边坡加固结构的制作方法

文档序号:15469673发布日期:2018-09-18 19:58阅读:403来源:国知局

本实用新型涉及建筑施工的技术领域,尤其是涉及一种边坡加固结构。



背景技术:

开挖山脚、修筑公路、蓄水和排水等人类活动会对山体稳定条件造成影响;另外,由于地形和构造等山体自身条件,部分山体存在较大的发生滑坡等危害生态环境和生命安全的灾害的风险。特别地,为了提高道路的运载能力,对环河、环江和环湖公路进行改造加宽等建造工程日益增多,这类工程一般需在临水侧开挖山体;但是,临水侧由于河流冲刷和沉积作用,地层大多为淤泥质土、松散的素填土或者细砂夹卵石层,地基的承载力较弱;并且开挖山体破坏了原有山体结构;因此,对山体边坡进行加固,预防在施工过程和道路运行时发生坡体滑动,以保护施工人员和行人车辆的安全,在这类工程中尤其重要。

山体滑坡一般是山体斜坡上的岩土由于重力作用或者水流冲击,而沿着软弱结构面产生剪切位移,进而整体地向斜坡下方移动。边坡治理是一项技术复杂、施工困难的灾害防治工程。近年来,随着工程建设规模的不断增大,复杂性增大,对边坡的处治技术要求也越来越高。对于临水和土质边坡等地基软弱的区域,常采用挡墙来对路堤工程进行防护;挡墙包括重力式、扶壁式和悬臂式,挡墙主要是依靠墙身自重或底板上填筑填土来保持挡墙结构的稳定,工程可靠性较高。但是,挡墙施工工程量较大,工期较长,并且需要较大的施工场地,在场地紧张和滑坡快速抢险等情况下应用难度较大。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种边坡加固结构,以缓解现有技术中所存在的在施工场地紧张和需要快速完成施工的情况下,山体边坡加固工程施工难度较大的技术问题。

本实用新型提供的边坡加固结构包括:挂网钢筋、喷锚混凝土和多根水平注浆柱;多根水平注浆柱分别沿水平方向从坡体外延伸至坡体内,水平注浆柱由水泥浆凝固而成,水泥浆渗透至水平注浆柱四周的土层中;水平注浆柱内设置有水平钢花管,水平钢花管伸出至坡体外;多根水平注浆柱间隔分布于坡面上;挂网钢筋覆盖于坡面,且悬挂于水平钢花管上;喷锚混凝土覆盖坡面和挂网钢筋。

进一步的,水平注浆柱包括正向注浆柱和斜向注浆柱,正向注浆柱的轴线位于与坡面垂直的竖直平面内,斜向注浆柱的轴线相对与坡面垂直的竖直平面倾斜;正向注浆柱和斜向注浆柱设置于不同高度。

进一步的,斜向注浆柱包括第一注浆柱和第二注浆柱;第一注浆柱和第二注浆柱分别相对垂直于坡面的竖直平面向两侧倾斜,第一注浆柱的轴线与垂直于坡面的竖直平面之间的夹角等于第二注浆柱的轴线与垂直于坡面的竖直平面之间的夹角;第一注浆柱和第二注浆柱设置于不同高度。

进一步的,多个第一注浆柱、多个第二注浆柱和多个正向注浆柱均沿竖直方向分布有多层;多层第一注浆柱、多层第二注浆柱和多层正向注浆柱在竖直方向交错分布。

进一步的,水平钢花管的位于坡体内的端部侧壁上设置有漏浆孔。

进一步的,水平钢花管位于坡体内的端部设置为尖角状。

进一步的,水平注浆柱长6m-30m。

进一步的,挂网钢筋与水平钢花管之间焊接连接。

进一步的,本实用新型提供的边坡加固结构还包括多根竖直注浆柱,竖直注浆柱从上往下向坡体内延伸;竖直注浆柱内设置有竖直钢花管;多根竖直注浆柱间隔设置于坡面上,且与水平注浆柱相错开。

