专利名称：利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法
技术领域：
本发明涉及一种固定建筑物的基础工程技术领域的方法，具体是一种利用废 旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法。
技术背景目前，我国的公路、铁路、水利、市政和国防建设得到了迅速发展，在进行 这些基础设施建设的过程中，经常要修建挡土墙以支承基础或斜坡土体，防止土 体或填土变形失稳而造成工程事故。挡土墙的形式是多种多样的，而加筋挡土墙 因其造价低廉、性能优越而被广泛采用，加筋挡土墙的加筋材料经常采用的是土 工格栅和土工条带，但其价格昂贵；挡土墙面板和加筋材料的连接通常为两种方 法，其一为在面板预埋钢拉环，加筋材料与钢拉环连接，但是钢拉环易腐蚀而造 成寿命短的问题难以解决；其二为在墙面板上预留混凝土孔道，筋带从预留孔中 穿过折回完成连接，由于预留孔道的不光滑对筋带的摩损很大，导致对墙面板拉 力减少或者连接处断裂；因此以上两种连接方式都容易造成墙面板的变形和脱 落，严重影响挡土墙的使用寿命；同时，由于加筋材料本身的材料性能和几何形 状等因素限定了填料的适应范围较小，使得加筋挡土墙的推广利用受到的限制。随着我国汽车的保有量逐年增加，废旧汽车轮胎的数量也在迅速增长，2004 年我国轮胎产量达到2. 39亿条，居世界第二。由于废弃轮胎耐老化，不易自然 降解，而且循环再利用率低，废旧轮胎己成为新的固体废弃物污染源，被人们称 为"黑色污染"。同时随着我国工业化进程的推进和农业机械化程度的提高，用 于动力传输的废弃三角带逐年增多，三角带同轮胎的构造一样，同样为难以自然 降解和重复利用，构成了新的污染源，造成了环境污染和资源浪费。经对现有技术的文献检索发现，废弃轮胎在挡土墙利用很多种方法，例如， 中国专利申请号为98805941.X的专利，公告号CN1259182，名称挡土墙系统。是利用废弃轮胎和传送带条建造挡土墙或堤坝。该技术提出在挡土墙和堤坝附近设置一层或者多层轮胎，在轮胎内腔中填满填料，并且各轮胎的中轴线通常以io至20度的倾角与竖直方向偏离，加强部分由轮胎的胎面部分或传送带连接在一 起，预先构成类似于土工格栅结构，与轮胎绑扎一起，然后传送带条或轮胎胎面 水平或倾斜地延伸地进入墙体，形成挡土墙。这种结构的不足是轮胎没有连接 为一个整体，仅为每两个半个轮胎之间通过残余的胎面进行连接，因此，整体强 度不足，对挡土墙后的土体，提供的支挡作用是非常有限的；利用轮胎胎面或传 送带条形成栅格结构的过程复杂，工序繁琐；由于传送带表面的光滑，形成的栅 格结构与土体的摩擦系数小，整体土体加固效果差；同时轮胎胎面或传送带条与 轮胎的绑扎过程复杂。 发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用废旧轮胎和三角带建 造挡土墙的方法，使其消除废弃轮胎和三角带形成的环境污染和克服目前加筋挡 土墙施工过程中的弊端，利用废弃轮胎和三角带建造坚固耐久的挡土墙，变废为 宝，实现环境保护、废物利用和节约资源的目的。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤第一步，轮胎栅格结构的形成。在轮胎侧壁与胎面的交界处，将整个轮胎等分为四点，并在该处预留孔，然 后将轮胎从胎面中线纵向切割，分为两个相等的半个轮胎，将三角带切割为相等 的长度，并用三角带穿过半个轮胎的预留孔并折回绑扎，用剩余的三角带与其他 半个轮胎的预留孔处绑扎，依次类推，形成栅格结构绑扎时，保持相邻半个轮胎 的距离相等和三角带的横平竖直。