CN111733836B - 一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法，包括楔紧部，楔紧部包括螺杆、套设在螺杆端部的套筒，套筒包括底面设有安装孔的筒体，筒体侧壁均布多个长圆形孔，每两个长圆形孔之间设槽缝，槽缝的一端贯穿整个筒体的侧壁；伸缩装置，设置在筒体的周向侧壁上，一端与筒体固定，中心线与筒体中心线垂直；楔块套装在套筒内，包括圆柱体，一端与螺杆连接，圆柱体上沿其周向开设多个平行的T型截面的深度渐变的环槽，在同一周向角上，多个环槽的深度不一致；圆锥台，小端与圆柱体固定，圆锥台内部设空腔，空腔内设颗粒阻尼材料；尖刺包括T型滑块，T型滑块卡装在环槽内且与环槽滑动连接，T型滑块小端设钉体。本发明结构可靠，防护效果好。

Description

一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法

技术领域

本发明属于边坡加固技术领域，具体涉及一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法。

背景技术

我国山体众多，滑坡的存在使得地质灾害的隐患增大，给人民带来极大的不安全影响，严重的会造成人员和经济的损失。

对于目前大量存在的滑坡，现有治理技术一般采用挂网喷浆、主动拦石网、锚钉墙、预应力锚索格构等防护技术，但是由于滑坡土体较松软，地基系数较小，锚索很容易从格构框架中部自由空间突出失稳，使锚索的预应力因土体变形松弛而减小，从而防护效果变差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：

一种滑坡格构梁锚固系统，包括：

一楔紧部，用于和围岩固定连接，所述楔紧部包括：

一螺杆；

一套筒，套设在螺杆端部，所述套筒包括一筒体，所述筒体的底面开设有用于螺杆穿过的安装孔，所述筒体的侧壁上均布开设有多个长圆形孔，每两个长圆形孔之间开设有槽缝，所述槽缝背离筒体的底面的一端贯穿整个筒体的侧壁；

两个伸缩装置，对称设置在所述筒体的周向侧壁上，且一端与筒体固定，其中心线与筒体的中心线垂直；

一楔块，套装在所述筒体内，所述楔块包括一圆柱体，其中一端与所述螺杆同轴固定连接，所述圆柱体上沿其周向开设有多个平行的环槽，所述环槽的数量与长圆形孔的数量一致，所述环槽的截面是T型且所述环槽的深度渐变，在圆柱体同一周向角上，多个环槽的深度不一致；还包括一圆锥台，其小端与所述圆柱体固定，所述圆锥台内部开设有空腔，所述空腔内设置有颗粒阻尼材料；

一尖刺，所述尖刺包括T型滑块，所述T型滑块卡装在环槽内且与环槽滑动连接，所述T型滑块的小端设置有钉体，所述钉体在环槽的作用下能沿长圆形孔伸出。

优选的，还包括一格构梁，所述格构梁包括：

梁体一，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置；

梁体二，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置，所述梁体二与梁体一之间保持一夹角。

所述梁体一和梁体二包括水泥混凝土主体和埋设在水泥混凝土主体内的钢筋笼；所述螺杆穿设在梁体二与梁体一的交汇处，一端延伸至格构梁外，另一端延伸至围岩内。

优选的，所述夹角为60°到130°。

优选的，所述梁体二与梁体一的交汇处设置有加强结构。

优选的，所述加强结构包括设置在梁体二与梁体一的交汇处的圆柱桩，所述圆柱桩包括套装在螺杆上且与梁体二与梁体一内的钢筋笼连接的预制钢筋笼体，所述预制钢筋笼体的两端分别设置有与预制钢筋笼体固定的钢盘，所述钢盘和预制钢筋笼体之间设置有水泥填充层，所述钢盘上穿设有螺杆，相邻的圆柱桩的上端钢盘之间连接有钢丝拉绳。

优选的，所述钢盘上方设置有与螺杆匹配的螺母一，所述螺母一背离圆柱桩的一端设置有与螺杆匹配的紧定件。

优选的，多个梁体二与梁体一构成的空间内设置有蜂巢状的钢筋网，所述钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的钢筋笼连接。

