CN112878343A - 一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，属于边坡防护工程技术领域。其包括伸缩缝结构和多套网格结构，其中，网格结构包括锚杆、锚杆头部锁定构件、横梁、纵梁、锚杆头部锁定凹形垫片、锚杆头部锁定松紧螺母；伸缩缝结构包括左侧横梁、右侧横梁、滑板、隔板、填充材料、护板、钢套管、连接螺栓以及螺母。本发明的所有构件均在工厂加工好，场地占地小，无噪声产生，施工周期短且不受温度影响，边坡防护结构可重复利用，无废弃物产生。

Description

一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构

技术领域

本发明涉及一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，属于边坡防护工程技术领域。

背景技术

锚固技术是地下、边坡工程施工中比较重要的一项技术，它是利用土体和岩体的锚固力来维持地下结构或边坡的稳定，防止其发生坍塌、滑移、倾覆等灾害，保证了施工安全和稳定了边坡变形。在上世纪50年时锚固技术只是作为临时措施支护边坡、土壁，而到了60年代国外将锚杆作为永久支护代替了衬砌，并被广泛应用，而我国是在80年代开始研究和应用此种支护方法的。在早期的工程实践中，岩土工程的作用机理模型都是延用的结构工程中的概念。随着近来的发展，在大量的现场观测、物理模型试验以及数值分析的基础上，关于锚杆加固机理的研究已经更上一层楼。现如今锚固技术不仅可以单独使用，而且可以同混凝土、金属网、格栅等复合使用。这种锚固技术的支护效果好、施工简便，已被广泛使用在基坑、边坡支护中。

锚杆格构体系是一种新型支挡结构形式，是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆固定的一种综合防护措施。近年来，锚杆加固技术在边坡加固中得到大力发展，特别是发展到加固软弱边坡，因此，锚杆支护边坡的形式也同时得到发展与改善。

上世纪90年代，日本在现浇钢筋混凝土锚固护坡的基础上，开发PC格构锚固工法和Q＆S框架工法。1990年开始，我国开始投入发展和应用现浇钢筋混凝土格构，并已得到广泛的应用，形成了锚杆格构体系。该体系之所以得到大力推广，不仅是因其支护效果好，而且布置美观、灵活，不受地形条件限制，可以和坡面紧贴。

铁科院率先在1994年将这一结构应用于深圳市罗沙公路西岭山边坡的加固中，随后在各大边坡工程中广泛的应用开来。锚杆格构适用于各类土质、岩质边坡，并且对于软弱土层、浅层风化严重的层和堆积层厚度大的滑坡体有明显效果。目前，锚杆格构结构正广泛地应用于各类边坡加固中，如高边坡稳定抗滑、挡墙和洞室加固、坝基和坝体稳定加固和抗震等方面，在工程实践中体现出明显的技术和经济方面的优越性。随着我国交通、水利、采矿以及能源事业的发展，人工边坡的大量出现，使得滑坡灾害问题逐渐突出，锚杆格构在边坡的治理中发挥了越来越重要的作用。因而，锚杆格构加固边坡相关的研究具有十分重要的意义。

但是，钢筋混凝土格构施工准备中，需要设置钢筋、木材加工间，砂石、水泥堆放场地及施工用水设施等，施工临时场地面积较大。施工过程中，需要在高边坡处支护模板，绑扎钢筋，浇筑和搅拌混凝土，之后还要进行混凝土养护和模板拆除作业。在混凝土搅拌、振捣，钢筋、木材加工等过程中有噪声产生，原材料堆放、加工、模板支护和拆除过程中有一定废弃物产生。边坡防护结构完成使用功能拆除时，整个结构基本上为废弃物，不但拆除费用高，还产生大量废弃物需排放到专用排弃场，造成二次污染环境。该结构域施工周期长、北方冬季不能施工、劳动强度大、造价高，对环境也有一定影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其具有绿色环保、节能，造价低、不受季节限制、施工周期短、劳动强度低、现场安装方便等优点。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，包括伸缩缝结构和多套网格结构，所述网格结构包括锚杆1、锚杆头部锁定构件2、波纹钢板格构网格横梁3、波纹钢板格构网格纵梁4；

