CN111962535B - 一种组合式预制格构梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合式预制格构梁及其施工方法，所述组合式预制格构梁包括可通过端头相互固定进而拼装成格构梁框架的十字梁和肋梁；所述十字梁的中心处预设有锚定孔；所述十字梁包括四个交叉设置的梁臂，所述梁臂和所述肋梁的下表面均非隔断的固定连接有囊袋，且所述梁臂和肋梁上均是设有可向所述囊袋内注入水泥浆或混凝土浆的单向注浆孔；所述囊袋具有开放的上口并借助若干连接件将其上口边缘与所述梁臂或肋梁的下表面边缘压合固定，以允许在进行注浆后，形成的水泥结石体与所述梁臂或肋梁形成整体结构；所述囊袋内可以设置钢丝笼，从而增加形成的水泥结石体的强度。

Description

一种组合式预制格构梁及其施工方法

技术领域

本申请涉及边坡加固、生态修复工程技术领域，具体涉及一种用于边坡加固的组合式预制格构梁及其施工方法。

背景技术

格构梁是一种广泛用于边坡加固和防护的工程技术；现有边坡格构梁的施工方法主要包括两种，即现浇和预制件拼装。其中现浇格构梁的主要工序为：在机械初步修整的边坡上进行人工开槽，开槽完成后进行钢筋绑扎、立模、砼浇筑、养护。由于全工序均需要在坡面上进行，现浇格构梁存在钢筋绑扎和模板支设困难，梁体振捣不实，跑模，人工消耗大，工业化程度和施工效率低等问题，因而目前已被逐步舍弃。预制格构梁的主要工序为：根据预制构件尺寸及外形对坡面进行平整，将预制构件吊运到位后进行现场安装，并张拉锁定。预制格构梁能够借助梁体和锚索或锚杆将边坡的剩余下滑力转移至稳定地层，因而可以对边坡形成良好的支护。相比于现浇格构梁而言，预制格构梁在工业化程度、施工效率、梁体质量控制及施工安全性等方面均有显著优势，因此正被越来越广泛的采用。但现有预制格构梁的底部均为平面，若要保证格构梁与施工坡面的有效贴合，则需要对坡面进行精准修整。而这将成倍的增加施工难度，并严重拖慢施工进度；而如不进行坡面精修，则无法使预制构件的迎土面与边坡有效贴合，后期的雨水冲刷易导致梁底土石方崩塌，工程的耐久性差。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种组合式预制格构梁及其施工方法，具体方案如下：

本发明首先提供一种组合式预制格构梁，其包括十字梁1和肋梁2；所述十字梁1和肋梁2均为预制构件，其相互组合成格构梁框架。所述的相互组合可以通过设置在所述十字梁1和肋梁2端头处的贯通孔5及螺栓或榫卯构件12实现。所述十字梁1的中心处预留有锚定孔3，用于提供锚索或锚杆17穿过所述十字梁1的结构本体的通道；所述锚定孔3位于所述十字梁1的下半部分，其上半部分设有直径大于所述锚定孔3的沉孔6，从而形成阶梯孔结构；所述沉孔6用于容纳锚头及封堵所述锚头的混凝土材料（图中未示出）。

所述的十字梁1包括交叉设置并形成前述中心的四根梁臂11；每一根所述梁臂11和肋梁2的端头（所述梁臂的端头特指远离所述中心的一端）处均设有相互配合的连接头，位于所述梁臂11端头处的连接头与位于所述肋梁2的端头处的连接头为互补的缺口结构；所述贯通孔5垂直于所述连接头的沿所述梁臂11或肋梁2的轴线延伸的缺口平面（下称贴合面13）设置，且所述贯通孔5被定位为当所述梁臂11和肋梁2的连接头相互配合时，位于所述梁臂11和所述肋梁2上的贯通孔5在垂直于贴合面13方向的投影重合。所述的相互配合指两者的相互贴合，且两者沿垂直于贴合面13方向延伸的缺口平面（下称抵靠面14）分别抵靠另一者的端头面15。

优选的，所述梁臂11和所述肋梁2的下表面固定设有囊袋7；且所述梁臂11和所述肋梁2上均设有贯穿其上下表面的单向注浆孔4；所述单向注浆孔4与所述囊袋7单向连通，从而允许通过所述单向注浆孔4向所述囊袋7内灌注砂浆或混凝土浆。所述囊袋7在进行灌浆处理后可以使得组装完毕的格构梁获得自适应的下表面，从而与边坡16的表面无缝贴合，降低对边坡表面的整修要求，并提高工程整体的耐久性。

