CN112681228A - 一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，包括位于坡顶的钢梁，边坡土层内设置有钢筋网，钢筋网顶部与钢梁焊接固定，边坡土层表面设置有水泥预制板，水泥预制板的底部边缘设置有凹槽，水泥预制板的顶部边缘设置有凸缘，相邻水泥预制板的凹槽和凸缘相互搭接，水泥预制板表面设置有一个安装孔和若干个种植孔，钢筋网上预制有与安装孔一一对应的连接柱，水泥预制板通过安装孔插接在对应的连接柱上，位于河堤最下方的水泥预制板的凹槽与河底之间通过定位销固定连接。本发明能够改进现有技术的不足，提高了整个河堤边坡的耐用度和安全性。

Description

一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及河道治理技术领域，尤其是一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构及其施工方法。

背景技术

为了提高河堤边坡的牢固度和耐冲刷强度，通常是在河堤边坡铺设混凝土加固结构。但是，传统的混凝土加固结构在河堤底部的部分会承受水流冲击侵蚀和上方加固结构下压力的双重作用，容易出现位移、坍塌等安全问题。中国发明专利201810972999.4公开了一种河道生态柔性护坡结构及施工方法，采用绳索串联吊装的方式来解决上述问题。但是，这种结构的绳索固定点会承受较大拉力，虽然减轻了护坡底部的压力，但是同时会导致绳索本身损坏风险的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构及其施工方法，能够解决现有技术的不足，提高了整个河堤边坡的耐用度和安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，包括位于坡顶的钢梁，边坡土层内设置有钢筋网，钢筋网顶部与钢梁焊接固定，边坡土层表面设置有水泥预制板，水泥预制板的底部边缘设置有凹槽，水泥预制板的顶部边缘设置有凸缘，相邻水泥预制板的凹槽和凸缘相互搭接，水泥预制板表面设置有一个安装孔和若干个种植孔，钢筋网上预制有与安装孔一一对应的连接柱，水泥预制板通过安装孔插接在对应的连接柱上，位于河堤最下方的水泥预制板的凹槽与河底之间通过定位销固定连接。

作为优选，坡顶铺设有第一混凝土层，钢梁位于第一混凝土层内。

作为优选，所述钢筋网底面焊接有若干个钢钉，钢钉插接在边坡内。

作为优选，所述凸缘上预制有若干个定位孔，凹槽内预制有钢筋，钢筋穿过定位孔后进行绑扎，凹槽和凸缘的缝隙中浇筑有第二混凝土层。

作为优选，所述连接柱表面设置有螺纹，连接柱上螺纹连接有螺帽，螺帽压接在水泥预制板表面。

作为优选，所述螺帽上环形排布有四个螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的底面与水泥预制板表面压接。

作为优选，所述连接柱底部套接有垫片，垫片底面设置有卡槽，卡槽与钢筋网卡接固定。

一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构的施工方法，包括以下步骤：

A、在坡顶铺设钢梁；

B、将钢筋网与钢梁进行焊接，然后在钢筋网表面回填边坡土层；

C、在钢筋网表面铺设水泥预制板，将安装孔与连接柱对插，同时使相邻的钢筋网的凹槽和凸缘相互搭接；

D、使用定位销在位于河堤最下方的水泥预制板的凹槽位置与河底之间固定连接；

E、在种植孔内种植植被。

作为优选，步骤D中，定位销交错设置，相邻定位销的夹角为25°。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明针对现有技术存在的问题，将加固用的混凝土预制板设计成了多点固定的整体结构，以解决某个位置上承重过于集中的问题。

首先，本发明采用钢筋网对混凝土预制板进行固定安装，钢筋网整体铺设在边坡上，并与钢梁固定，这样大大增加了钢筋网的支撑受力面积，与此同时，铺设在边坡上的钢筋网可以对边坡土壤起到防护，降低边坡土壤流失程度。混凝土预制板不仅仅通过相邻凹槽和凸缘搭接实现吊装，而且通过安装孔和连接柱插接的方式实现每个混凝土预制板与钢筋网具有一个单独的固定受力点，从而有效降低串联吊装给上方受力点造成的拉力累加的程度。对于最容易出现坍塌位移的河堤最下方的水泥预制板采用定位销加固，可以有效地提高整个边坡加固结构的稳定性。