所述锚杆头部锁定构件2设置于锚杆1的头部，锚杆头部锁定构件2的四角设有圆孔，并通过穿过圆孔的螺栓与左右两边的波纹钢板格构网格横梁3、上下两侧的波纹钢板格构网格纵梁4相连接；

所述伸缩缝结构包括波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、波纹钢板格构伸缩缝滑板15、波纹钢板格构伸缩缝护板18、波纹钢板格构伸缩缝钢套管19、波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓20以及波纹钢板格构伸缩缝螺母21；

所述伸缩缝结构在波纹钢板格构伸缩缝滑板15两边各设有两个长槽孔，该长槽孔内放入波纹钢板格构伸缩缝钢套管19，波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间留有宽度为n的伸缩缝，n＞0；波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14分别与波纹钢板格构伸缩缝钢套管19、波纹钢板格构伸缩缝滑板15和波纹钢板格构伸缩缝护板18通过波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓20连接，并用波纹钢板格构伸缩缝螺母21紧固为一体。

进一步的，所述锚杆头部锁定构件2的波形与左右两边的波纹钢板格构网格横梁3，以及上下两侧的波纹钢板格构网格纵梁4的波形完全一致。

进一步的，所述锚杆1的头部具有锚杆螺丝扣段1-1，所述锚杆头部锁定构件2的中心设有用于连接锚杆螺丝扣段1-1的长孔槽，锚杆螺丝扣段1-1穿过长孔槽、锚杆头部锁定凹形垫片8并通过锚杆头部锁定松紧螺母9进行紧固，从而将锚杆1与锚杆头部锁定构件2连成一体。

进一步的，所述波纹钢板格构伸缩缝钢套管19的高度大于波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、波纹钢板格构伸缩缝滑板15的厚度，从而使波纹钢板格构伸缩缝滑板15与波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、波纹钢板格构伸缩缝护板18之间具有间隙。

进一步的，所述伸缩缝结构还包括设于伸缩缝处的波纹钢板格构伸缩缝隔板16，所述波纹钢板格构伸缩缝隔板16为单波纹形式，其断面与钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14的断面相同。

进一步的，所述伸缩缝结构还包括填塞于伸缩缝中的波纹钢板格构伸缩缝填充材料17。

进一步的，所述锚杆头部锁定构件2的上部壁厚小于下部壁厚。

进一步的，所述网格结构上还设有挡水板10，所述挡水板10通过挡水板连接螺栓11和挡水板连接螺母12与波纹钢板格构网格横梁3连接成一体。

从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：

1）本发明在安装过程中基本无噪声和废弃物，结构拆除时，基本100%可以重复利用。

2）本发明可以大大降低工程造价和劳动强度易推广普及。波纹钢板格构与钢筋混凝土格构相比所需施工人员较少、容易施工、缩短工期、边坡表面加固维护量少、结构拆除时材料可重复使用，综合工程造价低于钢筋混凝土格构。另外，波纹钢板格构所有构件均在工厂加工完成，现场组装采用螺栓连接，作业工作量小，可大大降低劳动强度。

3）本发明波纹钢板格构的施工不受季节限制，避免了钢筋混凝土格构北方冬季施工困难或增加造价的弊病。

4）本发明充分利用波纹钢板自身构造的特点，利用其波谷断面作为截排水断面，每个网格均有雨水截排系统，大大降低了对边坡表面的冲刷，克服了现有钢筋混凝土格构受工程造价、平面布置的限制，每个网格无法单独设置雨水截排系统的问题。

5）现有的钢筋混凝土格构在伸缩缝处容易出现断点，而本发明波纹钢板格构的伸缩缝既能完成伸缩功能，又连为一体，无断点现象。

总之，本发明的构件加工、施工、拆除过程全面贯彻“绿色边坡防护”理念，所有构件均在工厂加工好，临时场地占地小，各构件施工现场采用螺栓连接安装，无噪声产生，施工周期短且不受温度影响，边坡防护结构完成使用功能拆除时，基本上可以重复利用，无废弃物产生。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。

