CN112962636A - 一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种斜向钢管支护边坡的定位装置，它包括引孔装置本体、固定座和支撑件以及加固组件，加固组件包括紧固件和加固梁，紧固件为普通锚杆或是注浆锚杆；所述加固梁为长条状的板状体构件；引孔装置本体整体呈楔形结构，在引孔装置本体的底部设有数个固定座；在引孔装置本体的中部还设有引孔。本发明采用钢板桩打桩机将支撑件按放坡的坡度斜向插入土体，然后对陡倾角的坡体进行放坡开挖，通过支撑件对陡倾角坡体进行护坡，达到支护效果；同时结合坡体稳定性及基坑开挖深度，可在适当位置增加锚杆与支撑件联合支护，达到高稳定性护坡，可解决浅基坑，用地红线近较近，无法满足原状土放坡，放坡倾角极陡，排桩、桩锚支护费用高等难题。

Description

一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法
技术领域
本发明涉及定位装置及施工方法，具体的是涉及一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法，属于基坑工程技术领域。
背景技术
一般来说，边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。
在传统基坑支护中，常采用放坡、排桩、地下连续墙、水泥挡土墙、土钉墙、钢筋混凝土排桩等支护形式。在浅基坑开挖过程中，常采用放坡等形式，但当用地红线较近，无法满足原状土放坡时，放坡倾角极陡，采用排桩、桩锚等支护形式时，施工成本较高
目前，采用钢管进行基坑边坡支护的较为罕见，在钢管斜向插入土体施工时，常存在定位不准，刚开始插入时，插入角度易于偏离，难以控制。
因此，需研制一种设计合理、支护和定位效果较好以及施工方法简易可靠的斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法是解决上述技术问题的关键所在。
发明内容
针对上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本发明对此进行了改进和创新，目的在于提供一种斜向钢管支护边坡的施工方法，解决浅基坑用地红线近，无法满足原状土放坡，放坡倾角极陡，排桩、桩锚支护费用高等问题，达到降低支护成本，能够保证施工安全，减少基坑坍塌的风险，降低高边坡支护的滑坡风险，同时利于后期植被的恢复。
为解决上述问题并达到上述的发明目的，本发明一种斜向钢管支护边坡的施工方法是通过采用下列的设计结构以及采用下列的技术方案来实现的：
一种斜向钢管支护边坡的定位装置，它包括引孔装置本体(1)、固定座(2)和支撑件(3)以及加固组件(4)，所述加固组件(4)包括紧固件(41)和加固梁(42)，其中，紧固件(41)为普通锚杆或是注浆锚杆；所述加固梁(42)为长条状的板状体构件，在该长条状的板状体构件上同轴开设有数个与紧固件(41)搭配使用的安装孔；
所述引孔装置本体(1)整体呈楔形结构，在楔形结构的引孔装置本体(1)的底部设有数个固定座(2)，固定座(2)对称设置于引孔装置本体(1)的底部两侧；在引孔装置本体(1)的中部还设有用于穿插支撑件(3)的引孔(11)。
优选的，所述引孔装置本体(1)是由引孔(11)和定位板(12)以及固定连接在定位板(12)上部的引孔装置壳体(13)构成，其中，引孔(11)同轴贯穿定位板(12)的中部和引孔装置壳体(13)的顶部。
更优选的，所述定位板(12)整体为长方形板状体构件，在该长方形板状体构件的中部开设有贯通正反面的引孔(11)；所述引孔装置壳体(13)整体为内部中空底部敞开的楔形体构件，在引孔装置壳体(13)的顶部开设有引孔(11)。
优选的，所述固定座(2)的总数量为四个，四个固定座(2)两两对称设置于定位板(12)的底部两侧。
优选的，所述固定座(2)整体为方形板状体构件，在该方形板状体构件中部开设有贯穿其正反面的固定孔(21)，紧固件穿过固定孔(21)与地面连接。
优选的，所述引孔装置本体(1)与所述固定座(2)之间为固定连接或者是活动连接；所述支撑件(3)为两端开口内部中空的管状体构件。
