CN115030184A - 模块化支护结构及喷锚支护组件 - Google Patents

模块化支护结构及喷锚支护组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化支护结构及喷锚支护组件，所述模块化支护结构呈块状或板状，所述模块化支护结构的至少一侧边具有拼接部；一所述模块化支护结构的所述拼接部用于与另一所述模块化支护结构的所述拼接部进行拼接；其中，所述拼接部为凸起部和/或凹陷部。本发明公开的模块化支护结构可解决目前的基坑边坡喷锚工艺所存在的施工效率低、耗费过多人力资源、环境污染严重、混凝土材料浪费严重、对于砂层等松散土体基坑边坡的施工难度大且防护效果较差的技术问题。

Description

模块化支护结构及喷锚支护组件
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种模块化支护结构及喷锚支护组件。
背景技术
基坑是在基础设计位置按照基底标高和基础平面尺寸开挖的土坑，基坑侧壁的斜坡面为基坑边坡。基坑边坡喷锚工艺通过锚杆、钢筋和混凝土层共同作用来提高边坡土体的结构强度和抗变形刚度，减小土体的侧向变形，从而增强边坡的整体稳定性。
目前的基坑边坡喷锚工艺通常是在开挖形成的坑壁中设置一定长度和密度的锚杆体及钢筋网，再借助高压往锚杆体和钢筋网上喷射水泥混凝土，通过锚杆体、钢筋网和混凝土层的联合作用形成比原土层强度及刚度更大的整体柔性支挡体系，该支挡体系与原土体牢固结合在一起共同工作，形成在机理上属于主动制约机制的支护类型，达到加固土层、避免基坑边坡坍塌的效果。
然而，目前的基坑边坡喷锚工艺存在以下弊端：1、施工速度慢且耗费过多人力资源；2、施工过程中环境污染严重，危害作业人员身体健康；3、混凝土材料浪费严重；4、对于砂层等松散土体基坑边坡而言，施工难度大且防护效果较差。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种模块化支护结构，旨在解决目前的基坑边坡喷锚工艺所存在的施工效率低、耗费过多人力资源、环境污染严重、混凝土材料浪费严重、对于砂层等松散土体基坑边坡的施工难度大且防护效果较差的技术问题。
本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：
一种模块化支护结构，所述模块化支护结构呈块状或板状，所述模块化支护结构的至少一侧边具有拼接部；
一所述模块化支护结构的所述拼接部用于与另一所述模块化支护结构的所述拼接部进行拼接；其中，所述拼接部为凸起部和/或凹陷部。
进一步地，所述拼接部为多个且分布于所述模块化支护结构的每一侧边上。
进一步地，位于所述模块化支护结构相对两侧边上的所述拼接部的其中之一为所述凸起部，另一为相对应的所述凹陷部。
进一步地，所述拼接部上具有钩接部，所述钩接部的横截面面积沿远离所述模块化支护结构对应侧边的方向逐渐增大。
进一步地，所述模块化支护结构的端面上开设有连接通孔；
所述连接通孔用于插接土钉和/或锚杆，以将所述模块化支护结构固定于土体中。
进一步地，所述模块化支护结构内设有钢筋。
进一步地，所述钢筋为多个，且所述钢筋沿至少两个阵列方向间隔排布。
进一步地，所述阵列方向为两个且相互垂直。
进一步地，所述钢筋在每一所述阵列方向上等距设置。
进一步地，所述模块化支护结构通过混凝土一体成型而成。
对应地，本发明还提出一种喷锚支护组件，所述喷锚支护组件包括如前述的模块化支护结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的模块化支护结构，通过模具将水泥混凝土及其它加固件一体成型为多个预制模块，从而可将多个模块化支护结构运送至施工现场并在基坑边坡处现场安装，通过各模块化支护结构上拼接部的相互拼合(具体为凸起部与凹陷部的榫卯连接)，使得各模块化支护结构可灵活便捷地相互连接固定，以适应不同的基坑边坡尺寸及施工要求；如此安装完毕后，多个相互连接的模块化支护结构即可在基坑边坡上形成完整的支护体系，达到加固土层、避免基坑边坡坍塌的效果，并可较好地适应以砂层等松散土体为主的基坑边坡，提升了支护体系的稳固程度及防护效果，且由于省去了传统喷锚工艺中在施工现场往基坑边坡喷射水泥混凝土的步骤，因此降低了现场布设支护体系的难度，减少了施工工作量以及因水泥混凝土喷射而造成的环境污染，提高了施工效率，节省了人力资源成本，另外，亦通过材料量可控的预制模块避免了混凝土材料的过度浪费。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明模块化支护结构一实施例的立体结构示意图；
图2为本发明模块化支护结构一实施例的俯视结构示意图；
图3为本发明模块化支护结构一实施例的拼装结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 模块化支护结构 11 拼接部
2 钢筋 12 连接通孔
3 锚杆 111 钩接部
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1和图2，本发明实施例提供一种模块化支护结构1，该模块化支护结构1呈块状或板状，该模块化支护结构1的至少一侧边具有拼接部11；
