CN102943472B - 一种便携式反力构件及制作组合方法 - Google Patents

一种便携式反力构件及制作组合方法 Download PDF

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Abstract

一种便携式反力构件及制作组合方法,属于边坡加固技术领域。包括开有通孔的竖肋和横梁;竖肋中部预留圆柱形槽,横梁中部为圆柱形凸体,二者咬合而成,使用时能够改变咬合角度。按照组分和比例混合高强轻质混凝土;将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机,引气剂采用机械发泡后加入搅拌机,再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车,然后浇注模具,模具结构使得搅拌后的料形成开有通孔的竖肋和横梁;静养,经机械锯切后蒸养制作成便携式反力构件;锚索(杆)贯穿入横梁和竖肋的通孔,端头固定在横梁上;便携式反力构件与便携式反力构件之间采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合或细石混凝土浇注封闭的方式,形成整体性组合结构。

Description

一种便携式反力构件及制作组合方法
技术领域
本发明涉及一种便携式反力构件及制作组合方法,属于边坡加固技术领域。 
背景技术
锚索(杆)是公路、铁路边坡治理中比较常见的一种加固结构。近年来,随着我国交通建设的发展,发挥了越来越重要的作用。 
锚索(杆)必须依托反力结构才能发挥作用。长期以来,由于我国劳动力成本低,机械化程度不高,锚索(杆)施工均选用现浇式反力结构(见图1(a)、图1(b)),即采用人工浇筑的方法现场浇筑混凝土反力结构,等到混凝土达到设计强度后,再固定锚索(杆)。这样一来,锚索(杆)的整体施工周期往往较长,主要由于反力结构的现浇和养护等因素所致。尤其是遇到一些暴雨和地震等自然灾害诱发的应急情形,锚索(杆)结构往往无能为力。此外,既有反力结构均采用十字形交叉节点,在横梁和竖肋接触部位易产生集中应力,对结构受力不利。 
为了克服此技术难题,日本的研究人员提出了PC格构锚固工法,主要技术特点包括: 
①工厂制作的预制预应力混凝土强度高,无裂缝,有良好的耐久性,不需要在现场养护,是一种可靠性高、施工速度快的护坡方法; 
②可采用边向下开挖边坡、边锚固的施工顺序,避免了边坡长期暴露和处于不稳定状态,容易保证边坡的安全; 
③预制构件结构尺寸统一,外形美观,框格内可种植草本植物恢复生态,与环境相协调,符合环境保护的要求。 
我国在20世纪末也尝试应用PC结构,云南楚大公路右侧边坡K253+680~+770段边坡病害治理中采用了这一结构,但并不成功。PC格构锚固工法在日本得到了广泛的应用,而在我国没有得到推广,原因主要有以下几个方面: 
①施工的机械化、自动化和工厂化水平高,而我国相对较低; 
②日本的劳动力昂贵,我国的劳动力资源丰富,成本低廉; 
③日本的交通运输发达,将工厂生产的成品运到施工现场非常方便,而我国的交通不方便,特别是在山区进行的工程建设; 
④日本所应用的工程规模有限,边坡不高,我国山区面积多,工程规模较大,边坡高度大,采用此工法造价高; 
⑤开挖坡面往往凹凸不平,特别是岩质边坡,要保证PC格构的有效作用,需进行背衬等处理,工艺复杂,从而限制了这一结构的广泛应用。 
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种便携式反力构件及制作组合方法。 
一种便携式反力构件,便携式反力构件的结构由高强轻质混凝土预制而成,结构主体包括开有通孔的竖肋和横梁; 
竖肋中部预留圆柱形槽,横梁中部为圆柱形凸体,二者咬合而成,使用时能够改变咬合角度。 
一种便携式反力构件的制作组合方法,含有以下步骤; 
一、制作步骤 
步骤1;按照下列组分和比例混合高强轻质混凝土; 
高强轻质混凝土原料为水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂等, 
高强轻质混凝土的抗压强度60MPa,密度为800kg/m3,重量比普通混凝土减少60%以上; 
轻粗骨料是指以陶粒等代替石子作为混凝土的骨料。 
绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐,如烷基磺酸钠、 烷基苯磺酸钠。 
目前市场上常用的几种减水剂为:木质素磺酸钠盐减水剂,萘系高效减水剂,脂肪族高效减水剂,氨基高效减水剂,聚羧酸高性能减水剂等。 
混凝土减缩剂,采用聚羧酸系原料配制。 
步骤2;将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机,引气剂采用机械发泡后加入搅拌机,再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车,然后浇注模具,模具结构使得搅拌后的料形成开有通孔的竖肋和横梁; 
步骤3;静养,经机械锯切后蒸养制作成便携式反力构件; 
二、组合步骤 
锚索(杆)贯穿入横梁和竖肋的通孔,端头固定在横梁上; 
便携式反力构件与便携式反力构件之间采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合或细石混凝土浇注封闭的方式,形成整体性组合结构。 
本发明的优点是与现有技术相比较,具有施工快捷、拆卸、安装灵活、受力性能好等显著优点,适宜于边坡加固应急抢险工程。 
竖肋中部预留圆柱形槽,横梁中部为圆柱形凸体,二者咬合而成,使用时可以改变咬合角度,具有拼装灵活的特点。 
便携式反力构件为预制件,大大缩短了施工工期,便于携带安装,便携式反力构件为分离式,便携式反力构件的主体结构为带通孔的横梁和竖肋,横梁和竖肋中部设置为圆形咬合式接触,圆形接触面可以避免矩形接触面角点容易产生应力集中的缺点,受力性能更好。 
附图说明
当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,如图其中: 
图1(a)既有预应力锚索现浇式反力结构示意图; 
图1(b)锚索现浇式反力构件结构示意图; 