图1为波纹钢板格构的结构示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为图2的A-1向视图；

图4为图1中A部分的局部放大图；

图5为图4的B-B向视图；

图6为图5中B部分的局部放大图；

图7为锚杆的结构示意图；

图8为锚杆头部锁定构件的结构示意图；

图9为图1中C部分的局部放大图；

图10为波纹钢板格构网格横梁的结构示意图；

图11为挡水板的结构示意图；

图12为图1中D部分的局部放大图；

图13为波纹钢板格构网格纵梁的结构示意图；

图14为图1中E部分的局部放大图；

图15为伸缩缝网格左侧横梁的结构示意图；

图16为伸缩缝网格右侧横梁的结构示意图；

图17为伸缩缝的结构示意图；

图18为伸缩缝宽度的示意图；

图19为伸缩缝滑板的结构示意图；

图20为隔板的结构示意图；

图21为护板的结构示意图；

图22为钢套管的结构示意图；

图23为锚杆波纹钢板格构结构的受力分析示意图。

图中：

LSSF-波纹钢板格构伸缩缝长度。

LHL-波纹钢板格构网格横向长度。

LZL-波纹钢板格构网格纵向长度。

LMCD-波纹钢板格构中的锚杆长度。

LMC-锚杆头部锁定构件长度、宽度。

LBK-波纹钢板格构网格横梁、纵梁宽度。

d-锚杆直径。

D-锚杆锚固体直径。

1-1-锚杆螺丝扣段。

L1-锚杆螺丝扣段长度。

1-2锚杆非螺丝扣段。

L2-锚杆非螺丝扣段长度。

t1-锚杆头部锁定构件上部厚度。

t2--锚杆头部锁定构件下部加厚厚度。

LB-锚杆头部锁定构件下部加厚范围宽度。

L1-锚杆头部锁定构件长槽孔长度。

B1-锚杆头部锁定构件长槽孔宽度。

α-挡水板可调节角度。

LSS-波纹钢板格构伸缩缝长度。

LHZL--波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁长度。

LHYL-波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁长度。

n-伸缩缝宽度。

h-波纹钢板格构伸缩缝钢套管高度。

φ-波纹钢板格构伸缩缝钢套管外径。

Nt-支撑点锚杆拉应力值。

Lj-简支梁理论计算跨径。

q-简支梁承受的均布荷载值。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面结合附图和具体实施方式对本专利的技术方案做进一步的说明。

一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其由多套网格结构和伸缩缝组成。其中一套网格结构由锚杆1、锚杆头部锁定构件2、波纹钢板格构网格横梁3、波纹钢板格构网格纵梁4、锚杆锚固体5、边坡加固体6、岩土7、锚杆头部锁定凹形垫片8、锚杆头部锁定松紧螺母9、挡水板10、挡水板连接螺栓11，挡水板连接螺母12等构件组成。

一套波纹钢板格构伸缩缝由波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、波纹钢板格构伸缩缝滑板15、波纹钢板格构伸缩缝隔板16、波纹钢板格构伸缩缝填充材料17、波纹钢板格构伸缩缝护板18、波纹钢板格构伸缩缝钢套管19、波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓20、波纹钢板格构伸缩缝螺母21等构件组成。

锚杆头部锁定构件2是本结构的核心构件，采用铸钢制作，平面为正方形，近似为半四通结构，该构件与左右网格横梁3、上下网格纵梁4波形完全一致，可将左右网格横梁3截来的雨水通过网格纵梁4平顺地向坡下排放。该构件对称中心位置设有用于连接锚杆螺丝扣1-1段的长孔槽，锚杆螺丝扣1-1段可穿过长孔槽、凹形垫片8并通过松紧螺母9紧固与锚杆头部锁定构件2连城一体。紧固力加大到一定值，可起到部分施加预应力的效果，即把锚杆被动拉力变为主动拉力，起到预防边坡变形和滑动发生的效果。

此外，锚杆头部锁定构件2的上部壁厚t1较薄，下部壁厚t2较厚。下部t2较厚是为了满足锚杆拉力较大的强度要求，上部t1较薄是在满足强度要求的前提下，尽量节省造价。

锚杆头部锁定构件2的四角设有与左右网格横梁3、上下网格纵梁4连接螺栓圆孔，锚杆头部锁定构件2四角圆孔通过连接螺栓11、螺母12与网格横梁3、网格纵梁4连城一体，并将左右网格横梁3、上下网格纵梁4传递过来的边坡坡体剩余下滑力或土压力、岩石压力传递给锚杆1。

