一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙制造技术

本实用新型专利技术涉及一种装配式抗震抗冻融变形自适应波纹板刚柔型挡土墙，包括底板和其上方的挡土板，横截面呈倒T形；底板横向包括多排单元板，自内向外依次为前端底板、中间连接底板和基础底板，通过端面的插槽和插条组装连接；挡土板包括多根立柱和立柱之间的拱形钢波纹挡土板，立柱纵向两侧面设置条形槽，拱形钢波纹挡土板端部插入立柱条形槽中；基础底板表面设置有纵向的插槽，立柱和拱形钢波纹挡土板底部插入基础底板的插槽中。本实用新型专利技术采用预制装配式施工方法，并可以适应巨大的水平地震力、冻胀力及竖向冻胀力引起的基础变形，具有循环变形适应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙
本技术涉及挡土墙
，具体涉及一种装配式抗震抗冻融变形自适应波纹板刚柔型挡土墙。
技术介绍
由于青藏高原具有高海拔、高寒、缺氧、冰冻季节长、抗震设防烈度高等特点，在这里施工挡墙时，存在高寒缺氧的作业环境，冻土区挡土墙承受的冻胀力远大于土压力，区域内地震设防烈度为Ⅷ~Ⅸ度区（目前规范只给出Ⅷ度区及以下设防标准）等世界难题。现阶段对于多年冻土区挡土墙研究试验工作较少，特别是挡土墙基础及墙背承受的冻胀力，实测值极少，理论研究也不足。青藏高原已建的挡土墙一般在1~2个冻融循环以后就发生了损坏，其主要原因是施工扰动后，在墙背土及基础土冰冻时，墙背及基础会受到几倍甚至几十倍于主动土压力的冻胀力，常规的挡墙不具备变形适应能力，一般会被挤压变形损坏。目前已有的抗震挡墙主要是基于墙背设置抗震柔性装置抵抗地震水平力的，但其受力特征导致其不能适应冻土地区，因此目前没有一种挡土墙结构能同时满足抗震、抗冻融、装配化施工的需求。目前川藏高速、青藏高速、川藏铁路均处于勘察设计阶段，特别是青藏高速，大部分路段处于多年冻土区，急缺合适的抗震、抗冻融效果好，机械化施工程度高的挡土墙装置，基于此需要研制一套能适应高原缺氧、高寒的作业环境，又能适应冻胀、融沉循环变形、抗震效果好的挡土墙。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种装配式抗震抗冻融变形自适应波纹板刚柔型挡土墙，可以适应巨大的水平冻胀力及竖向冻胀力引起的基础变形，具有循环变形适应能力。本技术所采用的技术方案为：>一种装配式抗震抗冻融变形自适应波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：所述挡土墙包括底板和其上方的挡土板，横截面呈倒T形；底板横向包括多排单元板，自内向外依次为前端底板、中间连接底板和基础底板，通过端面的插槽和插条组装连接；挡土板包括多根立柱和立柱之间的拱形钢波纹挡土板，立柱纵向两侧面设置条形槽，拱形钢波纹挡土板端部插入立柱条形槽中；基础底板表面设置有纵向的插槽，立柱和拱形钢波纹挡土板底部插入基础底板的插槽中。各排前端底板、中间连接底板和基础底板通过端面的插槽和插条组装连接，所述插条为一侧端面设置的竖向的T型型钢，所述插槽为对应端面设置的T形槽，T形槽由竖直对称的两条L型型钢组成。基础底板内侧底面设置有纵向的抗滑凸榫。立柱和拱形钢波纹挡土板顶部设置有纵向的顶梁，顶梁内的纵向钢筋与立柱内的竖向钢筋互相绑扎，筑模浇筑连接。挡土板内侧与底板顶面之间设置有拉力绳，两端分别固定在挡土板内侧设置的挡土墙转向传力定滑轮组件和底板顶面设置的底板拉力绳连接装置上。所述拉力绳包括钢绞线，钢绞线上设置有限位片，钢绞线外套镀锌钢管和PVC管。