一种挡土块及采用该挡土块垒放挡土墙的方法

摘要

本发明公开了一种挡土块及采用该挡土块垒放挡土墙的方法，挡土块包括前面板、底板和肋板，前面板和底板相互垂直设置形成一L形结构，肋板设置在前面板和底板之间并且向挡土块后方延伸与前面板和底板形成开敞式空腔，肋板顶部沿挡土块前后方向间隔排列设置至少一凸棱，肋板的纵向面上还设置有通孔作为加筋体固定孔，底板设置有与凸棱相对应的凹槽。本发明挡土块通过开敞式空腔，大大减轻了挡土块的重量，便于施工过程中的运输，在进行挡土墙垒置时在空腔中倒入填充物还可以同时保证挡土块的重量和强度。同时，上下层挡土块采用凸棱和凹槽相配合的接合方式可以垒置出直立墙体和不同倾斜度的倾斜墙体。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程垒置挡土墙用的挡土块及采用该挡土块垒放挡土墙的方法。

背景技术

挡土墙是一种常见的工程支挡技术。传统的重力式挡土墙依靠结构自身重量抵抗土压力，以满足土体及挡土墙本身的滑移、倾覆和整体稳定的一种挡土墙形势。这样的挡土墙占地面积大，施工程序繁琐，耗费材料多，浪费大量的人力物力和资源。上世纪60年代由法国工程师Henri提出加筋土技术，利用这一技术，美国于上世纪70年代初修筑了第一座加筋挡土墙。加筋挡土墙是支挡结构中常见的一种结构形式，加筋挡土墙是由墙面板，拉筋和填料三部分组成的复合结构，依靠填料与拉筋之间的摩擦力，平衡墙面板所受的水平土压力(称为加筋挡土墙的内部稳定)，并以这一复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力(称为加筋土结构的外部稳定)，从而保证了整个结构的稳定，加筋挡土墙的主要优点是施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观、生态环保。

上世纪80年代初，欧美等国提出砌块面板，将砌块模式化、轻便化、美观化，将建筑砌块理念应用于挡土墙砌块的设计、生产，从而使得砌块面板加筋挡土墙在园林景观、建筑住宅配套工程中得到广泛采用。挡土墙砌块可实行规模化生产，降低经济成本。这种挡土墙砌块结构合理，安装简便，成本相对较低，并将混凝土的耐久性同各种建筑装饰面效果结合在一起，使得这种挡土墙砌块得到了广泛的使用和快速的发展。目前，国内外有许多不同种类、形状和设计的挡土墙砌块用于各种工程中。在我国国内，加筋挡土墙经过几十年的发展，其主要型式仍旧为混凝土面板加筋挡土墙，面板的厚度一般在80mm-220mm左右，筋带主要采用非延伸性的金属类材料。交通行业在1991年发布了《公路加筋土工程设计规范》，对上述加筋挡土墙型式加以规范性指导。随着土工合成材料技术的发展，加筋土技术的不断成熟，土工格栅等合成材料在加筋土技术中开始得到广泛应用，国内也出现不少土工格栅加筋挡土墙，但其面层结构多为大尺寸混凝土面板，直立式或拼装式的，重量较大，不适合人工搬运施工或需要使用机械安装，这样会造成施工不便、成本加大等问题。而且大尺寸的混凝土面板，耗费大量的材料，造成对环境资源的不断索取和过多的依赖；另一方面也是对生态环境的保护及治理的一种间接性的破坏。

景观砌块挡土墙结构首先在美国开始应用于实际工程。但是目前大多数挡土墙结构要么是直立的要么是倾斜一定角度的，而且现有的挡土墙大多直接为混凝土原本的外观，视觉效果上比较单调。此外，面板预制的质量比较难以控制，制作工序相对繁琐，如对其规格要进行相关设计、要预埋与加筋材料的连接构件等，同时规格的多变性导致其不易工厂化批量生产。而砌块类修筑的加筋挡土墙面板，其相邻加筋层间块体不受筋带的直接控制，依靠自身相互之间的摩擦以及不同连接方式所提供的抗剪力来抵抗后侧土压力的作用，相邻层的块体与块体之间往往不能很好固定，容易发生相对位移，导致块体的凸出，也使得墙体在高度上受到限制。

