CN109537597B - 一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法 - Google Patents

一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，包括：步骤100、确定用于施工的坡面位置；步骤200、在所述坡面铺设钢丝绳锚杆、拉锚绳、钢柱；步骤300、在坡底设装配式收集槽；步骤400、铺设纵向支撑绳、横向支撑绳和环形帘式网；步骤500、剪开包裹落石的主动柔性防护网，使落石在铺设的环形帘式网以下落至坡底；步骤600、清运落至坡底收集槽的落石。本发明使防护网中的落石在下落过程中的能量维持在可控范围内，在下落至指定处后能够顺利被拦截，解决了安全清理高陡边坡网内堆积落石的技术难题。

Description

一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工 方法
技术领域
本发明涉及边坡灾害治理技术领域，尤其涉及一种清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法。
背景技术
落石是一种常见的自然灾害现象，即山体或其它高处上大小不一的若干块石头从陡崖或沿着斜坡快速滚落至地面或低洼处的现象。落石的规模大小不一，时刻都在发生，是很平常的地质现象，也是地形地貌变化的常态，但同时也长期对人类的生产生活造成威胁。落石是山崩的简单形态，超大数量规模或体积规模的落石会朝着泥石流、滑坡等程度演变。
随着我国公路建设的加快，山区公路的需求也日益增长，而这些地区往往山高路险，边坡落石现象时有发生，当采用主动柔性防护网对其进行拦截后，落石在防护网内部的堆积会使防护网本身的防护作用降低，同时，长时间的堆积亦容易对山坡造成不良影响。因此，必须及时对防护网内部堆积的落石进行处理。
传统的处理方法是解除防护网使其顺山坡下滚至安全位置，对于体积较大的落石，由于落石的能量较大，难以确保其在下落过程中不会由于撞击边坡岩体而引发进一步的灾害，因此，如何保证已拦截的高陡边坡上落石能够安全的被清运，是我们迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的正是针对所述现有技术中所存在的缺陷和不足，提出一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，该方法使落石下落的能量维持在可控范围内，在下落至装配式收集槽内后能够被顺利拦截。
具体而言，用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，包括以下步骤：
步骤100、确定用于施工的坡面位置；
根据地勘资料确定堆积落石的主动柔性防护网的坡面位置，计算所述位置主动柔性防护网内落石的方量，并将计算所得下滑力与顶破实验所确定的主动柔性防护网顶破强度进行比较，判断是否需要进行落石清理；
步骤200、在所述坡面铺设拉锚绳锚杆、支撑绳锚杆、钢柱；
若需要进行落石清理，根据地勘资料确定测量放线及锚杆定位拉锚绳锚杆、支撑绳锚杆与钢柱的基座位置，在主动柔性防护网上方的5-10m处，并按3-10m的深度在坡面钻拉锚绳锚杆的孔，并清孔；
在清理好的拉锚绳锚杆的孔内注入水泥浆并插入拉锚绳锚杆，注入的水泥浆养护至少三天；
将钢柱布置于落石顶部的山体上，拉锚绳一端连接在钢柱的挂座上，另一端连接在拉锚绳锚杆的套管处；
步骤300、在坡底设装配式收集槽；
所述装配式收集槽为贴合坡脚线的L形混凝土结构，布置在山体底部靠公路、铁路或其它建筑物一侧1-2m处，所述装配式收集槽的迎坡面设有L形钢板进行加强；所述L形钢板与装配式收集槽采用螺栓固定连接，并在装配式收集槽背部采用三角形钢支架进行支撑；
纵向支撑绳一端连接于钢柱柱顶的挂座上，另一端连接于装配式收集槽顶部的挂环上，用收集槽固定钢丝绳穿过所有已布置完成的装配式收集槽的挂环，并将钢丝绳的两端锚固在山体内；
步骤400、铺设纵向支撑绳、横向支撑绳和环形帘式网；
在钢柱两侧沿横坡方向设置横向支撑绳，横向支撑绳与纵向支撑绳在相交处通过缝合绳进行缝合，横向支撑绳两端连接在支撑绳锚杆的套管处；
环形帘式网铺设在主动柔性防护网的外面，最上端的横向支撑绳穿过环形帘式网，支撑起整个网面，所述环形帘式网采用直径为3mm的钢丝盘结7圈按网孔内切圆直径为300mm-350mm编织而成，
步骤500、剪开包裹落石的主动柔性防护网，使落石在铺设的环形帘式网以下落至坡底；
施工人员从环形帘式网顶部开口进入后，剪开待处理的主动柔性防护网，使待清理落石下落至坡底；
步骤600、清运落至坡底收集槽的落石。
