一种挡土墙及边坡支护系统的制作方法

本发明涉及土木工程领域，具体而言，涉及一种挡土墙及边坡支护系统。

背景技术：

挡土墙是指支承路基填土或山坡填土、防止填土或填土变形失稳的构造物。在设置有锚定板的挡土墙结构中，钢拉杆及其端部的锚定板都埋设在人工填土当中，一般拉杆和填土之间的摩擦力忽略不计，抗拔力主要来源于锚定板前填土的被动抗力。由此可见，锚定板的被动抗力有着十分重要的作用，而在工程实践中，会出现单一的锚定板提供的抗拔力不足，且出现锚定板偏离安装的水平位置而上移或下移的情况，导致锚定板未发挥出被动抗拔力。因此设法增强锚固段抗拔力成为了使设置有锚定板的挡土墙性能更加优良的关键。

技术实现要素：

本发明提供了一种挡土墙，旨在进一步提高现有的挡土墙对边坡的支护性能。

本发明还提供了一种边坡支护系统，其相较于现有的边坡支护系统的支护性能更佳。

本发明是这样实现的：

一种挡土墙，包括墙本体和多个拉梁，每个拉梁的一端均与墙本体的一侧连接，每个拉梁远离墙本体的一端设置有锚定板，沿拉梁长度方向设置有多个阻力齿，拉梁包括拉杆和第一混凝土隔层，拉杆的相对两端分别与墙本体和锚定板连接，混凝土隔层包裹于拉杆的外壁。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，阻力齿的外壁裹设有第二混凝土隔层。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，锚定板的外壁裹设有第三混凝土隔层。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，阻力齿设置于拉梁的上侧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，阻力齿的宽度大于或等于拉梁的宽度。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括支撑杆，支撑杆的底端设置于地面，支撑杆的顶端与拉梁远离墙本体的端部连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，墙本体远离拉梁的一侧设置有多个种植槽，墙本体对应每个种植槽处设置有种植通孔，墙本体远离种植槽的一侧设置有多个易降解导根管，每个易降解导根管均与一个种植通孔连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括垫层，墙本体包括立壁、墙趾板、墙踵板，拉梁远离锚定板的一端与立壁连接，立壁的底端与垫层连接，墙趾板设置于立壁的底部与垫层的连接处，且位于立壁的底部远离拉梁的一侧，墙踵板设置于立壁的底部与垫层的连接处，且位于立壁的底部远离墙趾板的一侧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，墙本体包括肋柱和挡土板，肋柱的一侧与挡土板的一侧连接，拉梁设置于挡土板远离肋柱的一侧。

一种边坡支护系统，包括上述的的挡土墙。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的挡土墙，由于挡土墙的拉梁的结构相较于原有的拉杆结构更耐腐蚀，进而使得本发明提供的挡土墙的寿命更长；而拉梁外设置第一混凝土隔层使得拉梁与填土之间的的摩擦力增大，就使得锚固段的抗拔力也增大，进而使得挡土墙的支护性能更好；而在拉梁上设置阻力齿，其提供一定的侧阻力，限制了填土的滑移，同样使得挡土墙的支护效果更好。而本发明提供的边坡支护系统，由于其包括上述的挡土墙，使得其对边坡的支护效果更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例提供的挡土墙的结构示意图；

图2是图1中Ⅱ区域的放大图；

图3是图1中拉梁和锚定板相配合的俯视图；

图4是本发明第二实施例提供的挡土墙的结构示意图；

图5是图2中拉梁和锚定板相配合的俯视图；

图6是本发明提供的挡土墙种植有植物过后的结构示意图。

图标：100-挡土墙；200-挡土墙；110-墙本体；111-立壁；112-墙趾板；113-墙踵板；114-种植通孔；116-种植槽；210-墙本体；211-肋柱；212-挡土板；120-拉梁；120a-第一拉梁；120b-第二拉梁；121-拉杆；122-第一混凝土隔层；123-阻力齿；223-阻力齿；124-第二混凝土隔层；125-支撑杆；220-拉梁；130-锚定板；230-锚定板；130a-第一锚定板；130b-第二锚定板；136-第三混凝土隔层；140-垫层；150-易降解导根管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

如图1所示，本实施例提供了一种挡土墙100，图1为本实施例提供的挡土墙100侧面的结构示意图，挡土墙100包括相互连接的墙本体110和多个拉梁120。每个拉梁120的一端与墙本体110连接，每个拉梁120远离墙本体110的一端设置有锚定板130。