伸缩缝结构在滑板15两边各设两个长槽孔、钢套管19放入长槽孔内，波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间留有n伸形缝。波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、钢套管19、滑板15和护板18通过螺栓20连接用螺母21紧固为一体，但钢套管19高度大于波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、滑板15的厚度，这样就产生了滑板15与波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14和护板18之间的一定间隙；在温差较大时，波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间发生伸缩时，二者通过滑板15中长槽孔和钢套管19以及连接螺母21可伸缩位移，保证了波纹钢板可以自然伸缩。

采用本结构，网格内的边坡坡体剩余下滑力或土压力、岩石压力直接作用在网格横梁3、网格纵梁4上，然后通过连接螺栓11、螺母12与锚杆头部锁定构件2的连接，将力传递给锚杆头部锁定构件2。锚杆头部锁定构件2通过凹形垫片8、松紧螺母9与锚杆1的连接，将力传递给锚杆1。锚杆1通过锚杆加固体5的过渡传递，将力最终传递到岩土7中。

网格中的雨水是通过以下过程截排的：

1）网格横梁3一侧（下坡侧）与挡水板10通过连接螺栓11、螺母12连接，形成截水沟断面，用于拦截网格横梁3坡上方向的雨水，挡水板10构件可通过调整α角度适应不同边坡坡度。

2）锚杆头部锁定构件2的半四通结构可将网格横梁3截来的雨水排放到网格纵梁4中。

3）网格纵梁4的单波纹形式为排水沟断面，通过锚杆头部锁定构件2过渡，将网格横梁3排来的雨水下流到下一个到网格纵梁4中，由高网格到低网格最终排到坡下排水系统中。

该结构中各构件的作用如下：

1-锚杆：由螺丝扣段1-1、非螺丝扣段1-2构成。螺丝扣段1-1由圆钢加工制作，通过凹形垫片8并拧紧锁螺母9使其1-1段与锚杆头部锁定构件2紧密连接在一起。非螺丝扣段1-2可由圆钢或螺纹钢加工而成，通过锚固体5中间传递，最终将拉力传递到岩土7中。

2-锚杆头部锁定构件：该构件是结构的核心构件，采用铸钢制作，平面为正方形，近似为半四通结构，左右与网格横梁3、上下与网格纵梁4四构件波形完全一致并圆滑地过渡到对称中心点。该构件对称中心位置设有用于连接锚杆螺丝扣1-1段的长孔槽，四角设有与左右网格横梁3、上下网格纵梁4连接螺栓圆孔。构件上部壁厚t1较薄，下部壁厚t2较厚。锚杆螺丝扣1-1段可穿过长孔槽、凹形垫片8并通过松紧螺母9紧固与锚杆头部锁定构件2连城一体。锚杆头部锁定构件2四角圆孔通过连接螺栓11、螺母12与网格横梁3、网格纵梁4连城一体，并将左右网格横梁3、上下网格纵梁4传递过来的边坡坡体剩余下滑力或土压力、岩石压力传递给锚杆1。构件的半四通结构可将左右网格横梁3截来的雨水通过网格纵梁4平顺地向坡下排放。构件下部t2较厚是为了满足锚杆拉力较大的强度要求，上部t1较薄是在满足强度要求的前提下，尽量节省造价。

3-波纹钢板格构网格横梁；由波纹钢板加工而成，平面为长方形，断面为单波纹形式，波峰两侧各设有一平直段，构件两端设有与锚杆头部锁定构件2连接螺栓圆孔，构件一侧下坡侧设有与挡水板10连接螺栓圆孔。该构件两端与锚杆头部锁定构件2通过连接螺栓11、螺母12连城一体，把边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力通过锚杆头部锁定构件2传递给锚杆1。构件一侧下坡侧与与挡水板10通过连接螺栓11、螺母12连接，形成截水沟断面，用于拦截网格横梁3坡上方向的雨水，并通过锚杆头部锁定构件2排到网格纵梁4中。网格横梁3波纹高度为网格上方的边坡表面加固体提供了支撑功能。