进一步的,竖直注浆柱从上往下向坡体内侧倾斜。

本实用新型提供的边坡加固结构,涉及建筑施工的技术领域。本实用新型提供的边坡加固结构包括:挂网钢筋、喷锚混凝土和多根水平注浆柱;多根水平注浆柱分别沿水平方向从坡体外延伸至坡体内,水平注浆柱由水泥浆凝固而成,水泥浆渗透至水平注浆柱四周的土层中;水平注浆柱内设置有水平钢花管,水平钢花管伸出至坡体外;多根水平注浆柱间隔分布于坡面上;挂网钢筋覆盖于坡面,且悬挂于水平钢花管上;喷锚混凝土覆盖坡面和挂网钢筋。水平注浆柱的制作过程包括在边坡钻水平注浆孔、将水平钢花管装入水平注浆孔内和向钢花管内灌注水泥浆,水泥浆通过钢花管进入水平注浆孔且充满水平注浆孔,并且水泥浆还会向水平注浆孔的孔壁土层中渗透;水泥浆凝固形成水平注浆柱,另外,渗透至土层中的水泥浆与土层融为一体,且与水平注浆柱一体连接,加固了土层;多根水平注浆柱分布于坡体上,将坡体土层连接为一个整体,可提高坡体的稳定性,预防坡体滑动。

将挂网钢筋设置于坡面,与水平注浆柱连接;使用压力喷枪喷射细石混凝土,在坡面上形成一层喷锚混凝土。挂网钢筋和喷锚混凝土对坡体表面有加固作用,防止水流冲刷坡体,还可以防止水进入山体内软化山体;并且喷锚混凝土可封闭坡面,阻止水平注浆孔内的水泥浆外溢;另外,挂网钢筋和喷锚混凝土将多根水平注浆柱在坡面连接为一个整体,使坡体整体结构更加稳定。

本实用新型提供的边坡加固结构,施工时免去了架设混凝土模板等结构件和对山体进行大面积开挖等工序,减少了施工工程量,加快了施工进度;并且不需使用大型工程设备,所需施工场地较小;另外,相比于挡墙,本实用新型提供的边坡加固结构占用山体空间较小,便于施工。因此,本实用新型提供的边坡加固结构可在施工场地紧张和需要快速完成施工的工程要求下,对坡体进行有效加固,缓解了现有技术中所存在的在施工场地紧张和需要快速完成施工的情况下,山体边坡加固工程施工难度较大的技术问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本实用新型较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的边坡加固结构的俯视示意图;

图2为本实用新型实施例提供的边坡加固结构的侧视示意图。

图标:01-水平注浆柱;011-正向注浆柱;012-第一注浆柱;013-第二注浆柱;02-竖直注浆柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供的边坡加固结构包括:挂网钢筋、喷锚混凝土和多根水平注浆柱01;多根水平注浆柱01分别沿水平方向从坡体外延伸至坡体内,水平注浆柱01由水泥浆凝固而成,水泥浆渗透至水平注浆柱01四周的土层中;水平注浆柱01内设置有水平钢花管,水平钢花管伸出至坡体外;多根水平注浆柱01间隔分布于坡面上;挂网钢筋覆盖于坡面,且悬挂于水平钢花管上;喷锚混凝土覆盖坡面和挂网钢筋。

具体地,水平注浆柱01的制作过程包括在边坡钻水平注浆孔、将水平钢花管装入水平注浆孔内和向钢花管内灌注水泥浆,水泥浆通过钢花管进入水平注浆孔且充满水平注浆孔,并且水泥浆还会向水平注浆孔的孔壁土层中渗透;水泥浆凝固形成水平注浆柱01,另外,渗透至土层中的水泥浆与土层融为一体,且与水平注浆柱01一体连接,加固了土层;多根水平注浆柱01分布于坡体上,将坡体土层连接为一个整体,可提高坡体的稳定性,预防坡体滑动。

将挂网钢筋设置于坡面,与水平注浆柱01连接;使用压力喷枪喷射细石混凝土,在坡面上形成一层喷锚混凝土。挂网钢筋和喷锚混凝土对坡体表面有加固作用,防止水流冲刷坡体,还可以防止水进入山体内软化山体;并且喷锚混凝土可封闭坡面,阻止水平注浆孔内的水泥浆外溢;另外,挂网钢筋和喷锚混凝土将多根水平注浆柱01在坡面连接为一个整体,使坡体整体结构更加稳定。

本实用新型实施例提供的边坡加固结构,施工时免去了架设混凝土模板等结构件和对山体进行大面积开挖等工序,减少了施工工程量,加快了施工进度;并且不需使用大型工程设备,所需施工场地较小;另外,相比于挡墙,本实用新型实施例提供的边坡加固结构占用山体空间较小,便于施工。因此,本实用新型实施例提供的边坡加固结构可在施工场地紧张和需要快速完成施工的工程要求下,对坡体进行有效加固,缓解了现有技术中所存在的在施工场地紧张和需要快速完成施工的情况下,山体边坡加固工程施工难度较大的技术问题。