一种滑坡格构梁锚固系统的施工方法，包括以下步骤：

在滑坡面上预打多个盲孔，盲孔的深度延伸至坚固的围岩内；

将楔紧部下放到预打的盲孔的预定深度，控制两个伸缩装置同步伸出，将筒体的位置在预打的盲孔内进行固定；

用助力扳手拧动螺杆使得螺杆转动，螺杆同步的带动圆柱体和圆锥台转动并同步上移，圆锥台压迫筒体沿槽缝形变，筒体下部与预打的盲孔抱紧实现紧固的同时，钉体在环槽的作用下沿长圆形孔伸出刺入盲孔壁实现与预打的盲孔的紧固；

在加强结构的预制钢筋笼体的上下侧分别对称焊接钢盘，然后在预打的多个盲孔上方放置加强结构的预制钢筋笼体，将钢盘套装在螺杆上，然后安装螺母一；

在加强结构的预制钢筋笼体侧边分别放置梁体二与梁体一的预制钢筋笼体，并将加强结构的预制钢筋笼体和梁体二与梁体一的预制钢筋笼体连接，构成格构梁的框架；

在梁体二与梁体一的预制钢筋笼体之间放置钢筋网，钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的预制钢筋笼体连接；

在格构梁的框架侧边搭建模板，灌注水泥浆到模板内，保证圆柱桩的上端钢盘的上表面高于水泥浆上表面，捣实后自然养护3-5d；

在螺杆上安装紧定件，并在相邻的圆柱桩的上端钢盘之间连接钢丝拉绳；

拆除模板。

与现有技术相比，本发明提供的一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法，其有益效果是：

1、本发明结构可靠，利用本发明进行边坡加固，楔紧部能可靠的与格构框架连接进行加压加固，能将滑坡面可靠的固定在坚固的内部围岩上，大幅减小了锚索从格构框架中部自由空间突出失稳现象发生的可能，防止了常规结构中的失稳现象，使得附加的加固预应力不会在时效影响下而变化，使防护效果不因为时效而退化，从而保持了恒定的防护效果。

2、本发明有效的阻隔了震动，防止了震动对外部结构的影响，且使得防护经济成本得到降低，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图1；

图2为本发明的整体结构示意图2；

图3为本发明的楔紧部的结构示意图；

图4为本发明的楔块的结构示意图；

图5为本发明的尖刺的结构示意图；

图6为本发明的筒体的剖面图；

图7为本发明的筒体的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法，下面结合图1到图7的结构示意图，对本发明进行说明。

实施例1

图1和图2所示，本发明提供的一种滑坡格构梁锚固系统，包括：

楔紧部，用于和滑坡内部的坚固的围岩固定连接。

如图3所示，楔紧部包括：

螺杆4，螺杆4的其中一端套装有套筒3，套筒3的结构包括筒体301，如图6到图7所示，筒体301的底面上开设有安装孔302，安装孔302孔壁设置有螺纹，便于螺杆4的端部穿过安装孔302后延伸至筒体301内部，筒体301的侧壁上还均布开设有多个长圆形孔303。

每两个长圆形孔303之间开设有槽缝304，槽缝304背离筒体301的底面的一端贯穿整个筒体301的侧壁，槽缝304便于筒体301的变形，使得筒体301变形后与预打的盲孔紧配合。

在筒体301的周向侧壁上，开设有两个对称设置的凹槽，凹槽内设置有伸缩装置11，伸缩装置11的一端与筒体301上的凹槽的底面固定，伸缩装置11的中心线与筒体301的中心线垂直。

两个伸缩装置11同步驱动，同步伸出或者收回，当伸缩装置11同步收回的状态下，其隐藏在筒体301的外轮廓线内，当伸缩装置11同步伸出的状态下，其实现了筒体301在预打的盲孔内的位置的固定。