4-波纹钢板格构网格纵梁；由波纹钢板加工而成，平面为长方形，断面为单波纹形式，波峰两侧各设有一平直段，构件两端设有与锚杆头部锁定构件2连接螺栓圆孔。该构件两端与锚杆头部锁定构件2通过连接螺栓11、螺母12连城一体，把边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力并通过锚杆头部锁定构件2传递给锚杆1。构件的单波纹形式构成排水沟断面，将网格横梁3排来的雨水排到坡下排水系统。

5-锚杆接固体：为水泥砂浆或水泥浆构成的圆柱型，将锚杆1的拉力传递给岩土7。

6-网格内边坡表面加固体；起到加固、防雨水冲刷、防风化和绿化网格内边坡表面的作用。其材料可为砂浆、客土、混凝土、钢筋混凝土等材料，也可为一般土壤。

7-岩土。

8-锚杆头部锁定凹形垫片：起到增大接触面积，增大摩擦和缓冲力，防止螺栓松动的作用，防止锚杆拉力造成局部生产较大应力情况的发生。

9--锚杆头部锁定松紧螺母：起到紧固锚杆1和 锚杆头部锁定构件2的作用。紧固力加大到一定值，可起到部分施加预应力的效果，即把锚杆被动拉力变为主动拉力，起到预防边坡变形和滑动发生的效果。

10-挡水板，位于波纹钢板格构网格横梁3下坡一侧，通过构件本身与网格横梁3的连接形成截水沟，用于拦截网格横梁3坡上方向的雨水，干旱少雨地区可取消此构件，该构件采用钢板压力成型。

11--连接螺栓：起到连接两构件作用。

12-螺母：起到紧固两构件作用。

13-波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁：由波纹钢板加工而成，平面为长方形，断面为单波纹形式，波峰两侧设有一平直段，构件两端设有与锚杆头部锁定构件2和波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓圆孔，构件一侧下坡侧设有与挡水板10连接螺栓圆孔。该构件左端与锚杆头部锁定构件2通过连接螺栓11、螺母12连成一体，把边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力通过锚杆头部锁定构件2传递给锚杆1。该构件右端与波纹钢板格构伸缩缝通过连接螺栓20、螺母21连成一体，当波纹钢板格构在温差大时，通过伸缩装置，不但可以自然伸缩，同时又连为一整体，避免了伸缩缝处边坡防护中断现象的发生。构件一侧下坡侧与与挡水板10通过连接螺栓11、螺母12连接，形成截水沟断面，用于拦截伸缩缝网格左侧横梁13坡上方向的雨水，并通过锚杆头部锁定构件2排到网格纵梁4中。网格左侧横梁13波纹高度为网格上方的边坡表面加固体提供了支撑功能。

14-波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁：功能和作用同波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13。

15-波纹钢板格构伸缩缝滑板：平面为长方形，采用钢板加工制作。两端与波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14连接处各设有2个长槽孔。当滑板15在波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14发生伸缩时，可以通过长槽孔伸缩，保证了波纹钢板格构的整体性。当波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14未发生伸缩时，可起到连接作用。

16-波纹钢板格构伸缩缝隔板：单波纹形式，断面与钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14断面相同，防止两侧横梁13、14中的雨水通过伸缩缝外溢到边坡上。

17-波纹钢板格构伸缩缝填充材料：可采用涂有沥青的软木板、浸过沥青的麻絮等填塞。

18-波纹钢板格构伸缩缝护板：平面为长方形，设有与滑板15连接的两个螺栓圆孔，采用钢板加工制作。护板18遮盖滑板15上的长槽孔，防止长槽孔进入其他杂物；护板18还起到滑板15钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14的连接和固定作用。

19-波纹钢板格构伸缩缝钢套管：钢套管19支撑护板18，保证滑板15与护板18和钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间有适当的间隙，能够起到滑动和保护螺栓20的作用。