众所周知，土的抗压性能是非常好的，而其抗剪性能较差，因此容易造成挡 土墙坍塌和山体滑坡。在修建挡土墙过程中，将轮胎栅格结构平放在土层上，将 有侧壁的面朝下放置，胎面向上，然后摊铺填料并压实土体，此时，轮胎腔内填 满了密实的填料，分布于压实后土体中的轮胎和三角带将土体分割成方格块，阻 碍了土体的滑移，有效地提高了土体的整体稳定性；由于轮胎侧壁的凹凸不平， 能够像土工格栅一样提供摩擦力，而周围圆形的胎面则像土工格室一样提供了嵌 固力，因此，整个栅格结构综合了土工格栅和土工格室的各自优点，对土体的整 体加固效果是非常好的，对墙面板提供的拉力是非常大的。第二步，挡土墙面板与轮胎栅格结构的连接。在挡土墙面板中预埋三角带，由于三角带强度较高和不易变形的特征，有效 解决了由于钢拉环腐蚀和筋带损伤而造成挡土墙面板易脱落和易变形的缺点；在 靠近挡土墙面板处，沿挡土墙的纵向设置一列密排的半个轮胎，挡土墙面板通过 轮胎列与轮胎栅格结构连接，提高对挡土墙面板的整体加固效果，防止局部挡土 墙面板的变形和脱落。由于废弃轮胎和三角带都是固体废弃物污染源，都存在着 耐老化、耐腐蚀和难以自然降解的特征，所以此类挡土墙坚固耐久和对环境的适 应范围较广。本发明的有益效果将难以重复利用的废弃轮胎和三角带，通过简单的切割 和绑扎，形成能够加固土体的栅格结构，促进废物再利用，减少污染源，保护环 境；由于轮胎和三角带耐老化、耐腐蚀和难以自然降解等特点，因此，由其构成 的栅格结构而建造的挡土墙有很好的耐久性，由于栅格结构和墙面板由预先埋入 的三角带连接，克服了预埋的钢筋拉环易腐蚀和混凝土孔道穿筋而造成筋材损伤 的缺点，能够提高挡土墙的耐久性；同时，由于轮胎的胎腔内径较大，由三角带 连接半个轮胎而形成的栅格结构，对填料的适应范围较大；由于半个轮胎侧壁向 下、胎面向上埋入密实的土体中，因此相对与其他加筋材料，轮胎侧壁提供的摩 擦力和胎面提供的嵌固力是非常大的，同时由于三角带的弹性模量较大，对挡土 墙面板提供的拉力是很大的，能够保持墙面板不易发生偏移；由于栅格结构有效 地加固土体，使得土体的整体性能提高，因此，挡土墙后面的土体对挡土墙的土 压力减小，能够有效地防止挡土墙的局部坍塌和整体失稳。
图1为整个轮胎的侧视2为半个轮胎的平面3为三角带的侧视4为挡土墙面板的侧视剖视图。图5为挡土墙的断面6为挡土墙沿A-A方向的剖视中，l为预留孔，2为半个轮胎，3为三角带，4为分布钢筋，5为挡土墙 面板，6为混凝土条形基础。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。如图1所示，为整个轮胎的侧视图。在整个轮胎侧壁与胎面的交界处，将整 个轮胎等分为四点，并在该处钻孔，预留孔l的大小要保证三角带3顺利穿过。如图2所示，为半个轮胎2的平面图。然后将整个轮胎沿胎面中线纵向切割， 分为两个相等的半个轮胎2。如图3所示，为三角带3的侧视图。将废弃圆形封闭的三角带3进行切割和 绑扎，并分别切割为等长的直线段。如图4所示，为挡土墙面板5的侧视剖视图。挡土墙面板5形状为长方形， 采用钢筋混凝土预制，再预制的过程中，将三角带3穿过规定位置的分布钢筋然 后折回，然后浇筑混凝土，将三角带3埋入规定的位置处，挡土墙面板5外的三 角带3要预留一定的长度，方便与半个轮胎进行绑扎。如图5所示，为挡土墙的断面图。