挡土墙转向传力定滑轮组件包括防水箱，防水箱内设置有1/4滑轮，拉力绳端部插入防水箱，钢绞线绕过1/4滑轮从挡土板背面穿出，通过墙变形卸力弹簧装置锚固。墙变形卸力弹簧装置包括钢垫板、两个限位垫片、高强度弹簧、螺母、螺丝和锚具，钢绞线依次穿过钢垫板、限位垫片、高强度弹簧、另一个限位垫片、螺母和螺丝，端头被锚具固定。底板拉力绳连接装置包括底板上凸起的斜面体，斜面体的斜面上设置有连接孔，连接孔内预埋U型螺栓，拉力绳端部插入连接孔，钢绞线端部固定到U型螺栓上。基础底板内侧底面的抗滑凸榫内预设有O型钢筋圈，立柱插入基础底板中，立柱内的竖向钢筋插入O型钢筋圈，基础底板表面设置有通向O型钢筋圈区域的注浆孔，通过注浆实现立柱和底板的固定。本技术具有以下优点：本技术采用预制厂标准化、系统化、模块化加工，现场装配化施工，相比现有技术具有以下优点。（1）水平限位伸缩缝装置，通过在垂直挡墙轴线方向的底板上安装水平限位伸缩缝装置，挡墙底板通过水平限位伸缩缝装置连接后，水平向的变形受到控制，竖向允许有一定变形，同时又可以将地板连接在一起，增加整体抗滑力。现有装配化挡土墙底板一般为一个整体，如墙体较高时，底板宽度能达到6m以上，装配化施工难度大，采用该连接装置后，挡土板宽度较小，一般采用1m，施工时将底板吊装插入上一块底板后即可完成装配，即可实现挡土墙基础装配化施工。（2）可竖向循环变形的挡土墙底板，解决了挡土墙基础冻胀变形问题；在多年冻土地区，暖季基础会发生融化，地基土整体下沉，寒季时会发生冻结，基础会整体膨胀，膨胀时，一般会产生极大的冻胀力，将挡墙基础顶裂。目前常规方案为加大挡墙基础埋深，一般将基础埋置于冻融循环区以下，这会导致墙体尺寸加大，增加造价，在季节性冻土区深埋挡墙基础可以解决冻融循环问题，但在多年冻土区，由于冰冻层极厚，深埋基础并不能解决冻胀对挡墙基础的影响，因此首次提出了可以适应冻胀变形的基础，通过挡板间的水平限位伸缩缝装置，可以允许挡墙地板上下伸缩变形而不破坏，进而解决了挡墙基础冻胀这一问题。（3）立柱与基础及立柱与顶梁连接装置，现有装配式挡土墙与基础连接基本采用插入嵌固或依靠大基础提供的摩擦力连接在一起，存在两个问题，第一需要基础及槽尺寸较大，以满足插入的挡土板抗弯、抗剪强度；第二在地震荷载或冻融循环作用下，容易松动变形。本技术采用的连接装置分为上下两部分，上部采用嵌固连接，下部基础槽内壁两侧预留有U型钢筋，挡墙立柱底端预留有竖向钢筋，立柱竖向钢筋插入基础槽内后，上部嵌固槽固定了立柱的位置，使得立柱底部预留的竖向钢筋插入到基础槽U型钢筋组成的O型环的钢筋缝隙中，再由预留的注浆孔注入高强度微膨胀灌浆料，实现固定连接。立柱与顶梁连接也采用U型钢筋连接。采用U型钢筋组成O型环形钢筋搭接后，实现了钢筋搭接，可不绑扎钢筋，形成三向受压混凝土，避免了立柱受拉，极大的提高了立柱抗弯、抗剪能力，降低了立柱的截面尺寸。同时实现了立柱与顶梁、立柱与基础的装配化施工。（4）首次采用钢波纹拱形板作为挡墙的挡土板，由于两根立柱间距较小，两根立柱间形成土拱效应，立柱间挡板受力较小，立柱间采用拱形钢波纹板也可以满足挡土需求。挡土板与立柱采用插入施工，即允许挡土板与立柱之间可以发生一定的位移，挡土板采用拱形钢波纹板，板在屈服破坏前，具有一定的变形能力，可以适应部分地震发生后的瞬时位移和冻胀变形，降低墙面受力。采用轻型钢波纹板，可以降低立柱的尺寸，施工时将刚波纹板插入立柱预留的缝隙中即可，实现了板与立柱的装配化施工。