20-波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓。

21-波纹钢板格构伸缩缝螺母。

该锚杆波纹钢板格构结构的受力分析如下：

该锚杆波纹钢板格构结构由多套波纹钢板网格组成，其受力分析及力传递可选择其中一个网格进行，其力学模型可以看成一个简支梁，如图23所示。网格内的边坡坡体剩余下滑力或土压力、岩石压力直接作用在网格横梁3、网格纵梁4上，然后通过连接螺栓11、螺母12与锚杆头部锁定构件2的连接，将力传递给锚杆头部锁定构件2。锚杆头部锁定构件2通过凹形垫片8、松紧螺母9与锚杆1的连接，将力传递给锚杆1。锚杆1通过锚杆加固体5的过渡传递，将力最终传递到岩土7中。

根据现行规范和有关资料可知，同等厚度、强度的平钢板与波纹钢板相比，其惯性矩值至少相差10倍以上，而且随着波距和波高的加大，其相差值更大。通常简支梁最危险断面的控制指标是跨中断面的抗弯拉强度，其指标的大小主要受惯性矩控制，惯性矩值大，指标就高，反之相反。本专利就是充分利用钢波纹板大波形惯性矩值大的特点，来节省钢板材料和工程造价，同时也为截排雨水提供了基本条件。

目前钢筋混凝土格构中的雨排水需要单独设置雨排水系统，受工程造价、平面布置的限制，每个网格无法单独设置雨水截排系统。网格内边坡表面加固采用一般土壤绿化初期或喷射砂浆有破损等低标准区域，一旦遇到大雨或暴雨天气时，边坡冲刷严重，往往需要重新修补，有时每年需要数次以上，不但影响整体边坡防护美观，也增加了工程造价。本专利充分利用波纹钢板自身构造的特点，利用其波谷断面作为截排水断面，实现了每个网格均有雨水截排系统的目的，其原理如下：

1）网格横梁3一侧下坡侧与与挡水板10通过连接螺栓11、螺母12连接，形成截水沟断面，用于拦截网格横梁3坡上方向的雨水，挡水板10构件可通过调整α角度适应不同边坡坡度。

2）锚杆头部锁定构件2的半四通结构可将网格横梁3截来的雨水排放到网格纵梁4中。

3）网格纵梁4的单波纹形式为排水沟断面，通过锚杆头部锁定构件2过渡，将网格横梁3排来的雨水下流到下一个到网格纵梁4中，由高网格到低网格最终排到坡下排水系统中。

钢筋混凝土格构每隔10～25m宽度需设置伸缩缝，以满足刚性结构受温度或受力不均产生的伸缩变形，由于此处结构是断开的，故该处边坡防护出现断点。本专利伸缩缝为钢结构，除满足伸缩变形外，还能保证结构的整体性，其原理如下。

伸缩缝由波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、波纹钢板格构伸缩缝滑板15、波纹钢板格构伸缩缝隔板16、波纹钢板格构伸缩缝填充材料17、波纹钢板格构伸缩缝护板18、波纹钢板格构伸缩缝钢套管19、波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓20、波纹钢板格构伸缩缝螺母21等构件组成。

在滑板15两边各设两个长槽孔、钢套管19放入长槽孔内，波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间留有n伸形缝。波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、钢套管19、滑板15和护板18通过螺栓20连接用螺母21紧固为一体，但钢套管19高度大于波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14、滑板15的厚度，这样就产生了滑板15与波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14和护板18之间的一定间隙；在温差较大时，波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁13和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁14之间发生伸缩时，二者通过滑板15中长槽孔和钢套管19以及连接螺母21可伸缩位移，保证了波纹钢板可以自然伸缩。

钢构件在大气中氧和水分作用下发生结构腐蚀现象，沿海或酸碱地区由于酸碱的作用，加重了金属表面的腐蚀。应用本专利产品应根据工程所处地区、设计使用年限和重要性，可选择热浸镀锌、热浸镀锌+喷塑或浸塑进行构件防腐处理，热浸镀锌防腐适用于国内大部分地区，热浸镀锌+喷塑或浸塑防腐适用于沿海或酸碱严重地区。

