一种旱区边坡防裂抗震的柔性支护装置的制作方法

本实用新型属于道路防护工程技术领域，具体涉及一种旱区边坡防裂抗震的柔性支护装置。

背景技术：

随着我国现代化建设的推进、西部大开发战略的实施和对环境保护的日益重视，道路防护工程中遇到的喷层支护脱空失效问题日益突出。我国多数地区大量分布膨胀土边坡，这类边坡在干旱少雨季节由于蒸发量过大，坡面上往往出现纵横交错的干缩裂隙网络，极大破坏了坡体的整体性和稳定性。而雨季来临时，雨水顺着这些裂隙快速进入坡体内部，弱化土体强度，诱导滑坡灾害的发生，而且这种破坏具有长期性、反复性和潜在性。

所以，在如何保证边坡土体小范围塌陷、支护体系局部失稳以及外界扰动时支护系统的承载能力和适应能力是急需解决的难点问题。传统做法有喷射混凝土，干砌片石防护等。但由于他们大多没有一种好的支护结构，从而由于在土体水分蒸发收缩后导致混凝土与土体之间出现脱空现象进而在小范围扰动后极易开裂，降低了防护的性能。由于旱区独特的外部干旱环境，如果采用向土体内补水解决土体收缩问题或者加大混凝土用量防护边坡这两种与自然环境相对抗的方法，显然不明智，工程量大、代价高均不可避免。

因此，很有必要研究一种新型的针对干旱地区边坡防护的方法或者装置。

技术实现要素：

本实用新型采用装配式柔性结构，在于既解决支护体开裂问题、又减缓土体水分蒸发，其具体方案如下：

一种旱区边坡防裂、抗震的柔性支护装置，包括第一固定梁和第二固定梁，所述第一固定梁和第二固定梁顶面上固定有盖板；

所述第一固定梁上设置有上固定部，第二固定梁上设置有下固定部，所述第一固定梁和第二固定梁之间通过上固定部底面与下固定部顶面上下贴合连接，以实现所述盖板之间的拼接；

所述上固定部和下固定部上之间通过一贯穿所述上固定部和下固定部的锚杆固定连接，所述下固定部下方设置有锚头；

所述锚头下方设置有一消能器，所述锚杆底端贯穿所述消能器。

作为本实用新型的进一步说明，所述下固定部与锚头之间设置有橡胶钢板垫片。

作为本实用新型的进一步说明，所述上固定部和下固定部之间设置有所述橡胶钢板垫片。

作为本实用新型的进一步说明，所述锚杆上套设有一套筒，所述套筒贯穿所述上固定部和下固定部。

作为本实用新型的进一步说明，所述锚杆顶端固定设置有一挡板。

作为本实用新型的进一步说明，所述挡板与上固定部之间的锚杆上套设有一弹簧。

与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果为：

本实用新型的支护装置，通过连梁连接，并采用搭接的方式将梁锚固在锚杆上，这样能够形成各部分可以相对活动的区域，并且增加了各个部分相对的活动量和整体的稳定性，有效解决支护体开裂的问题，同时减缓土体水分蒸发。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是支护装置整体结构示意图。

图2是支护装置的锚杆及相关配件示意图。

图3是固定梁和盖板结构示意图。

图中：1、第一固定梁；2、第二固定梁；3、盖板；4、上固定部；5、下固定部；6、锚杆；7、锚头；8、消能器；9、橡胶钢板垫片；10、套筒；11、挡板；12、弹簧。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型创造和简化描述，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创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

本实施例提供一种旱区边坡防裂抗震的柔性支护装置，既解决支护体开裂问题、又减缓土体水分蒸发，如图1、图2、图3所示，包括固定梁和盖板3，固定梁两包括第一固定梁1和第二固定梁2，第一固定梁1和第二固定梁2顶面上固定有盖板3；第一固定梁1上设置有上固定部4，第二固定梁2上设置有下固定部5，第一固定梁1和第二固定梁2之间通过上固定部4底面与下固定部5顶面上下贴合连接，以实现盖板3之间的拼接；上固定部4和下固定部5上之间通过一贯穿上固定部4和下固定部5的锚杆6固定连接，下固定部5下方设置有锚头7；锚头7下方设置有一消能器8，锚杆6底端贯穿消能器8，该消能器8采用刚才垫片，其可以保证在地震作用下，缓解地震对锚杆6的作用，通过一定的振动消耗部分能量。

上述下固定部5与锚头7之间设置有橡胶钢板垫片9，该橡胶钢板垫片9用来缓解第一固定梁1和第二固定梁2活动时对锚杆6的作用力，使梁边坡之间具有一定的可活动性。

上述上固定部4和下固定部5的端头部位，均采用圆弧形设计，进行过渡处理，减小了端头部分的应力集中，降低梁断裂的可能性，并且在上固定不和下固定部5之间也设置有橡胶钢板垫片9，来缓解两部分之间直接碰撞、摩擦，延长梁的使用寿命，提高使用中的性能。