优选的，所述囊袋7具有开放的上口19，所述上口19处具有外翻的上口边缘20，所述上口边缘20通过若干连接体10与所述梁臂11或所述肋梁2的下表面边缘固定连接；所述连接体10包括带螺栓孔的压块18，及与之配合的螺栓或螺杆，相对应的，所述梁臂11和所述肋梁2的下表面边缘开设有若干对应于所述螺栓孔的内螺纹盲孔；所述上口边缘20则开设有若干对应于所述内螺纹盲孔的连接孔21；所述的螺栓孔和所述内螺纹盲孔具有相同的螺纹参数，从而允许通过使用螺栓或螺杆穿过所述压块18上的螺栓孔及所述上口边缘20上的连接孔21与所述内螺纹盲孔配合，进而将所述囊袋7的上口边缘20压合固定在所述梁臂11或所述肋梁2的下表面边缘。

当所述囊袋7被固定后，其开放的上口19与所述梁臂11或所述肋梁2的下表面形成非隔断的连接，从而在向所述囊袋7内注浆并固化后，允许囊袋7内现浇形成的水泥结石体8与预制的所述梁臂11和肋梁2形成整体结构。

所述上口边缘20可以是与所述囊袋7的袋体相同的柔性材料，或者是与所述囊袋7一体连接的硬质材料，例如木材、钢材、铸铁、硬质橡胶或塑料等，从而允许在使用少量压块18的情况下所述上口边缘20即可与所述梁臂11或所述肋梁2的下表面形成良好的封闭性能，防止注入的浆液自上口边缘20处外溢。

上述良好的封闭性能对于本发明技术效果的达成是重要的，其允许在囊袋7内保持较高的浆液压力，从而迫使囊袋7的底部与所述边坡16的表面形成更好的贴合。

所述囊袋7可以预先装设在所述梁臂11或所述肋梁2的下表面；或者可以在施工前现场安装，以避免运输配送中导致囊袋7破损。

优选的，所述囊袋7内设置有钢丝笼9，用于强化所述水泥结石体8的强度。

优选的，所述单向注浆孔4的底部出口处固定设有单向阀22，所述单向阀22例如可以是橡胶材质，其允许向所述囊袋7内以类似袖阀管的方式进行单向注浆，从而在注浆完成后，所述囊袋7内得以保持相应的浆液压力。

本发明还提供一种前述组合式预制格构梁的施工方法，包括如下步骤：

1）清理并初步修整边坡表面；

2）锚固点定位，并将锚杆或锚索17打入所述边坡16内部的稳定土层；

3）将所述囊袋7固定到所述十字梁1和肋梁2的下表面；

4）吊运已安装囊袋的所述十字梁1至相应的锚固点，并将所述锚杆或锚索17的露出部分穿过所述十字梁1中心处的锚定孔3和沉孔6；

5）调整所述十字梁1的四个梁臂11的方向至预定姿态，安装锚头，并将其与所锚杆或锚索17锁紧，从而使得所述十字1以该预定姿态固定；

6）按设计要求在所述梁臂11的端头处装设肋梁2或另一十字梁1；

7）重复步骤4）-6）直至完成预定坡面范围的格构梁组装；

8）自单向注浆孔4向所述囊袋7内灌注浆液至预定压力；在向某一单向注浆孔4注浆完毕后，向与其相邻的沉孔6内注浆，以封堵锚头。

优选的，在步骤4）之前先穿过所述锚杆或锚索17在所述边坡16的表面铺设钢丝网。

优选的，在所述步骤5）中，在安装锚头之前，先穿过所述锚杆或锚索17在所述格构梁的上表面铺设第二钢丝网。

优选的，在铺设所述第二钢丝之前，先在所述格构梁形成的框格内放置生态袋。

相比于现有技术，本发明至少能够取得如下有益效果：通过在格构梁底部设置柔性囊袋，并配合设置在所述格构梁上的单向注浆孔，允许在安装所述格构梁后向所述囊袋内注入带压混凝土浆或水泥砂浆，从而在所述格构梁底部形成自适应的下表面，与所述边坡表面形成无缝隙的良好贴合，提升工程整体的耐久度；所述柔性囊袋具有开放的上口，其允许注浆形成的水泥结石体与格构梁形成整体结构，进一步提升结构牢度；所述囊袋可以借助于压块及螺栓现场安装至所述格构梁的下表面，降低运输过程中的破损风险；通过在所述格构梁的上下两侧分别铺设钢丝网，并将铺设在上侧的所述钢丝网压设在锚头底部，从而能够有效的固定预置在框格内的生态袋。

