一种可折叠便利式倒F型挡土墙的制作方法

一种可折叠便利式倒f型挡土墙
技术领域
1.本实用新型属于挡土墙设计技术领域，具体涉及一种可折叠便利式倒f型挡土墙。


背景技术：

2.在土建道路施工过程中，挡土墙是一种常见的支撑方式，用于防止放坡后的坡体或者基坑侧墙在主动土压力的作用下变形失稳或发生坍塌，根据其刚度及位移方式不同，可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类；
3.现有技术的挡土墙支撑技术方案为：(1)现有大多挡墙都是靠自身重力来维持平衡，例如在国内最常见的重力式挡土、薄壁式挡土墙墙、u型挡土墙；(2) 靠拉力维持平衡挡墙例如，锚杆式挡土墙、锚定板挡土墙等方案；
4.现有技术存在的缺点：(1)最常见的重力式挡土墙在软弱地基上修建往往受到承载力的限制，同时它的材料耗费也比较大，浪费材料，不利于节能环保；(2) 现有的挡土墙大多体积和重量很大，圬工量很大，不可折叠运输，且为一次性使用结构，在使用完毕后覆盖，影响地下水的流向，影响环境；(3)出现灾害时不能及时控制灾害和缓解灾害，不能快速修建挡土墙，容易形成自然灾害。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可折叠便利式倒f型挡土墙，通过控制模型倾斜角度、受力点，增加挡土效果，提高挡土量，对墙体和坡体进行支撑，符合力学三钢片结构原则，结构稳定性好，能承受更多的土压力；具有自重轻，体积小，更方便运输的特点。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
7.一种可折叠便利式倒f型挡土墙，包括挡板、挡墙底板、挡墙中台板，挡墙底板安装在挡板的底端，挡墙中台板安装在挡板的中部；且在所述挡板的中部和顶端、挡墙底板和挡墙中台板上分别至少设置有1个固定底座，设置在挡板中部的固定底座与设置在挡墙底板上的固定底座之间安装有支撑件，设置在挡板顶端的固定底座与设置在挡墙中台板上的固定底座之间安装有锚固件。
8.优选的，所述的挡板与挡墙底板和挡墙中台板均通过合页板连接；所述的挡板、挡墙底板、挡墙中台板上均焊接有角钢。
9.优选的，所述的挡墙底板的长度大于挡墙中台板的长度，且挡墙中台板安装在挡板高度的1/2处。
10.优选的，所述的挡墙中台板3向下倾斜10
°
。
11.优选的，所述的挡板的中部和底端还设置有排水孔，所述底端排水孔距离挡板底端20
‑
30cm，中部排水孔设置在挡板的1/2处向上20
‑
30cm处，排水孔的直径为10
‑
15cm。
12.优选的，所述的支撑件为钢杆，锚固件为钢丝。
13.优选的，所述的挡板与竖直方向的夹角不小于10
°
。
14.优选的，所述的挡墙底板和挡墙中台板的左右两侧边上均等距设置有3个螺孔。
15.优选的，所述的挡墙底板2的两边焊接有抗滑固件9，抗滑固件9为与挡墙底板2夹角成135
°
的15cm长钢筋。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种可折叠便利式倒f型挡土墙，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于：
17.(1)本实用新型设计了一种可折叠便利式倒f型挡土墙，是一种针对突发灾害或预防灾害的挡土墙结构；若我们预先监测到易发滑坡、滑坍、岩堆、泥石流、崩塌等灾害的路段，可快速在路边布置安装本实用新型所述的可折叠便利式倒f型挡土墙，以免路上堆积泥沙或岩石；若路面上已堆积障碍物，破坏了原有的挡土墙，由于气候的变化或降雨量的不均可能会造成第二次灾害，因此我们为了防止出现第二次的灾害，预先在路面上安装布置可折叠便利式倒f型挡土墙，对即将出现的自然灾害的水土进行阻挡，防止出现较大面积的自然灾害；而且本可折叠便利式倒f型挡土墙在使用时，挡墙重心在墙内，因此受到墙内土压力时不易推倒，抗到性好，同时由于堆积物的自重下挡墙自身的重力也增加，因此达到了重力式挡土墙的设计效果；当墙上堆积到第二阶段时中台具有一定的拉力，所以挡土效果达到了锚板挡土墙的设计效果；
