CN112663636A - 无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法，该方案包括坡主体、设于坡主体底部的混凝土固定结构、设于坡主体坡脚处的坡脚排水沟及用于对植生袋搬运和整形的快速整形装置；所述坡主体至少包括通过多个土工格栅反包植生袋形成的多级台阶、设于坡主体坡面上的临时模架及设于坡主体底部的碎石排水层；所述植生袋设于每级台阶的竖直面上，施工方法包括施工准备；钢管桩施工；安装固定框架；浇筑混凝土基础；架设临时模架；土工格栅施工；植生袋施工，本发明具有承载能力高、施工效率高、施工周期短及部分零件可重复利用，降低施工成本的优点。

Description

无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及边坡防护工程领域，具体涉及一种无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法。

背景技术

近年来，公路和水利工程科技工作者，通过对传统无面板加筋土边坡防护施工进行改造边坡的加固及治理，取得了不俗的工程效益和技术成果。但是目前的无面板加筋土边坡防护施工中结构承载能力差、施工工期长、成本高、质量难控制等问题。

因此，亟待设计一种可满足工程快速施工、质量可靠、降低施工成本的无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种无面板加筋土生态边坡防护体系及其施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种无面板加筋土生态边坡防护体系包括坡主体、设于坡主体底部的混凝土固定结构、设于坡主体坡脚处的坡脚排水沟及用于对植生袋搬运和整形的快速整形装置；所述坡主体至少包括通过多个土工格栅反包植生袋形成的多级台阶、设于坡主体坡面上的临时模架及设于坡主体底部的碎石排水层；所述植生袋设于每级台阶的竖直面上。

有益效果：1、采用混凝土固定结构的设置，可显著提升本防护体系的承载能力，且混凝土固定结构的支模速度快，施工成本低；

2、通过快速整形装置可对植生袋进行快速整形和搬运，尤其是同时使用多个快速整形装置，可显著提升植生袋的铺设效率，大大减少了施工工期，且保证了每个植生袋整形后形状基本一致，使得每个植生袋可起到的保护效果基本一致，施工质量得到保证；

3、临时模架和快速整形装置等装配式零件，安装速度快，一次装配后可重复使用，显著降低了施工成本，且在不使用时可进行拆卸，方便存储；

4、通过植生袋可显著提升本方案的防泥土流失能力，且通过碎石排水层和坡脚排水沟的设置，可快速地将雨水排出或排到地底，显著提升了整个边坡的防洪能力以及防雨水能力，通过碎石排水层和混凝土固定结构的结合，显著提升了整个边坡的防崩溃能力。。

进一步地，所述台阶均采用分级施工方式，且每级台阶均通过连接棒将下层反包土工格栅与上层主格土工格栅连接。上述设置，可显著提升每级台阶的强度，台阶状的设置，更有利于植生袋的铺设，且可提升植生袋铺设的数量，提高防泥土流失能力。

进一步地，所述混凝土固定结构包括片石部、混凝土基础、垫层及钢管桩，所述片石部设于碎石排水层底部且顶部设有供混凝土基础施工的施工槽，所述混凝土基础设于施工槽内且外部设有固定框架，所述垫层位于片石部和混凝土基础之间，所述钢管桩部分位于混凝土基础内且穿过垫层和片石部进入地下，所述钢管桩上设有注浆体。此设置，通过混凝土基础与钢管桩的结合，显著提升了其承载能力，且结构简单，施工方便，固定框架的设置，可保证混凝土不会外泄流失，使得混凝土基础的质量得到保证。

进一步地，所述固定框架至少包括钢模板、L型支架及撑拉杆，所述L型支架通过钢钎固定于片石层上，且钢模板通过撑拉杆和紧固螺栓与L型支架固定，且所述钢模板内侧壁与混凝土基础表面抵接，所述撑拉杆穿过混凝土基础与钢管桩固连。此设置，相比传统直接完坑填混凝土的结构，本方案通过先拼接固定框架，固定框架的结构简单，拼接后的尺寸精度相比直接完坑的尺寸精度要高，且不易变形，可与底部的钢管桩固连配合，显著提升了整体的强度。

进一步地，所述临时模架包括设于坡主体坡脚处的基座、与基座通过连接件固定的主体架、设于基座顶部的配重块及设于主体架和基座之间的可调节撑杆，所述主体架上设有多个预留孔，固定钢筋通过所述预留孔与植生袋固定，所述可调节撑杆用于调节主体架的倾斜角度。此设置，可方便快速地搭建起临时模架，并可在施工完毕后拆卸后下次继续使用，减少施工成本，且通过可调节撑杆的设置，可方便地调节主体架的倾斜角度，适合多种坡度，适用范围广。