进一步地，在步骤100中，所述坡面的倾斜角度为30°—60°，边坡高度大于20m。
进一步地，在步骤100中，所述下滑力通过公式F＝mgsinθ进行确定，其中θ为施工地面处的最大坡度角，m为落石质量，g为重力加速度；当下滑力大于主动柔性防护网顶破强度的50％时，需要进行落石清理。
进一步地，在步骤300中，所述装配式收集槽的长度为2m，所述挂环为直径4cm的钢制圆形挂环；所述装配式收集槽背坡面设有三角形支架进行支撑。
进一步地，在步骤400中，当只有一处的落石需要清理时所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝3b进行确定，其中b为待处理的主动柔性防护网的单元格宽度；
当有两处及两处以上的落石需要清理时，所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝b1+b2+B进行确定，且L≤60m；其中b1、b2为最左和最右的待处理的主动柔性防护网的单元格宽度，B为两单元格间的距离；当算得的L>60m时，按照只有一处的落石需要清理时的方法分别进行布置。
进一步地，所述环形帘式网为开口式环形帘式网，通过钢柱进行支撑。
进一步地，所述横向支撑绳与纵向支撑绳为直径≥8mm的钢丝绳。
进一步地，在步骤400中，环形帘式网的底端通过钢丝绳与装配式收集槽顶部的挂环相连，并将环形帘式网通过缝合绳缝合在与之相交的钢柱纵向支撑绳与钢柱横向支撑绳上。
进一步地，所述装配式收集槽与L形钢板通过L钢板四个角的螺栓进行连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用环形帘式网对落石进行耗能，能够实现落石安全的被引导至坡底；
(2)本发明构造简单，便于更换部件；
(3)本发明有利于处理后的落石的清运。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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。
图1为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的轴测图。
图2为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的侧视图。
图3为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的装配式收集槽正视图。
图4为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的装配式收集槽侧视图。
图5为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的环形帘式网的网片详图。
图6为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的主动柔性防护网的网片详图。
图7为本申请实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法的挂环详图。
图中，1为拉锚绳，2为钢柱，3为环形帘式网，4为装配式收集槽，5为待清理落石，6为主动柔性防护网，7为拉锚绳锚杆，8为山体，9为横向支撑绳，10为纵向支撑绳，11为装配式收集槽内侧L形钢板，12为装配式收集槽顶部挂座，13为装配式收集槽顶部挂环，14为装配式收集槽与钢板固定螺栓，15为装配式收集槽背部三角形支撑钢支架，16为收集槽固定钢丝绳，17为支撑绳锚杆。
图3和图4中，L1为装配式收集槽长度，H为装配式收集槽高度，L2为装配式收集槽侧向长度，L3为装配式收集槽背部支架宽度，L4为装配式收集槽内侧净宽，H1为装配式收集槽内侧净高，H2为装配式收集槽背部支架高度，h为装配式收集槽厚度，h1为装配式收集槽混凝土厚度，h2为装配式收集槽内侧钢板厚度，h3为装配式收集槽清运用插孔直径。
具体实施方式
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。
如图1-7所示，本发明实施例的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，具体原理为：在剪开防护网使其内部落石由于自重下落的过程中，通过环形帘式网对网下落石进行耗能，并沿坡向滚落至坡底装配式收集槽内；包括以下步骤：
步骤100、确定用于施工的坡面位置；
根据地勘资料确定堆积落石的主动柔性防护网的坡面位置，计算所述位置主动柔性防护网内落石的方量，并将计算所得下滑力与顶破实验所确定的主动柔性防护网顶破强度进行比较，判断是否需要进行落石清理；