其中，伸缩装置11是单级液压缸。

其中，还可以在伸缩装置11背离筒体301的端部设置方便其钉入预打的盲孔壁的结构，如尖顶结构来加强定位效果，防止筒体301结构的移位。

楔块1，套装在所述筒体301内。

如图4所示，楔块1包括圆柱体101，圆柱体101的其中一端与螺杆4同轴固定连接，圆柱体101上沿其周向开设有多个平行的环槽102，环槽102的数量与长圆形孔303的数量一致，环槽102的截面是T型，且环槽102的深度沿着圆柱体101的周向0°到360°范围内是渐变的，在圆柱体101同一周向角上，多个平行的环槽102的深度不一致。

圆锥台103，圆锥台103的小端与圆柱体101的另一端固定连接。

尖刺2，如图5所示，尖刺2的结构包括T型滑块201，T型滑块201与环槽102匹配，T型滑块201卡装在环槽102内且与环槽102滑动连接，T型滑块201的小端固定连接钉体202。

当T型滑块201在环槽102内移动时，由于环槽102的深度渐变，因此，钉体202的高度是渐变的，环槽102的深度最小的时候，此时，在环槽102的作用下，钉体202的尖部高度最高，钉体202能沿长圆形孔303伸出，然后钉入预打的盲孔内壁，实现预打的盲孔与整个楔块1的紧固连接。

其中，长圆形孔303的宽度与钉体202的尺寸匹配，且长圆形孔303的长度与钉体202的纵向移动行程匹配。

进一步的，还包括一格构梁，格构梁包括：

梁体一，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置；

梁体二，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置，所述梁体二与梁体一之间保持一夹角。

进一步的，所述夹角为60°到130°。

梁体一和梁体二包括水泥混凝土主体和埋设在水泥混凝土主体内的钢筋笼，多个梁体一与梁体二构成了用于加固滑坡面的网格结构。

进一步的，螺杆4穿设在梁体二与梁体一的交汇处，一端延伸至格构梁外，另一端延伸至围岩内。

实施例2

为了提高装置的连接可靠性，降低振动因素对装置的影响，在圆锥台103的内部开设了用于置物的空腔104，空腔104内设置有能起到吸振减震的作用的颗粒阻尼材料。

其中，颗粒阻尼材料可以优选为铅球和铸铁球体的组合，铅球和铸铁球体的体积比是4：1，铅球和铸铁球体的体积和在整个空腔104内的填充比是83%到86%，铅球的直径为2mm~2.5mm，铸铁球体的直径为1mm~1.5mm。

实施例3

为了进一步的加强楔紧部与整个结构的连接的可靠性，在梁体二与梁体一的交汇处设置有加强结构。

加强结构包括设置在梁体二与梁体一的交汇处的圆柱桩5，圆柱桩5包括与梁体二与梁体一内的钢筋笼紧固连接的预制钢筋笼体，预制钢筋笼体套装在螺杆4上。

预制钢筋笼体的两端分别设置有与预制钢筋笼体固定的钢盘6，所述钢盘6和预制钢筋笼体之间设置有水泥的填充结构。

钢盘6上穿设有螺杆4，相邻的圆柱桩5的上端钢盘6之间连接有钢丝拉绳9，由于钢盘6是和圆柱桩5内的预制钢筋笼体固定的，这样，钢丝拉绳9传递的力大部分均经圆柱桩5传递后分散到地基上，减小了对螺杆4和楔紧部的影响。

钢盘6上方设置有与螺杆4匹配的螺母一7，所述螺母一7背离圆柱桩5的一端设置有与螺杆4匹配的紧定件8。

其中，紧定件8也可以是与螺母一7的螺纹旋向相反的螺母二，螺母二和螺母一7均套装在螺杆4上，构成对顶装置，这样可以防止螺杆4退丝，有效的保证设置在螺杆4末端的楔块1与预打的盲孔的紧固连接。

实施例4

为了进一步的加强防护效果，在多个梁体二与梁体一构成的空间内设置有用于分担滑坡对装置整体的作用压力、提高对下部结构的防护效果的蜂巢状的钢筋网，钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的钢筋笼连接，在该种结构下，蜂巢状的钢筋网还不影响滑坡面上种植植被作物，形成生态作用下的防滑效果，同时提高整个装置的可靠性。

