CN118601033B - 一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，涉及岩土工程技术领域，包括墙块，墙块沿填土挡面阵列布设，阵列布设的墙块的外部覆盖有凹型框，凹型框两侧的下端连接有伸入填土下方基底的注浆锚杆，注浆锚杆下端连接有锚固座，相邻墙块之间、墙块与凹型框之间均设有垫板，所述墙块包括方形箱，方形箱的每个侧箱壁上均安装有加筋机构一和加筋机构二，加筋机构一用于填土和墙块之间的加固，加筋机构二用于墙块与填土背侧的构造墙之间的加固；本发明通过加筋机构一的设置，增强墙块、墙块以及凹型框之间的连固性，通过加筋机构二的设置，增强墙块与构造墙之间的连固强度，能够应对填土中的土体的高频次震动波动的情况。

Description

一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体为一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构。

背景技术

加筋土挡墙是一种先进的工程技术，其核心在于在土体中嵌入拉筋，利用拉筋与土体之间的摩擦作用，有效改善土体的变形条件，并显著提升土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。然而，尽管加筋土挡墙技术具有诸多优势，目前市面上的加筋挡土墙结构在实际应用中仍面临一些明显的弊端。

现有的加筋挡土墙结构在设计时往往缺乏对不同土壤结构的适应性考虑，如土壤受外界高频振动、水流渗入产生的土体形变等情况，尤其是，高频振动导致土挡墙受到瞬时的推力，使得土挡墙自身的紧固性出现松动情况，致使其整体稳定性下降，且一旦土壤产生形变作用于土挡墙后，土挡墙所受的作用力难以进行消除，导致土挡墙自身的内能不断提升，从而使得土挡墙的潜在的危险性逐渐提升。

因此，有必要提供一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，包括墙块，所述墙块沿填土挡面阵列布设，阵列布设的墙块的外部覆盖有凹型框，凹型框两侧的下端连接有伸入填土下方基底的注浆锚杆，注浆锚杆下端连接有锚固座，相邻墙块之间、墙块与凹型框之间均设有垫板，所述墙块包括方形箱，方形箱的每个侧箱壁上均安装有加筋机构一和加筋机构二，加筋机构一用于填土和墙块之间的加固，加筋机构二用于墙块与填土背侧的构造墙之间的加固。

优选的，所述加筋机构一包括轴承座、导筒一以及筋筒，所述轴承座安装在方形箱侧箱壁上，轴承座上安装有转轴，转轴的中部安装有齿轮一，所述导筒一安装在方形箱远离填土的箱壁上，且所述导筒一位于方形箱的内部，所述筋筒安装在方形箱靠近填土的箱壁上，且所述筋筒位于方形箱的外部，所述筋筒靠近方形箱的一端滑动连接有连接杆，所述连接杆靠近方形箱的一端伸出筋筒的筒腔，并连接有与齿轮一相啮合的齿板一，所述齿板一远离所述连接杆的一端安装有与导筒一筒腔配合的密封塞一，密封塞一与导筒一形成有密封腔一，所述连接杆远离方形箱的一端伸入筋筒的筒腔，并安装有与筋筒筒腔配合的塞套一，所述筋筒远离墙块的一端滑动连接有筋杆，所述筋杆一端伸入筋筒筒腔，并滑动连接有位于筋筒筒腔的滑杆，滑杆通过吸能弹簧与筋杆连接，所述滑杆远离所述筋杆的一端安装有与筋筒筒腔配合的塞套二，塞套二和塞套一之间形成有密封腔二，所述筋杆另一端伸出筋筒筒腔，并安装有位于分布在填土中的圆环，且所述转轴的两端分别设有张紧机构，所述张紧机构用于向外顶撑方形箱的侧箱壁。

优选的，所述圆环在筋杆的方向上间隔布设多组，相邻圆环之间形成有嵌土槽。

优选的，所述张紧机构包括齿轮二、导筒二，所述齿轮二套在转轴上，所述导筒二安装在方形箱侧箱壁上，导筒二上滑动连接有与齿轮二相啮合的齿板二，齿板二一端伸入导筒二的筒腔，并安装有与导筒二筒腔配合的密封塞二，所述密封塞二与导筒二筒腔形成有密封腔三。