优选的，在引孔装置本体(1)和固定座(2)的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法，它包括以下施工步骤：
S1,放线定位：根据支撑件(3)插入的位置进行放线定位；
S2,安装引孔装置本体：将引孔装置本体(1)固定安装在放线定位处；
S3,安装支撑件：采用液压振动打桩机(6)夹住支撑件(3)一端，支撑件(3)另外一端放入引孔装置本体(1)的孔内，液压振动打桩机(6)按照预定开挖的坡度对支撑件(3)一端进行加压，使支撑件(3)一端沿着坡顶插入土体(5)内；
S4，拆除引孔装置本体：当支撑件(3)全部植入土体(5)完毕后，通过工具将引孔装置本体(1)依序全部拆除移开；
S5，基坑分层开挖：支撑件(3)在坡顶按照一定间距插入完成后，即可开始对基坑进行分层开挖；
S6，完成基坑支护，分层开挖完成后即可完成基坑支护。
优选的，还包括S7，安装加固组件：在并列设置的多根支撑件(3)的顶部搭设或是卡入加固组件(4)。
更优选的，所述S7中，分层开挖到一定深度时，当支撑件(3)支护无法维持基坑稳定时，再进行深层开挖，开挖过程中根据基坑深度及坡体稳定性，在相邻的支撑件(3)与支撑件(3)之间向坡体内依序植入数根紧固件(41)，同时通过加固梁(42)将紧固件(41)外露端固定，使加固梁(42)压在支撑件(3)壁上，形成加固体系；如果基坑浅，在钢管支护作用下，可以维持坡体稳定，则不需要增加加固体系。
工作原理是：本发明采用液压振动打桩机(6)将支撑件(3)按放坡的坡度通过引孔装置本体(1)斜向插入土体(5)内，然后对陡倾角的坡体进行放坡开挖，通过支撑件(3)对陡倾角坡体进行护坡，达到支护效果；同时，结合坡体稳定性及基坑开挖深度，可在适当位置增加加固组件(4)，通过紧固件(41)和加固梁(42)的配合与支撑件(3)联合支护，从而达到高稳定性护坡。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
1、本发明操作简便，生产制造成本低廉，有效节约成本，且支护效果安全稳定；
2、本发明可解决浅基坑用地红线近，无法满足原状土放坡，放坡倾角极陡，排桩、桩锚支护费用高等难题；
3、本发明采用斜向支撑件(3)与加固组件(4)相互配合能够保证施工安全，减少基坑坍塌的风险，降低高边坡支护的滑坡风险，同时利于后期植被的恢复；
4、本发明结构简单，制造成本低廉，可多次重复使用，有利于降低使用成本；
5、本发明设计合理，能简便、高效快速的为钢管刚插入土体时进行定位，同时控制插入的斜向角度；
6、该方法采用液压振动打桩机将钢管按放坡的坡度斜向插入土体，然后对陡倾角的坡体进行放坡开挖，通过钢管对陡倾角坡体进行护坡，达到支护效果；同时，结合坡体稳定性及基坑开挖深度，可在适当位置增加锚杆，与钢管联合支护，达到高稳定性护坡；
7、本发明的各个构成部件上均外部上涂防锈漆和防水层，因此可以防止生锈的同时也延长了整个装置的使用寿命，实现环保的同时也节省了资源，同时，在装置的外部涂有可以自发光的荧光材料，可以在夜间或者黑暗室内以及地下施工环境清楚地标示该装置的位置，能有效地起到安全提示的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是液压振动打桩机插入支撑件(3)的剖面示意图；
图2是液压振动打桩机插入支撑件(3)的部分剖面示意图；
图3是支撑件(3)插入土体后的剖面示意图；
图4是基坑部分开挖及第一层锚杆植入的剖面示意图；
图5是基坑部分开挖及第二层锚杆植入的剖面示意图；
图6是基坑开挖至坑底的剖面示意图之一；
图7是基坑开挖至坑底的剖面示意图之二；
图8是基坑开挖至坑底的立面示意图。
图9是本发明的整体结构示意图；
图10是本发明的左视图；
图11是本发明的俯视图；
图12是本发明定位板(12)部件的平面示意图；
图13是本发明的引孔装置壳体(13)部件的平面示意图；
图14是支撑件(3)与加固组件(4)部件的连接关系示意图；
图15是本发明的紧固件(41)部件的整体结构示意图；
图16是本发明的施工工艺流程框图；