一种滑坡格构梁锚固系统的施工方法，包括以下步骤：

在滑坡面上预打多个盲孔，盲孔的深度延伸至坚固的围岩内；

将楔紧部下放到预打的盲孔的预定深度，控制两个伸缩装置11同步伸出，将筒体301的位置在预打的盲孔内进行固定；

用助力扳手拧动螺杆4使得螺杆4转动，螺杆4同步的带动圆柱体101和圆锥台103转动并同步上移，圆锥台103压迫筒体301沿槽缝304形变，筒体301下部与预打的盲孔抱紧实现紧固的同时，钉体202在环槽102的作用下沿长圆形孔303伸出刺入盲孔壁实现与预打的盲孔的紧固；

在加强结构的预制钢筋笼体的上下侧分别对称焊接钢盘6，然后在预打的多个盲孔上方放置加强结构的预制钢筋笼体，将钢盘6套装在螺杆4上，然后安装螺母一7；

在加强结构的预制钢筋笼体侧边分别放置梁体二与梁体一的预制钢筋笼体，并将加强结构的预制钢筋笼体和梁体二与梁体一的预制钢筋笼体连接，构成格构梁的框架；

在梁体二与梁体一的预制钢筋笼体之间放置钢筋网，钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的预制钢筋笼体连接；

在格构梁的框架侧边搭建模板，灌注水泥浆到模板内，保证圆柱桩的上端钢盘6的上表面高于水泥浆上表面，捣实后自然养护3-5d；

在螺杆4上安装紧定件8，并在相邻的圆柱桩5的上端钢盘6之间连接钢丝拉绳9；

拆除模板。

与现有技术相比，本发明提供的一种滑坡格构梁锚固系统及其施工方法，利用楔紧部可靠的和预打的盲孔进行连接，楔紧部中的筒体的下部除了具备常规的变形楔紧能力外，还利用筒体中部的尖刺结构，钉入预打的盲孔内壁，其上部内嵌设置的两个伸缩装置实现了与预打的盲孔壁的连接，伸缩装置与预打的盲孔的作用原理和抱紧原理相同，伸缩装置同步伸出时，其作用半径增大，使得其顶端可靠的顶在预打的盲孔壁上或者钉入预打的盲孔壁，加强楔紧部的定位效果，防止楔紧部的移位，实现预打的盲孔与整个楔紧部的紧固连接。中间的螺杆上方的对顶装置，构成对螺杆反向移动的限位，防止了螺杆拔出现象的发生，增加了楔块与预打的盲孔的紧固连接可靠性，此外，钢丝拉绳传递的力大部分均经圆柱桩传递后分散到地基上，减小了对螺杆和楔紧部的影响。

本发明结构可靠，利用本发明进行边坡加固，楔紧部能可靠的与格构框架连接进行加压加固，能将滑坡面可靠的固定在坚固的内部围岩上，大幅减小了螺杆从格构框架中部自由空间突出失稳现象发生的可能，防止了常规结构中的失稳现象，使得附加的加固预应力不会在时效影响下而变化，使防护效果不因为时效而退化，从而保持了恒定的防护效果；同时，有效的阻隔了震动，防止了震动对外部结构的影响，且使得防护经济成本得到降低，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，包括：

一楔紧部，用于和围岩固定连接，所述楔紧部包括：

一螺杆（4）；

一套筒（3），套设在螺杆（4）端部，所述套筒（3）包括筒体（301），所述筒体（301）的底面开设有用于螺杆（4）穿过的安装孔（302），所述筒体（301）的侧壁上均布开设有多个长圆形孔（303），每两个长圆形孔（303）之间开设有槽缝（304），所述槽缝（304）背离筒体（301）的底面的一端贯穿整个筒体（301）的侧壁；

两个伸缩装置（11），对称设置在所述筒体（301）的周向侧壁上，且一端与筒体（301）固定，其中心线与筒体（301）的中心线垂直；

一楔块（1），套装在所述筒体（301）内，所述楔块（1）包括圆柱体（101），其中一端与所述螺杆（4）同轴固定连接，所述圆柱体（101）上沿其周向开设有多个平行的环槽（102），所述环槽（102）的数量与长圆形孔（303）的数量一致，所述环槽（102）的截面是T型且所述环槽（102）的深度渐变，在圆柱体（101）同一周向角上，多个环槽（102）的深度不一致；还包括一圆锥台（103），其小端与所述圆柱体（101）固定，所述圆锥台（103）内部开设有空腔（104），所述空腔（104）内设置有颗粒阻尼材料；