附图说明

图1为本发明十字梁的俯视图；

图2为本发明肋梁的俯视图；

图3为本发明格构梁在边坡上安装后的侧剖视图；

图4为本发明十字梁安装囊袋并注浆后的侧剖视图；

图5为本发明肋梁安装囊袋并注浆后的侧剖视图；

图6为图3中圆圈部分所示十字梁的梁臂与肋梁的组装放大示意图；

图7为本发明压块与螺栓的组合示意图；

图8为图4中圆圈部分的放大示意图；

图9为本发明囊袋未安装时的示意图。

图中：1为十字梁，2为肋梁，3为锚定孔，4为单向注浆孔，5为贯通孔，6为沉孔，7为囊袋，8为水泥结石体，9为钢丝笼，10为连接体，11为梁臂，12为螺栓或榫卯构件12，13为贴合面，14为抵靠面，15为端头面，16为边坡，17为锚杆或锚索，18为压块，19为上口，20为上口边缘；21为连接孔，22为单向阀。

具体实施方式

实施例1。

一种组合式预制格构梁，其包括有四个交叉设置的梁臂11构成的十字梁1和肋梁2；所述十字梁1和肋梁2均为预制构件；每一根所述梁臂11和肋梁2的端头处均设有相互配合的连接头；位于所述梁臂11端头处的连接头与位于所述肋梁2的端头处的连接头为互补的缺口结构；所述十字梁1和肋梁2可以通过设置在所述连接头处的贯通孔5及螺栓或榫卯构件12实现装配连接；所述十字梁1的中心处预留有锚定孔3，所述锚定孔3位于所述十字梁1的下半部分，其上半部分设有直径大于所述锚定孔3的沉孔6，从而形成阶梯孔结构。

所述贯通孔5垂直于所述连接头的贴合面13设置，且所述贯通孔5被定位为当所述梁臂11和肋梁2的连接头相互配合时，位于所述梁臂11和所述肋梁2上的贯通孔5在垂直于贴合面13方向的投影重合；所述的相互配合指两者的相互贴合，且两者的抵靠面14分别抵靠另一者的端头面15。

所述梁臂11和所述肋梁2的下表面固定设有囊袋7；且所述梁臂11和所述肋梁2上均设有贯穿其上下表面的单向注浆孔4；所述单向注浆孔4与所述囊袋7单向连通。

实施例2。

区别于实施例1的是，所述囊袋7具有开放的上口19，所述上口19处具有外翻的上口边缘20，所述上口边缘20通过若干连接体10与所述梁臂11或所述肋梁2的下表面边缘固定连接；所述连接体10包括带螺栓孔的压块18，及与之配合的螺栓或螺杆，相对应的，所述梁臂11和所述肋梁2的下表面边缘开设有若干对应于所述螺栓孔的内螺纹盲孔；所述上口边缘20则开设有若干对应于所述内螺纹盲孔的连接孔21；所述的螺栓孔和所述内螺纹盲孔具有相同的螺纹参数，从而允许通过使用螺栓或螺杆穿过所述压块18上的螺栓孔及所述上口边缘20上的连接孔21与所述内螺纹盲孔配合，进而将所述囊袋7的上口边缘20压合固定在所述梁臂11或所述肋梁2的下表面边缘。

所述上口边缘20可以是与所述囊袋7的袋体相同的柔性材料，或者是与所述囊袋7一体连接且可以与所述梁臂11和肋梁2的下表面形成良好密封的硬质材料，例如木材、钢材、铸铁、硬质橡胶或塑料等。

所述囊袋7预先装设在所述梁臂11或所述肋梁2的下表面；所述囊袋7内设置有钢丝笼9，用于强化所述水泥结石体8的强度。

所述单向注浆孔4的底部出口处固定设有单向阀22，所述单向阀22例如可以是橡胶材质。

实施例3。

区别于实施例2的是，在进行格构梁装配连接前，所述囊袋7与所述格构梁分体设置。

实施例4。

一种前述组合式预制格构梁的施工方法，包括如下步骤：

1）清理并初步修整边坡表面；

2）锚固点定位，并将锚杆或锚索17打入所述边坡16内部的稳定土层；

3）将所述囊袋7固定到所述十字梁1和肋梁2的下表面；

4）吊运已安装囊袋的所述十字梁1至相应的锚固点，并将所述锚杆或锚索17的露出部分穿过所述十字梁1中心处的锚定孔3和沉孔6；

5）调整所述十字梁1的四个梁臂11的方向至预定姿态，安装锚头，并将其与所锚杆或锚索17锁紧，从而使得所述十字1以该预定姿态固定；

6）按设计要求在所述梁臂11的端头处装设肋梁2或另一十字梁1；

7）重复步骤4）-6）直至完成预定坡面范围的格构梁组装；

8）自单向注浆孔4向所述囊袋7内灌注浆液至预定压力；在向某一单向注浆孔4注浆完毕后，向与其相邻的沉孔6内注浆，以封堵锚头。

实施例5。

区别于实施例4的是，在步骤4）之前先穿过所述锚杆或锚索17在所述边坡16的表面铺设钢丝网。

实施例6。

区别于实施例4或5的是，在所述步骤5）中，在安装锚头之前，先穿过所述锚杆或锚索17在所述格构梁的上表面铺设第二钢丝网，且在铺设所述第二钢丝之前，先在所述格构梁形成的框格内放置生态袋。