上述锚杆6上套设有一套筒10，套筒10贯穿上固定部4和下固定部5；上固定部4和下固定部5通过锚杆6铆接后，为了避免锚杆6与两个固定部直接接触，从而损坏锚杆6，所以在锚杆6上套设一个套筒10，并且在套筒10与锚杆6之间浇筑沥青，防止锚杆6锈蚀破坏，从而可限制梁的左右活动幅度，以及它的活动范围，使梁不但具有活动的性能，又能提供支撑作用。

上述锚杆6顶端固定设置有一挡板11，该挡板11与锚杆6顶端采用螺丝进行连接，螺丝可以控制其预留的活动范围，每隔一段时间可以派遣专门的工作人员去将螺丝根据土体的变化进行适当调整。

上述挡板11与上固定部4之间的锚杆6上套设有一弹簧12，弹簧12可以使梁相对锚杆6的振动减缓，防止对锚杆6作用力过大，造成锚杆6的脱落或者失效。其次，弹簧12还可以对梁的上下运动进行一个消减作用。使其即相对活动，又不会活动幅度过大，而且弹簧12和上述挡板11可以约束梁的活动范围，不至于使其从锚杆6顶端脱出，丧失防护的效果。在边坡的抗震方面也起到了一定的抑制作用。

第一固定梁1和第二固定梁2与顶面的盖板3之间通过螺栓固定连接，以便施工和被损坏板的更替。

上述固定梁与盖板3以及各部分的构建均采用预制的方式来定做。

上述固定梁采用钢筋混凝土材料，使用预制板的形式进行生产，在保证结构不受影响的条件下，使施工更加方便。固定梁的水平间距均应小于4.5m，固定梁一般断面高*宽不小于300mm*250mm。纵向钢筋应采用φ14以上直径的II级螺纹钢筋，箍筋应采用φ5以上直径的钢筋。混凝土强度等级不应低于C25。

上述橡胶钢板垫片9一般是由5mm橡胶和2mm钢板叠加而成，所以在预制固定梁的固定部处应至少预留出6mm厚的垫层厚度。

上述盖板3类似与固定梁的预制形式进行生产，但其材料采用炉渣混凝土材料制备，因为炉渣混凝土具有隔热，防潮，造价低的优点，可以延缓土体的水分蒸发。

上述锚杆6采用一般的钢筋锚杆6。

上述消能器8采用钢板制成，在下部进行一定角度的弯折使其具有一定的可变形性。

行数套筒10采用钢材制备，与锚杆6连接后内部浇筑沥青，来保护锚杆6不被固定梁的非正常活动而破坏。

本实施例提供的支护装置具体安装过程如下：

步骤1：在土体上开挖一矩形的槽，来放置消能器8。要求槽的中心与一排锚杆6的中心连线重合。

步骤2：将锚杆6穿过消能器8上的预留孔，然后将锚杆6打入土体内部，进行锚固。

步骤3：从锚杆6上给锚头7上套入一层橡胶钢板垫片9，然后将第二固定梁2上的下固定部5套入锚杆6。

步骤4：在从锚杆6上给下固定部5上套入一层橡胶钢板垫片9，然后再套入第一固定梁1上的上固定部4。

步骤5：从锚杆6顶端套入套筒10，使套筒10穿过上固定部4和下固定部5上的安装孔，保证对齐后，给套筒10内浇筑沥青，等待沥青凝固。

步骤6：放置板材在固定梁与固定梁的中间部位。

步骤7：给固定梁顶面覆盖盖板3，并将其通过螺栓固定在固定梁上。

步骤8：在锚杆6上套入弹簧12，并加上挡板11，用螺丝将挡板11固定在锚杆6上。

在安装过程中需要注意以下几点：

1、矩形槽应采用混凝土进行抹面，保证其具有一定的强度来支撑消能器8的运动。

2、矩形槽的宽与消能器8的宽大致相同，误差为+5mm。用来保证消能器8不会在工作阶段偏移过大。

3、矩形槽的长应比消能器8的长每侧长出5mm。保证消能器8有一定的活动范围，起到减震租用，但不应过大，否则会导致锚杆6损坏。

4、矩形槽的高度=消能器8的高度+锚头7的厚度+6mm厚橡胶钢板垫片9的厚度。

5、要求套筒10的直径应小于上固定部4和下固定部5上预留的孔洞2-3mm。以保证其具有一定的活动范围来保护锚杆6。

6、其中弹簧12的使用应采用圆柱螺旋压缩弹簧12的计算公式进行计算，但要求变形量为10-25mm之间。应避免变形量过大，而导致的支护过于柔性。也应避免变形量过小导致的支护活动性过小，丧失结构意义。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。