新型桩基托梁挡墙及其施工方法
阅读说明：本技术 新型桩基托梁挡墙及其施工方法 (Novel pile foundation joist retaining wall and construction method thereof ) 是由 王新泉 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种新型桩基托梁挡墙及其施工方法,第一桩基和第二桩基依次设置在边坡上,桩基与边坡交界处设有保护区,第二桩基顶部设有楔形托梁,渗水区设置在楔形托梁和保护区之间,楔形托梁上设有插杆,预制挡墙的楔形底端设有插孔,通过插杆安装在楔形托梁上,第一桩基顶端和预制挡墙顶部背坡面均设置带有栓孔的支座,横梁设置在第一桩基和楔形托梁之间,行车箱梁通过箱梁支座设置在横梁上,支撑杆两端分别通过高强螺栓固定在第一桩基顶端和预制挡墙顶部背坡面的支座上,卸荷板设有透水孔,设置在预制挡墙的迎坡面,反滤层设置在预制挡墙的迎坡面,然后在反滤层和边坡之间进行墙后填土,具有施工效率高,构造稳固,能防冲刷对边坡扰动小的优点。(The invention provides a novel pile foundation joist retaining wall and a construction method thereof, wherein a first pile foundation and a second pile foundation are sequentially arranged on a side slope, a protective area is arranged at the junction of the pile foundation and the side slope, a wedge-shaped joist is arranged at the top of the second pile foundation, a water seepage area is arranged between the wedge-shaped joist and the protective area, an inserting rod is arranged on the wedge-shaped joist, an inserting hole is arranged at the wedge-shaped bottom end of a prefabricated retaining wall, the prefabricated retaining wall is arranged on the wedge-shaped joist through the inserting rod, supports with bolt holes are respectively arranged at the top end of the first pile foundation and the back slope surface at the top of the prefabricated retaining wall, a cross beam is arranged between the first pile foundation and the wedge-shaped joist, a travelling crane box girder is arranged on the cross beam through a box girder support, two ends of the support rod are respectively fixed on the supports at the top end of the first pile foundation and the back slope surface at the top of the prefabricated retaining wall through high-strength bolts, an unloading plate is provided with water seepage hole and arranged on the back slope surface of the prefabricated retaining wall, a reverse filter layer is arranged on the back slope surface of the prefabricated retaining wall, then earth is filled between the reverse filter layer and the side slope, the construction method has the advantages of high construction efficiency, stable structure and small disturbance to the slope due to scour prevention.)
技术领域
本发明涉及边坡支护结构技术领域，特别涉及一种新型桩基托梁挡墙及其施工方法。