水平注浆孔可使用锚杆钻机钻设,锚杆钻机所需工作场地较小,便于施工。水泥浆注入水平注浆孔后稳压数分钟后停注,使水泥浆充满水平注浆孔,且在压力作用下,向孔壁外侧土层中渗透,有利于水平注浆柱01与土层连为整体,从而加固了整个山体。

水平钢花管的两端均设有开口,从水平钢花管位于土层外的一端灌注水泥浆,水泥浆从水平钢花管位于坡体内的一端流入水平注浆孔内,水泥浆从水平注浆孔的孔底向孔口流动至溢出。这样,有利于水平注浆孔在注浆过程中排出空气,以使水泥浆充满水平注浆孔,提高水平注浆柱01的结构强度。水平钢花管在水平注浆柱01中可还可增强水平注浆柱01的强度。

在一些实施例中,水平钢花管伸出土层10cm-20cm,便于悬挂挂网钢筋;另外,水平钢花管伸入喷锚混凝土,使水平注浆柱01、挂网钢筋和喷锚混凝土连为一体,使整体结构更加牢固。

挂网钢筋由多根纵横搭接的钢筋连接成网状而成,钢筋之间的连接处可焊接固定,还可以通过钢丝绑扎。

在一些实施例中,挂网钢筋可设置两层,两层挂网钢筋之间通过钢筋连接。增加挂网钢筋的层数,可增加喷锚混凝土的喷涂厚度,进一步增强坡面的加固强度。

进一步的,水平注浆柱01包括正向注浆柱011和斜向注浆柱,正向注浆柱011的轴线位于与坡面垂直的竖直平面内,斜向注浆柱的轴线相对与坡面垂直的竖直平面倾斜;正向注浆柱011和斜向注浆柱设置于不同高度。

具体地,请参照图1,正向注浆柱011和斜向注浆柱均沿水平方向向坡体内延伸,并且设置于不同高度,可避免正向注浆柱011和斜向注浆柱发生相交干涉,干扰施工时水平钢花管的装入。正向注浆柱011的轴线位于与坡面垂直的竖直平面内,使正向注浆柱011在不增加长度的情况下可增加伸入坡体内的深度,从而扩大本实用新型实施例提供的边坡加固结构对坡体的加固范围。斜向注浆柱的轴线相对与坡面垂直的竖直平面倾斜,相对正向注浆柱011倾斜地向坡体内延伸,可增加斜向注浆柱脱离坡体的阻力,从而提高水平载荷承载能力。

在一些实施例中,多个斜向注浆柱相互平行。

在一些实施例中,位于同一高度的多个斜向注浆柱相互平行,不同高度的斜向注浆柱相对与坡面垂直的竖直平面的倾斜角度大小不等。可根据不同的坡体构造和施工要求,调整斜向注浆柱相对与坡面垂直的竖直平面的倾斜角度的大小,来调整斜向注浆柱伸入坡体内的深度和对水平载荷的承载能力。

进一步的,斜向注浆柱包括第一注浆柱012和第二注浆柱013;第一注浆柱012和第二注浆柱013分别相对垂直于坡面的竖直平面向两侧倾斜,第一注浆柱012的轴线与垂直于坡面的竖直平面之间的夹角等于第二注浆柱013的轴线与垂直于坡面的竖直平面之间的夹角;第一注浆柱012和第二注浆柱013设置于不同高度。

具体地,请参照图1,第一注浆柱012和第二注浆柱013位于坡体的不同高度,互不相交。第一注浆柱012和第二注浆柱013相对垂直于坡面的竖直平面按相等大小角度向两侧倾斜,使第一注浆柱012和第二注浆柱013传递到坡体的水平载荷在坡体上沿坡面分布更加均衡,有利于坡体整体结构的稳定性。另外,第一注浆柱012、第二注浆柱013和正向注浆柱011在坡体内的延伸方向相互交叉,形成网状,使本实用新型实施例提供的边坡加固结构与坡体连接更加紧密,增强了加固效果。

进一步的,多个第一注浆柱012、多个第二注浆柱013和多个正向注浆柱011均沿竖直方向分布有多层;多层第一注浆柱012、多层第二注浆柱013和多层正向注浆柱011在竖直方向交错分布。

具体地,多层第一注浆柱012、多层第二注浆柱013和多层正向注浆柱011之间的层间距离,根据坡体的整体高度和土质情况进行调整。坡体土质越松软,则层间距离越小,坡体整体高度越大,则层间距离应越小。