（5）拉力绳与传力系统，将挡墙底板与立柱采用拉绳连接，通过多根拉绳为挡墙提供抗倾覆力，该套拉绳通过U型螺栓与底板连接，可以适应0~90°方向的拉力；在拉力绳与立柱交会处设置一个1/4圆的定滑轮，将斜向拉力转变为水平拉力，由于挡墙受到的土压力为水平向的，采用此滑轮后，即可最大化的提高拉力绳的工作效率，同时降低拉力绳伸缩时对墙体产生的压力，最后将拉绳在变形卸力弹簧装置端部锚固，实现装配化施工。以上的滑轮、U型螺栓均为首次在挡土墙工程中采用。（6）变形卸力弹簧装置，首次在挡土墙工程中使用弹簧作为卸力装置。变形卸力弹簧装置由钢垫板、2个限位垫片、高强度弹簧、螺母、螺丝和锚具组成，螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：/n所述挡土墙包括底板和其上方的挡土板，横截面呈倒T形；/n底板横向包括多排单元板，自内向外依次为前端底板（1）、中间连接底板（2）和基础底板（3），通过端面的插槽和插条组装连接；/n挡土板包括多根立柱（5）和立柱（5）之间的拱形钢波纹挡土板（4），立柱（5）纵向两侧面设置条形槽，拱形钢波纹挡土板（4）端部插入立柱（5）条形槽中；/n基础底板（3）表面设置有纵向的插槽，立柱（5）和拱形钢波纹挡土板（4）底部插入基础底板（3）的插槽中。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：
所述挡土墙包括底板和其上方的挡土板，横截面呈倒T形；
底板横向包括多排单元板，自内向外依次为前端底板（1）、中间连接底板（2）和基础底板（3），通过端面的插槽和插条组装连接；
挡土板包括多根立柱（5）和立柱（5）之间的拱形钢波纹挡土板（4），立柱（5）纵向两侧面设置条形槽，拱形钢波纹挡土板（4）端部插入立柱（5）条形槽中；
基础底板（3）表面设置有纵向的插槽，立柱（5）和拱形钢波纹挡土板（4）底部插入基础底板（3）的插槽中。


2.根据权利要求1所述的一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：
各排前端底板（1）、中间连接底板（2）和基础底板（3）通过端面的插槽和插条组装连接，所述插条为一侧端面设置的竖向的T型型钢（29），所述插槽为对应端面设置的T形槽，T形槽由竖直对称的两条L型型钢（30）组成。


3.根据权利要求2所述的一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：
基础底板（3）内侧底面设置有纵向的抗滑凸榫。


4.根据权利要求3所述的一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：
立柱（5）和拱形钢波纹挡土板（4）顶部设置有纵向的顶梁（6），顶梁（6）内的纵向钢筋与立柱（5）内的竖向钢筋互相绑扎，筑模浇筑连接。


5.根据权利要求4所述的一种装配式抗震抗冻融变形波纹板刚柔型挡土墙，其特征在于：
挡土板内侧与底板顶面之间设置有拉力绳（8），两端分别固定在挡土板内侧设置的挡土墙转向传力定滑轮组件（7）和底板顶面设置的底板拉力绳连接装置（10）上。


6.根据权利要求5所述的一种装配式...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏卫卫，田敏哲，黄建忠，邹伟，尹利华，刘军勇，张发如，张超，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，中铁十一局集团第二工程有限公司，中交二公局第四工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61