步骤200、在所述坡面铺设拉锚绳锚杆7、支撑绳锚杆17、钢柱2；
若需要进行落石清理，根据地勘资料确定测量放线及锚杆定位拉锚绳锚杆7、支撑绳锚杆17与钢柱2的基座位置，在主动柔性防护网上方的5-10m处，并按3-10m的深度在坡面钻拉锚绳锚杆7的孔，并清孔；
在清理好的拉锚绳锚杆7的孔内注入水泥浆并插入拉锚绳锚杆7，注入的水泥浆养护至少三天；
将钢柱2布置于落石顶部的山体8上，拉锚绳1一端连接在钢柱2的挂座12上，另一端连接在拉锚绳锚杆7的套管处；
步骤300、在坡底设装配式收集槽；
所述装配式收集槽4为贴合坡脚线的L形混凝土结构，布置在山体底部靠公路、铁路或其它建筑物一侧1-2m处，所述装配式收集槽4的迎坡面设有L形钢板11进行加强；所述L形钢板11与装配式收集槽4采用螺栓14固定连接，并在装配式收集槽4背部采用三角形钢支架15进行支撑；所述装配式收集槽与L形钢板通过L钢板四个角的螺栓进行连接。
纵向支撑绳10一端连接于钢柱2柱顶的挂座上，另一端连接于装配式收集槽4顶部的挂环13上，用收集槽固定钢丝绳16穿过所有已布置完成的装配式收集槽的挂环13，并将钢丝绳16的两端锚固在山体内；
步骤400、铺设纵向支撑绳、横向支撑绳和环形帘式网；
在钢柱2两侧沿横坡方向设置横向支撑绳9，横向支撑绳9与纵向支撑绳10在相交处通过缝合绳进行缝合，横向支撑绳9两端连接在支撑绳锚杆17的套管处；
环形帘式网铺设在主动柔性防护网的外面，最上端的横向支撑绳9穿过环形帘式网，支撑起整个网面，所述环形帘式网采用直径为3mm的钢丝盘结7圈按网孔内切圆直径为300mm-350mm编织而成，所述环形帘式网为开口式环形帘式网，通过钢柱进行支撑。
步骤500、剪开包裹落石的主动柔性防护网，使落石在铺设的环形帘式网以下落至坡底；
施工人员从环形帘式网3顶部开口进入后，剪开待处理的主动柔性防护网6，使待清理落石5下落至坡底；
步骤600、清运落至坡底收集槽的落石。
在步骤100中，所述坡面的倾斜角度为30°—60°，边坡高度大于20m。
在步骤100中，所述下滑力通过公式F＝mgsinθ进行确定，其中θ为施工地面处的最大坡度角，m为落石质量，g为重力加速度；当下滑力大于主动柔性防护网顶破强度的50％时，需要进行落石清理。
在步骤300中，所述装配式收集槽的长度为2m，所述挂环为直径4cm的钢制圆形挂环；所述装配式收集槽背坡面设有三角形支架进行支撑。
在步骤400中，当只有一处的落石需要清理时所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝3b进行确定，其中b为待处理的主动柔性防护网的单元格宽度；
当有两处及两处以上的落石需要清理时，所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝b1+b2+B进行确定，且L≤60m；其中b1、b2为最左和最右的待处理的主动柔性防护网的单元格宽度，B为两单元格间的距离；当算得的L>60m时，按照只有一处的落石需要清理时的方法分别进行布置。
所述横向支撑绳9与纵向支撑绳10为直径≥8mm的钢丝绳。
在步骤400中，环形帘式网3的底端通过钢丝绳与装配式收集槽4顶部的挂环相连，并将环形帘式网3通过缝合绳缝合在与之相交的钢柱纵向支撑绳10与钢柱横向支撑绳9上。
实施例
根据地勘资料确定堆积落石的主动柔性防护网的坡面位置，计算所述位置柔性防护网内落石的方量，并将计算所得下滑力与顶破实验所确定的主动柔性防护网顶破强度的50％进行比较，确定需要进行落石清理；
根据地勘资料确定锚杆孔与钢柱基座的位置，在主动柔性防护网上方的5-10m处，并按3-10m的深度在坡面钻锚杆孔，并清孔；
在清理好的锚杆孔内注入水泥浆并插入拉锚绳锚杆7，注入的水泥浆须养护至少三天；
将钢柱2布置于落石顶部的山体8上，并将拉锚绳1一端连接在钢柱2挂座上，另一端连接在拉锚绳锚杆7的套管处；
在坡底设置装配式收集槽4，使其正好贴合坡脚线后使用钢架进行支撑，将纵向支撑绳底部与装配式收集槽迎坡面顶部挂环相连，并使用一根钢丝绳穿过所有已布置完成的装配式收集槽的挂环后将两端锚向山体；
在所述钢柱2柱顶布置钢柱纵向支撑绳10，将钢柱纵向支撑绳10一端连接于钢柱2柱顶的挂座上，另一端连接于装配式收集槽4顶部的挂环上；
在钢柱2两侧沿横坡方向设置钢柱横向支撑绳9，钢柱横向支撑绳9与钢柱2顶端的纵向支撑绳通过缝合绳进行缝合后，将两端连接在拉锚绳锚杆7的套管处；
环形帘式网3底端通过钢丝绳与装配式收集槽4顶部的挂环相连，并将环形帘式网3通过缝合绳缝合在钢柱纵向支撑10与钢柱横向支撑绳9上；
施工人员从环形帘式网3顶部开口进入后，剪开待处理的主动柔性防护网6，使待清理落石5下落至坡底；
