上，並採用現澆鋼筋混凝土結構。底板I能起到均勻傳遞豎向和水平壓力的作用，減少地基變形和不均勻沉降量。解決了傳統擋土牆位於軟弱地基上承載力低，壓縮性大，靈敏度高，可觸變性大，沉降量和不均勻沉降量高的問題。不需處理地基或對地基稍加處理即能滿足承載力要求，從而使得工程投資節省較多。
[0025]上述支墩2與底板I垂直設置，如圖2所示，每個支墩2的縱截面均呈梯形，每個支墩2的兩個邊坡(也即兩個梯形腰)的坡長可以相等，也可以不相等，具體根據受力情況進行設置。支墩2可以採用現澆混凝土，也可以是預製混凝土或砌體砌築。相鄰兩個支墩2的間距優選相等，這樣，可以方便後續使用相同規格的拱板瓦片3。
[0026]每個阻擋牆面8均設置於底板I和頂蓋板4之間，每個阻擋牆面8均能擋土、擋水或臨空。當擋土時,則稱為擋土面；當擋水時,稱為迎水面；當臨空時,則稱為臨空面。每個阻擋牆面8均包括每個支墩2的一個邊坡9和固定設置於相鄰兩個邊坡9之間的若干塊拱板瓦片3。如圖1和圖5所示，相鄰兩塊拱板瓦片3之間均設置有一條拱板瓦片縫7，每條拱板瓦片縫7內均預留有若干個排水孔6，圖6中排水孔6未標出。
[0027]如圖2所示，每個支墩2沿每個邊坡9方向均設置有瓦片槽10，拱板瓦片3通過簡支支承安裝在對應的瓦片槽10內，從而方便拱板瓦片3的裝配施工，並能將拱板瓦片3端部的軸向壓力傳遞給其兩側的支墩2。
[0028]上述支墩2的設置，能用以支承拱板瓦片3兩側傳遞給支墩2的水平壓力；拱板瓦片3的設置能承受水平土壓力或水壓力，並且將其主要轉化成拱板軸壓力，再傳遞給位於兩側的支墩2,同時提高擋土牆的穩定性,減輕擋土牆自重,節省投資。而拱板瓦片3內的力彎矩可以忽略不計，使得阻擋牆面8內不配鋼筋或少配鋼筋，從而減少工程投資。
[0029]另外，兩個阻擋牆面8的設置，增加了擋土牆的穩定性，減輕了擋土牆重量，節省了工程投資。
[0030]相鄰兩個支墩2以及對應的兩側的拱板瓦片3將形成一個閉合且穩固的圍擋，圍擋內部形成一個如圖6所示的空腔，該空腔內可以填土，也可以不填土，均能符合擋土牆穩固的要求。
[0031]上述拱板瓦片3由於其結構呈弧形，頂蓋板4也主要由若干個兩側均能與拱板瓦片3的拱邊相配合的弧形板組成。這樣，能使本發明的擋土牆具有優美的連拱曲線美觀，靈動變化，富於動感，景觀性好，將對工業與民用建築工程、水利水電工程、道橋工程具有很好的點綴與襯託景觀作用，具有十分廣闊的應用前景。
[0032]上述排水孔6設置在拱板瓦片縫7之間，能在平衡拱板瓦片3內外水壓力的同時，方便施工，加快進度，縮短工期。
[0033]作為進一步改進，如圖3所示，拱板瓦片3的厚度從上至下逐漸增加，能適應水平土壓力和水壓力的變化。
[0034]作為進一步改進，拱板瓦片3採用預製混凝土瓦片，優選為採用配置有防裂溫度構造鋼筋的預製混凝土瓦片。解決了現澆混凝土擋土牆或砌築擋土牆的施工工序複雜、施工進度緩慢的問題。
[0035]作為進一步改進，頂蓋板4沿其中一側或兩側的阻擋牆面8上，設置欄杆5。當設置一側時，欄杆5設置在臨空面或迎水面一側上。頂蓋板4的設置，能形成交通通道，欄杆5的設置，能保證交通安全。
[0036]以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬於本發明的保護範圍。
[0037]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0038]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:包括設置於軟基結構上的底板、與底板垂直設置的若干個縱截面呈梯形的支墩、設置於支墩頂部的頂蓋板和兩個均設置於底板和頂蓋板之間的阻擋牆面，每個阻擋牆面均包括每個支墩的一個邊坡和固定設置於相鄰兩個邊坡之間的若干塊拱板瓦片，相鄰兩塊拱板瓦片之間均設置有一條拱板瓦片縫，每條拱板瓦片縫內均預留有若干個排水孔；所述底板採用現澆鋼筋混凝土結構。
2.根據權利要求1所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述拱板瓦片的厚度從上至下逐漸增加。
3.根據權利要求2所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述拱板瓦片採用預製混凝土瓦片。
4.根據權利要求3所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述拱板瓦片採用配置有防裂溫度構造鋼筋的預製混凝土瓦片。
5.根據權利要求1所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述支墩採用現燒混凝土或預製混凝土或砌體砌築。
6.根據權利要求1或5所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:相鄰兩個所述支墩的間距相等。
7.根據權利要求1所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述頂蓋板上設置有欄杆。
8.根據權利要求1或7所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述頂蓋板包括若干個兩側均能與拱板瓦片的拱邊相配合的弧形板。
9.根據權利要求1所述的基於軟基結構的雙向連拱式景觀擋土牆，其特徵在於:所述拱板瓦片與支墩之間採用簡支支承相連接。
【文檔編號】E02D29/02GK104452806SQ201410812199
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】劉依松, 任旭華, 張繼勳 申請人:河海大學