采用废旧轮胎加固的路堤结构的制作方法

1.本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种采用废旧轮胎加固的路堤结构。


背景技术：

2.浸水路堤是指路堤本体一侧或两侧经受长期或短期(季节性)浸水的路堤。浸水路堤除具有与一般路堤的荷载及气候等相同的影响外，还要受水位变化(浮力、透动水压力)和水流及波浪的冲击作用，有时还会遇到管涌和软弱基底的问题。为防止水流的渗流、冲刷对路堤的稳定性与工后沉降造成不利影响，目前工程中多采用级配较好的粗粒土作为路堤填料，路堤边坡则采用干砌片石、浆砌片石、浇筑混凝土、石笼等防护方式。
3.就路堤主体的填料而言，大量采用粗粒料作为路堤填料对于工程的施工进度、原材料成本均有重要影响；此外，大量开采碎石极易对环境造成严重破坏。对坡面防护形式而言，坡面浇筑混凝土护坡将产生大量碳排放，不利于践行绿色低碳的环保理念；而干砌片石、浆砌片石护坡在水流长期冲刷的作用下易脱落，增加后期维护成本。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种采用废旧轮胎加固的路堤结构，旨在实现废旧轮胎再利用的绿色环保理念，同时改善路堤坡面的性能，能够长时间抵抗水流的冲刷作用，具有更长期的稳定性。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.提供一种采用废旧轮胎加固的路堤结构，包括：
7.路堤主体；
8.防渗膜，贴合铺设于所述路堤主体的坡面的外侧；
9.外侧轮胎层，设于所述防渗膜的外侧，包括沿所述坡面设置，且呈预设阵列分布的多个外侧轮胎，所述外侧轮胎的外周面朝向所述坡面，相邻所述外侧轮胎之间通过第一连接件连接；以及
10.第二连接件，贯穿所述防渗膜设置，并具有固定于所述路堤主体的第一连接端，以及与所述第一连接件连接的第二连接端。
11.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，由于废旧轮胎具有较好的抗拉伸性能与耐老化性能，通过合理设置废旧轮胎的排布方式，能在坡面外侧形成一层较为致密的外侧轮胎层，配合防渗膜的防护作用，在路堤主体的坡面外侧形成可有效抵抗水流冲刷的防护结构，相较于传统的干砌片石、浆砌片石等护坡手段具有更长期的稳定性，同时，相较于传统浇筑混凝土的护坡方式，达到了固废再利用的目的，几乎不产生碳排放，对于环保产生了积极的促进效果。
12.在一种可能的实现方式中，所述外侧轮胎之内填充有第一填料。
13.在一种可能的实现方式中，所述采用废旧轮胎加固的路堤结构还包括：
14.内侧轮胎层，设于所述坡面的内侧，所述内侧轮胎层包括沿所述坡面设置，且呈预设阵列分布的多个内侧轮胎，所述内侧轮胎的外周面朝向所述坡面；以及
15.格栅层，沿水平方向设于上下相邻的两层所述内侧轮胎之间，所述第一连接端连接于所述格栅层。
16.在一种可能的实现方式中，所述第一连接端为钩状结构，以实现与所述格栅层的挂接。
17.在一种可能的实现方式中，所述格栅层临近所述坡面的边缘向上翻卷形成返包包边，所述内侧轮胎位于对应的所述返包包边之内。
18.在一种可能的实现方式中，所述第二连接件的主体贯穿所述返包包边，所述第一连接端与位于对应的所述内侧轮胎下方，且呈水平铺设状态的所述格栅层的主体连接。
19.在一种可能的实现方式中，所述内侧轮胎之内填充有第二填料。
20.在一种可能的实现方式中，所述第一连接件为顺次贯穿多个所述外侧轮胎的加筋带，所述第二连接端为钩状结构，以实现与所述加筋带的挂接。
