本實(shí)用新型涉及巖土工程中的擋土墻，尤其涉及一種廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：
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重力式擋土墻是依靠墻身自重來抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻，通常采用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般做成簡單的梯形形狀。其優(yōu)點(diǎn)是就地取材、施工方便、經(jīng)濟(jì)效果好，故在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到了廣泛應(yīng)用。

我國每年產(chǎn)生的廢舊輪胎居世界前列，2013年我國廢舊輪胎產(chǎn)生量已經(jīng)達(dá)到2.99億條、重量達(dá)到1080萬噸，并以每年約8％～10％的速度增長。到2020 年，我國廢舊輪胎年產(chǎn)量將達(dá)2000萬噸。如何安全、環(huán)保的處理與日俱增的廢舊輪胎，是亟待解決的問題。

若能夠把廢舊輪胎用于巖土工程中擋土墻的建設(shè)，一方面可以降低擋土墻的造價(jià)與施工難度，另一方面也為廢舊輪胎的再利用提供新途徑，顯然符合資源再利用的發(fā)展需求。

可見，有必要探討利用廢舊輪胎制作擋土墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的革新與進(jìn)步。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其整體穩(wěn)定性大、施工簡便，為擋土墻的設(shè)計(jì)與廢舊輪胎的再生利用提供一種新思路。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括廢舊輪胎配重塊、工字鋼、橫向連接板與縱向連接板，

根據(jù)場地環(huán)境及地質(zhì)條件設(shè)計(jì)墻體尺寸，在設(shè)計(jì)指定位置打入矩陣式分布的工字鋼，工字鋼下部設(shè)有底板，底板上方的工字鋼上套裝有多個(gè)廢舊輪胎配重塊組，每組之間的各排、各列的工字鋼上分別套入橫向連接板與縱向連接板；

在每排工字鋼設(shè)有冠梁，在前后排廢舊輪胎的空隙中填入碎石，且在廢舊輪胎外露面噴射水泥砂漿形成一定厚度的抹面最終構(gòu)成墻體。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土構(gòu)成，且在中心處設(shè)有與工字形孔一，工字形孔一尺寸略大于工字鋼外輪廓尺寸。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的橫向連接板上設(shè)置工字形孔二，橫向連接板上工字形孔二的數(shù)量、間距與方向應(yīng)正好能夠套入橫向成排的所有工字鋼；工字形孔二的尺寸略大于工字鋼的外輪廓尺寸。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的縱向連接板上設(shè)置工字形孔二，縱向連接板上工字形孔二的數(shù)量、間距與方向應(yīng)正好能夠套入擬用位置處縱向成列的所有工字鋼。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的底板由鋼筋澆筑混凝土而成，其上表面呈水平狀，底板的尺寸大于各排各列廢舊輪胎投影至底板的外輪廓尺寸，且底板的最小厚度不宜小于50cm。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的冠梁由鋼筋澆筑混凝土而成，每排廢舊輪胎配重塊的頂部均設(shè)置冠梁；各排工字鋼的頂部通過冠梁連接形成整體。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的墻體靠近墻趾處的廢舊輪胎配重塊堆砌高度最小，靠近墻踵處的廢舊輪胎配重塊堆砌高度最大，整體呈階梯狀分布。

所述的廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的廢舊輪胎配重塊之間的空隙中填充碎石，且對(duì)廢舊輪胎外露面噴射水泥砂漿并抹面。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型利用廢舊輪胎制作配重塊，一方面廢舊輪胎為外框架可省去模板，另一方面廢舊輪胎可有效保護(hù)其內(nèi)槽內(nèi)的鋼筋混凝土，混凝土內(nèi)僅配少量構(gòu)造鋼筋即可，且可把適度粒徑的建筑垃圾、碎石等拌入混凝土中，取材方便，整體價(jià)格低廉；

2、本實(shí)用新型各工字鋼穿過潛在滑裂面打入較深的土層中，其底部通過鋼筋混凝土底板相連形成整體，其上部通過冠梁進(jìn)行“鎖口”，且各工字鋼還通過多道橫向連接板與縱向連接板相連，故整體抗彎與抗剪強(qiáng)度大，擋土墻整體呈現(xiàn)階梯式分布，其重心靠近墻背土體，整體抗傾覆、抗滑移能力強(qiáng)；

3、廢舊輪胎配重塊基于連接板與工字鋼搭接形成整體，廢舊輪胎配重塊的相互堆砌施工速度快，施工簡單方便。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的廢舊輪胎砌塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的橫向連接板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的縱向連接板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的擋土墻結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5為A-A剖面圖。

圖6為本實(shí)用新型的擋土墻結(jié)構(gòu)軸測圖。

圖7為本實(shí)用新型的擋土墻受力結(jié)構(gòu)體系示意圖一。

圖8為本實(shí)用新型的擋土墻受力結(jié)構(gòu)體系示意圖二。

附圖標(biāo)記說明：1、廢舊輪胎；2、鋼筋混凝土；3、工字形孔一；4、橫向連接板；5、工字形孔二；6、縱向連接板；7、底板；8、冠梁；9、工字鋼；10、墻后填土；11、潛在滑裂面。

