CN113774933A - 一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构及施工方法，包括坡面和设置在坡面上的加固结构，加固结构包括固定墙和锚固网；固定墙包括若干固定柱和若干横梁；固定柱等间距固定安装于坡面底部；固定柱的顶面开设有安装槽；横梁两端固定安装于相邻两安装槽内；锚固网包括格构和锚杆；格构与横梁的一侧面固定连接；格构通过锚杆与坡面固定连接。本发明能够实现多点约束性锚索，提升公路高边坡的稳定性。

Description

一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构及施工方法

技术领域

本发明涉及基建施工领域，特别是涉及一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构及施工方法。

背景技术

广西地处祖国西南部，位于北纬20°54′～26°23′，东经104°29′～112°04′，属云贵高原—东南沿海丘陵过渡地带，以山地为主的省区，山地约占总面积的71％，大部分山体切割强烈，高差悬殊，山坡坡度大部分大于30°，地质地貌环境条件复杂。地处亚热带季风气候区，受海洋与高原气候综合作用，高温多雨,有利于岩土体风化作用进行,形成各种地质灾害。因此，广西是一个地质环境脆弱，地质灾害频繁的地区，被列为全国7个地质灾害多发省区之一。

由于广西境内山岭连绵、丘陵遍布，公路工程建设将产生大量高陡挖方边坡工程。广西地区公路工程建设还面临岩土体力学性质差，高陡边坡稳定性常难有效控制。一旦公路边坡失稳，将不仅严重影响工程安全，还将严重威胁周边环境乃至人身财产安全，带来恶劣社会影响。

而现有的技术对于边坡的稳固性不足，所用的锚杆无法做到高强度的支护，对于边坡护层的稳固较弱，且护层全部硬化，无法实现环境的绿色低碳，所以，面向当前广西境内高速公路建设的迫切需要，亟需开发新技术，实现多点约束性锚索，提升公路高边坡的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现多点约束性锚索，提升公路高边坡的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，包括坡面和设置在所述坡面上的加固结构，所述加固结构包括固定墙和锚固网；

所述固定墙包括若干固定柱和若干横梁；所述固定柱等间距固定安装于所述坡面底部；所述固定柱的顶面开设有安装槽；所述横梁两端固定安装于相邻两所述安装槽内；

所述锚固网包括格构和锚杆；所述格构与所述横梁的一侧面固定连接；所述格构通过所述锚杆与所述坡面固定连接。

优选的，所述锚杆包括横固单元、若干斜固单元、锚管和紧固单元；所述横固单元包括推杆组件和若干横接管；所述横接管水平设置于所述锚管内腔侧壁，所述横接管一端与所述推杆组件铰接，另一端贯穿所述锚管内腔侧壁且设置于所述锚管内腔侧壁中；所述锚管侧壁开设有若干斜孔；所述斜固单元一端与所述斜孔螺接，另一端与所述锚管内腔侧壁固定连接；所述锚管顶端螺接有所述紧固单元。

优选的，所述推杆组件包括传动杆；所述传动杆一端固接有若干滑杆；所述滑杆中部与所述传动杆一端固定连接，所述滑杆两端分别滑动连接有套杆；所述套杆侧面与所述横接管远离所述锚管侧壁的一端铰接；所述传动杆另一端延伸至所述锚管底端出口。

优选的，所述斜固单元包括钻头，万向管和输浆管；所述万向管一端与所述斜孔螺接，另一端与所述锚管内腔侧壁固定连接；所述钻头固定端与所述万向管的一端固定连接；所述万向管的另一端固接于所述锚管内腔侧壁；所述输浆管一端贯穿所述万向管内腔并与所述钻头固定连接；所述输浆管侧壁开设有若干透浆孔。

优选的，所述万向管包括若干万向节；所述万向节为中空结构；所述万向节侧面与所述斜孔螺接；若干所述万向节分别首尾相互铰接；设置于所述锚管内腔的所述万向节侧面与所述锚管内壁固定连接。

优选的，所述紧固单元包括压紧盘、螺环和垫圈；所述坡面与所述格构底面之间设置有所述压紧盘；所述螺环与所述锚管顶端螺接；所述螺环与所述格构之间设置有所述垫圈。

优选的，所述格构包括若干连接环；相邻所述连接环之间固接有网板；靠近所述横梁的若干所述网板与所述横梁固定连接；所述网板与所述坡面相贴合；所述连接环底面与所述压紧盘顶面相贴合；所述压紧盘底面与所述坡面相贴合；所述锚管一端贯穿所述连接环内圈并与所述坡面固定连接；所述垫圈底面与所述连接环顶面相贴合，所述垫圈顶面与所述螺环底面相贴合。