18.(2)而且本挡墙设计符合力学规律，既能节约资源材料的利用，促进生态环保，又能减少人力劳动、提高安全保障和工作效率，具有节省材料、使用安装方便、可以大幅度缩短工期、减少人力劳动、提高安全保障和工作效率的优点。
附图说明
19.图1为本实用新型可折叠便利式倒f型挡土墙的结构示意图。
20.图2为本实用新型可折叠便利式倒f型挡土墙的侧视图。
21.图3为本实用新型挡板的结构示意图。
22.图4为本实用新型挡墙底板的结构示意图。
23.图5为本实用新型挡墙中台板的结构示意图。
24.图6为本实用新型支撑件的结构示意图。
25.图7为本实用新型锚固件的结构示意图。
26.图8本发明可折叠便利式倒f型挡土墙第一支撑阶段的侧视图。
27.图9本发明可折叠便利式倒f型挡土墙第二支撑阶段的侧视图。
28.图10为本实用新型实施例2可折叠便利式倒f型挡土墙的结构示意图。
29.图11为本实用新型实施例3可折叠便利式倒f型挡土墙的侧视图。
30.图12为本发明实施例4可折叠便利式倒f型挡土墙设计时的结构示意图。
31.其中：在图10中：(1)为改进前的倒f型挡土墙的结构示意图；(2)为改进后的倒f型挡土墙的结构示意图；
32.在图1
‑
图12中：1.挡板，11.排水孔，2.挡墙底板，21.固定底座安装孔，22. 螺孔，3.挡墙中台板，4.合页板，5.固定底座，6.支撑件，7.锚固件，8.角钢，9. 抗滑固件。
具体实施方式
33.为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附
图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。
34.实施例1：参照附图1
‑
2所示的一种可折叠便利式倒f型挡土墙，包括挡板 1、挡墙底板2、挡墙中台板3，挡墙底板2安装在挡板1的底端，挡墙中台板3 安装在挡板1的中部；且在所述挡板1的中部和顶端、挡墙底板2和挡墙中台板 3上分别至少设置有1个固定底座5，设置在挡板1中部的固定底座5与设置在挡墙底板2上的固定底座5之间安装有支撑件6，利用支撑件6提供拉力，减少挡板1下半部在受到倾覆土压力后的变形，设置在挡板1顶端的固定底座5与设置在挡墙中台板3上的固定底座5之间安装有锚固件7，锚固件7提供拉力，减少挡板1上半部在受到倾覆土压力后的变形。
35.优选的，为了减少挡板1的变形和加大挡墙底板2和挡墙中台板3与倾覆土的接触面积和抵抗变形能力，所述的挡板1、挡墙底板2、挡墙中台板3上均焊接有角钢8，且焊接在挡板1上的角钢焊接在角钢1的背面和挡板1前面与挡墙底板2、挡墙中台板3连接的地方，对挡板1的板体进行保护，焊接在挡墙底板 2和挡墙中台板3上的角钢焊接在挡墙底板和挡墙中台板板体的左右两侧和中间，焊接在中间的角钢可以对固定底座5的位置进行进一步的固定；所述的挡板1与挡墙底板2和挡墙中台板3均通过合页板4连接，从而实现挡板1与挡墙底板2 和挡墙中台板3的活动连接，便于本装置的折叠。
36.优选的，为了在进行墙体的支撑过程中，使得倒f型挡土墙更接近于完全三角形，利用三角形的稳定性对墙体进行支撑，所述的挡墙底板2的长度大于挡墙中台板3的长度，且挡墙中台板3安装在挡板1高度的1/2处。
37.优选的，考虑到当本倒f型挡土墙在对墙体进行支撑时，会存在来自于墙体的主动水压力，为减轻主动水压力，在所述的挡板1的中部和底端还设置有排水孔11，所述底端排水孔距离挡板1底端20
