CN112411579B - 适用于膨胀土边坡的含eps弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于膨胀土边坡的含弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构及其施工方法。本发明以有效提高锚杆框架梁的施工效率和质量，并节省框架梁用料成本，提高锚杆框架梁结构的综合支护效果。包括钢筋混凝土凹型梁预制单元，以及设置在钢筋混凝土凹型梁预制单元两侧的EPS(聚苯乙烯)弹性垫层和设置在钢筋混凝土框架梁节点处的锚杆。所述钢筋混凝土框架梁由钢筋混凝土凹型梁预制单元和节点处的现浇混凝土和螺栓连接而成；所述EPS弹性垫层则设置于框架梁两侧。本发明拼装式锚杆框架梁结构，以有效提高边坡支护工程的施工效率和质量，并减少框架梁用料成本，提高锚杆框架梁结构的支护效果和工程的经济效益。

Description

适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁 结构

技术领域

本发明涉及岩土工程边坡锚固技术领域，尤其涉及一种适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层拼装式锚杆框架梁结构及其施工方法。

背景技术

锚杆框架梁边坡支护结构因整体性好，刚度强，又兼顾绿化，在膨胀土地区的边坡加固中应用广泛。框架的作用是约束边坡土体，抑制边坡土体变形。锚杆的作用则是嵌固深层土体，固定框架。同时，框架内的植被根系也可加固浅层土体，缓解因气候造成的膨胀土干湿循环带来的影响。

目前工程中框架梁预制形式大都是将框架梁节点一起预制的十字型预制梁单元，在现场通过现浇段拼接或者卡槽连接，虽然现场组装方便，但十字型预制构件制作难度较大，预制成本较高。并且由于膨胀土的膨胀力较一般土更大，因此框架梁的配筋也会相应增高，成本增加。

专利申请号为201811226374.X的发明专利公开了一种拼装式锚杆框架梁及其施工方法，包括具有两个呈十字交叉肢体的框架梁预制单元和现浇混凝土段拼接而成。有效提高了框架梁钢筋混凝土质量，节约人力，且通过给锚杆施加低预应力，提高了整个体系的支护效果。但十字交叉肢体的框架梁预制难度大，成本高，且其坡面排水措施仅靠侧沟，效果甚微。

专利号为201822149990.1的实用新型专利中公开了一种拼装式减震锚杆框架梁，包括钢筋混凝土预制十字格构梁构件和钢筋混凝土预制连接梁构件以及设置于底面和岩土层之间的抗震消能垫层。有效提高了边坡框架梁的施工便捷性以及地震工况边坡稳定性。但其整个框架梁仅由锚钉连接，若锚钉发生损坏，在膨胀土巨大的膨胀力作用下，则整个结构将失效，且十字格构梁构件预制难度大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种适用于膨胀土边坡的含弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，以有效提高边坡支护工程的施工效率和质量，并减少框架梁用料成本，提高锚杆框架梁结构的支护效果和工程的经济效益。

为了实现本发明创造目的，采用如下技术方案：

一种适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，包括钢筋混凝土凹型梁预制单元，所述钢筋混凝土凹型梁预制单元横纵布置，节点处通过现浇钢筋混凝土和螺栓连接，螺栓穿过相邻连接的所述钢筋混凝土凹型梁预制单元的连接部设置的螺栓孔，并预留锚杆孔，安装锚杆，形成拼装式锚杆框架梁结构。优选地，所述钢筋混凝土凹型梁为独立预制单元。