21.在一种可能的实现方式中，所述路堤主体的下方设有底部轮胎层，所述底部轮胎层包括呈预设阵列分布的多个底部轮胎，所述底部轮胎的轴侧面朝向所述路堤主体的底面，相邻所述底部轮胎之间通过第三连接件连接。
22.在一种可能的实现方式中，所述底部轮胎之内填充有第三填料。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例一提供的采用废旧轮胎加固的路堤结构的断面结构示意图；
24.图2为图1中位于左侧的外侧轮胎层和内侧轮胎层的局部装配示意图；
25.图3为图1中底部轮胎层的局部俯视图；
26.图4为图1中第二连接件的结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例二采用的第二连接件的结构示意图；
28.图6为图5的俯视图。
29.附图标记说明：
30.1、路堤主体；10a、坡面；
31.2、防渗膜；
32.3、外侧轮胎层；310、外侧轮胎；320、第一填料；
33.4、第二连接件；40a、第一连接端；40b、第二连接端；
34.5、第一连接件；
35.6、内侧轮胎层；610、内侧轮胎；620、第二填料；
36.7、格栅层；710、返包包边；
37.8、底部轮胎层；810、底部轮胎；820、第三填料；
38.9、第三连接件。
具体实施方式
39.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以
下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的采用废旧轮胎加固的路堤结构进行说明。所述采用废旧轮胎加固的路堤结构，包括路堤主体1、防渗膜2、外侧轮胎层3和第二连接件4；防渗膜2贴合铺设于路堤主体1的坡面10a的外侧；外侧轮胎层3设于防渗膜2的外侧，包括沿坡面10a设置，且呈预设阵列分布的多个外侧轮胎310，外侧轮胎310的外周面朝向坡面10a，相邻外侧轮胎310之间通过第一连接件5连接；第二连接件4贯穿防渗膜2设置，并具有固定于路堤主体1的第一连接端40a，以及与第一连接件5连接的第二连接端40b。
41.需要理解的是，本技术中的术语“预设阵列”所代指的分布方式可以是矩形阵列等阵列形式，能满足防护及装配的需求即可，在此不做唯一限定。
42.本实施例提供的采用废旧轮胎加固的路堤结构，与现有技术相比，采用废旧轮胎作为外侧轮胎310，由于废旧轮胎具有较好的抗拉伸性能与耐老化性能，通过合理设置废旧轮胎的排布方式，能在坡面10a外侧形成一层较为致密的外侧轮胎层3(例如图1中形成鱼鳞状层叠设置的结构)，配合防渗膜2的防护作用，在路堤主体1的坡面10a外侧形成可有效抵抗水流冲刷的防护结构，相较于传统的干砌片石、浆砌片石等护坡手段具有更长期的稳定性，同时，相较于传统浇筑混凝土的护坡方式，达到了固废再利用的目的，几乎不产生碳排放，对于环保产生了积极的促进效果。
43.更具体的，为了方便施工定位，外侧轮胎310的中线平行于竖直方向。
44.为了实现防渗膜2的基本功能，防渗膜2为为防渗土工膜，采用高密度聚乙烯制成，其渗透系数＜1
×
10-11
cm/s、平均厚度1.0～1.5mm、密度≥0.9g/cm3、拉伸屈服强度≥13n/mm，且屈服伸长率≥11％。
45.在一些实施例中，参阅图1及图2，外侧轮胎310之内填充有第一填料320，能够进一步提升外侧轮胎层3的密实程度，继而提升防护性能。
46.具体的，第一填料320为粒径位于10～30mm范围内，且内摩擦角28～35
°
的粗粒料。