‑
30cm(优选30cm)，中部排水孔设置在挡板1的1/2处向上20
‑
30cm处(优选30cm)，排水孔11的直径为10
‑
15cm(优选10cm)，同时，为了保证挡板1的轻度不受影响，所述排水孔11的设计应当按照规定设计，本实施例每排设置六个排水孔；
38.优选的，为保证强度支撑件和锚固件的强度和灵活性，所述的支撑件6为钢杆，锚固件7为钢丝；且在实际应用过程中，根据不同的设计要求和实际工程的使用要求，为保证稳固效果，所述支撑件6和锚固件7可以设计多个，来加强本倒f型挡土墙的稳定性。
39.优选的，为了保证所述倒f型挡土墙的挡墙重心始终在墙内，保证本倒f型挡土墙的稳定性，防止其在主动土压力的作用下被推倒，所述的挡板1与竖直方向的夹角a不小于10
°
。
40.优选的，为了在安装时对挡板1的角度进行调整，在所述的挡墙底板2和挡墙中台板3的左右两侧边上均等距设置有3个螺孔22。
41.实施例2：与实施例1不同的是，通常灾害区出现落石、崩塌、碎屑物等堆积物在坡上滚下，因此为了不在中台上堆积，我们将挡墙中台板3倾斜角度调到向下10
°
这样堆积物可以顺利滑到底板上，如图10所示。
42.实施例3：与实施例2不同的是，为了提高实施例2所述的倒f型挡土墙的抗滑稳定性，设计抗滑固件9，此固件安装焊接在挡墙底板2的两边，抗滑固件 9为与挡墙底板2夹角成135
°
的15cm长钢筋，因此有效提高了抗滑稳定性，如图11所示。
43.实施例4：设计如上所述的可折叠便利式倒f型挡土墙的方法，包括：
44.s1.设计原理：
45.(1)受力特点：根据结构力学定理以及牛顿第二定理，可折叠便利式倒f 型挡土墙既受到水平横向力，又受到向下垂直于地面的竖向土压力；如图1所示，挡墙重心在墙内，因此受到墙内土压力时不易推倒，抗到性好；由于堆积物的自重下挡墙自身的重力也增加，因此达到了重力式挡土墙的设计效果；当墙上堆积到第二阶段时中台具有一定的拉力，所以挡土效果达到了锚板挡土墙的设计效果；
46.(2)抗滑稳定性：根据挡土墙设计原理可知，随着堆积物的增加挡墙自身的自重也增加(n')，因此抗滑稳定性也增加，计算公式如下(1)所示：
[0047][0048]
式(1)中：fs为挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；n'为垂直于基底面的竖向力的合力(kn)；为挡土墙与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；c为挡土墙与基岩接触面的抗剪断粘结力(kpa)；a为整个挡土墙基底面积；t为作用于挡土墙上全部平行于基底面的荷载(kn)；
[0049]
s2.结构原理设计
[0050]
(1)可折叠便利式倒f型挡土墙结构简单，但又结构稳定性强；它是利用结构力学三钢片原则和三角形结构原理来设计的新型挡土墙之一，因此它的挡土效果和结构性能都比传统的重力式挡土墙好，特别是它可以折叠，在运输方面提供了很大的便利；
[0051]
(2)挡墙自身由倒f型和两个三角形截面构成，结构稳定；在土压力的作用下结构得到了很大的利益，结构越来越稳定；
[0052]
(3)将可折叠便利式倒f型挡土墙放置在灾害路边，防止在道路上堆积岩石和泥浆，当堆积物堆积到第一阶段时挡墙墙底钢片oa受到堆积物的土压力，同时钢片ob也受到横向水平的推理和冲击力，但是由于ba的拉力的作用下不能推到ob钢板；当堆积物堆积到第二阶段时挡墙中台bd受到堆积物的土压力，增加了挡墙自重，同时obc钢片也受到横向水平冲击力，但是由于cd杆的拉力作用下有效的控制了水平力。
[0053]
(4)立体几何：由倒f型模型，假设尺寸比例oa＝ob＝bc＝cc
′
＝b；bd＝3/4b，∠cbd＝80