优选的，所述方形箱远离填土的箱壁外设有闭合管一，闭合管一上连接有控制阀一，每个所述墙块中的密封腔一均与闭合管一管腔连接。

优选的，所述方形箱远离填土的箱壁外设有闭合管二，闭合管二上连接有控制阀二，每个所述墙块中的密封腔三均与闭合管二管腔连接。

优选的，当所述齿板一朝着远离填土的方向移动时，齿板一带动齿轮一和齿轮二同步转动，齿轮二带动齿板二向外顶撑方形箱的侧箱壁。

优选的，所述加筋机构二包括安装在方形箱侧箱壁上的螺纹孔座，螺纹孔座上螺纹连接有螺杆，螺杆靠近填土的一端连接有贯穿填土的筋索，筋索远离螺杆的一端连接有设置于构造墙中的锚固块。

优选的，所述方形箱的每个侧箱壁的内壁上还设有均匀分布的连接管，连接管管腔贯穿方形箱的侧箱壁，相邻所述方形箱上对齐的连接管中安装有连接柱。

优选的，所述墙块的墙角棱端设有导管，导管的一端与填土挡面接触，导管的另一端与墙块外墙面对齐。

与现有技术相比，本发明提供了一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，具备以下有益效果：

本发明中通过竖直锚杆和分布在竖直锚杆外侧的倾斜锚杆，以便提高对凹型框的牵拉稳固强度，通过加筋机构一的设置，形成多级稳固结构，能够应对填土中的土体的高频次震动波动的情况，能够高效的缓冲填土中的土体的能量，并对其进行吸收，提高墙块对填土的加固稳定性，其中，再通过张紧机构的设置，能够同步使得墙块有着向相邻墙块顶撑张扩的效果，提升墙块之间的装配一体结构的连固性，增强墙块与凹型框之间的连固性，同时，也使得墙块与墙块之间的墙缝的密封性同步提升，从而提升对填土挡面的阻挡效果，使得对填土的阻挡更加稳定、安全，通过加筋机构二的设置，增强墙块与构造墙之间的连固强度，通过导管的设置，能够对填土中的水分进行及时导流。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中多级装配式加筋土挡墙结构的侧面剖视图；

图3为本发明中墙块的结构示意图；

图4为本发明中方形箱的内部结构示意图；

图5为本发明中加筋机构一和加筋机构二的部分结构示意图；

图6为本发明的加筋机构一结构示意图；

图7为本发明的导管和垫板结构示意图；

图中：1、墙块；2、连接柱；3、垫板；4、导管；5、凹型框；6、注浆锚杆；7、锚固座；8、填土；9、构造墙；10、基底；11、方形箱；12、加筋机构一；13、加筋机构二；14、张紧机构；15、连接管；121、轴承座；122、转轴；123、齿轮一；124、齿板一；125、密封塞一；126、导筒一；127、连接杆；128、塞套一；129、筋筒；1210、滑杆；1211、塞套二；1212、筋杆；1213、吸能弹簧；1214、圆环；1215、闭合管一；1216、控制阀一；1261、密封腔一；1291、密封腔二；131、螺纹孔座；132、螺杆；133、筋索；134、锚固块；141、齿轮二；142、导筒二；143、齿板二；144、密封塞二；145、闭合管二；146、控制阀二；1421、密封腔三。

具体实施方式

参照图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，包括墙块1，所述墙块1沿填土8挡面阵列布设，阵列布设的墙块1的外部覆盖有凹型框5，凹型框5两侧的下端连接有伸入填土8下方基底10的注浆锚杆6，注浆锚杆6下端连接有锚固座7，相邻墙块1之间、墙块1与凹型框5之间均设有垫板3，所述墙块1包括方形箱11，方形箱11的每个侧箱壁上均安装有加筋机构一12和加筋机构二13，加筋机构一12用于填土8和墙块1之间的加固，加筋机构二13用于墙块1与填土8背侧的构造墙9之间的加固；其中，所述锚固座7为注浆凝固体结构，所述注浆锚杆6包括有竖直锚杆和分布在竖直锚杆外侧的倾斜锚杆，以便提高对凹型框5的牵拉稳固强度。