在本实施例中，拉梁120包括连接于墙本体110上部的多个第一拉梁120a和连接于墙本体110的多个第二拉梁120b，由于图1为侧面结构示意图故图中只见一个第一拉梁120a和一个第二拉梁120b。由于挡土墙100通常是设置于边坡，用于阻挡泥土滑坡，而边坡具有一定的倾斜度，故位于上部的第一拉梁120a长度长于第二拉梁120b的长度，第一拉梁120a与第二拉梁120b的长度及两者的长度差具体为多少根据所要支护的边坡的自身情况决定。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，在竖直方向上设置于墙本体110上的拉梁120还可以是两个以上，根据不同边坡的高度及施工环境来选择在竖直方向上所要设置的拉梁的数量。

如图1和图2所示，拉梁120包括拉杆121和第一混凝土隔层122，拉杆121的一端与墙本体110连接，拉梁120远离墙本体110的一端与锚定板130连接，第一混凝土隔层122裹设与拉杆121的外壁，并且第一混凝土隔层122的外壁进行了粗糙处理，第一混凝土隔层122由于是混凝土制成，其表面本身具有一定的摩擦力，而进一步对其进行粗糙处理使得拉梁120与填土的摩擦力更大，摩擦力越大锚固段的抗拔力越大，挡土墙100的支护性能越好。由于拉杆均为金属类材质制成，通常情况下对拉杆的防锈措施是在拉杆的外壁涂抹防锈漆，但是这种防锈方式相较于本发明所提供的防锈方式有效时间短，致使拉杆因长期埋与土壤中生锈而寿命缩短从而影响挡土墙的性能，而本发明中，在拉杆121外设置一层第一混凝土隔层122，能够有效阻挡拉杆121不与土壤中的水分接触而达到防锈的效果。

需要说明的是，本发明的其他实施例中，拉梁120也可以直接采用钢筋浇筑混凝土制成的混凝土梁，该设计既能保证拉梁与填土之间的摩擦力也不需要担心拉梁生锈的问题。

锚定板130包括第一锚定板130a和第二锚定板130b，第一锚定板130a连接于第一拉梁120a远离墙本体110的一端，第二锚定板130b连接于第二拉梁120b远离墙本体110的一端。

第一拉梁120a沿其长度方向设置有多个阻力齿123，多个阻力齿123设置于第一拉梁120a的上侧，第二拉梁120b沿其长度方向也设置有多个阻力齿123，多个阻力齿123同样设置于第二拉梁120b的上侧。设置多个阻力齿123的目的是使其提供侧阻力，阻力齿123提供的侧阻力和拉梁120提供的摩擦力一起构成了锚固段的抗拔力，而抗拔力越大，挡土墙100的支护性能越好，故设置阻力齿123使得挡土墙100的支护性能更好。

进一步的，在本实施例中，本发明设置于拉梁120上侧的阻力齿123采用钢板材质制成，其表面裹设有第二混凝土隔层124，设置第二混凝土隔层124的目的是为了防止阻力齿123生锈，延长阻力齿123的寿命，还能提高阻力齿123与填土之间的摩擦力，从而进一步提高挡土墙100的支护性能。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，阻力齿123可以是直接采用钢筋浇筑混凝土制成的混凝土阻力齿，或直接采用混凝土块，则阻力齿外表面无需再设置第二混凝土隔层，该设计同样不需要担心阻力齿生锈的问题，同时还能提供阻力齿123与填土间的摩擦力。

进一步地，在本实施例中，锚定板130为不锈钢材质或者为钢筋混凝土材质，当锚定板130为不锈钢材质时，其外壁裹设有第三混凝土隔层136。当锚定板130与阻力齿123均为不锈钢材质时，在施工过程中，将不锈钢锚定板130、拉杆121以及不锈钢阻力齿123预先连接，同时进行混凝土浇筑；当锚定板130、拉梁120和阻力齿123为钢筋混凝土材质时，在施工过程中直接将锚定板130的钢筋、拉梁120的钢筋以及阻力齿123的钢筋预先连接，同时进行混凝土浇筑。现有的钢筋混凝土锚定板是浇筑制作完成后运输至施工处进行施工安装，但浇筑完成后的钢筋混凝土锚定板质量较重，使得运输产生的费用高，且在施工操作中也多有不便，而本发明提出的这两种方式施工方便，整体性好。设置第三混凝土隔层136的目的是为了防止锚定板130生锈而影响挡土墙100的使用寿命，并且第三混凝土隔层136还能提供与填土间的摩擦力，进一步提高挡土墙100的支护性能。