进一步地，所述快速整形装置包括左半副、与左半副对称设置的右半副、设于左半副和右半副之间的可拆卸固定结构及设于左半副和右半副上的推拉杆，所述左半副和右半副底部均设有万向滑轮，且所述推拉杆底部设有支撑钢板。此设置，只需将装好土并封包后的植生袋直接放入到左半副和右半副之间形成的容腔内即可进行快速整形，通过推拉杆和万向滑轮可方便本快速整形装置的运输，且通过可拆卸固定结构，可将左半副和右半副方便地拆除放下植生袋，操作方便。

进一步地，所述可拆卸固定结构包括设于左半副和右半副上闭合插孔及插入到半幅的闭合插孔内的转轴。此设置，只需要拔出转轴即可拆开左半副和右半副，结构简单，操作方便。

无面板加筋土生态边坡防护体系施工方法包括以下施工步骤：

S1：施工准备；

S2：钢管桩施工，对钢管桩进行注浆施工；

S3：在钢管桩位置安装固定框架；

S4：在固定框架内设置垫层并浇筑混凝土基础；

S5：架设临时模架，通过可调节撑杆调节主体架的角度使其与坡主体坡度一致；

S6：土工格栅施工，在混凝土基础上铺设碎石排水层并进行土工格栅下料铺设，每层土工格栅与加筋土墙面垂直，反包段临时放于墙面外，相邻土工格栅拼接且不搭接；

S7：填筑加筋土料及碾压；

S8：植生袋施工，通过快速整形装置将植生袋整形并搬运到施工位置，通过固定钢筋和预留孔由下而上插入植生袋内用连接棒将将上层土工格栅与下层土工格栅的反包段连接起来。

采用上述步骤，可快速有效地搭建起边坡防护体系，显著减少施工工期，且保证边坡的防护强度，保证了施工质量。

进一步地，所述填筑加筋土料及碾压的具体步骤为：

将土料从土工格栅尾端开始瀑布式卸到前端上，并从土工格栅中部向尾部逐步碾压，再逐步转向植生袋位置处。

进一步地，所述快速整形装置的操作步骤如下：

将装有壤土的植生袋通过打包机封口；

封口后的植生袋放入快速整形装置内整形；

通过推拉杆运输到施工位置；

拔出插销，使得左半副和右半副分离，卸下植生袋。

附图说明

图1是无面板加筋土生态边坡防护体系结构断面示意图；

图2是混凝土基础定型化支模体系结构示意图；

图3是加筋土植生袋施工临时模架体系结构立面示意图；

图4是加筋土植生袋施工临时模架体系安装示意图；

图5是快速整形装置立面示意图；

图6是快速整形装置立体示意图；

图7是本发明的施工工艺流程图。

图中，1、钢管桩；2、注浆体；3、垫层；4、片石部；5、混凝土基础；6、碎石排水层；7、绿色植被；8、土工格栅；9、植生袋；10、连接棒；11、钢钎；12、L型支架；13、钢模板；14、撑拉杆；15、紧固螺栓；16、基座；17、可调节撑杆；18、配重块；19、主支架；20、固定钢筋；21、预留孔；22、万向滑轮；23、支撑钢板；24、插杆；25、把手；26、快速整形装置；27、转轴；28、推拉杆；29、闭合插孔；30、左半幅；31、右半副；32、坡脚排水沟。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

如图1-6所示，本无面板加筋土生态边坡防护体系包括钢管桩1，注浆体2，垫层3，片石部4，混凝土基础5，碎石排水层6，绿色植被7，土工格栅8，植生袋9，连接棒10，钢钎11，L型支架12，钢模板13，撑拉杆14，紧固螺栓15，基座16，可调节撑杆17，配重块18，主支架19，固定钢筋20，预留孔21，万向滑轮22，支撑钢板23，插杆24，把手25，快速整形装置26，转轴27，推拉杆28，闭合插孔29，左半幅30，右半副31，坡脚排水沟32。

其中无面板加筋土坡面为台阶状由土工格栅8反包植生袋9形成且分级施工，无面板加筋土坡面底部采用混凝土基础5下部设置钢管桩1，混凝土基础5定型化支模体系，加筋土护坡植生袋9施工临时模架19体系，坡面快速整形装置26，并设置坡脚排水沟32。

其中无面板加筋土坡面，采用连接棒10将下层反包土工格栅8与上层主格土工格栅8连接，采用台阶退坡形式，每级台阶的退坡宽度等于高度的一半，植生袋9采用喷播或插种绿色植被7。