另外，对于坡顶的钢梁使用混凝土进行浇筑加固，有效提高了钢梁的抗拉强度。钢筋网上的钢钉插接在边坡内，可以使整个钢筋网与边坡的拉拽力均匀分布在整个边坡上，提高钢筋网固定的稳定性。上下相邻的混凝土预制板的搭接处使用钢筋进行绑扎，然后再通过浇筑混凝土进行加强，可以提高搭接位置受力后的稳定性。在钢筋绑扎过程中会使混凝土预制板产生不可避免的扭转受力，本发明通过使用带有调节螺栓的螺帽连接在连接柱上，在搭接位置浇筑混凝土之前对混凝土预制板进行压接固定，对混凝土预制板进行固定，同时可以利用调节螺栓对混凝土预制板的角度进行精细调整，从而提高搭接位置和安装孔插接位置的受力均匀度，然后再对搭接位置进行混凝土浇筑加强，从而实现搭接位置的高强度固定加强。由于使用了螺帽进行压接，连接柱周边的钢筋网会形成受力集中区域，通过设置垫片，可以避免钢筋网某点集中受力导致的钢筋加速老化。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中混凝土预制板的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中相邻混凝土预制板搭接部位的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中连接柱与安装孔插接位置的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中钢梁与钢筋网焊接位置的结构图

图中：1、钢梁；2、钢筋网；3、水泥预制板；4、凹槽；5、凸缘；6、安装孔；7、种植孔；8、连接柱；9、定位销；10、第一混凝土层；11、钢钉；12、定位孔；13、钢筋；14、第二混凝土层；15、螺帽；16、螺纹孔；17、调节螺栓；18、垫片；19、卡槽；20、支撑板；21、肋板。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-5，本发明一个具体实施方式包括位于坡顶的钢梁1，边坡土层内设置有钢筋网2，钢筋网2顶部与钢梁1焊接固定，边坡土层表面设置有水泥预制板3，水泥预制板3的底部边缘设置有凹槽4，水泥预制板3的顶部边缘设置有凸缘5，相邻水泥预制板3的凹槽4和凸缘5相互搭接，水泥预制板3表面设置有一个安装孔6和若干个种植孔7，钢筋网2上预制有与安装孔6一一对应的连接柱8，水泥预制板3通过安装孔6插接在对应的连接柱8上，位于河堤最下方的水泥预制板3的凹槽4与河底之间通过定位销9固定连接。坡顶铺设有第一混凝土层10，钢梁1位于第一混凝土层10内。钢筋网2底面焊接有若干个钢钉11，钢钉11插接在边坡内。凸缘5上预制有若干个定位孔12，凹槽4内预制有钢筋13，钢筋13穿过定位孔12后进行绑扎，凹槽4和凸缘5的缝隙中浇筑有第二混凝土层14。连接柱8表面设置有螺纹，连接柱8上螺纹连接有螺帽15，螺帽15压接在水泥预制板3表面。螺帽15上环形排布有四个螺纹孔16，螺纹孔16内螺纹连接有调节螺栓17，调节螺栓17的底面与水泥预制板3表面压接。连接柱8底部套接有垫片18，垫片18底面设置有卡槽19，卡槽19与钢筋网2卡接固定。

一种上述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构的施工方法，包括以下步骤：

A、在坡顶铺设钢梁1；

B、将钢筋网2与钢梁1进行焊接，然后在钢筋网2表面回填边坡土层；

C、在钢筋网2表面铺设水泥预制板3，将安装孔6与连接柱8对插，同时使相邻的钢筋网2的凹槽4和凸缘5相互搭接；

D、使用定位销9在位于河堤最下方的水泥预制板3的凹槽4位置与河底之间固定连接；

E、在种植孔7内种植植被。

步骤D中，定位销9交错设置，相邻定位销9的夹角为25°。

步骤B中，钢筋网2与钢梁1焊接时，首先将钢筋网2进行弯折，弯折位置与钢梁1的边缘对齐，弯折位置上方的钢筋网2搭接在钢梁1的表面，将钢筋网2与钢梁1的搭接区域进行焊接固定，然后在钢梁1底部边缘与钢筋网3底面之间焊接固定支撑板20。支撑板20与钢筋网2、钢梁1形成三角固定结构，可以有效提高整个钢筋网2与钢梁1之间的固定稳定性。

