CN102900087A - 一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具，其特征在于包括铺设在边坡坡面(1)上的多个网格梁成型模具(5)，所述多个网格梁成型模具(5)逐排布置在所述坡面(1)上，并且相邻网格梁成型模具相互连接。该护坡模具可在边坡现场进行护坡的浇筑，护坡施工方便，效率高，护坡结构稳定的同时为边坡的绿化奠定了基础。

Description

一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其涉及一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，在公路、铁路、水利、电力、矿山等工程建设过程中，经常有大量的挖方、填方，形成大量的裸露边坡，裸露边坡破坏了大自然的生态平衡，带来了一系列的环境问题，如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候变化、生物链破坏等。因此，采取工程措施进行防护及人工绿化恢复植被和生态功能，减少灾害，保护环境是非常必要的。

目前使用的护坡方法有多种多样，使用较多的是利用混凝土材料护坡。比较早的是用平面模板混凝土整体浇筑。这种方法虽然护坡效果不错，但无法绿化，环境破坏严重。为了能够对护坡进行绿化，人们采用预制好的混凝土砖将边坡砌起来，在砖中间的空格处种植植物，这种方法虽然达到了绿化的效果，但砖与砖之间很难形成整体，容易在水流的冲刷下坍塌。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具，该护坡模具可在边坡现场进行护坡的浇筑，护坡结构稳定的同时为边坡的绿化奠定了基础。

一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具，包括铺设在边坡坡面上的多个网格梁成型模具，所述多个网格梁成型模具逐排布置在所述坡面上，并且相邻网格梁成型模具相互连接。

每个所述网格梁成型模具包括圆弧形边板和八字形边板，所述八字形边板由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板组成，八字形边板的两端分别与圆弧形边板的两端连接形成整体。

其中，除了护坡模具边缘外，每个所述网格梁成型模具的所述圆弧形边板的中部与安置在下排的两相邻模具的一个端部对接，其两端部分别与安置在同排的两相邻模具的一个端部对接，其所述八字形边板的中部分别与安置在上排的两相邻模具的一个端部对接。

特别是，每个所述网格梁成型模具的所述圆弧形边板与所述安置在下排的两相邻模具的一个所述小圆弧形边板围成圆弧形空腔；每个所述网格梁成型模具的所述两小圆弧形边板分别与所述安置在上排的两相邻模具的所述圆弧形边板围成八字形空腔，八字形空腔包含两小圆弧形空腔，八字形空腔的两端分别与圆弧形空腔的两端连接成整体。

此外，圆弧形空腔和八字形空腔的斜高与所述坡面之间的夹角C、所述坡面的倾斜角度β、所述坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：∠C＝90°+α-β；圆弧形空腔和八字形空腔的斜高h、所述圆弧形空腔的中部与所述八字形空腔的中部之间的距离R、圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、所述坡面的倾斜角度β、以及所述坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)；其中圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、所述小圆弧形空腔的弦长D、所述八字形空腔的张角γ之间存在以下关系：

圆弧形空腔的弦长L、所述圆弧形空腔的中部与所述八字形空腔的中部之间的距离R之间存在以下关系：

特别是，圆弧形边板和八字形边板的顶部设置有连接板，连接板上设置有连接孔，所述相邻模具通过所述连接孔相互连接。

特别是，两小圆弧形边板的曲率半径与所述圆弧形边板的曲率半径相等，两小圆弧形边板的长度分别为所述圆弧形边板长度的一半。

此外，圆弧形边板和八字形边板的底部固定有水平底板。

本发明的有益效果体现在以下方面：

本发明的护坡模具结构设计简单，成本低；护坡模具通过多个网格梁成型模具连接而成，相邻网格梁成型模具之间形成空腔，在该空腔内浇筑成型的网格梁相互连接形成护坡，护坡的现场浇筑非常方便，操作简单，大大提高了护坡的施工效率。由于其设计造型独特，易于在垂直墙面上浇筑种植植物的网格，解决了垂直墙面绿化种植难题，所以本发明的护坡模具可应用于室内外垂直墙面、路桥柱面植被的种植，可应用于新建生态围墙，还可以应用在河堤湖岸库坝边坡以及高速公路隔离带上。

