一种建筑景观生态河道挡土墙及施工工艺的制作方法

本发明涉及一种挡土墙，具体地说是一种利用3d打印技术建设的景观生态河道挡土墙，以及该挡土墙的施工工艺。

背景技术：

为了避免河道两侧的泥土发生坍塌造成河道堵塞，一般会在河道的两侧设置挡土墙。

目前，河道两侧的挡土墙基本上采用重力式或扶臂式挡土墙，这类挡土墙虽然有效的避免了泥土坍塌造成河道堵塞的情况，但是由于这类挡土墙没有都透水性，因此，在这类挡土墙的保护下，河道就像穿上了“盔甲”，阻断了河道水与地下水的联系，破坏了河道生态系统。

另外，传统的挡土墙虽然具备了防护功能，但是只是一堵光秃秃的墙，缺乏观赏性。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种建筑景观生态河道挡土墙，该挡土墙不仅具有透水性，而且能够在漏空区种植植物，兼具实用价值和观赏价值。

同时，本发明还提供了该建筑景观生态河道挡土墙的施工工艺，该施工工艺将3d打印建筑技术与钢筋混凝土结构相结合，不仅保证了挡土墙整体的结构强度，而且施工简单，易于操作。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种建筑景观生态河道挡土墙，包括基础底板，所述的基础底板上设置有至少两个墩墙，相邻的墩墙之间设置有多层连拱墙，且多层连拱墙从下往上呈台阶状分布，相邻两层连拱墙之间存在漏空区域。

进一步地，所述墩墙的迎水面呈台阶状，且与所述的连拱墙一一对应。

进一步地，所述连拱墙的迎水面呈拱形。

进一步地，所述墩墙的迎水面的竖直部分呈圆弧状，并与相应层的连拱墙的迎水面圆滑过渡连接。

进一步地，所述连拱墙的背水面呈拱形，且所述背水面的矢跨比小于所述连拱墙的迎水面的矢跨比。

进一步地，所述墩墙的背水面为一竖直平面。

进一步地，所述的墩墙包括墩墙外模墙，所述的连拱墙包括连拱墙外模墙，且所述的墩墙外模墙和连拱墙外模墙共同形成一个呈台阶状的外模墙框架，所述的外模墙框架内浇筑有混凝土，且所述外模墙框架的每一层内均设置有钢筋网。

进一步地，所述的基础底板包括基础底板外模墙，所述的基础底板外模墙内浇筑有混凝土，且所述的基础底板外模墙内设置有钢筋网。

进一步地，所述的钢筋网上绑扎有连接钢筋，且所述的连接钢筋延伸至相邻的上层混凝土内。

一种建筑景观生态河道挡土墙施工工艺，包括以下施工步骤，

第一，平整土地，并铺设垫层；

第二，基础底板施工

2.1在垫层上通过3d打印技术打印基础底板外模墙；

2.2在基础底板外模墙内设置钢筋网，并在钢筋网上绑扎连接钢筋，且连接钢筋的上端高出基础底板外模墙上端面至少50cm；

2.3在基础底板外模墙内浇筑混凝土，完成基础底板的施工；

第三，墙体施工

3.1在基础底板上通过3d打印技术打印第一层外模墙框架；

3.2在第一层外模墙框架内设置钢筋网，并在钢筋网上绑扎连接钢筋，且连接钢筋的上端高出第一层外模墙框架上端面至少50cm；

3.3在第一层外模墙框架内浇筑混凝土，完成第一层墙体的施工；

3.4在第一层墙体的背水面回填泥土，且回填土的上表面与所述第一层墙体的上表面平齐，回填土的压实度在85％以上；

3.5重复步骤3.1-3.4完成中间层墙体的施工；

3.6在已完成的最上层墙体上通过3d打印技术打印顶层外模墙框架；

3.7在顶层外模墙框架内设置钢筋网；

3.8在顶层外模墙框架内浇筑混凝土，完成顶层墙体的施工；

3.9在顶层墙体的背水面回填泥土，且回填土的上表面与所述顶层墙体的上表面平齐，回填土的压实度在85％以上。

本发明的有益效果是：

1、通过采用错位设计，使相邻的连拱墙之间形成漏空区域，并在挡土墙的背水面回填土，这样，一方面可以保证挡土墙的透水性，使河道内的水系统与地下水系统联系起来，有利于河道生态系统的维持；另一方面，可以在相邻的连拱墙之间形成漏空区域内根据河道水位种植水性植物、水旱植物和旱性植物。通过种植不同种类的植物，一方面可以净化水质，另一方面可以起到观赏效果，使挡土墙兼具实用价值和观赏价值。