本实施例中，所述加筋机构一12包括轴承座121、导筒一126以及筋筒129，所述轴承座121安装在方形箱11侧箱壁上，轴承座121上安装有转轴122，转轴122的中部安装有齿轮一123，所述导筒一126安装在方形箱11远离填土8的箱壁上，且所述导筒一126位于方形箱11的内部，所述筋筒129安装在方形箱11靠近填土8的箱壁上，且所述筋筒129位于方形箱11的外部，所述筋筒129靠近方形箱11的一端滑动连接有连接杆127，所述连接杆127靠近方形箱11的一端伸出筋筒129的筒腔，并连接有与齿轮一123相啮合的齿板一124，所述齿板一124远离连接杆127的一端安装有与导筒一126筒腔配合的密封塞一125，密封塞一125与导筒一126形成有密封腔一1261，所述连接杆127远离方形箱11的一端伸入筋筒129的筒腔，并安装有与筋筒129筒腔配合的塞套一128，所述筋筒129远离墙块1的一端滑动连接有筋杆1212，所述筋杆1212一端伸入筋筒129筒腔，并滑动连接有位于筋筒129筒腔的滑杆1210，滑杆1210通过吸能弹簧1213与筋杆1212连接，所述滑杆1210远离所述筋杆1212的一端安装有与筋筒129筒腔配合的塞套二1211，塞套二1211和塞套一128之间形成有密封腔二1291，所述筋杆1212另一端伸出筋筒129筒腔，并安装有位于分布在填土8中的圆环1214，且所述转轴122的两端分别设有张紧机构14，所述张紧机构14用于向外顶撑方形箱11的侧箱壁；具体地，当填土8中的土体受到振动等情况时，向墙块1一侧挤压渗流时，土体能够先通过圆环1214的作用，向筋杆1212传递推动筋杆1212向墙体1方向移动的作用力，筋杆1212压缩吸能弹簧1213和密封腔二1291，当筋杆1212受到持续增大的作用力时，密封腔二1291中的压力会进一步向连接杆127传递，推动连接杆127向墙体1的方向移动，此时，齿板一124带动密封塞一125压缩增压密封腔一1261，因此，能够应对填土8中的土体的高频次震动波动的情况，能够高效的缓冲填土8中土体的能量，并对其进行吸收，提高墙块1对填土8的加固稳定性。

本实施例中，所述圆环1214在筋杆1212的方向上间隔布设多组，相邻圆环1214之间形成有嵌土槽，以便提高筋杆1212与填土8中土体之间的相互作用反馈的瞬时性。

本实施例中，所述张紧机构14包括齿轮二141、导筒二142，所述齿轮二141套在转轴122上，所述导筒二142安装在方形箱11侧箱壁上，导筒二142上滑动连接有与齿轮二141相啮合的齿板二143，齿板二143一端伸入导筒二142的筒腔，并安装有与导筒二142筒腔配合的密封塞二144，所述密封塞二144与导筒二142筒腔形成有密封腔三1421；也就是说，在齿板一124带动齿轮一123转动时，齿轮一123带动转轴122转动，转轴122同时带动齿轮二141转动，齿轮二141带动齿板二143移动，因此，能够使得填土8中的土体发生各种情况时，可及时且同步向张紧机构14传递，使得张紧机构14向外顶撑方形箱1的侧箱壁，使得墙块1有着向相邻墙块1顶撑张扩的效果，提升墙块1之间装配一体结构的连固性，增强墙块1之间、墙块1与凹型框5之间的连固性，同时，也使得墙块1之间的墙缝的密封性同步提升，从而提升对填土8挡面的阻挡效果，使得对填土8的阻挡更加稳定、安全。

本实施例中，参阅图3，所述方形箱11远离填土8的箱壁外设有闭合管一1215，闭合管一1215上连接有控制阀一1216，每个所述墙块1中的密封腔一1261均与闭合管一1215管腔连接；因此，通过控制阀一1216的设置，能够使得当密封腔一1261中的压力长期高于预设值的压力时，通过控制阀一1216对密封腔一1261进行减压处理，当密封腔一1261中的压力长期低于预设值的压力时，通过控制阀一1216对密封腔一1261进行补压处理，以便使得加筋机构一12能够在填土8中的土体中处于较佳的状态。