其中，图中标号：1—引孔装置本体，11—引孔，12—定位板，13—引孔装置壳体；
2—固定座，21—固定孔；
3—支撑件；
4—加固组件，41—紧固件，42—加固梁；
5—土体；
6—液压振动打桩机；
S1—放线定位；
S2—安装引孔装置本体；
S3—安装支撑件；
S4—拆除引孔装置本体；
S5—基坑分层开挖；
S6—完成基坑支护；
S7—安装加固组件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案作更进一步详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如说明书附图所示的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，它包括引孔装置本体(1)、固定座(2)和支撑件(3)以及加固组件(4)，所述加固组件(4)包括紧固件(41)和加固梁(42)，其中，紧固件(41)为普通锚杆或是注浆锚杆；所述加固梁(42)为长条状的板状体构件，在该长条状的板状体构件上同轴开设有数个与紧固件(41)搭配使用的安装孔；
所述引孔装置本体(1)整体呈楔形结构，在楔形结构的引孔装置本体(1)的底部设有数个固定座(2)，固定座(2)对称设置于引孔装置本体(1)的底部两侧；在引孔装置本体(1)的中部还设有用于穿插支撑件(3)的引孔(11)。
在本发明中，引孔11为支撑件3插入的导向孔，并为支撑件3插入起到导向作用，控制支撑件3插入的位置及倾斜度。
进一步的，引孔装置本体(1)是由引孔(11)和定位板(12)以及固定连接在定位板(12)上部的引孔装置壳体(13)构成，其中，引孔(11)同轴贯穿定位板(12)的中部和引孔装置壳体(13)的顶部。
具体的，定位板(12)整体为长方形板状体构件，在该长方形板状体构件的中部开设有贯通正反面的引孔(11)；所述引孔装置壳体(13)整体为内部中空底部敞开的楔形体构件，在引孔装置壳体(13)的顶部开设有引孔(11)。
在本发明中，引孔11设置于壳体13中心位置，引孔11两端均未封闭；壳体13为引孔装置本体1的骨架结构，为引孔11起到支撑作用。
进一步的，固定座(2)的总数量为四个，四个固定座(2)两两对称设置于定位板(12)的底部两侧。
进一步的，固定座(2)整体为方形板状体构件，在该方形板状体构件中部开设有贯穿其正反面的固定孔(21)，紧固件穿过固定孔(21)与地面连接。
在本发明中，紧固件为高强度螺栓或是钢筋或者是圆钢，使用时，固定孔21在固定座2的中心位置，为钢筋插入土体和固定住固定座2提供孔道，当引孔装置本体1放于地面上时，钢筋从固定孔21内插入土体并在顶部压弯后压住固定座2，将引孔装置本体1固定于地面上。
在本发明中，固定座2为该引孔装置本体1的固定结构，为装置在地面上起到固定作用，固定座2焊接于该引孔装置本体1的两侧。
进一步的，引孔装置本体(1)与所述固定座(2)之间为固定连接或者是活动连接；所述支撑件(3)为两端开口内部中空的管状体构件。
本发明中，引孔装置本体1与固定座2之间为固定连接，该固定连接为所述引孔装置本体1与所述固定座2之间为焊接连接或者是直接加工为一体成型结构。
在本发明中，支撑件3为钢管，在该钢管的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
在本发明中，在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；所述防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；所述警示层为黄色或黑色的反光警示带或反光色膜或反光漆。
进一步的，在引孔装置本体(1)和固定座(2)的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
在本发明中，在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；所述防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；所述警示层为黄色或黑色的反光警示带或反光色膜或反光漆。