°
由三角函数：
[0054]
b2＝a2 c2‑
2a
×
c
×
cosb
ꢀꢀ
(2)
[0055]
可知锚固件(7)的长度为：
[0056][0057]
同理支撑件(6)的长度为：
[0058]
[0059]
挡墙实际高度为：
[0060]
oe＝2b
×
cos10
°
＝1.97b
[0061]
得到锚固件(7)的长度为1.141b，支撑件(6)的长度为1.285b，挡墙实际高度为1.97b；
[0062]
(5)假设尺寸比例oa＝ob＝bc＝cc
′
＝2m；bd＝1.5m，∠cbd＝80
°
由三角函数
[0063]
b2＝a2 c2‑
2a
×
c
×
cosb
ꢀꢀ
(2)
[0064]
可知锚固件7的长度为：
[0065][0066]
同理可得支撑件6的长度为：
[0067][0068]
已知obc＝4m，挡墙实际高度为oe，可根据勾股定理得:a2 b2＝c2[0069]
∠ceo＝90
°
,∠eoc＝10
°
,oc＝4m。
[0070]
oe＝oc
×
coseoc＝3.93m
ꢀꢀ
(3)
[0071]
挡墙的实际高度为3.93m，锚固件7长度为2.28m，支撑件6的长度为2.57m。
[0072]
s3.排水系统的设计
[0073]
根据挡墙形状，在挡板1上挖直径为10
㎝
的排水孔，根据水的流向分别在挡板的bb
′
和oo
′
上方30
㎝
处挖6个排水孔，排水孔越多越大排水效果好，但是同时也导致挡墙的强度降低，因此预设为每个挡墙上设置六个排水孔。
[0074]
s4.具体实施操作过程
[0075]
一：制造
[0076]
在工厂使用厚度10.3mm的钢板和50mm
×
50mm型角钢为材料；
[0077]
(1)制作2m
×
4m的挡板，cc
′
oo
′
边上焊接角钢，为了连接各个挡墙，在cbo 和c
′
b
′
o
′
角钢上分别对应钻四个螺丝孔；bb
′
处和oo
′
处焊接两个合页，bb
′
边上处g点和cc
′
边上处f点上焊接一个合页；
[0078]
(2)制作2m
×
2m的底板，oo
′
、o
′
h
′
、hh
′
、oh边上焊接角钢，安装时为了调节方向角度ah和h
′
a
′
边钢板上钻距离不同的三个螺丝孔，oo
′
上对应安装两个合页，aa
′
边上处g
′
点上焊接一个合页；
[0079]
(3)制作2m
×
1.5m的中台，bb
′
、b
′
k
′
、kk
′
、边上焊接角钢，安装时为了可调节方向
角度dk和k
′
d
′
边钢板上钻距离不同的三个螺丝孔，bb
′
上对应安装两个合页，dd
′
边上处点上焊接一个合页；
[0080]
(4)使用直径6mm的钢丝绳制作2.57m的拉线ff
′
和使用外直径70mm内直径60mm的空心钢管制作2.28m的钢杆；然后ff
′
安装在挡板的f点和中台的f
′
点上、gg
′
安装在挡板的g点和底板的g
′
点上。
[0081]
完成制作后拼装所有杆件和配件，折叠包装。
[0082]
s5.运输：为了方便挡墙运输，每个挡墙的宽度预设为2m，这样可以控制挡墙自重，交通运输和搬运方便，减轻现场安装难度；
[0083]
s6.现场安装
[0084]
(1)铲平将要安装的路边；若有严重覆盖路面，为了快速通车，双向行道改成单向行道，再安装此挡土墙；支立时用斜杆gg
′
支撑挡墙的挡板和中台并扣螺丝，根据灾害的范围、长度可调节拼接数量和挡墙制造的尺寸规模；
[0085]
(2)根据公路的弯曲角度，利用底板上的螺丝孔的间距，进行调节角度，安装拼接挡墙；
[0086]
(3)支立时根据挡墙重量和规模的大小，可采用人工或吊车进行支立。
[0087]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。