砌块加筋挡土墙中砌块与加筋材料的连接问题又是影响墙体使用性能的关键因素之一。目前通常采用的连接方式是指加筋材料与块体之间的连接，通常的做法是将加筋材料直接放置在上下层块体之间，依靠加筋体以上块体的重量来压制及固定加筋材料以及与挡土墙砌块面层之间的连接；同时结合块体与块体自身的连接形式，如采用后缘连接、销栓(锚固棒)与销孔等方式来固定加筋材料。但是后缘使得加筋材料的作用力改变了方向，易造成对加筋材料的剪切破坏而不是拉拔或拉伸破坏，造成材料自身强度功效上的浪费，造成不必要的经济上的影响；采用销栓和销孔的方式，销栓穿过上下块体间土工加筋材料，从作用机理上增强了块体与加筋材料的连接，但修筑高挡土墙或复杂外力环境下，加筋材料受到极大的作用力、加筋材料被拉伸达到滑动的临界状态时，销栓与加筋材料的连接处极易产生应力集中，产生局部破坏，构成对墙体整体结构的危害。此外，某些块体的后缘或是凹槽在生产时设置成直角或有棱角的，这样极容易造成对加筋材料的磨损，造成加筋材料的破坏或应力集中发生剪切破坏，在没达到加筋材料的设计强度时就发生破坏，造成额外的经济浪费。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种重量轻、便于搬运，同时可以垒置为直立挡土墙又可以垒置为倾斜挡土墙的挡土块，并且该挡土块改变了加筋结构的设置方式使加筋连接可选择方式多样化。

为实现上述目的，本发明一种挡土块，包括前面板、底板和肋板，前面板和底板相互垂直设置形成一L形结构，肋板设置在前面板和底板之间并且向挡土块后方延伸与前面板和底板形成开敞式空腔，肋板顶部沿挡土块前后方向间隔排列至少一凸棱，肋板的纵向面上还设置有通孔作为加筋体固定孔，底板的底面设置有与凸棱相匹配的凹槽。

进一步，所述肋板和前面板顶部相齐平一起构成上层挡土块的支撑平面。

进一步，所述肋板与所述前面板和底板互相垂直。

进一步，所述底板的底面上设置至少两道互相平行并且贯穿于所述挡土块左右方向的凹槽，其中一道凹槽与所述凸棱在同一平面上。

进一步，所述挡土块的左右方向间隔排列两道或者多道肋板，所述肋板的纵向面上设置有至少一横向通孔，并且每一道肋板上设置的对应通孔高度和位置相一致。

一种利用上述挡土块垒置挡土墙的方法，具体为：所述挡土块按常规的垒置方法垒放挡土墙，上层挡土块底板上的凹槽与下层挡土块的凸棱相接合，如此逐层垒置；挡土墙上根据强度和稳定性需要设置有一层或者多层加筋材料，固定棒插入到所述肋板上对应的通孔，该加筋材料一端伸入并压固在土体中，另一端缠绕在所述固定棒上，向所述前面板、肋板和底板之间所形成的开敞式空腔内填充碎石、土壤等填充物将加筋材料压固住。

本发明挡土块通过前面板、底板和肋板一起形成开敞式空腔，大大减轻了挡土块的重量，便于施工过程中的运输，在进行挡土墙垒置时在空腔中倒入填充物还可以同时保证挡土块的重量和强度。上下层挡土块采用凸棱和凹槽相配合的接合方式可以垒置出直立墙体和不同倾斜度的倾斜墙体，另外，肋板竖直方向上还设置了通孔，用来插入加筋材料固定棒，进一步提高了墙体的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1挡土块的前视图；