进一步的，在本实施例中，每个阻力齿123的高度相同且每个阻力齿123远离拉梁120的一端低于锚定板130的顶端。阻力齿123提供一定的侧阻力，限制了填土的滑移，进而使得挡土墙100的支护效果更好。理论上阻力齿123越高，其与填土之间的侧阻力越大，但阻力齿123越高施工成本越高，综合施工成本与所需侧阻力情况，当阻力齿123远离拉梁120的一端与锚定板130的顶端齐平时，既能达到侧阻力较大的目的又使得施工成本不高。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，根据工程需要，阻力齿123远离拉梁120的一端还可高于或齐平于锚定板130的顶端。或者，每个阻力齿123的高度也可以随着布置位置沿靠近锚定板130的方向逐渐增高。

如图1和图3所示，进一步地，在本实施例中，阻力齿123的宽度等于拉梁120的宽度，由于阻力齿123的宽度越大其与填土之间的侧阻力越大，挡土墙100的支护效果越好，但是阻力齿123越宽支护成本就越大，综合施工成本与所需侧阻力情况，当阻力齿123宽度与拉梁120同宽时阻力齿123提供的侧阻力较大，且支护成本相对较低。

需要指出的是，在本发明的其他实施例中，根据工程需要，阻力齿123的宽度可以小于或大于拉梁120的宽度。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，挡土墙100还包括多个支撑杆125，支撑杆125的一端固定于地面，支撑杆125远离地面的一端与拉梁120固定连接。设置支撑杆125的目的是为了进一步保证拉梁120的稳定性，并且能够很好解决锚定板130偏移安装位置出现上移或下移的情况。支撑杆125采用混凝土制成，其不仅能够提供一定的侧阻力，且其与填土之间具有一定的摩擦力，增大了锚固段的抗拔力，进一步增大挡土墙100的支护性能。

如图1和图6所示，进一步地，墙本体110远离拉梁120的一侧设置有多个种植槽116，墙本体110对应每个种植槽116处设置有种植通孔114，墙本体110远离种植槽116的一侧设置有多个易降解导根管150，每个易降解导根管150均与一个种植通孔114连通。易降解导根管150采用易降解材质制成，埋藏于土壤中3-5年内能够被土壤中微生物降解。种植通孔114的数量与易降解导根管150的数量相同。种植槽116和易降解导根管150内填土。

选用根系比较发达的植物种植于种植槽116内，在生长过程中，植物的根系沿着易降解导根管150逐渐深入墙本体110远离种植槽116的一侧，当3-5年后，植物的根系已经深入到远离墙本体110足够远的地方，此时，易降解导根管150在土壤中微生物的分解作用下逐渐分解，而当易降解导根管150分解后，植物的根系则脱离易降解导根管150的束缚随意扩散延伸，随着时间越长，植物在墙本体110远离种植槽116的一侧生长的根越多，而墙本体110远离种植槽116一侧的土壤越密实，植物的根系起到稳固填土的加筋作用，在该作用下土壤给挡土墙100的压力就越小，进而挡土墙100的使用寿命就越长。

由于根系的生长方向与重力方向相同。优选地，易降解导根管150远离种植通孔114的另一端向远离墙本体110且向下的方向延伸，即易降解导根管150相对于水平面倾斜向下设置。该设计使得根系在易降解导根管150内生长延伸的速度更快。

进一步地，在本发明的实施例中，种植槽116的内壁与墙本体110围成纵截面为倒三角形的槽体，种植槽116与墙本体110位置相对的内壁与墙本体110的夹角为锐角。当植物种植于种植槽116中，其在重力作用下顺着种植槽116的内壁斜向下深入易降解导根管150中。该设计是为了防止种植于种植槽116内的植物在生长过程中根系大量集中于种植槽内，导致根系深入易降解导根管150的速度减慢。

进一步地，在本实施例中，挡土墙100还包括垫层140，墙本体110包括立壁111、墙趾板112和墙踵板113，拉梁120远离锚定板130的一端与立壁111连接，立壁111的底端与垫层140连接，垫层140设置于地面上，墙趾板112设置于立壁111的底部与垫层140的连接处，且位于立壁111的底部远离拉梁120的一侧，墙踵板113设置于立壁111的底部与垫层140的连接处，且位于立壁111的底部远离墙趾板112的一侧。本实施例中的墙本体110的结构为悬锚式挡土墙的墙本体的结构，即本发明的设计可用于悬锚式挡土墙。

