一种废旧轮胎-破碎混凝土构成的挡土墙结构及施工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于新型挡土墙范畴，涉及挡土墙的材料构成和连接形式，具体的说，是一种废旧轮胎-破碎混凝土构成的新型复合挡土墙结构及施工方法，可用于边坡的加强支护。
【背景技术】
[0002]随着我国经济建设的迅速发展，工业建设已经成我国的支柱产业，特别是汽车产业，我国生产的红旗，本田汽车开始逐步走向世界舞台。但与此同时，废旧轮胎的数量日益增多，据数据统计，2015年我国废旧轮胎数量已接近3.5亿条，并以每年2位数的数度增长，我国已成为废旧轮胎第一大国。同时，由于我国土木工程建设也速度发展，与此带来了大量的废弃混凝土。废旧轮胎和废旧混凝土很难降解，特备是轮胎属不熔或难熔的高分子弹性材料，如果仅依靠自然力数百年以上都难以降解，因此带来了诸多环境问题，包括污染地下水，占用土地资源，引发火灾等。如何处置废旧轮胎和废旧混凝土成为了我们当下的主要任务。一些研究者将废弃轮胎与土混合组成柔性地基，还有一些研究者研究再生混凝土的力学性能，但是把废旧混凝土和废旧轮胎结合起来作为挡墙形式，目前很少有人研究。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种废旧轮胎-破碎混凝土构成的新型复合挡土墙结构及施工方法，把废旧轮胎和碎石混凝土结合起来作为挡土墙材料，促进了废旧轮胎和破碎混凝土在土木工程的应用，解决了废旧轮胎和破碎混凝土回收利用问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0005]—种废旧轮胎-破碎混凝土构成的挡土墙结构，包括底座，所述底座上固定连接第一级挡土墙单元，所述第一级挡土墙单元上叠加布置多层第二级挡土墙单元，所述第一级挡土墙单元由一排多列连接成一体的第一废旧轮胎-破碎混凝土单元组成，所述第二挡土墙单元由一排多列连接成一体的第二废旧-破碎轮胎混凝土单元组成。
[0006]所述第一废旧轮胎混凝土单元包括废旧轮胎胎面部，废旧轮胎胎面部的底部与废旧轮胎胎侧部连接，所述废旧轮胎胎面部内填充有再生混凝土骨料；由废旧轮胎和破碎混凝土结合到一起，其中轮胎包裹在混凝土外侧，由于轮胎的“环箍效应”大大提高了混凝土的强度。第一废旧轮胎混凝土单元，在废旧轮胎切除上层圆环面后的废旧轮胎部件内部添加再生混凝土骨料而成。
[0007]所述第二废旧轮胎混凝土单元包括废旧轮胎胎面部，所述废旧轮胎胎面部内填充有再生混凝土骨料。第二废旧轮胎混凝土单元，在废旧轮胎切除上下两侧圆环面后的废旧轮胎部件内部添加再生混凝土骨料而成。
[0008]所述第二废旧轮胎混凝土单元垂直对应叠加在第一废旧轮胎混凝土单元上;使组成挡土墙的上下废旧轮胎混凝土单元相对应设置，下部一层的废旧轮胎混凝土单元支撑上部一层的废旧轮胎混凝土单元，使挡土墙结构更加稳固可靠。
[0009]所述再生混凝土骨料由水泥:水:细骨料:粗骨料=1.0:(0.27-0.37):(0.87-
0.97): (2.29-2.39)的比例混合而成，所述粗骨料为废I日混凝土经破碎筛分而成，粗骨料的粒径为4.75mm-16mm，级配良好;所述细骨料为天然河沙；以该比例范围制成的再生混凝土骨料强度角度，更能满足挡土墙的强度要求。
[0010]所述第一废旧轮胎混凝土单元的废旧轮胎胎侧部与底座通过连接件固定连接;将底部的第一级第一废旧轮胎混凝土单元与底座固定起来，由连接件(螺栓)的抗剪强度提供抵抗墙体的侧向土压力，由底座提供整体稳定性，使挡土墙结构给边坡以更强的支撑力，避免边坡失稳变形。
[0011]所述第一挡土墙单元的多列第一废旧轮胎混凝土单元通过横向贯穿的锚杆相连固定;可以采用2根锚杆相连，锚杆从胎侧贯通整个第一级轮胎，将同一层的废旧轮胎混凝土单元连接成为一个整体，增强挡土墙的整体稳定性。