背景技术
边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。常用的支护结构型式有：重力式挡墙、扶壁式挡墙等，在复杂的施工环境下，由于挡墙下地基土层覆盖层过厚且地基承载力不足，为避免将挡墙置于不稳定的土层上或避免挡墙基础埋置太深，需要采用桩基托梁挡墙，也就是在桩基上设置托梁，并将挡土墙设在托梁之上，使挡墙获得足够的稳定性和承载力，目前常规的桩基托梁挡墙虽然解决了地基的承载力问题，但可能会由于收坡困难而造成路基用地范围增大，且目前的桩基托梁对边坡扰动影响大，存在结构不稳定的技术缺陷，另外易造成坡面雨水冲刷，增大了对自然环境的扰动和破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工效率高、构造稳固、有效防治坡面雨水冲刷，且对边坡扰动小的新型桩基托梁挡墙及其施工方法。
为实现以上目的，本技术方案提供一种新型桩基托梁挡墙的施工方法，包括以下步骤：
步骤1)：在边坡上钻孔分段施作第一桩基和第二桩基，使得第一桩基和第二桩基的下端锚入边坡的稳定土层或者岩层内足够深度，在施工边坡地面上的桩基时，连同楔形托梁和横梁一同配筋，并在楔形托梁上预埋钢质插杆，同时浇筑成整体，其中楔形托梁置于第二桩基上，横梁连接于楔形托梁的一侧且横梁的另一端连接第一桩基；
步骤2)：在预制厂批量制作预制挡墙单元，其中预制挡墙单元包括预制挡墙以及设置在预制挡墙边侧的卸荷板，先进行预制挡墙的墙体和卸荷板整体配筋，墙体内预留插孔，墙体一端设置凹口，另一端设置凸口，卸荷板预留两排透水孔，最后浇筑成型；
步骤3)：将制作好的预制挡墙单元通过插杆安装到楔形托梁上，预制挡墙单元之间通过凹凸型企口连接，并在连接处的缝隙内设置橡胶条；
步骤4)：在横梁上安装箱梁支座，然后安装好行车箱梁，再在第一桩基的顶端和预制挡墙的对应位置处安装支座，将支撑杆固定在两端的支座上；
步骤5)：在桩基和边坡交界处挖除边坡的地面表土形成半球面坑形成防冲刷的保护区，然后在第二桩基和楔形托梁之间形成渗水区，再在预制挡墙迎坡面设置反滤层，最后在反滤层的迎坡面进行墙后填土。
在一些实施例中，插孔与墙体的底部相通。
在一些实施例中，凹口和凸口位于同一水平线上，且凹口和凸口形状尺寸匹配。
在一些实施例中，预制挡墙的插孔和楔形托梁相对应设置，楔形托梁上的钢质插杆插入插孔内。
在一些实施例中，预制挡墙的底面为和楔形托梁顶面斜度相同的坡面。
在一些实施例中，在该半球面坑内浇筑素混凝土形成防冲刷的保护区。
在一些实施例中，在第二桩基和楔形托梁之间填充级配碎石形成渗水区。
一种新型桩基托梁挡墙，根据其上新型桩基托梁挡墙的施工方法施工得到。
相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：
与传统技术相比，本发明中采用预制挡墙，可提前批量制作，不但安装便捷，大大减少工期，而且节能环保，技术优势明显。
本发明采用的桩基、横梁、楔形托梁形成整体结构，结构稳固，对边坡扰动小，通过支撑杆给与预制挡墙有效的支撑力，技术优势明显，后期建设的路桥悬空不占用地，不破坏边坡原有土层结构。
本发明设置的保护区，结构简单，有效保护雨水径流对坡面桩基的冲刷，实用性较强。
本发明设置的带透水孔卸荷板、渗水区和反滤层，不但有效减少预制挡墙的土压力，还能有效排水，减少水土流失。
附图说明
图1是新型桩基托梁挡墙的示意图；
图2是桩基、横梁和楔形托梁的结构示意图；
图3是预制挡墙单元的剖面图；
图4是预制挡墙单元的俯视图；
图5是预制挡墙单元的连接示意图；
图6是支座的布置示意图；
图7是支撑杆的安装示意图。
其中：1——支座；2——高强螺栓；3——第一桩基；4——支撑杆；5——行车箱梁；6——箱梁支座；7——横梁；8——边坡；9——保护区；10——预制挡墙；11——插杆；12——楔形托梁；13——渗水区；14——第二桩基；15——卸荷板；16——反滤层；17——墙后填土；18——栓孔；19——插孔；20——透水孔；21——橡胶条；22——凹口；23——凸口；24——预制挡墙单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
所述的新型桩基托梁挡墙，包括支座(1)、高强螺栓(2)、第一桩基(3)、支撑杆(4)、行车箱梁(5)、箱梁支座(6)、横梁(7)、保护区(9)、预制挡墙(10)、插杆(11)、楔形托梁(12)、渗水区(13)、第二桩基(14)、卸荷板(15)、反滤层(16)和墙后填土(17)。
其中第一桩基(3)和第二桩基(14)依次间隔设置在边坡(8)上，第一桩基(3)和第二桩基(14)与边坡(8)的交界处设有保护区(9)，其中边坡(8)表面挖除形成半球面坑，在该半球面坑内浇筑素混凝土形成防冲刷的保护区(9)；所述第二桩基(14)顶部设有楔形托梁(12)，所述渗水区(13)设置在楔形托梁(12)和保护区(9)之间；其中楔形托梁(12)为楔形状且楔形托梁(12)的上平面为斜坡面，楔形托梁(12)的下平面和边坡(8)之间设有渗水区(13)，其中渗水区(13)为填充的级配碎石。