本实施例中，所述方形箱11远离填土8的箱壁外设有闭合管二145，闭合管二145上连接有控制阀二146，每个所述墙块1中的密封腔三1421均与闭合管二145管腔连接，因此，通过控制阀二146的设置，能够使得当密封腔三1421中的压力长期高于预设值的压力时，通过控制阀二146对密封腔三1421进行减压处理，当密封腔三1421中的压力长期低于预设值的压力时，通过控制阀二146对密封腔三1421进行补压处理，以便使得加筋机构二13能够使得墙块1之间处于较佳的连固状态，避免墙块1之间向外膨胀的作用力过大或过小，即避免其作用力过大时，存在胀裂凹型框5的情况，避免其作用力过小时，墙块1之间的连固性降低，导致填土8挡面上的墙块1对填土8的阻挡强度降低。

本实施例中，当所述齿板一124朝着远离填土8的方向移动时，齿板一124带动齿轮一123和齿轮二141同步转动，齿轮二141带动齿板二143向外顶撑方形箱11的侧箱壁；即在齿板一124朝着远离填土8的方向移动时，带动齿轮一123转动，齿轮一123带动转轴122转动，转轴122同时带动齿轮二141转动，齿轮二141带动齿板二143向方形箱11的侧箱壁方向移动，对密封腔三1421进行增压，从而对方形箱11的侧箱壁起到向外顶撑的效果，同步提升墙块1之间的连固性。

本实施例中，所述加筋机构二13包括安装在方形箱11侧箱壁上的螺纹孔座131，螺纹孔座131上螺纹连接有螺杆132，螺杆132靠近填土8的一端连接有贯穿填土8的筋索133，筋索133远离螺杆132的一端连接有设置于构造墙9中的锚固块134；其中，通过转动螺杆132能够对筋索133的张紧性进行调整，从而增强墙块1与构造墙9之间的连固强度。

本实施例中，所述方形箱11的每个侧箱壁的内壁上还设有均匀分布的连接管15，连接管15管腔贯穿方形箱11的侧箱壁，相邻所述方形箱11上对齐的连接管15中安装有连接柱2。

本实施例中，所述墙块1的墙角棱端设有导管4，导管4的一端与填土8挡面接触，导管4的另一端与墙块1外墙面对齐；以便对填土8中的水分进行导流排出。

在具体实施时，其包括以下步骤：

步骤一：在填土8挡面上分别标记并开设与加筋机构一12对应的钻孔一和加筋机构二13对应的钻孔二；

步骤二：在填土8挡面依次排列装配墙块1；

步骤三：在基底10中打孔、开设锚固槽，并通过安装注浆锚杆6，并向锚固槽中进行注浆形成锚固座7，将凹型框5覆盖在排列装配的墙块1的外侧，并将凹型框5的下端与注浆锚杆6的上端连接固定；

步骤四：通过墙块1上对应的控制阀一1216调控密封腔一1261，控制阀二146调控密封腔三1421，并实时收集每个控制阀一1216和控制阀二146上的压力数据；

步骤五：根据控制阀一1216和控制阀二146的监测值进行分析，当控制阀一1216的监测值长期高于或低于预设值时，通过控制阀一1216对密封腔一1261进行减压或补压处理，当控制阀二146的监测值长期高于或低于预设值的压力时，通过控制阀二146对密封腔三1421进行减压或补压处理。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，包括墙块（1），其特征在于，所述墙块（1）沿填土（8）挡面阵列布设，阵列布设的墙块（1）的外部覆盖有凹型框（5），凹型框（5）两侧的下端连接有伸入填土（8）下方基底（10）的注浆锚杆（6），注浆锚杆（6）下端连接有锚固座（7），相邻墙块（1）之间、墙块（1）与凹型框（5）之间均设有垫板（3），所述墙块（1）包括方形箱（11），方形箱（11）的每个侧箱壁上均安装有加筋机构一（12）和加筋机构二（13），加筋机构一（12）用于填土（8）和墙块（1）之间的加固，加筋机构二（13）用于墙块（1）与填土（8）背侧的构造墙（9）之间的加固；