[0012]所述第二挡土墙单元的多列第二废旧轮胎混凝土单元通过横向贯穿的锚杆相连固定;第二挡土墙单元沿边坡方向的连接方式仍采用2根锚杆连接，将同一层的废旧轮胎单元连接成为一个整体，增强挡土墙的整体性。
[0013]所述第一废旧轮胎混凝土单元和第二废旧轮胎混凝土单元均穿有自锚式锚杆，自锚式锚杆与边坡连接；自锚式锚杆将第一废旧轮胎混凝土单元与边坡之间锚固连接，自锚式锚杆将第二废旧轮胎混凝土单元与石质边坡之间锚固连接。
[0014]优选的，所述底座上沿横向间隔设定距离布设支撑装置，支撑装置与第一挡土墙单元的间隙为零，支撑装置与第二挡土墙单元的间隙为零；由支撑装置给整个挡土墙结构以更多一重的支撑力，使挡土墙结构整体性更强，抗侧向滑移力更大。
[0015]所述支撑装置为再生混凝土骨料制成的混凝土结构；由再生混凝土骨料支撑混凝土结构支撑挡土墙结构，充分利用废旧混凝土资源。
[0016]本发明挡土墙的受力特点为:侧向土压力传递到多级挡土墙，然后传递到自锚式锚杆和与混凝土底板相连接的高强螺栓，最后传递到支撑装置。通过第一级轮胎挡土墙内部填料之间的摩擦力，螺栓的抗剪力，自锚式锚杆的拉应力，支撑装置的自重，与侧向土压力平衡。
[0017]一种废旧轮胎-破碎混凝土构成的新型复合挡土墙的施工方法，包括以下步骤:
[0018]步骤I:浇筑混凝土制成底座，并在底座上预留连接孔；
[0019]步骤2:制作第一废旧轮胎混凝土单元:将废旧轮胎顶部的圆环面去除，并在废旧轮胎底部的胎侧部钻连接孔，在废旧轮胎的纵向胎面部钻锚孔，在废旧轮胎的横向胎面部钻预留孔；
[0020]步骤3:将第一废旧轮胎混凝土单元的连接孔与底座上的连接孔相对应，并通过连接件连接起来；
[0021 ]步骤4:将自锚式锚杆穿入第一废旧轮胎混凝土单元，沿锚杆处向边坡内部注浆，自锚式锚杆与边坡固定连接；
[0022]步骤5:按照步骤3-步骤4的方式，将多个第一废旧轮胎混凝土单元依次固定于底座上；
[0023]步骤6:将横向连接销杆穿过多个第一废旧轮胎混凝土单元的预留孔，在横向连接锚杆端部设置连接件将第一挡土墙单元的第一废旧轮胎混凝土单元连接为一体，完成第一挡土墙单元的施工；
[0024]步骤7:制作第二废旧轮胎混凝土单元:将废旧轮胎顶部和底部的胎侧部均去除，并在废旧轮胎的纵向胎面部钻锚孔，在废旧轮胎的横向胎面部钻预留孔；
[0025]步骤8:在第一废旧轮胎混凝土单元上依次向上叠加多层第二废旧轮胎混凝土单元，将同一层的第二废旧轮胎混凝土单元连接成一体；
[0026]步骤9:将自锚式锚杆穿入第二废旧轮胎混凝土单元，自卸式锚杆与石质边坡连接，完成多层第二挡土墙单元的施工；
[0027]步骤10:将制好的再生混凝土骨料注入第一挡土墙单元和多层第二挡土墙单元内部中，完成挡土墙结构的施工；
[0028]步骤11:在挡土墙结构缝隙处注入砂浆，增强挡土墙结构内部连接的紧固性；
[0029]步骤12:架设模板，沿横向按照设定距离紧贴挡土墙结构布置支撑装置；
[0030]步骤13:回填土方。
[0031]所述步骤3的具体步骤为:将连接件倒置放入底座的预留连接孔中，并向预留连接孔内注入浆液，然后将第一废旧轮胎混凝土单元的连接孔与连接件配合连接，并用紧固件将第一废旧轮胎混凝土单元与底座紧固连接。
[0032]所述步骤4的具体步骤为:将自锚式锚杆穿过锚孔后并打入边坡土层设定深度后，沿自锚式锚杆方向向边坡内部注入适当砂浆，待浆液有一定强度后，由于自锚式锚杆内部存在楔形构件，通过紧固件可将自锚式锚杆与边坡内部固定。
[0033]所述步骤6的具体步骤为:将横向连接锚杆穿入废旧轮胎横向胎面部的预留孔中，横向连接锚杆端部超出第一废旧轮胎混凝土单元一定锚固长度，沿锚杆端部套入铁片，并用紧固件将第一挡土墙单元的多个第一废旧轮胎混凝