47.在一些实施例中，参阅图1及图2，采用废旧轮胎加固的路堤结构还包括内侧轮胎层6和格栅层7；内侧轮胎层6设于坡面10a的内侧，内侧轮胎层6包括沿坡面10a设置，且呈预设阵列分布的多个内侧轮胎610，内侧轮胎610的外周面朝向坡面10a；格栅层7沿水平方向设于上下相邻的两层内侧轮胎610之间，第一连接端40a连接于格栅层7。对于传统的浸水路堤而言，在设计水位以下，边坡坡率不宜陡于1：1.75，原材料用量大，工程经济性差。本实施例采用废旧轮胎作为内侧轮胎610，通过采用内侧轮胎层6与外侧轮胎层3的配合，提高防护可靠性，在施工的时候可以将坡率控制在1、0.3～1：1.5之间，以提高工程经济性；同时，格栅层7还能在竖直方向上对内侧轮胎610和路堤主体1起到定位作用，提高结构稳定性，且符合环保理念。
48.更具体的，为了方便施工定位，内侧轮胎610的中线平行于竖直方向。
49.具体实施时，格栅层7为土工格栅，采用整体拉伸四向聚丙烯塑料制成，其纵横肋间距为30～60mm，其纵横向抗拉强度≥25kn/m、
±
45
°
方向抗拉强度≥14kn/m，2％应变时的纵横向拉伸强度≥4.5kn/m，且
±
45
°
方向抗拉强度≥3.0kn/m。
50.在上述实施例的基础上，相邻两层格栅层7的竖向间距为0.3～0.8m。
51.为了便于实现第二连接件4与格栅层7的连接，参阅图2、图4至图6，第一连接端40a
为钩状结构，以实现与格栅层7的挂接。
52.为了进一步提升对内侧轮胎610的限位作用，参阅图1及图2，格栅层7临近坡面的边缘向上翻卷形成返包包边710，内侧轮胎610位于对应的返包包边710之内。
53.需要说明的是，相邻两层格栅层7之间间隔至少一层内侧轮胎610，本实施例示例性的示出相邻两层格栅层7之间间隔两层内侧轮胎610，返包包边710同时包裹住位于相邻两层格栅层7之间对应设置的所有内侧轮胎610。
54.具体的，每层格栅层7的返包包边710的长度≥2.0m。另外，返包包边710的内端向下延伸，形成竖直或倾斜的内边，起到更好的包裹定位作用。
55.为了提升第二连接件4与格栅层7的连接强度，参阅图2，第二连接件4的主体贯穿返包包边710，第一连接端40a与位于对应的内侧轮胎610下方，且呈水平铺设状态的格栅层7的主体连接。
56.在一些实施例中，参阅图1及图2，内侧轮胎610之内填充有第二填料620，能够进一步提升内侧轮胎层6的密实程度，避免坡面塌陷。
57.具体的，第二填料620为液性指数≤0.5，且塑性指数≤15的细粒土，不仅可以加快施工进度，减少工程投资，同时还可节约资源，避免大量开采碎石所造成的环境破坏，有利于保护当地生态环境。另外，第二填料620与路堤主体1的填料材质可以相同，也可以不同，在此不做唯一限定，但以两者材质相同为宜。
58.在一些实施例中，参阅图1、图2、图4至图6，第一连接件5为顺次贯穿多个外侧轮胎310的加筋带，第二连接端40b为钩状结构，以实现与加筋带的挂接。本实施例简化了相邻的外侧轮胎310之间的连接方式，同时还能提升外侧轮胎层3的整体性，继而便于在施工中固定外侧轮胎层3，也有利于提升抗水流冲刷的性能。具体实施时，处于同一侧坡面10a的外侧轮胎310可以由同一根加筋带串联，也可由多根加筋带串联，至少满足同一竖向列中的外侧轮胎310串联成一个整体即可，在此不做唯一限定。
59.结合上述的格栅层7和采用加筋带作为第一连接件5的情况，第二连接件4的第一连接端40a和第二连接端40b均为钩状结构，第二连接件4的主体为直杆状，两端形成弯钩。
60.具体实施时，第二连接件4采用直径8～12mm、总长1.0～1.5m的螺纹钢制成，螺纹钢的两端折弯呈钩状，继而形成第一连接端40a和第二连接端40b，折弯部分长度为10～15cm，折弯角度20～40