一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法，它包括以下施工步骤：
S1,放线定位：根据支撑件(3)插入的位置进行放线定位；
S2,安装引孔装置本体：将引孔装置本体(1)固定安装在放线定位处；
S3,安装支撑件：采用液压振动打桩机(6)夹住支撑件(3)一端，支撑件(3)另外一端放入引孔装置本体(1)的孔内，液压振动打桩机(6)按照预定开挖的坡度对支撑件(3)一端进行加压，使支撑件(3)一端沿着坡顶插入土体(5)内；
S4，拆除引孔装置本体：当支撑件(3)全部植入土体(5)完毕后，通过工具将引孔装置本体(1)依序全部拆除移开；
S5，基坑分层开挖：支撑件(3)在坡顶按照一定间距插入完成后，即可开始对基坑进行分层开挖；
S6，完成基坑支护，分层开挖完成后即可完成基坑支护。
具体的，还包括S7，安装加固组件：在并列设置的多根支撑件(3)的顶部搭设或是卡入加固组件(4)。
在加固组件4的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层、防锈层和防水层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
在本发明中，在注塑层上注塑有高分子耐磨材料；所述防水层为聚氨酯防水涂料；所述防锈层包括环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆以及位于环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的环氧云铁中间漆；所述警示层为黄色或黑色的反光警示带或反光色膜或反光漆。
更具体的，所述S7中，分层开挖到一定深度时，当支撑件(3)支护无法维持基坑稳定时，再进行深层开挖，开挖过程中根据基坑深度及坡体稳定性，在相邻的支撑件(3)与支撑件(3)之间向坡体内依序植入数根紧固件(41)，同时通过加固梁(42)将紧固件(41)外露端固定，使加固梁(42)压在支撑件(3)壁上，形成加固体系；如果基坑浅，在钢管支护作用下，可以维持坡体稳定，则不需要增加加固体系。
综上所述，本发明更为具体的实施方式是：
实施例1
上述设计结构的一种斜向钢管支护边坡的施工方法在进行使用之前，需要将其加以安装作为备用。
首先，首先，工作人员根据支撑件3插入的位置进行放线定位，然后，工作人员将该引孔装置的引孔11底端中心位置对准放线点位置，再然后，再然后，通过圆钢或是钢筋穿过固定孔21，将圆钢或钢筋的一端插入土体5中，并将圆钢或是钢筋未插入的一端上部压弯，通过压弯部分压住固定座2，从而使引孔装置本体1固定在地面上，从而完成安装，完成安装后即可进行使用；
使用时，首先采用液压振动打桩机6的机械臂夹住支撑件3顶端，抬高顶端并对支撑件3进行吊离地面，在人工辅助下，将支撑件3底端放入引孔装置本体1的孔内；
然后，液压振动打桩机6按照预定开挖的坡度对支撑件3顶端进行加压，在引孔装置本体1作用下，使支撑件3底端沿着坡顶插入土体5内，支撑件3在坡顶按照一定间距植入完毕后，再进行下一根支撑件3的植入工作，直到完成全部支撑件3植入土体5工作；
再然后，当支撑件3全部植入土体5完毕后，通过工具将引孔装置本体1依序全部拆除移开，引孔装置本体1拆卸移开完成后，开始对基坑进行分层开挖，分层开挖完成后即可完成基坑支护。
最后，随着时间的推移，本发明使用完毕之后，将使用过的各个构成部件进行清洗修复整理后，统一存放在仓库待下次继续使用。
实施例2
实施例2与实施例1相同，唯一不同的是若是分层开挖到一定深度时，当支撑件3支护无法维持基坑稳定时，根据基坑深度及坡体稳定性，在相邻的支撑件3与支撑件3之间向坡体内依序植入数根紧固件41，使紧固件41根部穿过滑动面，深入地层中，同时通过紧固螺帽将加固梁42与紧固件41外露端固定，使加固梁42压在支撑件3壁上，形成加固体系，达到加固效果。
除此之外，如果基坑浅，在支撑件3支护作用下，可以维持坡体稳定，则不需要对坡体植入加固组件4。
具体的安装使用与实施例1相同，此处不再赘述。
