玄武岩柱状岩体支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及机场岩土工程边坡加固型支护技术领域，具体涉及一种玄武岩柱状岩体支护结构。


背景技术：

2.玄武岩常发育柱状节理，节理面上，每个柱状岩体之间粘聚力较弱，并易于风化，在重力、振动、挤压、卸荷等力作用下，柱状岩体易于发生开裂、破碎、滑动、塌落，引起开挖面、基坑、边坡等发生稳定问题。
3.为保证坡面、岩体稳定，并加固边坡、基坑，现有技术通常采用锚杆、挡墙支护或锚喷护面。但是在锚具、锚定板紧固过程中，容易岩柱体之间的节理面发生、加大裂隙，以致滑动，当岩柱体出现下滑趋势时，邻近岩体不能提供有效阻抗力；由于作业面狭窄，不易设置挡墙；锚喷护面，对岩柱体下滑起不到阻抗作用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种玄武岩柱状岩体支护结构，解决现有技术中玄武岩柱状岩体支护易在岩柱体节理面发生、加大裂隙，而邻近岩体不能提供有效阻抗力的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种玄武岩柱状岩体支护结构，包括：多对土钉，每个所述土钉包括主体段和弯折段，所述弯折段靠近柱状岩体并沿柱状岩体的坡向延伸，所述弯折段的一端朝向柱状岩体坡面弯折延伸形成所述主体段，所述土钉通过所述主体段固定于柱状岩体上；钢筋，包括上层钢筋和下层钢筋，所述上层钢筋和所述下层钢筋设置为彼此平行于坡面水平延伸，所述上层钢筋和所述下层钢筋分别与每一对所述土钉中的至少一个固定连接；其中，所述钢筋支撑于多个所述主体段上，所述钢筋限位在每对所述土钉中的至少一个的所述弯折段与柱状岩体之间，使所述钢筋固定于柱状岩体坡面上；连接件，用于固定连接所述钢筋和所述土钉；混凝土浇筑腰梁，覆盖、包裹并固定所述多对土钉、所述连接件和所述钢筋，所述混凝土浇筑腰梁的内表面贴紧柱状岩体。
6.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
7.本实用新型的玄武岩柱状岩体支护结构，通过设置多对土钉和双层钢筋并灌注混凝土，制成双层钢筋混凝土腰梁的支护结构，土钉分别设置在可能出现滑动的柱状岩体和邻近稳定岩体上，当某个柱状岩体出现向下滑动的情况时，邻近稳定岩体通过上述支护结构能对柱状岩体起到拉提、平衡、稳定的作用。相比临时性锚喷护面，坚固、稳定性好，可作为永久工程，且施工范围大大减小，经济高效。相比传统的锚杆、挡墙支护，消除了锚固过程中对柱状岩体节理的挤压、破裂作用，只针对存在隐患的柱状岩体及附近岩体设置土钉，能够避免加剧岩体裂隙的发生，并且与相对巨大的挡土墙相比，本实用新型的支护结构体积较小，减少了施工体体积，布置灵活，施工快速，降低工程费用。
8.优选的，所述多对土钉包括第一上折土钉和第一下折土钉，所述第一上折土钉具
有第一主体段和第一弯折段，所述第一下折土钉具有第二主体段和第二弯折段；所述上层钢筋与所述第一弯折段固定连接，所述上层钢筋在所述第二主体段外侧与所述第二主体段固定连接；所述下层钢筋分别与所述第一主体段和所述第二主体段固定连接。
9.优选的，所述下层钢筋位于所述第一主体段和所述第二主体段之间并受所述第一主体段和所述第二主体段夹紧固定。
10.优选的，所述下层钢筋分别与所述第一弯折段和所述第二弯折段固定连接。
11.优选的，所述多对土钉还包括第二上折土钉和第二下折土钉，所述第二上折土钉具有第三主体段和第三弯折段，所述第二下折土钉具有第四主体段和第四弯折段；所述下层钢筋与所述第四弯折段固定连接，所述下层钢筋在所述第三主体段外侧与所述第三主体段固定连接；所述上层钢筋分别与所述第三主体段和所述第四主体段固定连接。
12.优选的，所述上层钢筋位于所述第三主体段和所述第四主体段之间并受所述第三主体段和所述第四主体段夹紧固定。
13.优选的，所述上层钢筋分别与所述第三弯折段和所述第四弯折段固定连接。
14.优选的，所述混凝土浇筑腰梁的厚度为30cm，宽度不小于15cm，在长度方向上所述混凝土浇筑腰梁的两端分别超出最外侧土钉20cm。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
16.图1为本实用新型的玄武岩柱状岩体支护结构示意图；
17.图2为本实用新型玄武岩柱状岩体支护结构的一个具体应用场景示意图。
18.其中：上层钢筋11，下层钢筋12，第一上折土钉2，第一弯折段21，第一主体段22，第一下折土钉3，第二弯折段31，第二主体段32，第二上折土钉4，第三弯折段41，第三主体段42，第二下折土钉5，第四弯折段51，第四主体段52，混凝土浇筑腰梁6。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
20.图1为本实用新型的玄武岩柱状岩体支护结构示意图。如图1所示，本实施例公开一种玄武岩柱状岩体支护结构，包括：多对土钉，每个土钉包括主体段和弯折段，弯折段靠近柱状岩体并沿柱状岩体的坡向延伸，弯折段的一端朝向柱状岩体坡面弯折延伸形成主体段，主体段插入岩体当中，土钉通过主体段固定于柱状岩体上；钢筋，包括上层钢筋11和下层钢筋12，上层钢筋11和下层钢筋12设置为彼此平行于坡面水平延伸，上层钢筋11和下层钢筋12分别与每一对土钉中的至少一个固定连接；其中，钢筋支撑于多个主体段上，钢筋限位在每对土钉中的至少一个的弯折段与柱状岩体之间，使钢筋固定于柱状岩体坡面上；连接件，用于固定连接钢筋和土钉；混凝土浇筑腰梁6，覆盖、包裹并固定多对土钉、连接件和