°
。需要理解的是，第二连接件4的材质、尺寸、钩状结构的成型方式并不限于上述举例方式，能满足制造及使用需求即可。
61.作为第二连接件4的一种变形实施方式，第二连接件4的主体由多个杆体顺次连接形成，每个杆体的连接端分别形成外螺纹，相邻两个杆体之间通过螺套实现连接，继而可以灵活的选择第二连接件4主体的长度，提高施工的灵活性。
62.作为第二连接件4的一种变形实施方式，第二连接件4主体两端所形成的折弯杆体可以均处于同一平面内(如图4所示)，也可以分别处于不同平面内(如图5及图6所示)，能满足连接装配的需求即可，在此不做唯一限定。
63.在一些实施例中，参阅图1及图3，路堤主体1的下方设有底部轮胎层8，底部轮胎层8包括呈预设阵列分布的多个底部轮胎810，底部轮胎810的轴侧面朝向路堤主体1的底面，相邻底部轮胎810之间通过第三连接件9连接。本实施例采用废旧轮胎作为底部轮胎810，底部轮胎层8能够有效提升路堤结构底部的刚度，继而有效改善路堤结构发生不均匀沉降的
问题，保证路堤结构整体的稳定性和路面的平整性，且符合环保理念。
64.在一些实施例中，参阅图1及图3，底部轮胎810之内填充有第三填料820，能够进一步提升底部轮胎层8的密实程度和刚度，继而提升防护性能和支撑性能。需要说明的是，本实施例中的第三填料820可以与第一填料320材质、性能形同，也可以不同，在此不做唯一限定。
65.在一些实施例中，为了避免路堤主体1被浸湿，在路堤主体1和底部轮胎层8也铺设防渗膜2(图中未示出)。
66.更具体的，为了保证防渗密封性能，路堤主体1两侧和底部的防渗膜2一体设置，即整张防渗膜2绕过路堤主体1的底部后分别贴合在路堤主体1的两侧，避免两侧的防渗膜2和底部的防渗膜2之间产生连接间隙。
67.在一些实施例中，参阅图1及图3，第三连接件9为顺次贯穿多个底部轮胎810的加筋带。本实施例中示例性的将第三连接件9的串联路径设置为蛇形路径(如图3所示)，但需要理解的是，该路径能满足连接的可行性和结构性能的需求即可，在此不做唯一限定。
68.在一些实施例中，外侧轮胎、内侧轮胎和底部轮胎的尺寸可以相同，也可以不同，但为了满足结构性能的需求，所有轮胎均需要满足轮胎断面宽度≥185mm，且轮胎内径≥355mm的尺寸要求。
69.在一些实施例中，第一连接件5和第三连接件9均为加筋带，加筋带以聚丙烯为主料，平均宽度50～80mm、平均厚度3～5mm、抗拉强度≥30kn/m，且2％伸长率时拉伸强度≥15kn/m。
70.本技术采用废旧轮胎加固的路堤结构的施工步骤如下：
71.s100、在施工区域的底部水平满铺底部轮胎810，并用第三连接件9串联固定；
72.s200、在底部轮胎810之内填入第三填料820，形成底部轮胎层8，随后在底部轮胎层8的上表面铺设防渗膜；
73.s300、铺设底层的格栅层7，并在靠近坡面位置处预装第二连接件4；
74.s400、在底层的格栅层7上铺设装填路堤主体1的填料，并在两侧坡面位置处码砌内侧轮胎610，而后在内层轮胎620中填筑第二填料620，并将格栅层7的两侧向上翻折形成返包包边710；
75.s500、重复步骤s300环绕s400，直至路堤主体1填筑完成；
76.s600、路堤主体1填筑完成后，于两侧坡面铺设防渗膜2；
77.s700、于坡面10a处的防渗膜2的外侧码砌外侧轮胎310，并利用第一连接件5与预留的第二连接件4连接，以固定外侧轮胎310；
78.s800、向外侧轮胎310内填入第一填料320，即成。
79.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。