2、通过将挡土墙设计成连拱结构，一方面，采用拱形结构更加美观，可与彩色灯带等现代美化手段相结合，有利于创造更加美观的视觉效果；另一方面，拱形结构可以提高抗冲击性，更加结实耐用。

3、本施工工艺将3d打印建筑技术与钢筋混凝土结构相结合，改变了传统的单纯利用3d打印技术建造的建筑美观有余而结构稳定性不足的问题。本工艺不仅保证了挡土墙的美观性，而且保证了结构强度，稳固耐用。

附图说明

图1为挡土墙的立体结构示意图；

图2为挡土墙的俯视图；

图3为图2中的a-a剖视图(旋转90°)；

图4为图2中的b-b剖视图(旋转90°)；

图5为工艺步骤图一；

图6为工艺步骤图二；

图7为工艺步骤图三；

图8为工艺步骤图四；

图9为工艺步骤图五；

图10为工艺步骤图六；

图11为工艺步骤图七。

图中：1-基础底板，11-基础底板外模墙，

2-第一层墙体，21-第一层墩墙，22-第一层连拱墙，23-第一层外模墙框架，

3-第二层墙体，31-第二层墩墙，32-第二层连拱墙，33-第二层外模墙框架，

4-第三层墙体，41-第三层墩墙，42-第三层连拱墙，43-第三层外模墙框架，

5-第四层墙体，51-第四层墩墙，52-第四层连拱墙，53-第四层外模墙框架，

6-混凝土，

7-钢筋网，

8-连接钢筋，

9-回填土。

具体实施方式

如图1所示，一种建筑景观生态河道挡土墙，包括基础底板1，所述的基础底板1上设置有至少两个墩墙，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的基础底板1上设置有5个墩墙。

相邻的墩墙之间从下到上设置有多层向外侧(以远离河道的一侧为外侧)凹陷的连拱墙。作为一种具体实施方式，本实施例中相邻的墩墙之间设置有四层连拱墙。为了方便描述，现将所述的连拱墙从下往上依次定义为第一层连拱墙22、第二层连拱墙32、第三层连拱墙42和第四层连拱墙52。四层所述的连拱墙沿横向(以河道的走向为纵向)依次错位布置，共同形成了台阶状，且如图2和图3所示，相邻两层连拱墙之间存在漏空区域，所述挡土墙的背水面回填有泥土。这样，如图3所示，河道内的水就可以通过相邻连拱墙之间的漏空区域下渗到地下水系统中，并且可以在相邻连拱墙之间的漏空区域内根据水深种植不同种类的植物。

进一步地，为了提高挡土墙的结构强度，如图2所示，所述连拱墙的迎水面和背水面均呈拱形，且所述连拱墙的背水面的矢跨比小于所述连拱墙迎水面的矢跨比。优选的，所述连拱墙背水面的矢跨比为1/4，所述连拱墙迎水面的矢跨比为1/3。这样连拱墙就会形成中间薄两端厚的效果，一方面可以增强连拱墙的结构强度，另一方面，在挡土墙迎水面坡度一定的情况下，可以增大漏空区域的面积，增大种植面积，增强美化效果。

进一步地，为了增强挡土墙的美化效果，如图1所示，所述的墩墙的迎水面呈台阶状，且层数与所述连拱墙的层数相同，位置一一对应。所述墩墙的迎水面的竖直部分呈圆弧状，且所述连拱墙的迎水面的两端分别与所述墩墙的迎水面的竖直部分圆滑过渡连接。这样，所述的墩墙和连拱墙便共同形成了一个波浪形台阶。