优选地，在节点处现浇混凝土形成锚杆截水缘结构，封闭锚杆出露段，使锚杆和框架梁结构进行紧密连接，拼装形成钢筋混凝土框架梁。

优选地，钢筋混凝土凹型梁预制单元两侧设置有EPS弹性垫层，所述EPS弹性垫层与凹型梁平齐。

优选地，所述锚杆由螺纹钢筋锚杆和套装于其出露端的圆形钢垫板构成。

优选地，所述钢筋混凝土凹型梁预制单元设置框架梁配筋，配筋包括主筋和箍筋，主筋沿着钢筋混凝土凹型梁预制单元延伸方向纵向间隔布置于钢筋混凝土凹型梁预制单元的凹型梁本体底部和两侧，箍筋与各主筋固定连接；间隔布置；所述凹型梁本体底部的主筋延伸出预制梁两端的端面形成主筋延伸段，在现浇混凝土节点内对应端面的主筋延伸段固定连接。

优选地，所述钢筋混凝土凹型梁预制单元在底部和两侧均设置有配筋，主要包括主筋和箍筋，主筋沿着凹型梁本体长度方向设置，箍筋则与主筋垂直间隔布置，并与主筋绑扎连接；所述主筋在凹型梁本体两端有延伸段和螺栓孔，在节点处进行绑扎，并现浇混凝土，并使用螺栓固定连接。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种本发明适用于膨胀土边坡的含EPS垫层的拼装式锚杆框架梁结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

①膨胀土边坡坡面按设计坡度开挖完成后，开挖用于埋设钢筋混凝土凹型梁的施工槽；并在施工槽内铺设碎石，作为框架梁的基础；

②按顺序吊装预制钢筋混凝土凹型梁预制单元至施工槽内，在两侧放置并固定与钢筋混凝土凹型梁预制单元侧面相同尺寸的EPS弹性垫层，并在EPS弹性垫层上设置防水涂层，然后对齐螺栓孔；

③将节点对接处延伸的主筋焊接在一起，预留出锚杆孔位；

④在预留的锚杆孔向边坡内钻孔，在放入螺纹钢筋锚杆后，采用孔底注浆法，向锚杆孔内注入水泥沙浆，待水泥砂浆满足强度要求后，安装钢垫板；

⑤在节点对接处现浇混凝土，封闭锚杆出露段，拼装形成钢筋混凝土框架梁。

⑥用膨胀土回填EPS弹性垫层与施工槽槽壁间的空隙，并对框架内坡面进行植被绿化处理，完成施工过程。

相比现有技术，本发明具有显而易见的突出性实质特点和显著的优点：

1.本发明钢筋混凝土框架梁由钢筋混凝土凹型梁预制单元和节点处现浇混凝土和螺栓拼装而成，大大降低了预制单元的制作难度，并且先安装锚杆，再在节点处现浇混凝土，使锚杆和框架梁的连接更加紧密，提升了框架梁结构的整体性和施工效率；

2.本发明设置于凹型梁两侧的EPS垫层允许膨胀土边坡发生一定变形，通过自身压缩抵消部分膨胀力减少了凹型梁受到的膨胀力，因此大大节约了凹型梁的配筋成本；

3.本发明施工方法简单，效率高，成本低，易于实现。

附图说明

图1为本发明拼装式锚杆框架梁结构的整体结构示意图。

图2为本发明的钢筋混凝土预制凹型梁单元俯视图。

图3为本发明的框架梁节点细节图。

图4为本发明的凹型梁断面图。

其中，10-钢筋混凝土凹型梁预制单元，11-主筋延伸段，12-螺栓孔，13-主筋，14-箍筋，20-EPS弹性垫层，30-节点，31-锚杆孔，32-现浇混凝土，33-锚杆截水缘，34-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图及优选实施例详细说明本发明。

实施例一：

参见图1和图3，一种适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，包括钢筋混凝土凹型梁预制单元10，所述钢筋混凝土凹型梁预制单元10横纵布置，节点30处通过现浇钢筋混凝土32和螺栓34连接，螺栓34穿过相邻连接的所述钢筋混凝土凹型梁预制单元10的连接部设置的螺栓孔12，并预留锚杆孔31，安装锚杆，形成拼装式锚杆框架梁结构。