1）热浸镀锌防腐法

热浸镀锌防腐蚀是先将待镀工件浸人溶融金属锌槽中，然后对其进行镀覆，使钢材表面形成纯镀锌层，次表面形成锌合金化镀层，从而起到钢材防腐的作用。

2）喷塑是在电场的作用下，将高分子聚合物喷涂到工件的表面，形成粉状的高分子聚合物防腐涂层。

3）浸塑是用浸塑法在需防腐材料的表面上形成一层高分子聚合物浸塑层，从而达到防腐目的。

以下为几个具体实施例：

实施例1：锚杆1直径为圆钢25mm，网格波纹钢板横梁3和波纹钢板纵梁4均为380mm×140mm波形，计算跨径为2500mm，伸缩缝间距25000mm。

实施例2：锚杆1直径为圆钢28mm，网格波纹钢板横梁3和波纹钢板纵梁4均为400mm×150mm波形，计算跨径为3000mm，伸缩缝间距20000mm。

实施例3：锚杆1直径为圆钢30mm，网格波纹钢板横梁3和波纹钢板纵梁4均为450mm×210mm波形，计算跨径为4000mm，伸缩缝间距15000mm。

需要指出的是，以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例，没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式，因此不能视作对本专利保护范围的限定；凡是与以上案例属于相同构思的实现方案，或是上述若干方案的组合方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，包括伸缩缝结构和多套网格结构，其特征在于，所述网格结构包括锚杆（1）、锚杆头部锁定构件（2）、波纹钢板格构网格横梁（3）、波纹钢板格构网格纵梁（4）；

所述锚杆头部锁定构件（2）设置于锚杆（1）的头部，锚杆头部锁定构件（2）的四角设有圆孔，并通过穿过圆孔的螺栓与左右两边的波纹钢板格构网格横梁（3）、上下两侧的波纹钢板格构网格纵梁（4）相连接；

所述伸缩缝结构包括波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）、波纹钢板格构伸缩缝滑板（15）、波纹钢板格构伸缩缝护板（18）、波纹钢板格构伸缩缝钢套管（19）、波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓（20）以及波纹钢板格构伸缩缝螺母（21）；

所述伸缩缝结构在波纹钢板格构伸缩缝滑板（15）两边各设有两个长槽孔，该长槽孔内放入波纹钢板格构伸缩缝钢套管（19），波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）之间留有伸缩缝；波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）和波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）分别与波纹钢板格构伸缩缝钢套管（19）、波纹钢板格构伸缩缝滑板（15）和波纹钢板格构伸缩缝护板（18）通过波纹钢板格构伸缩缝连接螺栓（20）连接，并用波纹钢板格构伸缩缝螺母（21）紧固为一体。

2.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述锚杆头部锁定构件（2）的波形与左右两边的波纹钢板格构网格横梁（3），以及上下两侧的波纹钢板格构网格纵梁（4）的波形完全一致。

3.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述锚杆（1）的头部具有锚杆螺丝扣段（1-1），所述锚杆头部锁定构件（2）的中心设有用于连接锚杆螺丝扣段（1-1）的长孔槽，锚杆螺丝扣段（1-1）穿过长孔槽、锚杆头部锁定凹形垫片（8）并通过锚杆头部锁定松紧螺母（9）进行紧固，从而将锚杆（1）与锚杆头部锁定构件（2）连成一体。

4.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述波纹钢板格构伸缩缝钢套管（19）的高度大于波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）、波纹钢板格构伸缩缝滑板（15）的厚度，从而使波纹钢板格构伸缩缝滑板（15）与波纹钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）或波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）、波纹钢板格构伸缩缝护板（18）之间具有间隙。

5.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述伸缩缝结构还包括设于伸缩缝处的波纹钢板格构伸缩缝隔板（16），所述波纹钢板格构伸缩缝隔板（16）为单波纹形式，其断面与钢板格构伸缩缝网格左侧横梁（13）、波纹钢板格构伸缩缝网格右侧横梁（14）的断面相同。

6.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述伸缩缝结构还包括填塞于伸缩缝中的波纹钢板格构伸缩缝填充材料（17）。

7.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述锚杆头部锁定构件（2）的上部壁厚小于下部壁厚。

8.根据权利要求1所述的一种用于边坡防护的新型波纹钢板格构结构，其特征在于，所述网格结构上还设有挡水板（10），所述挡水板（10）通过挡水板连接螺栓（11）和挡水板连接螺母（12）与波纹钢板格构网格横梁（3）连接成一体。

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