在一些实施例中,坡体从上往下,依次按照第一注浆柱012、正向注浆柱011和第二注浆柱013循环交替设置。这样,可使第一注浆柱012、正向注浆柱011和第二注浆柱013传递到坡体的载荷沿竖直方向分布更加均衡。

在一些实施中,坡体从上往下,依次按照第一注浆柱012、第二注浆柱013和正向注浆柱011循环交替设置。

在一些实施例中,多层正向注浆柱011在竖直方向可相邻设置。

在一些实施例中,多层第一注浆柱012在竖直方向可相邻设置。

在一些实施例中,多层第二注浆柱013在竖直方向可相邻设置。

坡体在不同高度位置的土质构造和形状存在差异,可根据不同位置的情况,选择设置正向注浆柱011、第一注浆柱012或者第二注浆柱013。

进一步的,水平钢花管的位于坡体内的端部侧壁上设置有漏浆孔。

具体地,多个漏浆孔在水平钢花管的侧壁的间隔分布,水泥浆穿过漏浆孔,使水平钢花管内外的水泥浆连为整体,增强了水平注浆柱01的稳固性。

在一些实施例中,漏浆孔在水平钢花管上的分布范围从水平钢花管位于坡体内的一端向位于坡体外的一端延伸;多个漏浆孔距水平钢花管位于坡体外的端面的最小距离为140cm,在工程实践中,可便于水泥浆的灌注,且使水平钢花管内外的水泥浆凝固后连接牢固。

进一步的,水平钢花管位于坡体内的端部设置为尖角状。

具体地,制作水平钢花管时,钢花管装入坡体内的一端沿圆周方向切割掉多块,然后将剩余部分向内折弯,形成尖角状,并且留设水泥浆通道。这样,可方便于将水平钢花管装入水平注浆孔内,提高施工效率。

进一步的,水平注浆柱01长6m-30m。

具体地,可根据坡体构造不同和坡体上承载载荷大小不同,来设置水平注浆柱01的长度。坡体土质越松软,则水平注浆柱01的长度越长;坡体上承载载荷越大,则水平注浆柱01的长度越长。

在一些实施例中,在一些岩石含量较多的坡体,水平注浆柱01长6m,钻设的水平注浆孔直径等于5cm。

在一些实施例中,在一些松软土质的坡体,水平注浆柱01长20m,钻设的水平注浆孔直径等于8cm。

在一些实施例中,在一些临水且淤泥较多的坡体,水平注浆柱01长30m,钻设的水平注浆孔直径等于10cm。

进一步的,挂网钢筋与水平钢花管之间焊接连接。

具体地,挂网钢筋悬挂在水平钢花管上,并且连接处焊接固定,可增强挂网钢筋与水平钢花管之间的连接强度,进而增强本实用新型实施例提供的边坡加固结构的整体稳定性。

进一步的,本实用新型实施例提供的边坡加固结构还包括多根竖直注浆柱02,竖直注浆柱02从上往下向坡体内延伸;竖直注浆柱02内设置有竖直钢花管;多根竖直注浆柱02间隔设置于坡面上,且与水平注浆柱01相错开。

具体地,请参照图2,竖直钢花管增强了竖直注浆柱02的强度。竖直注浆柱02可增加坡体沿水平方向滑动的阻力;并且竖直注浆柱02和水平注浆柱01形成立体交错结构,通过渗透至土层中的水泥浆连接为整体,将坡体滑动区所受拉力传递到山体稳定区,提高了岩土体抗剪强度,使坡体整体结构更加稳固。

进一步的,竖直注浆柱02从上往下向坡体内侧倾斜。

具体地,坡面从上往下一般向坡体外侧倾斜,将竖直注浆柱02从上往下向坡体内侧倾斜设置,水泥浆从上向下灌注,可减少水泥浆从坡面漏出,使水泥浆在灌注压力下向坡体内部渗透。

在一些实施例中,多个竖直注浆柱02从上向下的倾斜角度相等,便于竖直注浆孔的钻设和数值钢化管的装入。

在一些实施例中,多个竖直注浆柱02从上向下的倾斜角度不相等,竖直注浆柱02从上向下的倾斜角度根据不同位置的土质情况和所需钻设深度进行设置。土质松软,可增加相对竖直方向的倾斜角度;所需钻设深度越大,则相对竖直方向的倾斜角度越小。

最后应说明的是:本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可;以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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