所述加筋机构一（12）包括轴承座（121）、导筒一（126）以及筋筒（129），所述轴承座（121）安装在方形箱（11）侧箱壁上，轴承座（121）上安装有转轴（122），转轴（122）的中部安装有齿轮一（123），所述导筒一（126）安装在方形箱（11）远离填土（8）的箱壁上，且所述导筒一（126）位于方形箱（11）的内部，所述筋筒（129）安装在方形箱（11）靠近填土（8）的箱壁上，且所述筋筒（129）位于方形箱（11）的外部，所述筋筒（129）靠近方形箱（11）的一端滑动连接有连接杆（127），所述连接杆（127）靠近方形箱（11）的一端伸出筋筒（129）的筒腔，并连接有与齿轮一（123）相啮合的齿板一（124），所述齿板一（124）远离所述连接杆（127）的一端安装有与导筒一（126）筒腔配合的密封塞一（125），密封塞一（125）与导筒一（126）形成有密封腔一（1261），所述连接杆（127）远离方形箱（11）的一端伸入筋筒（129）的筒腔，并安装有与筋筒（129）筒腔配合的塞套一（128），所述筋筒（129）远离墙块（1）的一端滑动连接有筋杆（1212），所述筋杆（1212）一端伸入筋筒（129）筒腔，并滑动连接有位于筋筒（129）筒腔的滑杆（1210），滑杆（1210）通过吸能弹簧（1213）与筋杆（1212）连接，所述滑杆（1210）远离所述筋杆（1212）的一端安装有与筋筒（129）筒腔配合的塞套二（1211），塞套二（1211）和塞套一（128）之间形成有密封腔二（1291），所述筋杆（1212）另一端伸出筋筒（129）筒腔，并安装有位于分布在填土（8）中的圆环（1214），且所述转轴（122）的两端分别设有张紧机构（14），所述张紧机构（14）用于向外顶撑方形箱（11）的侧箱壁。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述圆环（1214）在筋杆（1212）的方向上间隔布设多组，相邻圆环（1214）之间形成有嵌土槽。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述张紧机构（14）包括齿轮二（141）、导筒二（142），所述齿轮二（141）套在转轴（122）上，所述导筒二（142）安装在方形箱（11）侧箱壁上，导筒二（142）上滑动连接有与齿轮二（141）相啮合的齿板二（143），齿板二（143）一端伸入导筒二（142）的筒腔，并安装有与导筒二（142）筒腔配合的密封塞二（144），所述密封塞二（144）与导筒二（142）筒腔形成有密封腔三（1421）。

4.根据权利要求3所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述方形箱（11）远离填土（8）的箱壁外设有闭合管一（1215），闭合管一（1215）上连接有控制阀一（1216），每个所述墙块（1）中的密封腔一（1261）均与闭合管一（1215）管腔连接。

5.根据权利要求3所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述方形箱（11）远离填土（8）的箱壁外设有闭合管二（145），闭合管二（145）上连接有控制阀二（146），每个所述墙块（1）中的密封腔三（1421）均与闭合管二（145）管腔连接。

6.根据权利要求3所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，当所述齿板一（124）朝着远离填土（8）的方向移动时，齿板一（124）带动齿轮一（123）和齿轮二（141）同步转动，齿轮二（141）带动齿板二（143）向外顶撑方形箱（11）的侧箱壁。

7.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述加筋机构二（13）包括安装在方形箱（11）侧箱壁上的螺纹孔座（131），螺纹孔座（131）上螺纹连接有螺杆（132），螺杆（132）靠近填土（8）的一端连接有贯穿填土（8）的筋索（133），筋索（133）远离螺杆（132）的一端连接有设置于构造墙（9）中的锚固块（134）。

8.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述方形箱（11）的每个侧箱壁的内壁上还设有均匀分布的连接管（15），连接管（15）管腔贯穿方形箱（11）的侧箱壁，相邻所述方形箱（11）上对齐的连接管（15）中安装有连接柱（2）。

9.根据权利要求1所述的一种高稳定性的多级装配式加筋土挡墙结构，其特征在于，所述墙块（1）的墙角棱端设有导管（4），导管（4）的一端与填土（8）挡面接触，导管（4）的另一端与墙块（1）外墙面对齐。