优选的，若干所述网板和若干所述连接环所围成的封闭区域内种植有根系发达的植物。

优选的，所述网板材质为HDPE和PP的共聚料宽带。

一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构的施工方法，包括以下步骤：

打桩：将所述固定柱利用打桩机将其打入所述坡面底部作为地基；

装配：将所述横梁卡入所述安装槽内；并将所述格构展开，利用若干所述锚杆固定安装于所述坡面；

注浆：通过在所述锚杆内注入凝固浆液，将所述锚杆附近的所述坡面固定；

绿化：将绿化植物种植在所述格构内。

本发明公开了以下技术效果：

本发明利用固定墙为边坡的锚固网提供了横向滑移的侧向支撑，大幅降低了边坡的滑移对公路桥梁等建筑的冲击和破坏，提高了人和物的安全。

本发明利用网板围隔成的空间区域的连通，实现了通过围隔区域内的土石方的相互支撑，分担了边坡受到局部的外力造成边坡滑移的力量，降低了边坡滑移的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明侧视结构示意图。

图2为锚杆主视结构示意图。

图3为锚杆俯视及B-B剖视结构示意图。

图4为横固单元侧视结构示意图。

图5为斜固单元侧视结构示意图。

图6为实施例1和2中横导管和导向筒的侧视结构示意图。

图7为实施例3的侧视结构示意图。

其中，1-旋转槽；2-固定墙；21-固定柱；22-横梁；3-格构；31-连接环；32-网板；4-锚杆；41-横固单元；411-横接管；412-传动杆；413-滑杆；414-套杆；42-斜固单元；421-钻头；422-输浆管；423-万向节；43-锚管；44-紧固单元；441-压紧盘；442-螺环；443-垫圈；6-横导管；7-导向筒；8-旋转轴；9-轴套。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，包括坡面和设置在坡面上的加固结构，加固结构包括固定墙2和锚固网；

固定墙2包括若干固定柱21和若干横梁22；固定柱21等间距固定安装于坡面底部；固定柱21的顶面开设有安装槽；横梁22两端固定安装于相邻两安装槽内；

锚固网包括格构3和锚杆4；格构3与横梁22的一侧面固定连接；格构3通过锚杆4与坡面固定连接。

进一步优化方案，锚杆4包括横固单元41、若干斜固单元42、锚管43和紧固单元44；横固单元41包括推杆组件和若干横接管411；横接管411水平设置于锚管43内腔侧壁，横接管411一端与推杆组件铰接，另一端贯穿锚管43内腔侧壁且设置于锚管43内腔侧壁中；锚管43侧壁开设有若干斜孔；斜固单元42一端与斜孔螺接，另一端与锚管43内腔侧壁固定连接；锚管43顶端螺接有紧固单元44。

进一步的，锚管43的内腔侧壁开设有横通孔，横通孔内固接有横导管6，横接管411一端穿过横导管6的内腔，并设置于其内腔内，实现了为横接管411向外部穿插时，能够起到导向的作用，并且，当横接管411设置于锚管43内腔时，能够稳定设置于横通孔内，避免错位。

进一步的，横通孔设置于坡面的土层内，横接管411可以顺利伸出和固定。

进一步优化方案，推杆组件包括传动杆412；传动杆412一端固接有若干滑杆413；滑杆413中部与传动杆412一端固定连接，滑杆413两端分别滑动连接有套杆414；套杆414侧面与横接管411远离锚管43侧壁的一端铰接；传动杆412另一端延伸至锚管43底端出口。

进一步的，套杆414一端面开设有盲孔，盲孔底面与传动杆412端面之间固接有螺旋弹簧，能够给予横接管411一定的预压力，提高固定的效果。

进一步优化方案，斜固单元42包括钻头421，万向管和输浆管422；万向管一端与斜孔螺接，另一端与锚管43内腔侧壁固定连接；钻头421固定端与万向管的一端固定连接；万向管的另一端固接于锚管43内腔侧壁；输浆管422一端贯穿万向管内腔并与钻头421固定连接；输浆管422侧壁开设有若干透浆孔。

进一步的，输浆管422外侧面与万向管内侧面间隙配合，便于固化浆液的流通。

进一步优化方案，万向管包括若干万向节423；万向节423为中空结构；万向节423侧面与斜孔螺接；若干万向节423分别首尾相互铰接；设置于锚管43内腔的万向节423侧面与锚管43内壁固定连接。