无面板加筋土坡面底部采用混凝土基础5下部设置钢管桩1，钢管桩1留设注浆孔进行后压浆施工，在钢管桩1设计位置形成注浆体2。

混凝土基础5定型化支模体系也就是固定框架，由钢钎11、L型支架12、钢模板13、撑拉杆14、紧固螺栓15组成；采用钢管桩1辅助混凝土基础5支模，钢管桩1与混凝土基础5的钢筋笼焊接在一起，使钢管桩1和混凝土基础5形成整体，钢管桩1上焊接撑拉杆14；L型支架12内侧设置钢模板13由撑拉杆14串接通过紧固螺栓15固定，并用钢钎11固定L型支架12，混凝土基础5定型化支模体系搭设完成后，浇筑混凝土基础5。

加筋土护坡植生袋9施工临时模架19体系由基座16、可调节撑杆17、配重块18、主体架19、固定钢筋20组成，主体架与基座16通过紧固螺栓15连接在一起，可调节撑杆17与基座16和主体架通过紧固螺栓15连接在一起，通过可调节撑杆17可以调节主体架角度，与无面板加筋土坡面坡度一致，基座16上部放置配重块18，主体架上设置预留孔21，固定钢筋20通过预留孔21由下而上插入已经施工完成后的植生袋9内，由主体架及拉线控制植生袋9位置。

快速整形装置26由万向滑轮22、支撑钢板23、插杆24、把手25、转轴27、推拉杆28、闭合插孔29、左半幅30、右半副31组成，左半幅30、右半副31上焊接闭合插孔29通过插杆24固定在一起。

在植生袋9装土位置处，将装有壤土的植生袋9用打包机封口，按照植生袋9施工排列方式，放置在快速整形装置26内快速整形，工人通过推拉杆28将放有植生袋9的通过搬运与快速整形装置26搬运到施工位置处，工人拔出插杆24，拉动把手25将植生袋9原位卸下，可以多个搬运与快速整形装置26同时进行施工。

如图7所示，在本实施例中，本无面板加筋土生态边坡防护体系施工方法包括以下步骤：

步骤一、施工准备：施工前应做好量具、器具的检定工作，进行场地清理。检查汽车吊是否正常，防护装置等是否符合要求，安装是否正确。进行场地平整，桩基定位划线等。

步骤二、钢管桩1施工：由打桩机按照设计位置，打设钢管桩1，钢管桩1在设计位置留设注浆孔，外用2mm厚橡胶皮包裹，加铅丝绑扎，钢管桩1打设完成后，进行后压浆施工，在钢管桩1设计位置形成注浆体2。

步骤三、混凝土基础5支模：混凝土基础5定型化支模体系，由钢钎11、L型支架12、钢模板13、撑拉杆14、紧固螺栓15组成；采用钢管桩1辅助混凝土基础5支模，钢管桩1与混凝土基础5的钢筋笼焊接在一起，使钢管桩1和混凝土基础5形成整体，钢管桩1上焊接撑拉杆14；L型支架12内侧设置钢模板13由撑拉杆14串接通过紧固螺栓15固定，并用钢钎11固定L型支架12。

步骤四、混凝土浇筑、养护：混凝土基础5定型化支模体系搭设完成后，采用传统方式浇筑混凝土基础5，并洒水养护。

步骤五、临时模架19架设：主支架19与基座16通过紧固螺栓15连接在一起，可调节撑杆17与基座16和主支架199通过紧固螺栓15连接在一起，通过可调节撑杆17可以调节主支架19角度，与无面板加筋土坡面坡度一致，基座16上部放置配重块18，主支架19上设置预留孔21，固定钢筋20通过预留孔21由下而上插入已经施工完成后的植生袋9内，由主支架19及拉线控制植生袋9位置。

步骤六、土工格栅8施工：混凝土基础5上部碎石排水层6施工完成后，首先进行土工格栅8下料，铺放第一层土工格栅8，水平铺放，且与加筋土墙面垂直，反包段临时放在墙面外，相邻土工格栅8平接且不搭接。

步骤七、填筑加筋土料及碾压：用机械设备如挖土机，将土料从土工格栅8尾端开始瀑布式卸到格栅上。卸料时，机械设备应停止行进，待开始卸下的土料已压在土工格栅8上后，才可缓慢行进卸土。摊铺可用人工也可用机械。在距植生袋91m左右处，应采用轻型设备碾压，任何部位都不得采用羊足碾。碾压机运行方向应平行于边坡的水平走向，碾压时从土工格栅8中部向尾部逐步进行，然后逐步转向植生袋9位置处。