图2为本发明实施例1挡土块的后视图；

图3为本发明实施例2挡土块的立体图；

图4为本发明实施例2相邻挡土块摆放的结构示意图；

图5为图1中挡土块加筋方式示意图；

图6为图2中挡土块加筋方式示意图；

图7a为本发明挡土块上下层无错位垒置的示意图；

图7b为本发明挡土块上下层错位垒置的示意图；

图8a为本发明挡土块用两层加筋材料垒置的直立墙体示意图；

图8b为本发明挡土块用两层加筋材料垒置的倾斜墙体示意图；

图8c为本发明挡土块用一层加筋材料垒置的直立墙体示意图；

图8d为本发明挡土块用一层加筋材料垒置的倾斜墙体示意图；

图9a为本发明挡土块1/2错位垒置的挡土墙示意图；

图9b为本发明挡土块自由错位垒置的挡土墙示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和2所示，本发明挡土块，包括前面板1、底板2和左右侧板3、4，前面板1和底板2相互垂直从侧面角度来看构成一“L”型，前面板1和底板2之间设置有一肋板5，该肋板5分别与前面板1和底板2垂直并且与左右侧板3、4相平行，设置肋板5主要是为了增强面板侧向受力能力，亦增强块体自身结构性和合理性，根据挡土块的大小，前面板1、底板2、左右侧板以及肋板5的厚度可控制在10cm—30cm之间，保证挡土块各板块强度的同时，减轻块体整体的重量，便于施工要求。前面板1、底板2、左右侧板3、4以及肋板5形成挡土块开敞式空腔40，空腔40内可回填砂砾石或碎石等易透水材料，增强面层的重量的同时，能有效的排除墙后回填土体的水体，减小水压力的作用；左右侧板3、4以及肋板5的顶面上设置有凸棱31、41、51，该凸棱31、41、51在挡土块横向方向沿同一直线设置，挡土块底板2设有两道平行的、具有一定深度、沿挡土块横向方向贯通底板的凹槽21、22，其中凹槽21与凸棱31、41、51处于同一平面上，另一凹槽22与凹槽21间隔一段距离靠近前面板1；左右侧板3、4以及肋板5竖直方向上布设有不同高度的通孔32、42、52，同一层的通孔位置相互对应供固定棒穿入，并且在施工过程中可借助通孔对挡土块进行搬运吊装。

实施例2：

如图3和4所示，为本发明挡土块的另一种形式，包括前板6、底板7和肋板，前板6和底板7相互垂直从侧面角度来看构成一“L”型，前板6和底板7之间设置有两道肋板8、9，肋板8、9分别与前板6和底板7相互垂直并且肋板8和肋板9沿挡土块纵向中心线对称，肋板8和9之间的宽度为挡土块横向宽度的1/2，相邻的挡土块垒置在一起，前板6、底板7以及肋板形成挡土块开敞式空腔70。肋板8、9顶面分别设置有与底板7底面上具有一定深度、沿挡土块横向方向贯通底板7的两道平行凹槽71、72相匹配的凸棱81、91，凹槽71与凸棱81、91均在同一平面上，另一凹槽72与凹槽71之间间隔一段距离靠近挡土块前方；肋板8、9竖直方向还分别布设有不同高度的通孔82、92，同一层的通孔位置相互对应供固定棒穿入，固定棒起到对加筋材料固定的作用。

实施例1和2中的两种挡土块根据所要垒置的墙体形式的不同和墙体强度的要求，肋板上设置的凸棱和底面上的凹槽可以设置多组，但是必须保证每一道肋板上设置的凸棱均有一凹槽与之在同一平面上，肋板也可以与前面板和底板倾斜一定角度设置。

如图5和6所示，图1中的挡土块在通孔中插入与其孔径大小相匹配的固定棒60，将土工格栅80一端深入并压固在土体中另一端缠绕在固定棒60上，向空腔40内倒入碎石、土壤等填充物将墙体与土体之间固定住提高了墙体的稳定性。同一挡土块内通过其上设置通孔的数量，可以设置多层加筋材料以便保证墙体的稳定性。图4中相邻的挡土块拼接在一起形成空腔70，向通孔中插入固定棒60穿过空腔70内的一段缠绕土工格栅等加筋材料，土工格栅另一端压固在土体中，向空腔70内倒入填充物将墙体与土体固定。

一种利用上述挡土块垒置挡土墙的方法，具体为：上下层挡土块沿同一方向直立垒置，如图7a所示，上层挡土块底板上的凹槽与下层与之在同一平面上的肋板上的凸棱相接合，如此逐层垒置得到如图8a和8c所示直立挡土墙，采用上述的加筋方式分别得到只有一层加筋材料的直立挡土墙如图8c所示和具有两层加筋材料的直立挡土墙如图8a所示。

采用另一种方法垒置挡土墙，具体为：上下层挡土块沿同一方向逐一错位垒置，如图7b所示，上层挡土块底板上的凹槽与下层与之在不同平面上肋板上的凸棱相接合，如此逐层垒置形成如图8b和8d所示倾斜挡土墙，采用以上的加筋方式分别得到只有一层加筋材料的倾斜挡土墙如图8d所示和具有两层加筋材料的倾斜挡土墙如图8b所示。垒置倾斜挡土墙时，上下层挡土块错位的距离不同可以垒置出不同倾斜度的挡土墙。

如图9a和图9b所示，由于底部凹槽7沿挡土块横向贯通底板，使得上层与下层之间的挡土块可自由垒置，可以1/2相互错位，亦可自由错位，从而可加快块体垒置施工速度，前面板上可以设计不同图案令垒置成的挡土墙更加美观。