图2(a)组合后的本申请的结构示意图; 
图2(b)分离的本申请的横梁结构示意图; 
图2(c)分离的本申请的竖肋结构示意图; 
图3(a)横梁和竖肋拼装形式结构示意图; 
图3(b)横梁和竖肋拼装形式的结构示意图; 
图3(c)横梁和竖肋拼装形式的结构示意图 ;
图4(a)便携式锚索反力构件组合形式结构示意图组合形式之一; 
图4(b)便携式锚索反力构件组合形式结构示意图组合形式之二; 
图4(c)便携式锚索反力构件组合形式结构示意图组合形式之三; 
图5(a)横梁构造剖视示意图; 
图5(b)横梁构造仰视示意图; 
图6(a)竖肋构造剖视示意图。 
图6(b)竖肋构造俯视示意图; 
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 
具体实施方式
显然,本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。 
实施例1:如各个图所示, 
一种便携式反力构件,横梁、竖肋的中部有通孔,横梁中部通孔与竖肋中部通孔为圆形咬合式接触。 
便携式反力构件为预制件。 
一种便携式反力构件,便携式反力构件为预制件,大大缩短了施工工期。为了便于携带安装,必须将整体式改为分离式,这样一来,便携式反力构件的主体结构为带通孔的横梁和竖肋(图2(a)、图2(b)、图2(c)),横梁和竖肋中部设置为圆形咬合式接触,圆形接触面可以避免矩形接触面角点容易产生应力集中的缺点,受力性能更好。 
一种便携式反力构件。所述反力结构由高强轻质混凝土预制而成,结构主体包括开有通孔的竖肋和横梁。竖肋中部预留圆柱形槽,横梁中部为圆柱形凸体,二者咬合而成,使用时可以改变咬合角度(60-120度任意角度),咬合角度为30度、45度、60度、90度、120度或其它角度;具有拼装灵活的特点。锚索(杆)贯穿入横梁和竖肋的通孔,端头固定在横梁上。构件与构件之间采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合或细石混凝土浇注封闭的方式,形成整体性组合结构。 
现有的结构由于横梁和竖肋整体现浇,所以为刚性死结点,不能根据地形地质条件进行调整。在便携式反力构件中,横梁中部留有圆柱形凸体,竖肋中部预留圆柱形槽,二者咬合接触,使用时可以改变咬合角度(60-120度任意角度),具有拼装灵活的特点(图3(a)为夹角60度、图3(b)为夹角90度、图3(c)为夹角120度;为拼装形式)。构件与构件之间采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合,若缝隙过大,则采用细石混凝土浇注封闭,形成整体性反力结构,竖肋与横梁组合后的构件,构件之间连接为井字型、三角形、双三角形;(图4(a)为井字型、图4(b)为三角形、图4(c)为双三角形的不同组合形式);图4(a)中的井字型连接处1为采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合或细石混凝土浇注封闭。 
便携式反力构件由高强轻质混凝土预制而成,重量轻,具有便携式的特点。轻质混凝土的抗压强度60MPa,密度为800kg/m3,重量比普通混凝土减少60%以上。 
混凝土原料为水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂等,水泥的重量比为10%-30%,引气剂的重量比为0.1%-0.5%,减水剂为水泥重量的0.25%-1.5%,减缩剂为水泥重量的0.25%-1.5%,轻粗骨料的重量比为60%-70%,其余为粉煤灰。将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机,引气剂采用机械发泡后加入搅拌机,再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车,然后浇模、静养,经机械锯切后蒸养。 
从发展角度看,减少建材的自重意义重大,工程界希望未来的工程材料不但强度高,而且重量轻。 
便携式反力构件的构造如图5(a)、图5(b),图6(a)、图6(b)所示。 
如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种便携式反力构件,其特征在于,便携式反力构件的结构由高强轻质混凝土预制而成,结构主体包括开有通孔的竖肋和横梁;
竖肋中部预留圆柱形槽,横梁中部为圆柱形凸体,二者咬合而成,使用时能够改变咬合角度;所述的咬合角度为60-120度。
2.根据权利要求1所述的一种便携式反力构件,其特征在于咬合角度为60度。
3.根据权利要求1所述的一种便携式反力构件,其特征在于咬合角度为90度。
4.根据权利要求1所述的一种便携式反力构件,其特征在于咬合角度为120度。
5.根据权利要求1所述的一种便携式反力构件,其特征在于竖肋与横梁组合后的构件之间连接为井字型。
6.根据权利要求1所述的一种便携式反力构件,其特征在于竖肋与横梁组合后的构件之间连接为三角形。
7.一种便携式反力构件的制作组合方法,含有以下步骤;
一、制作步骤
步骤1;按照下列组分和比例混合高强轻质混凝土;
高强轻质混凝土原料为水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂,
其余为粉煤灰;
高强轻质混凝土的抗压强度60MPa,密度为800kg/m3,重量比普通混凝土减少60%以上;
步骤2;将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机,引气剂采用机械发泡后加入搅拌机,再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车,然后浇注模具,模具结构使得搅拌后的料形成权利要求1中所述的开有通孔的竖肋和横梁;
步骤3;静养,经机械锯切后蒸养制作成便携式反力构件;
二、组合步骤
锚索或锚杆贯穿入横梁和竖肋的通孔,端头固定在横梁上;
便携式反力构件与便携式反力构件之间采用快速高强混凝土粘合剂进行粘合或细石混凝土浇注封闭的方式,形成整体性组合结构。
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