然后在钢梁1外侧浇筑第一混凝土层10；浇筑前，在支撑板20与钢筋网2、钢梁1形成的三角区域内使用钢筋绑扎固定若干个肋板21。肋板21不仅可以提高第一混凝土层10与焊接结构的接触面积，而且还能对三角区域进行进一步的支撑。

步骤C中，首先将钢筋13穿过对应的定位孔12，然后从凸缘5的两端向中间交替绑扎；然后将螺帽15连接在连接柱8上，旋转螺帽15使其压接在水泥预制板3表面，然后使用调节螺栓17对水泥预制板3的整体受力方向和均匀度进行调整，调整调节螺栓17时，采用对角线调整方式，且调整完毕后将四个调节螺栓17全部逆时针旋转1/4圈；最后将相邻定位孔12中的钢筋13再使用额外的钢筋13进行连接，然后进行第二混凝土层14的浇筑，同时将最上方的水泥预制板3顶部与第一混凝土层10使用混凝土浇筑连接，当浇筑的混凝土强度超过最终固化强度的50%之后，再将四个调节螺栓17全部顺时针旋转1/4圈。通过上述施工步骤，可以使各个水泥预制板3形成形状平整、受力均匀的边坡加固面，避免钢筋网2出现局部受力不均的问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：包括位于坡顶的钢梁（1），边坡土层内设置有钢筋网（2），钢筋网（2）顶部与钢梁（1）焊接固定，边坡土层表面设置有水泥预制板（3），水泥预制板（3）的底部边缘设置有凹槽（4），水泥预制板（3）的顶部边缘设置有凸缘（5），相邻水泥预制板（3）的凹槽（4）和凸缘（5）相互搭接，水泥预制板（3）表面设置有一个安装孔（6）和若干个种植孔（7），钢筋网（2）上预制有与安装孔（6）一一对应的连接柱（8），水泥预制板（3）通过安装孔（6）插接在对应的连接柱（8）上，位于河堤最下方的水泥预制板（3）的凹槽（4）与河底之间通过定位销（9）固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：坡顶铺设有第一混凝土层（10），钢梁（1）位于第一混凝土层（10）内。

3.根据权利要求1所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：所述钢筋网（2）底面焊接有若干个钢钉（11），钢钉（11）插接在边坡内。

4.根据权利要求3所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：所述凸缘（5）上预制有若干个定位孔（12），凹槽（4）内预制有钢筋（13），钢筋（13）穿过定位孔（12）后进行绑扎，凹槽（4）和凸缘（5）的缝隙中浇筑有第二混凝土层（14）。

5.根据权利要求4所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：所述连接柱（8）表面设置有螺纹，连接柱（8）上螺纹连接有螺帽（15），螺帽（15）压接在水泥预制板（3）表面。

6.根据权利要求5所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：所述螺帽（15）上环形排布有四个螺纹孔（16），螺纹孔（16）内螺纹连接有调节螺栓（17），调节螺栓（17）的底面与水泥预制板（3）表面压接。

7.根据权利要求6所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构，其特征在于：所述连接柱（8）底部套接有垫片（18），垫片（18）底面设置有卡槽（19），卡槽（19）与钢筋网（2）卡接固定。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A、在坡顶铺设钢梁（1）；

B、将钢筋网（2）与钢梁（1）进行焊接，然后在钢筋网（2）表面回填边坡土层；

C、在钢筋网（2）表面铺设水泥预制板（3），将安装孔（6）与连接柱（8）对插，同时使相邻的钢筋网（2）的凹槽（4）和凸缘（5）相互搭接；

D、使用定位销（9）在位于河堤最下方的水泥预制板（3）的凹槽（4）位置与河底之间固定连接；

E、在种植孔（7）内种植植被。

9.根据权利要求8所述的用于河流生态修复的河堤边坡加固结构的施工方法，其特征在于：步骤D中，定位销（9）交错设置，相邻定位销（9）的夹角为25°。

Images