一尖刺（2），所述尖刺（2）包括T型滑块（201），所述T型滑块（201）卡装在环槽（102）内且与环槽（102）滑动连接，所述T型滑块（201）的小端设置有钉体（202），所述钉体（202）在环槽（102）的作用下能沿长圆形孔（303）伸出。

2.根据权利要求1所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，还包括一格构梁，所述格构梁包括：

梁体一，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置；

梁体二，数量为多个且相互之间平行，沿边坡倾斜布置，所述梁体二与梁体一之间保持一夹角；

所述梁体一和梁体二包括水泥混凝土主体和埋设在水泥混凝土主体内的钢筋笼；

所述螺杆（4）穿设在梁体二与梁体一的交汇处，一端延伸至格构梁外，另一端延伸至围岩内。

3.根据权利要求2所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，所述夹角为60°到130°。

4.根据权利要求2所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，所述梁体二与梁体一的交汇处设置有加强结构。

5.根据权利要求4所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，所述加强结构包括圆柱桩（5），所述圆柱桩（5）包括套装在螺杆（4）上且与梁体二与梁体一内的钢筋笼连接的预制钢筋笼体，所述预制钢筋笼体的两端分别设置有与预制钢筋笼体固定的钢盘（6），所述钢盘（6）和预制钢筋笼体之间设置有水泥填充层，所述钢盘（6）上穿设有螺杆（4），相邻的圆柱桩（5）的上端钢盘（6）之间连接有钢丝拉绳（9）。

6.根据权利要求5所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，所述钢盘（6）上方设置有与螺杆（4）匹配的螺母一（7），所述螺母一（7）背离圆柱桩（5）的一端设置有与螺杆（4）匹配的紧定件（8）。

7.根据权利要求6所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，多个梁体二与梁体一构成的空间内设置有蜂巢状的钢筋网，所述钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的钢筋笼连接。

8.根据权利要求1所述的一种滑坡格构梁锚固系统，其特征在于，所述伸缩装置（11）是单级液压缸。

9.根据权利要求7所述的一种滑坡格构梁锚固系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在滑坡面上预打多个盲孔，盲孔的深度延伸至坚固的围岩内；

将楔紧部下放到预打的盲孔的预定深度，控制两个伸缩装置（11）同步伸出，将筒体（301）的位置在预打的盲孔内进行固定；

用助力扳手拧动螺杆（4）使得螺杆（4）转动，螺杆（4）同步的带动圆柱体（101）和圆锥台（103）转动并同步上移，圆锥台（103）压迫筒体（301）沿槽缝（304）形变，筒体（301）下部与预打的盲孔抱紧实现紧固的同时，钉体（202）在环槽（102）的作用下沿长圆形孔（303）伸出刺入盲孔壁实现与预打的盲孔的紧固；

在加强结构的预制钢筋笼体的上下侧分别对称焊接钢盘（6），然后在预打的多个盲孔上方放置加强结构的预制钢筋笼体，将钢盘（6）套装在螺杆（4）上，然后安装螺母一（7）；

在加强结构的预制钢筋笼体侧边分别放置梁体二与梁体一的预制钢筋笼体，并将加强结构的预制钢筋笼体和梁体二与梁体一的预制钢筋笼体连接，构成格构梁的框架；

在梁体二与梁体一的预制钢筋笼体之间放置钢筋网，钢筋网的边沿分别与梁体二与梁体一内的预制钢筋笼体连接；

在格构梁的框架侧边搭建模板，灌注水泥浆到模板内，保证圆柱桩的上端钢盘（6）的上表面高于水泥浆上表面，捣实后自然养护3-5d；

在螺杆（4）上安装紧定件（8），并在相邻的圆柱桩（5）的上端钢盘（6）之间连接钢丝拉绳（9）；

拆除模板。

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