清运下落至坡底的落石。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100、确定用于施工的坡面位置；
根据地勘资料确定堆积落石的主动柔性防护网的坡面位置，计算所述位置主动柔性防护网内落石的方量，并将计算所得下滑力与顶破实验所确定的主动柔性防护网顶破强度进行比较，判断是否需要进行落石清理；
步骤200、在所述坡面铺设拉锚绳锚杆(7)、支撑绳锚杆(17)、钢柱(2)；
若需要进行落石清理，根据地勘资料确定测量放线及锚杆定位拉锚绳锚杆(7)、支撑绳锚杆(17)与钢柱(2)的基座位置，在主动柔性防护网上方的5-10m处，并按3-10m的深度在坡面钻拉锚绳锚杆(7)的孔，并清孔；
在清理好的拉锚绳锚杆(7)的孔内注入水泥浆并插入拉锚绳锚杆(7)，注入的水泥浆养护至少三天；
将钢柱(2)布置于落石顶部的山体(8)上，拉锚绳(1)一端连接在钢柱(2)的挂座上，另一端连接在拉锚绳锚杆(7)的套管处；
步骤300、在坡底设装配式收集槽；
所述装配式收集槽(4)为贴合坡脚线的L形混凝土结构，布置在山体底部靠公路、铁路或其它建筑物一侧1-2m处，所述装配式收集槽(4)的迎坡面设有L形钢板(11)进行加强；所述L形钢板(11)与装配式收集槽(4)采用螺栓(14)固定连接，并在装配式收集槽(4)背部采用三角形钢支架(15)进行支撑；
纵向支撑绳(10)一端连接于钢柱(2)柱顶的挂座上，另一端连接于装配式收集槽(4)顶部的挂环(13)上，用收集槽固定钢丝绳(16)穿过所有已布置完成的装配式收集槽的挂环(13)，并将钢丝绳(16)的两端锚固在山体内；
步骤400、铺设纵向支撑绳、横向支撑绳和环形帘式网；
在钢柱(2)两侧沿横坡方向设置横向支撑绳(9)，横向支撑绳(9)与纵向支撑绳(10)在相交处通过缝合绳进行缝合，横向支撑绳(9)两端连接在支撑绳锚杆(17)的套管处；
环形帘式网铺设在主动柔性防护网的外面，最上端的横向支撑绳(9)穿过环形帘式网，支撑起整个网面，所述环形帘式网采用直径为3mm的钢丝盘结7圈按网孔内切圆直径为300mm-350mm编织而成，
当只有一处的落石需要清理时所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝3b进行确定，其中b为待处理的主动柔性防护网的单元格宽度；
当有两处以上的落石需要清理时，所述环形帘式网的宽度L通过公式L＝b1+b2+B进行确定，且L≤60m；其中b1、b2为最左和最右的待处理的主动柔性防护网的单元格宽度，B为两单元格间的距离；当算得的L>60m时，按照只有一处的落石需要清理时的方法分别进行布置；
步骤500、剪开包裹落石的主动柔性防护网，使落石在铺设的环形帘式网以下落至坡底；
施工人员从环形帘式网(3)顶部开口进入后，剪开待处理的主动柔性防护网(6)，使待清理落石(5)下落至坡底；
步骤600、清运落至坡底收集槽的落石。
2.根据权利要求1所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，在步骤100中，所述坡面的倾斜角度为30°-60°，边坡高度大于20m。
3.根据权利要求1或2所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，在步骤100中，所述下滑力通过公式F＝mgsinθ进行确定，其中θ为施工地面处的最大坡度角，m为落石质量，g为重力加速度；当下滑力大于主动柔性防护网顶破强度的50％时，需要进行落石清理。
4.根据权利要求1或2所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，在步骤300中，所述装配式收集槽的长度为2m，所述挂环为直径4cm的钢制圆形挂环；所述装配式收集槽背坡面设有三角形支架进行支撑。
5.根据权利要求1所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，所述横向支撑绳(9)与纵向支撑绳(10)为直径≥8mm的钢丝绳。
6.根据权利要求1所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，在步骤400中，环形帘式网(3)的底端通过钢丝绳与装配式收集槽(4)顶部的挂环相连，并将环形帘式网(3)通过缝合绳缝合在与之相交的纵向支撑绳(10)与横向支撑绳(9)上。
7.根据权利要求1所述的用于清理高陡边坡上主动柔性防护网内堆积落石的施工方法，其特征在于，所述装配式收集槽与L形钢板通过L钢板四个角的螺栓进行连接。
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