最后，需要说明的是，以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：它包括引孔装置本体(1)、固定座(2)和支撑件(3)以及加固组件(4)，所述加固组件(4)包括紧固件(41)和加固梁(42)，其中，紧固件(41)为普通锚杆或是注浆锚杆；所述加固梁(42)为长条状的板状体构件，在该长条状的板状体构件上同轴开设有数个与紧固件(41)搭配使用的安装孔；
所述引孔装置本体(1)整体呈楔形结构，在楔形结构的引孔装置本体(1)的底部设有数个固定座(2)，固定座(2)对称设置于引孔装置本体(1)的底部两侧；在引孔装置本体(1)的中部还设有用于穿插支撑件(3)的引孔(11)。
2.根据权利要求1所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：所述引孔装置本体(1)是由引孔(11)和定位板(12)以及固定连接在定位板(12)上部的引孔装置壳体(13)构成，其中，引孔(11)同轴贯穿定位板(12)的中部和引孔装置壳体(13)的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：所述定位板(12)整体为长方形板状体构件，在该长方形板状体构件的中部开设有贯通正反面的引孔(11)；所述引孔装置壳体(13)整体为内部中空底部敞开的楔形体构件，在引孔装置壳体(13)的顶部开设有引孔(11)。
4.根据权利要求1所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：所述固定座(2)的总数量为四个，四个固定座(2)两两对称设置于定位板(12)的底部两侧。
5.根据权利要求1所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：所述固定座(2)整体为方形板状体构件，在该方形板状体构件中部开设有贯穿其正反面的固定孔(21)，紧固件穿过固定孔(21)与地面连接。
6.根据权利要求1所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：所述引孔装置本体(1)与所述固定座(2)之间为固定连接或者是活动连接；所述支撑件(3)为两端开口内部中空的管状体构件。
7.根据权利要求1所述的一种斜向钢管支护边坡的定位装置，其特征在于：在引孔装置本体(1)和固定座(2)的外表面上均从内至外依序喷涂有注塑层和防锈层以及警示层，警示层上涂有荧光粉。
8.一种斜向钢管支护边坡的定位装置及施工方法，其特征在于：它包括以下施工步骤：
S1,放线定位：根据支撑件(3)插入的位置进行放线定位；
S2,安装引孔装置本体：将引孔装置本体(1)固定安装在放线定位处；
S3,安装支撑件：采用液压振动打桩机(6)夹住支撑件(3)一端，支撑件(3)另外一端放入引孔装置本体(1)的孔内，液压振动打桩机(6)按照预定开挖的坡度对支撑件(3)一端进行加压，使支撑件(3)一端沿着坡顶插入土体(5)内；
S4，拆除引孔装置本体：当支撑件(3)全部植入土体(5)完毕后，通过工具将引孔装置本体(1)依序全部拆除移开；
S5，基坑分层开挖：支撑件(3)在坡顶按照一定间距插入完成后，即可开始对基坑进行分层开挖；
S6，完成基坑支护，分层开挖完成后即可完成基坑支护。
9.根据权利要求8所述的一种斜向钢管支护边坡的施工方法，其特征在于，还包括S7，安装加固组件：在并列设置的多根支撑件(3)的顶部搭设或是卡入加固组件(4)。
10.根据权利要求9所述的一种斜向钢管支护边坡的施工方法，其特征在于，所述S7中，分层开挖到一定深度时，当支撑件(3)支护无法维持基坑稳定时，再进行深层开挖，开挖过程中根据基坑深度及坡体稳定性，在相邻的支撑件(3)与支撑件(3)之间向坡体内依序植入数根紧固件(41)，同时通过加固梁(42)将紧固件(41)外露端固定，使加固梁(42)压在支撑件(3)壁上，形成加固体系；如果基坑浅，在钢管支护作用下，可以维持坡体稳定，则不需要增加加固体系。
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