楔形托梁(12)上设有插杆(11)，预制挡墙(10)内设有插孔(19)，预制挡墙(10)通过插杆(11)安装在楔形托梁(12)上，其中预制挡墙(10)的插孔(19)和楔形托梁(12)相对应设置，楔形托梁(12)上的钢质插杆(11)插入插孔(19)内，预制挡墙(10)的底面为和楔形托梁(12)顶面斜度相同的坡面。
第一桩基(3)顶端和预制挡墙(10)顶部的背坡面均设置带有栓孔(18)的支座(1)，所述支撑杆(4)两端分别通过高强螺栓(2)固定在第一桩基(3)顶端和预制挡墙(10)顶部背坡面的支座(1)上。
横梁(7)设置在第一桩基(3)和楔形托梁(12)之间，行车箱梁(5)通过箱梁支座(6)设置在横梁(7)上，卸荷板(15)设有透水孔(20)，卸荷板(15)设置在预制挡墙(10)迎坡面，反滤层(16)设置在预制挡墙(10)迎坡面，然后在反滤层(16)和边坡(8)之间进行墙后填土(17)。
预制挡墙(10)由各个预制挡墙单元(24)连接而成，其中预制挡墙单元(24)包括预制挡墙(10)以及设置在预制挡墙(10)边侧的卸荷板，进行预制挡墙(10)的墙体和卸荷板整体配筋，预制挡墙(10)一端设置有凹口(22)，另一端设置有凸口(23)，相邻两预制墙体(10)通过凹口(22)和凸口(23)连接，预制挡墙单元(24)连接处设置橡胶条(21)。在一些实施例中，凹口(22)和凸口(23)位于同一水平线上，且凹口(22)和凸口(23)形状尺寸匹配。
所述的保护区(9)为防冲刷的半球形混凝土结构。
所述的渗水区(13)为级配碎石。
所述的反滤层(16)为级配砂砾。
所述的第一桩基(3)和第二桩基(14)为圆形钻孔桩，或者为方形挖孔桩。
所述的第一桩基(3)顶端高程高于第二桩基(14)，且满足安装支撑杆(4)后不影响行车箱梁(5)上的车辆通行，其中行车箱梁(5)上至少包括一个行车通道，以供车辆在行车通道内通行。
所述的楔形托梁(12)顶面尺寸比预制挡墙(10)底面宽。
本方案提供一种新型桩基托梁挡墙的施工方法，该施工方法施工得到的新型桩基托梁挡墙如图1所示，该施工方法包括以下步骤：
该新型桩基托梁挡墙设置在边坡(8)上。
1)如图2所示，根据工程设计，在边坡(8)上利用钻机钻孔，分段施作第一桩基(3)和第二桩基(14)，使得第一桩基(3)和第二桩基(14)的下端锚入边坡(8)的稳定土层或者岩层内足够深度，在施工边坡地面上的桩基时，连同楔形托梁(12)和横梁(7)一同配筋，并在楔形托梁(12)上预埋钢质插杆(11)，将横梁(7)、第一桩基(3)、第二桩基(14)以及楔形托梁(12)同时浇筑整体，其中楔形托梁(12)置于第二桩基(14)上且为楔形状，楔形托梁(12)的上平面为斜坡面，横梁(7)连接于楔形托梁(2)的一侧且横梁(7)的另一端连接第一桩基(3)。
2)如图3、图4所示，根据工程需要，在预制厂批量制作预制挡墙单元(24)，预制挡墙单元(24)的长度根据工程实际情况而定，其中预制挡墙单元(24)包括预制挡墙(10)以及设置在预制挡墙(10)边侧的卸荷板，先进行预制挡墙(10)的墙体和卸荷板整体配筋，墙体内预留插孔(19)，墙体一端设置凹口(22)，另一端设置凸口(23)，卸荷板(15)预留两排透水孔(20)，最后浇筑成型。
其中插孔(19)的一端与外界相通，在一些实施例中，插孔(19)与墙体的底部相通。在一些实施例中，凹口(22)和凸口(23)位于同一水平线上，且凹口(22)和凸口(23)形状尺寸匹配，以使得两个预制挡墙(10)可实现连接。卸荷板(15)设置在预制挡墙(10)的边侧，卸荷板(15)上的透水孔(20)均匀间隔设置。
3)如图5所示，将制作好的预制挡墙单元(24)通过插杆(11)安装到楔形托梁(12)上，预制挡墙单元(24)之间通过凹凸型企口连接，并在连接处的缝隙内设置橡胶条(21)。
具体的，预制挡墙(10)的插孔(19)和楔形托梁(12)相对应设置，楔形托梁(12)上的钢质插杆(11)插入插孔(19)内。两个预制挡墙单元(24)之间通过预制挡墙(10)的凹口和相邻预制挡墙(10)的凸口连接。且预制挡墙(10)的底面为和楔形托梁(12)顶面斜度相同的坡面。
4)如图6、图7所示，在横梁(7)上安装箱梁支座(6)，然后安装好行车箱梁(5)，再在第一桩基(3)的顶端和预制挡墙(10)的对应位置处安装支座(1)，使用高强螺栓(2)将支撑杆(4)固定在支座(1)上。
其中行车箱梁(5)为横截面积自上而下逐渐变小的倒立梯形结构，预制挡墙(10)的边侧背坡面安装支座(1)，其中安装支座(1)上设有栓孔(18)，支撑杆(4)两端分别连接在两个支座(1)上，高强螺栓(2)穿过栓孔(18)和支撑杆(4)实现连接固定。其中行车箱梁(5)上至少包括一个行车通道，以供车辆在行车通道内通行。
5)如图1所示，在桩基和边坡(8)交界处挖除边坡(8)的地面表土形成半球面坑，在该半球面坑内浇筑素混凝土形成防冲刷的保护区(9)，然后在第二桩基(14)和楔形托梁(12)之间填充级配碎石形成渗水区(13)，再在预制挡墙(10)迎坡面设置反滤层(16)，最后在反滤层(16)的迎坡面进行墙后填土(17)。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
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