以上仅为本发明较佳实施方式的举例，并非是对本发明所有可行实施方式的限定，在本领域普通技术人员未经过创造性劳动的情况下，通过常规手段的简单替换所得的所有实施方式均属于本发明的方案范畴，本发明实际的保护范围以权利要求的限定为准。

Claims (10)

1.一种组合式预制格构梁，其包括可在端头处固定连接以组装格构梁框架的十字梁和肋梁；所述十字梁和肋梁均为预制构件；所述十字梁包括四个交叉设置的梁臂；所述十字梁的中心处预留有锚定孔；其特征在于：所述梁臂和所述肋梁的下表面固定设有囊袋；且所述十字梁和所述肋梁上均设有贯穿其上下表面的单向注浆孔；所述单向注浆孔与所述囊袋单向连通。

2.如权利要求1所述的组合式预制格构梁，其特征在于：所述囊袋具有开放的上口，且所述囊袋通过所述开放的上口与所述梁臂或所述肋梁的下表面实现非隔断的连接。

3.如权利要求2所述的组合式预制格构梁，其特征在于：所述上口处具有外翻的上口边缘；所述上口边缘通过若干连接体与所述梁臂或所述肋梁的下表面边缘固定连接。

4.如权利要求3所述的组合式预制格构梁，其特征在于：所述连接体包括带螺栓孔的压块，及与之配合的螺栓或螺杆；所述梁臂和所述肋梁的下表面边缘开设有若干内螺纹盲孔；所述上口边缘上开设有若干对应于所述内螺纹盲孔的连接孔；所述的螺栓孔和所述内螺纹盲孔具有相同的螺纹参数，从而允许通过使用螺栓或螺杆穿过所述压块上的螺栓孔及所述上口边缘上的连接孔与所述内螺纹盲孔配合，进而将所述囊袋的上口边缘压合固定在所述梁臂或所述肋梁的下表面边缘。

5.如权利要求3或4所述的组合式预制格构梁，其特征在于：所述上口边缘可以是与所述囊袋的袋体相同的柔性材料，或者是与所述囊袋一体连接且可以与所述梁臂和肋梁的下表面形成良好密封的硬质材料。

6.如权利要求1所述的组合式预制格构梁，其特征在于：所述囊袋内设置有钢丝笼；所述单向注浆孔的底部出口处固定设有单向阀。

7.如权利要求1所述的组合式预制格构梁，其特征在于：在进行格构梁装配连接前，所述囊袋与所述格构梁分体设置。

8.一种如前述任一权利要求所述的组合式预制格构梁的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）清理并初步修整边坡表面；

2）锚固点定位，并将锚杆或锚索打入所述边坡内部的稳定土层；

3）将所述囊袋固定到所述十字梁和肋梁的下表面；

4）吊运已安装囊袋的所述十字梁至相应的锚固点，并将所述锚杆或锚索的露出部分穿过所述十字梁中心处的锚定孔和沉孔；

5）调整所述十字梁的四个梁臂的方向至预定姿态，安装锚头，并将其与所锚杆或锚索锁紧，从而使得所述十字梁以该预定姿态固定；

6）按设计要求在所述梁臂的端头处装设肋梁或另一十字梁；

7）重复步骤4）-6）直至完成预定坡面范围的格构梁组装；

8）自单向注浆孔向所述囊袋内灌注浆液至预定压力；在向某一单向注浆孔注浆完毕后，向与其相邻的沉孔内注浆，以封堵锚头。

9.如权利要求8所述的组合式预制格构梁的施工方法，其特征在于：在步骤4）之前先穿过所述锚杆或锚索在所述边坡的表面铺设钢丝网。

10.如权利要求8所述的组合式预制格构梁的施工方法，其特征在于：在所述步骤5）中，在安装锚头之前，先穿过所述锚杆或锚索在所述格构梁的上表面铺设第二钢丝网，且在铺设所述第二钢丝网之前，先在所述格构梁形成的框格内放置生态袋。

Images