为了方便描述，现将所述的墩墙从下往上依次划分为第一层墩墙21、第二层墩墙31、第三层墩墙41和第四层墩墙51，且所述的第一层墩墙21和第一层连拱墙22形成了连续的第一层墙体2，所述的第二层墩墙31和第二层连拱墙32形成了连续的第二层墙体3，所述的第三层墩墙41和第三层连拱墙42形成了连续的第三层墙体4，所述的第四层墩墙51和第四层连拱墙52形成了连续的第四层墙体5。

进一步地，如图1和图2所示，所述墩墙的背水面为一竖直平面，且所述连拱墙的背水面的两端分别与所述墩墙的内侧面圆滑过渡连接。在这里，所述墩墙的内侧面为两墩墙相对的一面。

为了提高挡土墙的结构强度，如图2和图4所示，所述的基础底板1包括基础底板外模墙11，所述的基础底板外模墙11内浇筑有混凝土6，且所述的混凝土6内预埋有连接钢筋8，所述连接钢筋8的上端至少高出所述基础底板1的上端面50cm，即图4中m的取值大于等于50cm。

所述的第一层墙体2包括由第一层墩墙外模墙和第一层连拱墙外模墙所形成的第一层外模墙框架23，所述的第二层墙体3包括由第二层墩墙外模墙和第二层连拱墙外模墙所形成的第二层外模墙框架33，所述的第三层墙体4包括由第三层墩墙外模墙和第三层连拱墙外模墙所形成的第三层外模墙框架43，所述的第四层墙体5包括由第四层墩墙外模墙和第四层连拱墙外模墙所形成的第四层外模墙框架53，所述的第一层外模墙框架23、第二层外模墙框架33、第三层外模墙框架43和第四层外模墙框架53共同形成了一个完整的外模墙框架。所述的外模墙框架内浇筑有混凝土6，且相邻两层外模墙框架的混凝土6之间设置有连接钢筋8，且所述连接钢筋8的上端插入到上层混凝土6的距离大于等于50cm。

进一步地，如图4所示，所述的基础底板1、第一层墙体2、第二层墙体3、第三层墙体4和第四层墙体5内均设置有钢筋网7，且所述连接钢筋8的下端分别与相应的钢筋网7绑扎连接。

作为一种具体实施方式，本实施例中用于浇筑的混凝土6采用牌号为c30的混凝土。所述的基础底板外模墙11和外模墙框架采用牌号为c40-c50的混凝土。

一种建筑景观生态河道挡土墙施工工艺，包括以下施工步骤：

第一，平整土地，并铺设垫层。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的垫层采用c20的混凝土铺设，且铺设厚度为15cm。

第二，基础底板1施工

2.1在垫层上通过3d打印技术打印基础底板外模墙11，形状如图5所示；

2.2在基础底板外模墙11内设置钢筋网7，如图6所示，并在钢筋网7上绑扎连接钢筋8，且连接钢筋8的上端高出基础底板外模墙11上端面至少50cm；

2.3如图7所示，在基础底板外模墙11内浇筑混凝土6，完成基础底板1的施工。

第三，墙体施工

3.1如图8所示，在基础底板1上通过3d打印技术打印第一层外模墙框架23；

3.2在第一层外模墙框架23内设置钢筋网7，如图9所示，并在钢筋网7上绑扎连接钢筋8，且连接钢筋8的上端高出第一层外模墙框架23上端面至少50cm；

3.3如图10所示，在第一层外模墙框架23内浇筑混凝土6，完成第一层墩墙21和第一层连拱墙22(即第一层墙体2)的施工；

3.4在第一层墙体2的背水面回填泥土，且回填土9的上表面与所述第一墙体2的上表面平齐，回填土9的压实度在85％以上；

3.5重复步骤3.1-3.4完成第二层墙体3和第三层墙体4的施工；

3.6在第三层墙体4上通过3d打印技术打印第四层外模墙框架53(即顶层外模墙框架)；

3.7如图11所示，在第四层外模墙框架53内设置钢筋网7；

3.8在第四层外模墙框架53内浇筑混凝土6，完成第四层墙体5的施工；

3.9在第四层墙体5的背水面回填泥土，且回填土9的上表面与所述第四层墙体5的上表面平齐，回填土9的压实度在85％以上。