进一步的，万向节423包括节筒和四个铰接板；两铰接板底面分别关于节筒中心对称并固接于节筒的顶面，剩余两铰接板顶面分别关于节筒中心对称并固接于节筒的底面，相邻的两个万向节423通过四个铰接板分别铰接设置，实现了万向管的变向。

进一步的，节筒的侧面开设有螺纹。

进一步的，铰接板的侧面在节筒的侧面内侧。

进一步优化方案，紧固单元44包括压紧盘441、螺环442和垫圈443；坡面与格构3底面之间设置有压紧盘441；螺环442与锚管43顶端螺接；螺环442与格构3之间设置有垫圈443。

进一步优化方案，格构3包括若干连接环31；相邻连接环31之间固接有网板32；靠近横梁22的若干网板32与横梁22固定连接；网板32与坡面相贴合；连接环31底面与压紧盘441顶面相贴合；压紧盘441底面与坡面相贴合；锚管43一端贯穿连接环31内圈并与坡面固定连接；垫圈443底面与连接环31顶面相贴合，垫圈443顶面与螺环442底面相贴合。

进一步的，网板32的侧面开设有若干的通孔，实现了网板32围隔成的空间区域的连通。

进一步的，锚杆4的数量与连接环31的数量并不一一对应，便于根据具体的边坡的地质情况，降低锚杆4的使用数量，进行成本的控制。

进一步的，若干网板32和若干连接环31所围成的封闭区域为多边形结构，可以通过调整多边形的边数，实现对边坡的固定的锚杆4的数量调节。

进一步优化方案，若干网板32和若干连接环31所围成的封闭区域内种植有根系发达的植物。

进一步的，根系发达的植物优选为牛筋草或黄槿、红柳、长穗柳等深根性的防风固沙植物，能够极大的将其所覆盖的区域内的水土进行固定，防止流失或滑坡。

进一步优化方案，网板32材质为HDPE和PP的共聚料宽带，利用高分子材料，可以使得网板32能够互相连接形成网状并能够折叠，便于运输和展开。

一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构的施工方法，包括以下步骤：

打桩：将固定柱21利用打桩机将其打入坡面底部作为地基；

进一步的，利用打桩机将固定柱21按照预定的位置在坡面的底部进行埋桩作业，为格构3提供了横向的支撑。

装配：将横梁22卡入安装槽内；并将格构3展开，利用若干锚杆固定安装于坡面；

进一步的，将横梁22两端卡入安装槽内，每个安装槽内卡入相邻的两个横梁的一端，实现模块化的安装；同时，格构3的边缘的网板32与横梁22固定连接，再抻拉与横梁相对的格构3的另一侧，实现了将格构3的快速展开；将压紧盘441设置于坡面上，并在压紧盘441顶面由下至上依次防止连接环31、垫圈443和螺环442；

通过连接环31在边坡上开设锚固孔，将锚管43埋入，旋动传动杆412实现滑杆413旋转，滑杆413旋转实现套杆414旋转，套杆414旋转带动铰接于其上的横接管411沿着横导管6向锚管43外侧进行横向移动，并深入边坡的土层内；

再将斜固单元42顶部穿入锚管43内腔，并沿斜孔，通过不断旋转万向节423实现顶部的钻头421向锚管43外部的裂隙层深入，至预设位置。此时停止旋转万向管的底端，并将万向管在锚管43内腔的部分固定安装于锚管43内腔侧壁，便于后期注浆操作；

注浆：通过在锚杆4内注入凝固浆液，将锚杆4附近的坡面固定；

进一步的，通过外部的高压灌浆机(附图未表示)通过锚管43底部的开口向内部进行灌入凝固浆液，通过凝固浆液对防护土层内裂隙的渗透凝固，实现了对防护土层内部结构的部分固化；待凝固浆液灌足以后，即可停止。

等待凝固浆液凝固后，将螺环442旋入锚管43顶端，并将锚管43、格构3紧固到坡面上。

绿化：将绿化植物种植在格构3内。

将牛筋草植入若干网板32和若干连接环31所围成的封闭区域内，保持水土。

实施例2

本实施例与上述不同之处在于，斜孔底端倾斜朝向压紧盘441设置，且斜孔内螺接有导向筒7；导向筒7一端与锚管43外侧面平齐，设置于锚管43内腔的另一端开设有让位槽；让位槽能够保证万向管顺利导入导向筒7内，便于万向节423的弯曲，实现万向管快速导入，提高工作效率。