钢筋，混凝土浇筑腰梁6的内表面贴紧柱状岩体。
21.本文中，弯折段内侧指弯折段面向坡面的一侧，弯折段外侧指弯折段背向坡面的一侧，主体段内侧指主体段面向弯折段的一侧，主体段外侧指主体段背向弯折段的一侧。
22.其中，连接件将土钉与钢筋固定连接，可采用绑扎的方式提紧钢筋。连接件可以为铁绑丝等常见的结构，利用其固定钢筋与土钉的具体绑扎方法为现有技术，本文不再赘述。此外，还可以通过焊接等现有技术中常见的方式对土钉与钢筋进行固定。
23.弯折段与主体段的长度或长度比例可根据实际工程需要进行设定。在一个具体的实施方式中，主体段为在孔内及岩体外长10cm的钢筋，弯折段为自主体段外端向上或向下弯折90
°
延伸出的长15cm的钢筋。钢筋与土钉的主体段固定连接，主体段能够起到支撑和提紧钢筋的作用，钢筋与土钉的弯折段固定连接，弯折段够进一步起到在垂直坡面的方向上固定钢筋位置的作用，从而使上层钢筋11和下层钢筋12与多对土钉共同结成坚固的框架结构。
24.图2为本实用新型玄武岩柱状岩体支护结构的一个具体应用场景示意图。如图2所示，在一个具体的应用场景中，先将土钉固定于玄武岩柱状岩体上；具体而言，首先按设定位置在柱状岩体上钻孔、清孔，然后将土钉的主体段置入孔中，然后向孔内注入水泥混凝土浆液，封口。水泥混凝土浆液凝固后，平整坡面，然后设置并利用连接件在土钉上固定连接双层钢筋。将双层钢筋固定后，在钢筋和土钉外一定范围支模，或在坡面外一定范围支模，范围大小可根据现场施工需要和具体工况而定，模与坡面之间设密封；然后灌注c30钢筋水泥混凝土浆、养护，形成混凝土浇筑腰梁6。
25.在一些优选的实施例中，混凝土浇筑腰梁6的厚度为30cm，宽度不小于15cm，在长度方向上混凝土浇筑腰梁6的两端分别超出最外侧土钉20cm。
26.通过设置多对土钉和双层钢筋并灌注混凝土，制成双层钢筋混凝土腰梁的支护结构，土钉分别设置在可能出现滑动的柱状岩体和邻近稳定岩体上，当某个柱状岩体出现向下滑动的情况时，邻近稳定岩体通过上述支护结构能对柱状岩体起到拉提、平衡、稳定的作用。相比临时性锚喷护面，坚固、稳定性好，可作为永久工程，且施工范围大大减小，经济高效。相比传统的锚杆、挡墙支护，消除了锚固过程中对柱状岩体节理的挤压、破裂作用，只针对存在隐患的柱状岩体及附近岩体设置土钉，能够避免加剧岩体裂隙的发生，并且与相对巨大的挡土墙相比，本实用新型的支护结构体积较小，减少了施工体体积，布置灵活，施工快速，降低工程费用。
27.继续如图1所示，具体的，多对土钉包括第一上折土钉2和第一下折土钉3，第一上折土钉2具有第一主体段22和第一弯折段21，第一下折土钉3具有第二主体段32和第二弯折段31；上层钢筋11与第一弯折段21固定连接，上层钢筋11在第二主体段32外侧与第二主体段32固定连接；下层钢筋12分别与第一主体段22和第二主体段32固定连接。
28.其中，上折土钉是其弯折段自主体段外端向上弯折，下折土钉是其弯折段自主体段外端向下弯折。
29.在一些优选的实施例中，下层钢筋12位于第一主体段22和第二主体段32之间并受第一主体段22和第二主体段32夹紧固定，有利于提高下层钢筋12连接的稳定性。
30.在一些优选的实施例中，下层钢筋12分别与第一弯折段21和第二弯折段31固定连接，进一步提高下层钢筋12的稳定性。
31.具体的，多对土钉还包括第二上折土钉4和第二下折土钉5，第二上折土钉4具有第三主体段42和第三弯折段41，第二下折土钉5具有第四主体段52和第四弯折段51；下层钢筋12与第四弯折段51固定连接，下层钢筋12在第三主体段42外侧与第三主体段42固定连接；上层钢筋11分别与第三主体段42和第四主体段52固定连接。
32.在一些优选的实施例中，玄武岩柱状岩体支护结构包含多对第一上折土钉2和第一下折土钉3，第一上折土钉2和第一下折土钉3间隔设置；在另一些优选的实施例中，玄武岩柱状岩体支护结构同时包含多对第一上折土钉2和第一下折土钉3以及多对第二上折土钉4和第二下折土钉5，可选择在任意两对第一上折土钉2和第一下折土钉3之间不设置、或设置一对或多对第二上折土钉4和第二下折土钉5，进一步提高双层钢筋的稳定性。
33.具体的，上层钢筋11位于第三主体段42和第四主体段52之间并受第三主体段42和第四主体段52夹紧固定，有利于提高上层钢筋11连接的稳定性。
34.具体的，上层钢筋11分别与第三弯折段41和第四弯折段51固定连接，进一步提高下层钢筋12的稳定性。
35.上面对本发明的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本发明的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本发明旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
36.虽然通过实施方式描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。