附图说明

图1是采用本发明护坡模具成型的生态护坡的立体效果图；

图2是采用本发明护坡模具成型的生态护坡平面示意图；

图3是本发明形成护坡的单个网格梁的俯视示意图；

图3a是本发明单个网格梁的主视示意图；

图3b是本发明网格梁安置在坡面上时沿径向的截面示意图；

图4是本发明在生态护坡上铺设钢筋的立体效果图；

图4a是图4中A部分的放大视图；

图4b是图4中B部分的放大视图；

图5是本发明的护坡模具安置在坡面上的立体效果图；

图6是本发明在坡面形成的空腔的平面效果图；

图6a是本发明护坡模具安置在坡面上时的侧视示意图；

图7是本发明网格梁成型模具的立体效果图；

图7a是本发明网格梁成型模具的主视示意图。

附图标记说明：1-坡面；10-锚杆；10a-弯钩；11-护脚；2-网格梁；21-圆弧形梁；22-八字形梁；3-钢筋；3a-网格；30、31-节点；4-直角马凳；40、41-直角边；5、5a、5b、5c、5d、5e、5f-模具；50-空间；51-圆弧形边板；52-八字形边板；52a、52b-小圆弧形边板；53-连接板；54-连接孔；55-水平底板；6-圆弧形空腔；6a-八字形空腔；61a、62a-小圆弧形空腔；9-网状护坡。

具体实施方式

如图5本发明的护坡模具安置在坡面上的立体效果图所示，本发明的护坡模具包括铺设在坡面1上的多个网格梁成型模具5，多个网格梁成型模具5从坡面底部的护脚11往坡面顶部逐排安置，并且相邻网格梁成型模具5相互连接。

本发明中网格梁成型模具5根据坡面的倾斜角度β和坡面上土体的自然休止角α进行预先设计。

本发明网格梁成型模具5的结构如图5、7、7a所示，网格梁成型模具5包括圆弧形边板51和八字形边板52，八字形边板52的两端分别与圆弧形边板51的两端连接形成整体；八字形边板52由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板52a、52b组成。两小圆弧形边板52a、52b的一端相互连接，使得两小圆弧形边板52a、52b形成“八”字形，两小圆弧形边板52a、52b的另一端分别与圆弧形边板51的两端连接，使得八字形边板52与圆弧形边板51连接成整体。圆弧形边板51和八字形边板52分别由底部至顶部逐渐向外倾斜，从而使得圆弧形边板51和八字形边板52围成的空间50的截面面积由底部至顶部逐渐增大。

如图7所示，构成八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b结构相同，分别向内凹曲，圆弧形边板51向外凹曲；并且两小圆弧形边板52a、52b的曲率半径与圆弧形边板51的曲率半径相等，两小圆弧形边板52a、52b的长度分别为圆弧形边板51长度的一半。

如图7a所示，圆弧形边板51和八字形边板52的底部位于同一水平面，圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得八字形边板52的中部与圆弧形边板51的两端等高，八字形边板52的两端与圆弧形边板51的中部等高。

再如图7a所示，圆弧形边板51和八字形边板52的顶部连接有沿竖直方向延伸的连接板53，连接板53上设置有连接孔54；圆弧形边板51和八字形边板52的底部固定有水平底板55。

安置在同一排的网格梁成型模具5并列布置，每个网格梁成型模具5通过其两端部分别与位于其左右两边的模具邻接，相邻两排模具错开布置，如图5所示，网格梁成型模具5的圆弧形边板51的中部分别与安置在下排的两相邻网格梁成型模具5a、5b的一个端部对接，使得网格梁成型模具5的圆弧形边板51与安置在下排的两相邻网格梁成型模具5a的小圆弧形边板52a、网格梁成型模具5b的小圆弧形边板52b围城圆弧形空腔6，以便形成网格梁2的圆弧形梁21(如图1所示)，每个圆弧形空腔6都由两根交错布置的钢筋3贯穿(如图6所示)。由于圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得圆弧形空腔6在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐减小，使得网格梁2的圆弧形梁21在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐减小，以便在圆弧形梁21的中部形成蓄水平台。

网格梁成型模具5的两端部分别与安置在同排的两相邻网格梁成型模具5c、5d的一个端部对接，网格梁成型模具5的八字形边板52的中部分别与安置在上排的两相邻网格梁成型模具5e、5f的一个端部对接，使得网格梁成型模具5的八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b分别与网格梁成型模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分围成两个小圆弧形空腔61a、62a，两小圆弧形空腔6a、6b相互连通形成八字形空腔6a，以便形成网格梁2的八字形梁22(如图1所示)，每个八字形空腔6a都由两根交错布置的钢筋3贯穿，如图6所示，八字形空腔6a的两端与圆弧形空腔6的两端连通。由于圆弧形边板51的高度由中部向两端逐渐减小，八字形边板52的高度由中部向两端逐渐增大，从而使得八字形空腔6在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐增大，使得成型后的网格梁2的八字形梁22在垂直于坡面方向上的高度由中部向两端逐渐增大(如图3a所示)。