实施例3

本实施例与上述实施例所不同的是横梁22顶面开设有旋转槽1；旋转槽1两端面转动连接有旋转轴8，旋转轴8通过轴套9与靠近横梁22的若干网板32的一端转动连接；旋转轴8的任意一端分别与相邻的两个横梁22的一端转动连接，相邻两旋转轴8互不连通。本实施例实现了格构3能够在不同角度的边坡进行铺设，扩大了环境的适应范围；而且实现了格构3与横梁22的分离，有利于模块化的生产，提高了运输和铺设的便捷性。

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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，包括坡面和设置在所述坡面上的加固结构，其特征在于，所述加固结构包括固定墙(2)和锚固网；

所述固定墙(2)包括若干固定柱(21)和若干横梁(22)；所述固定柱(21)等间距固定安装于所述坡面底部；所述固定柱(21)的顶面开设有安装槽；所述横梁(22)两端固定安装于相邻两所述安装槽内；

所述锚固网包括格构(3)和锚杆(4)；所述格构(3)与所述横梁(22)的一侧面固定连接；所述格构(3)通过所述锚杆(4)与所述坡面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述锚杆(4)包括横固单元(41)、若干斜固单元(42)、锚管(43)和紧固单元(44)；所述横固单元(41)包括推杆组件和若干横接管(411)；所述横接管(411)水平设置于所述锚管(43)内腔侧壁，所述横接管(411)一端与所述推杆组件铰接，另一端贯穿所述锚管(43)内腔侧壁且设置于所述锚管(43)内腔侧壁中；所述锚管(43)侧壁开设有若干斜孔；所述斜固单元(42)一端与所述斜孔螺接，另一端与所述锚管(43)内腔侧壁固定连接；所述锚管(43)顶端螺接有所述紧固单元(44)。

3.根据权利要求2所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述推杆组件包括传动杆(412)；所述传动杆(412)一端固接有若干滑杆(413)；所述滑杆(413)中部与所述传动杆(412)一端固定连接，所述滑杆(413)两端分别滑动连接有套杆(414)；所述套杆(414)侧面与所述横接管(411)远离所述锚管(43)侧壁的一端铰接；所述传动杆(412)另一端延伸至所述锚管(43)底端出口。

4.根据权利要求3所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述斜固单元(42)包括钻头(421)，万向管和输浆管(422)；所述万向管一端与所述斜孔螺接，另一端与所述锚管(43)内腔侧壁固定连接；所述钻头(421)固定端与所述万向管的一端固定连接；所述万向管的另一端固接于所述锚管(43)内腔侧壁；所述输浆管(422)一端贯穿所述万向管内腔并与所述钻头(421)固定连接；所述输浆管(422)侧壁开设有若干透浆孔。

5.根据权利要求4所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述万向管包括若干万向节(423)；所述万向节(423)为中空结构；所述万向节(423)侧面与所述斜孔螺接；若干所述万向节(423)分别首尾相互铰接；设置于所述锚管(43)内腔的所述万向节(423)侧面与所述锚管(43)内壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述紧固单元(44)包括压紧盘(441)、螺环(442)和垫圈(443)；所述坡面与所述格构(3)底面之间设置有所述压紧盘(441)；所述螺环(442)与所述锚管(43)顶端螺接；所述螺环(442)与所述格构(3)之间设置有所述垫圈(443)。

7.根据权利要求6所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述格构(3)包括若干连接环(31)；相邻所述连接环(31)之间固接有网板(32)；靠近所述横梁(22)的若干所述网板(32)与所述横梁(22)固定连接；所述网板(32)与所述坡面相贴合；所述连接环(31)底面与所述压紧盘(441)顶面相贴合；所述压紧盘(441)底面与所述坡面相贴合；所述锚管(43)一端贯穿所述连接环(31)内圈并与所述坡面固定连接；所述垫圈(443)底面与所述连接环(31)顶面相贴合，所述垫圈(443)顶面与所述螺环(442)底面相贴合。

8.根据权利要求7所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：若干所述网板(32)和若干所述连接环(31)所围成的封闭区域内种植有根系发达的植物。

9.根据权利要求7所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构，其特征在于：所述网板(32)材质为HDPE和PP的共聚料宽带。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种改进的格构锚杆复合边坡加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

打桩：将所述固定柱(21)利用打桩机将其打入所述坡面底部作为地基；

装配：将所述横梁(22)卡入所述安装槽内；并将所述格构(3)展开，利用若干所述锚杆固定安装于所述坡面上；

注浆：通过在所述锚杆(4)内注入凝固浆液，将所述锚杆(4)附近的所述坡面固定；

绿化：将绿化植物种植在所述格构(3)内。

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