本实施例钢筋混凝土框架梁由钢筋混凝土凹型梁预制单元和节点处现浇混凝土和螺栓拼装而成，大大降低了预制单元的制作难度，并且先安装锚杆，再在节点处现浇混凝土，使锚杆和框架梁的连接更加紧密，提升了框架梁结构的整体性和施工效率。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

参见图1和图3，在节点30处现浇混凝土32形成锚杆截水缘33结构，封闭锚杆出露段，使锚杆和框架梁结构进行紧密连接，拼装形成钢筋混凝土框架梁。

本实施例的节点30处通过现浇钢筋混凝土32和螺栓34连接，并预留锚杆孔31，浇筑安装锚杆后，通过现浇混凝土32形成锚杆截水缘33使锚杆和框架梁紧密连接。本实施例采用现浇方法形成锚杆截水缘33结构，增强了锚杆的防水措施，保证了拼装式锚杆框架梁结构的整体性强度，并使拼装式锚杆框架梁结构与施工膨胀土边坡坡面稳固连接，有效提高锚杆框架梁的施工效率和质量。

实施例三：

本实施例与上述实施例基本相同，特别之处如下：

参见图1-图4，钢筋混凝土凹型梁预制单元10两侧设置有EPS弹性垫层20，所述EPS弹性垫层20与凹型梁平齐。

本实施例设置于凹型梁两侧的EPS垫层允许膨胀土边坡发生一定变形，通过自身压缩抵消部分膨胀力减少了凹型梁受到的膨胀力，因此大大节约了凹型梁的配筋成本。

实施例四：

本实施例与上述实施例基本相同，特别之处如下：

所述锚杆由螺纹钢筋锚杆和套装于其出露端的圆形钢垫板构成。所述锚杆结构简单，易于安装和维护，安装锚杆，再在节点处现浇混凝土，使锚杆和框架梁的连接更加紧密，提升了框架梁结构的整体性和施工效率。

实施例五：

本实施例与上述实施例基本相同，特别之处如下：

参见图1-4，所述钢筋混凝土凹型梁预制单元10设置框架梁配筋，配筋包括主筋13和箍筋14，主筋13沿着钢筋混凝土凹型梁预制单元10延伸方向纵向间隔布置于钢筋混凝土凹型梁预制单元10的凹型梁本体底部和两侧，箍筋14与各主筋13固定连接；间隔布置；所述凹型梁本体底部的主筋13延伸出预制梁两端的端面形成主筋延伸段11，在现浇混凝土节点内对应端面的主筋延伸段11固定连接。

实施例六：

参照图1、图2、图3和图4，一种适用于膨胀土边坡的含EPS垫层的锚杆框架梁结构的施工方法，包括如下步骤：

①膨胀土边坡坡面按设计坡度开挖完成后，开挖用于埋设钢筋混凝土凹型梁预制单元10的施工槽；并在施工槽内铺设碎石，作为钢筋混凝土凹型梁预制单元10的基础；

②按顺序吊装预制钢筋混凝土凹型梁预制单元10至施工槽内，在两侧放置并固定与钢筋混凝土凹型梁预制单元侧面相同尺寸的EPS弹性垫层20，并在EPS弹性垫层20上设置防水涂层，然后对齐螺栓孔12，绑扎主筋延伸段11；