挡土墙面板5垂直放置在混凝土条形基础 6上，靠近挡土墙面板5的一列半个轮胎2与挡土墙面板5紧密绑扎，该列轮胎 与轮胎栅格结构通过三角带3进行连接，三角带3位于相邻半个轮胎2侧壁的下 部。如图6所示，为挡土墙沿A-A方向的剖视图。在紧靠挡土墙面板5处，沿挡 土墙的纵向布置一列半个轮胎2，半个轮胎2相互之间通过三角带3绑扎，该列 轮胎通过三角带3与轮胎栅格结构进行连接，轮胎栅格结构由半个轮胎2和三角 带3通过绑扎形成，轮胎栅格结构中，半个轮胎2相互之间要保持上下、左右对 齐，并且相邻之间的距离相等，用三角带3绑扎，要保持三角带3平直和拉紧。以下为本发明实施例的具体施工过程(l)根据设计要求，确定加筋挡土墙基础6的位置，基坑采用换填石灰碎石 土处理，设置砂砾或碎石排水层，并确保其排水畅通，防止挡土墙后积水形成水 囊危及挡土墙安全，对基础底面的地基进行承载力检测，承载力满足设计要求后， 浇注混凝土条形基础6，当混凝土强度符合要求时，安装挡土墙面板5。(2) 挡土墙面板5安装时，混凝土条形基础6顶面用低强度砂浆砌筑找平， 以利于挡土墙面板5安装的平整和稳定，首层挡土墙面板5安装完成以后，进行 填料的摊铺和平整，当摊铺厚度达到三角带3的位置时，然后进行压实和整平， 在靠近挡土墙面板5处，设置一排紧密排列的半个轮胎2，半个轮胎2的布置方 向是沿挡土墙的长度方向，半个轮胎2应该排列紧密整齐，半个轮胎2之间用三 角带3在预留孔1处绑扎牢固，挡土墙面板5上预埋的三角带3与靠近挡土墙面 板5的半个轮胎2在预留孔1处进行绑扎，半个轮胎2之间以及挡土墙面板5 和半个轮胎2之间的绑扎方法相同，绑扎方法均为将三角带3穿过预留孔1， 绕过半个轮胎2的侧壁折回进行绑扎。(3) 绑扎第一列半个轮胎2，与挡土墙面板5连接的第一个半个轮胎2相 对与挡土墙面板5的连接处，用三角带3以同样的方法连接另一个半个轮胎2， 并且保持半个轮胎2按直线布置，两相邻半个轮胎2中心之间的距离为2倍的轮 胎直径，以此类推，直到长度达到设计要求，然后对这一列半个轮胎进行拉紧和 调整，要保持半个轮胎2不变形，同时要求两个半个轮胎2之间的三角带3拉直 和拉紧，要防止其弯曲和扭结，以同样的方法布置第二列半个轮胎2和三角带3， 当第2列布置完成以后，将2列和第一列对应的半个轮胎2用三角带3在预留孔 l处进行绑扎，同时保持三角带3的平直和拉紧。以同样的方法形成第三列和第 四列等等，直到最终形成栅格结构，(4) 栅格结构形成以后，进行填料的摊铺，在摊铺过程中，填料要填满轮 胎腔，当填料整平和压实的高度接近该层墙面板5顶部的时候，安放上一层挡土 墙面板5，上下层挡土墙面板5之间用低标号砂浆嵌填，以调整标高，同层相邻 面板水平误差不大于10 mm，此时，栅格结构的形成和填料的摊铺与以上方法相 同，依此类推，直至达到挡土墙的高度。在挡土墙下部和中部的位置，某些挡土 墙面板5的竖缝要干砌，作为泄水孔，在该排水缝处，设置一道双层渗滤土工织 物，防止粒径较小的土粒和砂铄遇水后，从面板缝隙中流失，造成挡土墙面板5 后空。(5) 同时，由半个轮胎2和三角带3组成的栅格结构可以预先按照设计要 求绑扎好，在施工过程时，直接拉到现场，进行展开就可以直接施工，提高施工进度；对多级挡土墙的建造方法和上面相同，只是上面方法的重复；对于双面挡 土墙的建造方法与上面相同，相当于两个单面挡土墙的建造。由上述的实施例可以看出，由于栅格结构和墙面板由预先埋入的三角带连 接，克服了预埋的钢筋拉环易腐蚀和混凝土孔道穿筋而造成筋材损伤的缺点，能 够提高挡土墙的耐久性；半个轮胎侧壁向下、胎面向上埋入密实的土体中，因此 相对与其他加筋材料，轮胎侧壁提供的摩擦力和胎面提供的嵌固力是非常大的，同时三角带的弹性模量较大，对挡土墙面板提供的拉力是很大的，能够保持墙面 板不易发生偏移；由于栅格结构有效地加固土体，使得土体的整体性能提高，因 此，挡土墙后面的土体对挡土墙的土压力减小，能够有效地防止挡土墙的局部坍 塌和整体失稳。