悬锚式挡土墙是利用悬臂式挡土墙技术与锚定板技术组合而成的一种轻型支挡构筑物。悬锚式挡土墙是由立壁、底板墙趾板和墙踵板、锚定板和拉杆几部分组成。悬锚式挡土墙的部分土压力由拉杆传递给锚定板，只有部分土压力传递到挡土墙墙身上，可大幅度提升挡土墙抗倾覆的能力。悬锚式挡土墙的踵板上填土自重、拉杆拉力构成了整体力矩平衡的一部分，降低了对地基的压力。悬锚式挡土墙锚定板固定到位后，锚定板和墙身之间只需回填土即可，且对回填土的性能要求不高。悬锚式挡土墙的拉杆、立臂、锚定板和其间的回填土形成了一个整体，可部分的增强挡土墙的侧向抗滑能力。悬锚式挡土墙可以设计出相对较小的剖断面，墙高可以做到10m及以上高度，能很好的适应丘陵、山区等苛刻地质环境，经济性及安全性性能良好。而本实施例中，以条带式带阻力齿拉梁代替传统拉杆的悬锚式挡墙，条带式拉梁与填土之间的摩擦力以及拉梁上布置的阻力齿提供的侧阻力，可以与锚定板130联合提供被动抗力，从而增强锚固段的抗拔力，提高挡土墙100的稳定性，使得挡土墙100的支护性更好。

第二实施例

本发明实施例所提供的挡土墙200，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

如图4所示，挡土墙200的墙本体110包括肋柱211和挡土板212，肋柱211的一侧与挡土板212的一侧连接，拉梁220设置于挡土板212远离肋柱211的一侧。本实施例中墙本体110的结构是普通锚定板式挡土墙的墙本体的结构，即本发明的设计可用于普通锚定板式挡土墙。

锚定板挡土墙是由墙面、拉杆、锚定板以及充填墙面与锚定板之间的填土所共同组成的一个整体。在这个整体结构的内部，存在着作用于墙面上的土压力、拉杆的拉力和锚定扳的抗拔力等相互作用的内力，这些内力必须互相平衡，才能保证结构内部的稳定。同时，在锚定板挡土墙的周围边界上，还存在着从边界外部传来的土压力、活载以及结构自重所产生的作用力和摩擦力，这些外力也必须互相平衡，以保证锚定板挡土墙的整体稳定性，防止发生滑动或蠕动。

锚定板挡土墙和锚杆挡土墙一样，也是依靠“拉杆”的抗拔力来保持挡土墙的稳定。但是，这种挡土墙与锚杆挡土墙又有着明显的区别，锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中，其抗拔力来源于锚杆与砂浆、孔壁地层之间的摩阻力；而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前填土的被动抗力。因此，墙后侧向土压力通过墙面传给拉杆，后者则依靠锚定板在填土中的抗拔力抵抗侧向土压力，以维持挡土墙的平衡与稳定。而本实施例中，以条带式带阻力齿拉梁代替传统拉杆的锚定板式挡土墙，条带式拉梁与填土之间的摩擦力以及拉梁上布置的阻力齿提供的侧阻力，可以与锚定板230联合提供被动抗力，从而增强锚固段的抗拔力，提高挡土墙200的稳定性，使得挡土墙200的支护性更好。

如图4和图5所示，在本实施例中，阻力齿223设置于拉梁220上，阻力齿223的宽度大于拉梁220的宽度。需要指出的是，在本发明的其他实施例中阻力齿223的宽度可以是小于拉梁220的宽度。

综上所述，挡土墙的拉梁的结构相较于原有的拉杆结构更耐腐蚀，进而使得本发明提供的挡土墙的寿命更长、支护性能更好；而在拉梁上设置阻力齿，其提供一定的侧阻力，限制了填土的滑移，进而使得挡土墙的支护效果更好；表面粗糙处理的第一混凝土隔层由于表面积的增大，从而增强了与填土之间的摩擦力，在一步使得挡土墙的支护效果更好；拉梁的摩擦力、阻力齿的侧阻力和锚定板的被动阻力一起构成了锚固段的抗拔力，而抗拔力的提高则挡土墙的支护性能提高；设置支撑杆，能够增加拉梁的稳定性的同时能够解决锚定板130偏移安装位置出现上下移的情况，并且其不仅能够提供侧阻力还能够提供与填土之间的摩擦力，从而提高锚固段的抗拔力使得挡土墙的支护性能更好；设置种植通孔、种植槽以及易降解导根管，在种植槽中种植根系较发达的植物，植物的根系起到稳固填土的加筋作用，在该作用下土壤给挡土墙的压力就越小，进而能够延长挡土墙的寿命。

本发明还提供了一种边坡在支护系统，其包括上述的挡土墙。由于该边坡支护系统包括上述的挡土墙，使得该边坡支护系统具有较好的支护性能，且使用寿命长的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。