③将节点30处的钢筋混凝土凹型梁预制单元10的主筋延伸段11焊接在一起，预留出锚杆孔31，并装好螺栓34固定；

④在预留的锚杆孔31向边坡内钻孔，在放入螺纹钢筋锚杆后，采用孔底注浆法，向锚杆孔内注入水泥沙浆，待水泥砂浆满足强度要求后，安装钢垫板；

⑤在节点30对接处现浇混凝土32，同时浇筑锚杆截水缘33，封闭锚杆出露段，拼装形成钢筋混凝土框架梁；

⑥用膨胀土回填EPS弹性垫层20与施工槽槽壁间的空隙，并对框架内坡面进行植被绿化处理，完成施工过程。

本实施例施工方法有效提高了锚杆框架梁的施工效率和质量，并节省框架梁用料成本，提高锚杆框架梁结构的综合支护效果。本实施例采用钢筋混凝土凹型梁预制单元，以及设置在钢筋混凝土凹型梁预制单元两侧的EPS(聚苯乙烯)弹性垫层和设置在钢筋混凝土框架梁节点处的锚杆。所述钢筋混凝土框架梁由钢筋混凝土凹型梁预制单元和节点处的现浇混凝土和螺栓连接而成；所述EPS弹性垫层则设置于框架梁两侧。本实施例施工的钢筋混凝土框架梁由钢筋混凝土凹型梁预制单元和节点处现浇混凝土和螺栓拼装而成，大大降低了预制单元的制作难度，并且先安装锚杆，再在节点处现浇混凝土，使锚杆和框架梁的连接更加紧密，提升了框架梁结构的整体性和施工效率；本实施例设置于凹型梁两侧的EPS垫层允许膨胀土边坡发生一定变形，通过自身压缩抵消部分膨胀力减少了凹型梁受到的膨胀力，因此大大节约了凹型梁的配筋成本；本实施例施工方法简单，效率高，成本低，易于实现。

以上所述只是用图解说明本发明一种适用于膨胀土边坡的含弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构及其施工方法的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (5)

1.一种适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，包括钢筋混凝土凹型梁预制单元（10），其特征在于：所述钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）横纵布置，节点（30）处通过现浇钢筋混凝土（32）和螺栓（34）连接，螺栓（34）穿过相邻连接的所述钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）的连接部设置的螺栓孔（12），并预留锚杆孔（31），安装锚杆，形成拼装式锚杆框架梁结构；钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）两侧设置有EPS弹性垫层（20），所述EPS弹性垫层（20）与钢筋混凝土 凹型梁预制单元（10）平齐。

2.根据权利要求1所述适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，其特征在于：在节点（30）处现浇混凝土（32）形成锚杆截水缘（33）结构，封闭锚杆出露段，使锚杆和框架梁结构进行紧密连接，拼装形成钢筋混凝土框架梁。

3.根据权利要求1所述适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，其特征是：所述锚杆由螺纹钢筋锚杆和套装于其出露端的圆形钢垫板构成。

4.根据权利要求1所述适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构，其特征是：所述钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）设置框架梁配筋，配筋包括主筋（13）和箍筋（14），主筋（13）沿着钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）延伸方向纵向间隔布置于钢筋混凝土凹型梁预制单元（10）的凹型梁本体底部和两侧，箍筋（14）与各主筋（13）固定连接，间隔布置；所述凹型梁本体底部的主筋（13）延伸出预制梁两端的端面形成主筋延伸段（11），在现浇混凝土节点内对应端面的主筋延伸段（11）固定连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述适用于膨胀土边坡的含EPS弹性垫层的拼装式锚杆框架梁结构的施工方法，包括如下施工步骤：

①膨胀土边坡坡面按设计坡度开挖完成后，开挖用于埋设钢筋混凝土凹型梁预制单元的施工槽；并在施工槽内铺设碎石，作为钢筋混凝土凹型梁预制单元的基础；

②按顺序吊装预制钢筋混凝土凹型梁预制单元至施工槽内，在两侧放置并固定与钢筋混凝土凹型梁预制单元侧面相同尺寸的EPS弹性垫层，并在EPS弹性垫层上设置防水涂层，然后对齐螺栓孔；

③将节点对接处的主筋延伸段焊接在一起，预留出锚杆孔；

④在预留的锚杆孔向边坡内钻孔，在放入螺纹钢筋锚杆后，采用孔底注浆法，向锚杆孔内注入水泥砂浆，待水泥砂浆满足强度要求后，安装钢垫板；

⑤在节点对接处现浇混凝土，封闭锚杆出露段，拼装形成钢筋混凝土框架梁；

⑥用膨胀土回填EPS弹性垫层与施工槽槽壁间的空隙，并对框架内坡面进行植被绿化处理，完成施工过程。

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