权利要求
1、一种利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，轮胎栅格结构的形成在轮胎侧壁与胎面的交界处，将整个轮胎等分为四点，并在该处预留孔，然后将轮胎从胎面中线纵向切割，分为两个相等的半个轮胎，将三角带切割为相等的长度，并用三角带穿过半个轮胎的预留孔并折回绑扎，用剩余的三角带与其他半个轮胎的预留孔处绑扎，依次类推，形成栅格结构绑扎时，保持相邻半个轮胎的距离相等和三角带的横平竖直；第二步，挡土墙面板与轮胎栅格结构的连接在挡土墙面板中预埋三角带，在靠近挡土墙面板处，沿挡土墙的纵向设置一列密排的半个轮胎，挡土墙面板通过轮胎列与轮胎栅格结构连接。
2、 根据权利要求1所述的利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，其特 征是，所述轮胎栅格结构，其在修建挡土墙过程中平放在土层上，将有侧壁的面 朝下放置，胎面向上，然后摊铺填料并压实土体，轮胎腔内填满了密实的填料， 分布于压实后土体中的轮胎和三角带将土体分割成方格块，阻碍了土体的滑移， 提高了土体的整体稳定性。
3、 根据权利要求1所述的利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，其特 征是，所述半个轮胎的布置方向是沿挡土墙的长度方向，半个轮胎排列紧密整齐， 半个轮胎之间用三角带在预留孔处绑扎牢固，挡土墙面板上预埋的三角带与靠近 挡土墙面板的半个轮胎在预留孔处进行绑扎，半个轮胎之间以及挡土墙面板和半 个轮胎之间的绑扎方法相同，绑扎方法均为将三角带穿过预留孔，绕过半个轮 胎的侧壁折回进行绑扎。
4、 根据权利要求1或者3所述的利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，其特征是，所述半个轮胎按直线布置，两相邻半个轮胎中心之间的距离为2倍的轮胎直径。
5、 根据权利要求1所述的利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，其特 征是，位于同层且相邻的挡土墙面板水平误差小于或等于10 mm。
全文摘要
本发明涉及一种岩土工程技术领域的利用废旧轮胎和三角带建造挡土墙的方法，在轮胎侧壁与胎面的交界处，将整个轮胎等分为四点，并在该处预留孔，然后将轮胎从胎面中线纵向切割，分为两个相等的半个轮胎，将三角带切割为相等的长度，并用三角带穿过半个轮胎的预留孔并折回绑扎，用剩余的三角带与其他半个轮胎的预留孔处绑扎，依次类推，形成栅格结构；挡土墙面板与轮胎栅格结构的连接在挡土墙面板中预埋三角带，在靠近挡土墙面板处，沿挡土墙的纵向设置一列密排的半个轮胎，挡土墙面板通过轮胎列与轮胎栅格结构连接。本发明利用废弃轮胎和三角带建造坚固耐久的挡土墙，变废为宝，实现环境保护、废物利用和节约资源的目的。
文档编号E02D17/20GK101225662SQ20081003273
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者代晓东, 方从启 申请人:上海交通大学