具體實(shí)施方式：

參見附圖：

廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，包括廢舊輪胎配重塊、工字鋼9、橫向連接板4與縱向連接板6，根據(jù)場地環(huán)境及地質(zhì)條件設(shè)計(jì)擋土墻構(gòu)型尺寸后，在設(shè)計(jì)指定位置打入工字鋼9，然后清理工字鋼9根部的浮土并綁扎鋼筋澆筑混凝土形成底板7，鋼筋混凝土底板7的上表面呈水平狀，再基于工字形孔一3把廢舊輪胎配重塊套入伸出底板7的工字鋼9上，并選擇合適位置在各排、各列的工字鋼9上套入橫向連接板4與縱向連接板6，組裝形成廢舊輪胎配重塊與橫向連接板4交替分布、各排相鄰工字鋼9之間通過縱向連接板6連接的整體結(jié)構(gòu)，并在每排工字鋼9的頂部綁扎鋼筋澆筑冠梁8，在前后排廢舊輪胎的空隙中填入碎石，且在廢舊輪胎外露面噴射水泥砂漿形成一定厚度的抹面，由此構(gòu)成重力式擋土墻結(jié)構(gòu)。

廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎1內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土2 形成，且在中心處設(shè)有工字形孔一3，工字形孔一3的尺寸略大于工字鋼9的外輪廓尺寸，方便工字形孔一3套在工字鋼9上；由于廢舊輪胎可有效保護(hù)其內(nèi)槽內(nèi)的鋼筋混凝土，故混凝土中可摻入適度粒徑的建筑垃圾與碎石等，進(jìn)一步降低造價(jià)。

橫向連接板4上設(shè)置工字形孔二5，橫向連接板4上工字形孔二5的數(shù)量、間距與方向應(yīng)正好能夠套入橫向成排的所有工字鋼9；工字形孔二5的尺寸略大于工字鋼9的外輪廓尺寸?？v向連接板6上設(shè)置工字形孔二5，縱向連接板6上工字形孔二5的數(shù)量、間距與方向應(yīng)正好能夠套入擬用位置處縱向成列的所有工字鋼9。

上述“橫向”是指擋土墻的延伸方向即長度方向，“縱向”是指擋土墻的寬度方向。如在圖6中，橫向指八個(gè)廢舊輪胎排列形成的長度方向，縱向指三個(gè)(列) 廢舊輪胎排列形成的寬度方向。

故橫向連接板4能夠套入擋土墻長度方向的一排工字鋼9，縱向連接板6能夠套入擋土墻寬度方向的多列工字鋼9，如圖7與圖8所示：不同位置處的縱向連接板6的長度不相同，如圖7與圖8中底部的縱向連接板6能套入三根工字鋼 9，而上部的縱向連接板6套入兩根工字鋼9。

另外，橫向連接板4與縱向連接板6上的工字形孔二5的開孔方向是不同的，如圖2與圖3所示。工字形孔二5的尺寸略大于工字鋼9的外輪廓尺寸，方便橫向連接板4與縱向連接板6套住工字鋼9。施工中要求工字鋼9具有較高的施工精度，若工字鋼9發(fā)生較大偏移或局部發(fā)生變形，會(huì)導(dǎo)致橫向連接板4與縱向連接板6無法套入。當(dāng)然，若不使用橫向連接板4與縱向連接板6，采用鋼板與工字鋼9焊接的方式連接形成整體，也是可行的。

底板7由鋼筋澆筑混凝土而成，其上表面呈水平狀，底板7的尺寸大于各排各列廢舊輪胎投影至底板的外輪廓尺寸，且底板7的最小厚度不宜小于50cm；底板 7的下表面緊貼于土層，其根據(jù)地形地勢可呈現(xiàn)非水平狀。工字鋼9的底部通過鋼筋混凝土底板7相連形成整體，對(duì)提高擋土墻的穩(wěn)定性有利。

冠梁8由鋼筋澆筑混凝土而成，沿長度方向的每排廢舊輪胎配重塊的頂部均設(shè)置冠梁8。各排工字鋼9的頂部通過冠梁8連接形成整體；各排工字鋼9的上部通過冠梁進(jìn)行“鎖口”，對(duì)提高擋土墻的穩(wěn)定性有利。

擋土墻靠近墻趾處的廢舊輪胎配重塊堆砌高度最小，靠近墻踵處的廢舊輪胎配重塊堆砌高度最大，整體呈階梯狀分布，如圖5與圖6所示：擋土墻重心靠近墻背土體，整體抗傾覆、抗滑移能力強(qiáng)。