步骤八、植生袋9施工：在植生袋9装土位置处，将装有壤土的植生袋9用打包机封口，按照植生袋9施工排列方式，放置在快速整形装置26内快速整形，工人通过推拉杆28将放有植生袋9的通过搬运与快速整形装置26搬运到施工位置处，工人拔出插杆24，拉动把手25将植生袋9原位卸下，可以多个搬运与快速整形装置26同时进行施工，碾压完成后，用连接棒10将上层土工格栅8与下层土工格栅8的反包段连接起来。

步骤九、坡面养护：坡面植生袋9采用喷播或插种绿色植被7，并洒水养护。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了钢管桩1、注浆体2、垫层3、片石部4、混凝土基础5、碎石排水层6、绿色植被7、土工格栅8、植生袋9、连接棒10、钢钎11、L型支架12、钢模板13、撑拉杆14、紧固螺栓15、基座16、可调节撑杆17、配重块18、主支架19、固定钢筋20、预留孔21、万向滑轮22、支撑钢板23、插杆24、把手25、快速整形装置26、转轴27、推拉杆28、闭合插孔29、左半幅30、右半副31、坡脚排水沟32等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，包括坡主体、设于坡主体底部的混凝土固定结构、设于坡主体坡脚处的坡脚排水沟及用于对植生袋搬运和整形的快速整形装置；所述坡主体至少包括通过多个土工格栅反包植生袋形成的多级台阶、设于坡主体坡面上的临时模架及设于坡主体底部的碎石排水层；所述植生袋设于每级台阶的竖直面上。

2.根据权利要求1所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述台阶均采用分级施工方式，且每级台阶均通过连接棒将下层反包土工格栅与上层主格土工格栅连接。

3.根据权利要求1所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述混凝土固定结构包括片石部、混凝土基础、垫层及钢管桩，所述片石部设于碎石排水层底部且顶部设有供混凝土基础施工的施工槽，所述混凝土基础设于施工槽内且外部设有固定框架，所述垫层位于片石部和混凝土基础之间，所述钢管桩部分位于混凝土基础内且穿过垫层和片石部进入地下，所述钢管桩上设有注浆体。

4.根据权利要求3所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述固定框架至少包括钢模板、L型支架及撑拉杆，所述L型支架通过钢钎固定于片石层上，且钢模板通过撑拉杆和紧固螺栓与L型支架固定，且所述钢模板内侧壁与混凝土基础表面抵接，所述撑拉杆穿过混凝土基础与钢管桩固连。

5.根据权利要求1所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述临时模架包括设于坡主体坡脚处的基座、与基座通过连接件固定的主体架、设于基座顶部的配重块及设于主体架和基座之间的可调节撑杆，所述主体架上设有多个预留孔，固定钢筋通过所述预留孔与植生袋固定，所述可调节撑杆用于调节主体架的倾斜角度。

6.根据权利要求1所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述快速整形装置包括左半副、与左半副对称设置的右半副、设于左半副和右半副之间的可拆卸固定结构及设于左半副和右半副上的推拉杆，所述左半副和右半副底部均设有万向滑轮，且所述推拉杆底部设有支撑钢板。

7.根据权利要求6所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系，其特征在于，所述可拆卸固定结构包括设于左半副和右半副上闭合插孔及插入到半幅的闭合插孔内的转轴。

8.无面板加筋土生态边坡防护体系施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

施工准备；

钢管桩施工，对钢管桩进行注浆施工；

在钢管桩位置安装固定框架；

在固定框架内设置垫层并浇筑混凝土基础；

架设临时模架，通过可调节撑杆调节主体架的角度使其与坡主体坡度一致；

土工格栅施工，在混凝土基础上铺设碎石排水层并进行土工格栅下料铺设，每层土工格栅与加筋土墙面垂直，反包段临时放于墙面外，相邻土工格栅拼接且不搭接；

填筑加筋土料及碾压；

植生袋施工，通过快速整形装置将植生袋整形并搬运到施工位置，通过固定钢筋和预留孔由下而上插入植生袋内，用连接棒将将上层土工格栅与下层土工格栅的反包段连接起来。

9.根据权利要求8所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系施工方法，其特征在于，所述填筑加筋土料及碾压的具体步骤为：

将土料从土工格栅尾端开始瀑布式卸到前端上，并从土工格栅中部向尾部逐步碾压，再逐步转向植生袋位置处。

10.根据权利要求8所述的一种无面板加筋土生态边坡防护体系施工方法，其特征在于，所述快速整形装置的操作步骤如下：

将装有壤土的植生袋通过打包机封口；

封口后的植生袋放入快速整形装置内整形；

通过推拉杆运输到施工位置；

拔出插销，使得左半副和右半副分离，卸下植生袋。

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