由于每个网格梁成型模具5、5a、5b、5c、5d、5e、5f的圆弧形边板51和八字形边板52分别由底部至顶部逐渐向模具外倾斜，这样便使得网格梁成型模具5的圆弧形边板51与网格梁成型模具5a的小圆弧形边板52a、网格梁成型模具5b的小圆弧形边板52b围城的圆弧形空腔6的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图6a所示)，从而使得成型后的网格梁2的圆弧形梁21的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图3b所示)，在圆弧形空腔6的顶部，网格梁成型模具5的圆弧形边板51与网格梁成型模具5a的小圆弧形边板52a、网格梁成型模具5b的小圆弧形边板52b通过其上的连接孔54相互连接，从而将圆弧形空腔6的顶部封闭；网格梁成型模具5的八字形边板52的两小圆弧形边板52a、52b与网格梁成型模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分围成的八字形空腔6a的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图6a所示)，从而使得成型后的网格梁2的八字形梁22的宽度由底部至顶部逐渐减小(如图3b所示)，在八字形空腔6a的顶部，网格梁成型模具5的八字形边板52与网格梁成型模具5e、5f的圆弧形边板51的一部分通过其上的连接孔54相互连接，从而将八字形空腔6a的顶部封闭，按照这样的方式从而使得安置在坡面上的所有网格梁成型模具都相互连接形成一个整体。

本发明中圆弧形空腔6和八字形空腔6a的斜高与坡面1之间的夹角C、坡面的倾斜角度β、坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：∠C＝90°+α-β；圆弧形空腔和八字形空腔的斜高h、圆弧形空腔的中部与八字形空腔的中部之间的距离R、圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、坡面的倾斜角度β、以及坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)；其中圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、小圆弧形空腔的弦长D、八字形空腔的张角γ之间存在以下关系：

圆弧形空腔的弦长L、圆弧形空腔的中部与八字形空腔的中部之间的距离R之间存在以下关系： $L:R=\sqrt{3}:1.$

下面结合附图4、5、6、6a对采用本发明护坡模具进行护坡现场浇筑的施工过程进行详细描述。

首先，对坡面进行修整，去除边坡表面的杂物，并对坡面进行压实。

在边坡坡面底部筑造护脚11，护脚11材料采用钢筋混凝土或浆砌石。

然后，在整平压实的坡面上按设计进行锚杆10定位，在锚杆设计位置打锚固孔，将预先制作好的其一端带有直角弯钩10a的锚杆10打入锚固孔，使得锚杆10带有直角弯钩的一端伸出坡面，锚杆10打入锚固孔的另一端距离锚固孔底部的距离为3-5cm，之后浇筑混凝土，使得锚杆10锚固在坡面上。锚杆的施工符合《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的要求。

在坡面上以锚杆10为交点交错铺设多根钢筋3，如图4所示，使得多根钢筋3形成包含多个网格3a的钢筋网，每个网格3a为平行四边形，其每个节点都包含两根交错布置的钢筋3。将网格3a的每个节点都用钢丝绑扎牢固，以便将节点处的两根钢筋3固定在一起，并将钢筋网中对应锚杆10的节点(如图4中的节点30)与锚杆10端头上的弯钩10a绑扎在一起(如图4b所示)，与锚杆10不对应的节点处(如图4中的节点31)设置直角马凳4，将直角马凳4的一个直角边40插入坡面，另一个直角边41伸出坡面，将钢筋网中对应直角马凳4的节点(如图4中的节点31)与直角马凳的直角边41绑扎牢固(如图4a所示)，从而使得整个钢筋网固定在坡面上。

之后，在每个网格3a内安置网格梁成型模具5，网格梁成型模具5按照上述放置布置，并连接，使得除护坡模具边缘外，每个网格梁成型模具5与其邻接网格梁成型模具之间形成圆弧形空腔6和八字形空腔6a。

最后，向圆弧形空腔6和八字形空腔6a浇筑网格梁成型材料，如混凝土、生态混凝土、菱镁、石膏等其他粘结材料。本发明中网格梁成型材料选用混凝土，由于圆弧形空腔6的顶部由邻接模具的连接板封闭，混凝土由位于坡面最顶部的圆弧形空腔6(或八字形空腔6a)的侧面注入，注入的混凝土在自身的重力作用下沿坡面向下流动，逐渐流入每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a，并充满每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a。由于每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a都由两根交错布置的钢筋3贯穿，因此，充满每个圆弧形空腔6和八字形空腔6a的混凝土便与贯穿该圆弧形空腔6和八字形空腔6a的两根钢筋浇筑成一个整体。