緊密接觸的廢舊輪胎配重塊之間仍存在空隙，在空隙中填充碎石并使其密實(shí)，提高擋土墻的整體性；對(duì)廢舊輪胎的外露面噴射水泥砂漿進(jìn)行抹面防護(hù)。

廢舊輪胎構(gòu)成的重力式擋土墻結(jié)構(gòu)施工過程如下：

1)、設(shè)計(jì)擋土墻構(gòu)型：

根據(jù)場地地質(zhì)條件、地形地貌、擬建擋土墻高度、流水沖刷情況、廢舊輪胎配重塊尺寸等因素，設(shè)計(jì)擋土墻的構(gòu)型，確定各工字鋼9的打設(shè)位置及入土深度；

工字鋼9的入土深度應(yīng)超過潛在滑裂面的位置，如圖5所示：因擋土墻呈階梯式分布，故每排工字鋼9的長度均不相同；

橫向連接板4及縱向連接板6上的相鄰工字形孔二5的中心點(diǎn)之間的距離，實(shí)際上等于廢舊輪胎的外輪廓直徑；故橫向連接板4及縱向連接板6可根據(jù)廢舊輪胎的規(guī)格，提前制作供選用。

2)、打入工字鋼：

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，清理場地待建場地，在設(shè)計(jì)指定位置打入工字鋼9，使工字鋼9插入強(qiáng)度較高的土層中，穿過潛在滑裂面11，且處于豎直狀態(tài)；

實(shí)際施工過程中，工字鋼9的位置有一定誤差也是正常的；由于工字形孔二5 的尺寸略大于工字鋼9外輪廓，其能夠適應(yīng)工字鋼9在一定范圍內(nèi)的偏移。但若工字鋼9的位置偏移太大，導(dǎo)致橫向連接板4及縱向連接板6無法套入相鄰的工字鋼9 時(shí)，需重新打設(shè)工字鋼9；故施工過程中盡可能的保證施工精度；工字鋼9應(yīng)打入強(qiáng)度較高的地基土層中，其可發(fā)揮類似抗滑樁的作用。

3)、澆筑底板：

挖除已打入地層的工字鋼9周邊的浮土，根據(jù)底板7的設(shè)計(jì)尺寸綁扎鋼筋，部分受力筋可與工字鋼9焊接相連，澆筑混凝土形成底板7；底板7的上表面呈水平狀，底板7的最小厚度不宜小于50cm，且底板7的埋深應(yīng)滿足抗沖刷要求。

底板7的上表面呈水平狀，使后續(xù)廢舊輪胎的搭接非常整齊、對(duì)稱，提高整體的強(qiáng)度與剛度。

4)、套入廢舊輪胎配重塊：

基于工字形孔一3把廢舊輪胎配重塊套入伸出底板7的工字鋼9上，并選擇合適位置在各排、各列的工字鋼9上套入橫向連接板4與縱向連接板6，組裝形成廢舊輪胎配重塊與橫向連接板4交替分布、各排相鄰工字鋼9之間通過縱向連接板6 連接的整體結(jié)構(gòu)。

廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎1內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土2 形成；以常見小轎車輪胎型號(hào)195/60R15為例，其內(nèi)腔體積約為0.055m³，內(nèi)槽澆筑鋼筋混凝土后整體重量約為130kg。2～4人能把該重量的廢舊輪胎配重塊抬起套入工字鋼9中。同一工程中應(yīng)選用同一規(guī)格的廢舊輪胎制作配置塊。施工中應(yīng)盡可能的較少廢舊輪胎配重塊對(duì)工字鋼9的碰撞，以維護(hù)整體的穩(wěn)定性與安全性；圖7與圖8給出了工字鋼9與連接板的搭接情況。

5)、澆筑冠梁：

在每排廢舊輪胎配重塊的頂部綁扎鋼筋，部分受力筋可與工字鋼9的頂部焊接相連，澆筑混凝土形成冠梁8；冠梁8把每排的所有工字鋼9連接形成整體；圖6 給出了冠梁8的具體分布情況。

6)、水泥砂漿抹面：

在各廢舊輪胎配重塊之間的空隙中填充碎石并使其密實(shí)，且對(duì)廢舊輪胎的外露面噴射水泥砂漿進(jìn)行抹面防護(hù)，防止廢舊輪胎在特殊情況下發(fā)生燃燒，阻止工字鋼9及連接板的生銹，也可有效延緩廢舊輪胎中橡膠的老化。

在特殊情況下，如雷擊、山火引燃等作用下，廢舊輪胎可能發(fā)生燃燒，造成擋土墻結(jié)構(gòu)的失效。故廢舊輪胎搭接、堆砌施工結(jié)束后，應(yīng)在其外露面噴射水泥砂漿形成抹面，防止廢舊輪胎在特殊情況下發(fā)生燃燒；施工中，可在廢舊輪胎表面附著、固定、包裹輔助土工織物，使水泥砂漿能牢固、有效的包裹住廢舊輪胎外表面，形成穩(wěn)定的保護(hù)層。

本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。