待混凝土凝固后，拆除护坡模具，这样便可在坡面1上形成如图1、2所示的多个相互连接的网格梁2，多个网格梁连接成包含多个网格3a的护坡。如图3所示，每个网格梁2包括圆弧形梁21和其两端分别与圆弧形梁21两端连接成整体的八字形梁22，八字形梁22包含两个小圆弧形梁22a、22b。本发明中每个网格梁2的斜高与坡面1之间的夹角C、坡面的倾斜角度β、网格3a内土体的自然休止角α之间存在以下关系：∠C＝90°+α-β(如图3a所示)；网格梁2的圆弧形梁21的中部与八字形梁22的中部之间的距离R、圆弧形梁21和八字形梁22的底部宽度b、坡面的倾斜角度β、以及网格3a内土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)，

(如图3、3a所示)，其中D为小圆弧形梁22a或22b的弦长，γ为八字形梁22的张角，优选120°；圆弧形梁21的弦长L、圆弧形梁21的中部与八字形梁22的中部之间的距离R存在以下关系：(如图3所示)。

然后，用水或塑料薄膜进行养护。在网格3a内回填种植土，并在其中种植植物，这样便完成了本发明现浇生态护坡的施工。

为了防止在后续的网格梁成型材料浇筑过程中，护坡模具从坡面1上浮起，可在每个网格梁成型模具的圆弧形边板51和八字形边板52围城的空间50内填置沙袋(图中未示出)，从而将模具压在坡面上，或者采用脚手架(图中未示出)将模具固定在坡面上。

本发明的护坡模具可应用于室内外垂直墙面、路桥柱面植被的恢复，可应用于新建生态围墙，还可以应用在河堤湖岸库坝边坡以及高速公路隔离带上。

Claims (10)

1.一种用于现场浇筑生态护坡的护坡模具，其特征在于包括铺设在边坡坡面(1)上的多个网格梁成型模具(5)，所述多个网格梁成型模具(5)逐排布置在所述坡面(1)上，并且相邻网格梁成型模具相互连接。

2.如权利要求1所述的护坡模具，其特征在于，每个所述网格梁成型模具(5)包括圆弧形边板(51)和八字形边板(52)，所述八字形边板(52)由相互连接形成“八”字形的两小圆弧形边板(52a、52b)组成，八字形边板(52)的两端分别与圆弧形边板(51)的两端连接形成整体。

3.如权利要求2所述的护坡模具，其特征在于，除了护坡模具边缘外，每个所述网格梁成型模具(5)的所述圆弧形边板(51)的中部与安置在下排的两相邻模具(5a、5b)的一个端部对接，其两端部分别与安置在同排的两相邻模具(5c、5d)的一个端部对接，其所述八字形边板(52)的中部分别与安置在上排的两相邻模具(5e、5f)的一个端部对接。

4.如权利要求3所述的护坡模具，其特征在于，每个所述网格梁成型模具(5)的所述圆弧形边板与所述安置在下排的两相邻模具(5a、5b)的一个所述小圆弧形边板围成圆弧形空腔(6)；每个所述网格梁成型模具(5)的所述两小圆弧形边板分别与所述安置在上排的两相邻模具的所述圆弧形边板围成八字形空腔(6a)，八字形空腔包含两小圆弧形空腔(61a、62a)，八字形空腔的两端分别与圆弧形空腔的两端连接成整体。

5.如权利要求4所述的护坡模具，其特征在于，所述圆弧形空腔和八字形空腔的斜高与所述坡面之间的夹角C、所述坡面(1)的倾斜角度β、所述坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：

∠C＝90°+α-β。

6.如权利要求5所述的护坡模具，其特征在于，所述圆弧形空腔和八字形空腔的斜高h、所述圆弧形空腔(6)的中部与所述八字形空腔(6a)的中部之间的距离R、圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、所述坡面(1)的倾斜角度β、以及所述坡面上土体的自然休止角α之间存在以下关系：h＝(R-b/2)×sin(β-α)；其中圆弧形空腔和八字形空腔底部宽度b、所述小圆弧形空腔的弦长D、所述八字形空腔(22)的张角γ之间存在以下关系：

7.如权利要求6所述的护坡模具，其特征在于，所述圆弧形空腔(6)的弦长L、所述圆弧形空腔(6)的中部与所述八字形空腔(6a)的中部之间的距离R之间存在以下关系：

$L:R=\sqrt{3}:1.$

8.如权利要求3-7任一所述的护坡模具，其特征在于，所述圆弧形边板和八字形边板的顶部设置有连接板(53)，连接板上设置有连接孔(54)，所述相邻模具通过所述连接孔相互连接。

9.如权利要求2所述的护坡模具，其特征在于，所述两小圆弧形边板(52a、52b)的曲率半径与所述圆弧形边板(51)的曲率半径相等，两小圆弧形边板(52a、52b)的长度分别为所述圆弧形边板(51)长度的一半。

10.如权利要求2所述的护坡模具，其特征在于，所述圆弧形边板和八字形边板的底部固定有水平底板(55)。

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