一模块化支护结构1的拼接部11用于与另一模块化支护结构1的拼接部11进行拼接；其中，拼接部11为凸起部和/或凹陷部。
具体地，该模块化支护结构1通过混凝土一体成型而成。
在本实施例中，模块化支护结构1即通过模具将灌注的水泥混凝土与钢筋2等钢结构加固件一体成型而形成的一个个预制模块，如此可将多个模块化支护结构1运送至施工现场并在基坑边坡处现场安装，安装完毕后，多个相互连接的模块化支护结构1即可在基坑边坡上形成完整的支护体系，该支护体系比原土层强度及刚度更大，可达到加固土层、避免基坑边坡坍塌的效果。该模块化安装方式省去了传统喷锚工艺中在施工现场往基坑边坡喷射水泥混凝土的步骤，降低了现场布设支护体系的难度，减少了施工工作量以及因水泥混凝土喷射而造成的环境污染，提高了施工效率，节省了人力资源成本，且通过材料量可控的预制模块避免了混凝土材料的过度浪费。
如图1所示，以该模块化支护结构1呈矩形板状为例，模块化支护结构1四个侧边中的任意一处或多处设置有拼接部11，两模块化支护结构1相对应的拼接部11之间形成榫卯结构，从而可通过该榫卯结构将多个模块化支护结构1便捷地连接固定在一起，可灵活增减模块化支护结构1的数量及灵活调整其连接方位，从而可适应不同的基坑边坡尺寸及施工要求，减少了现场施工的工作量，且能较好地适应以砂层等松散土体为主的基坑边坡，提升了基坑边坡支护体系的稳固程度及防护效果。其中，拼接部11可以特指一个凸起部或一个凹陷部，亦可代表多个凸起部及凹陷部所形成的榫卯组合，凸起部及凹陷部并不限于图示的形状，可以根据需要在空间中形成更为复杂的钩接、卡接、扣合、插接等结构，只需最终令凸起部与相对应的凹陷部相互配合，使得两模块化支护结构1实现相互连接固定即可。
由此可见，本实施例提供的模块化支护结构1，通过模具将水泥混凝土及其它加固件一体成型为多个预制模块，从而可将多个模块化支护结构1运送至施工现场并在基坑边坡处现场安装，通过各模块化支护结构1上拼接部11的相互拼合(具体为凸起部与凹陷部的榫卯连接)，使得各模块化支护结构1可灵活便捷地相互连接固定，以适应不同的基坑边坡尺寸及施工要求；如此安装完毕后，多个相互连接的模块化支护结构1即可在基坑边坡上形成完整的支护体系，达到加固土层、避免基坑边坡坍塌的效果，并可较好地适应以砂层等松散土体为主的基坑边坡，提升了支护体系的稳固程度及防护效果，且由于省去了传统喷锚工艺中在施工现场往基坑边坡喷射水泥混凝土的步骤，因此降低了现场布设支护体系的难度，减少了施工工作量以及因水泥混凝土喷射而造成的环境污染，提高了施工效率，节省了人力资源成本，另外，亦通过材料量可控的预制模块避免了混凝土材料的过度浪费。
具体地，参照图1和图2，拼接部11为多个且分布于模块化支护结构1的每一侧边上。
图示性地，拼接部11分布于模块化支护结构1的四个侧边上，如此使得模块化支护结构1的各个侧边均可与另一模块化支护结构1进行拼接，从而可适应复杂的基坑边坡情况及施工要求，令支护体系的构建及调整更为灵活便捷。
具体地，参照图1和图2，位于该模块化支护结构1相对两侧边上的拼接部11的其中之一为凸起部，另一为相对应的凹陷部。
以图2所示的模块化支护结构1为例，其左侧边自上而下的第一处拼接部11为凸起部，则其右侧边自上而下的第一处拼接部11应为与前述凸起部相配合的凹陷部；同理，其上侧边自左向右的第一处拼接部11为凹陷部，则其下侧边自左向右的第一处拼接部11应为与前述凹陷部相配合的凸起部。如此设置可减少模具数量，各模块化支护结构1无需翻转或过多调整方位即可直接进行拼接，使得各模块化支护结构1的连接更为便捷。
具体地，参照图1和图2，拼接部11上具有钩接部111，钩接部111的横截面面积沿远离模块化支护结构1对应侧边的方向逐渐增大。
图示性地，对于凸起部而言，钩接部111为其凸起的根部位置(即与模块化支护结构1侧边相连接的位置)，钩接部111的横截面面积沿向外(背向模块化支护结构1中心)远离模块化支护结构1对应侧边的方向逐渐增大；对于凹陷部而言，钩接部111为其凹陷位处于模块化支护结构1侧边处的位置，钩接部111的横截面面积沿向内(朝向模块化支护结构1中心)远离模块化支护结构1对应侧边的方向逐渐增大。其中，横截面是指平行于模块化支护结构1上对应侧边的面。
在具体实施过程中，一模块化支护结构1的拼接部11可自上而下地卡接至另一模块化支护结构1的拼接部11处，如此在连接完毕后，可避免任一模块化支护结构1的拼接部11沿侧向从另一模块化支护结构1的拼接部11上滑脱，提高了连接稳定性。
进一步地，参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，该模块化支护结构1的端面上开设有连接通孔12；
连接通孔12用于插接土钉和/或锚杆3，以将模块化支护结构1固定于土体中。
在本实施例中，连接通孔12可设置为多个，例如图示的四个，四个连接通孔12可等距分布并分别与该模块化支护结构1的每一边角相对。在具体实施过程中，可根据土钉和锚杆3的布设需要设置连接通孔12的分布位置，此处不作限定。通过设置连接通孔12，可通过土钉和/或锚杆3将各模块化支护结构1固定于土体上，提高了土钉和/或锚杆3布设位置的准确性，省去了传统喷锚工艺中在施工现场布设土钉锚杆3的步骤，使得安装施工更为便捷快速。
进一步地，参照图1和图2，在一个示例性的实施例中，该模块化支护结构1内设有钢筋2。
具体地，参照图1和图2，钢筋2为多个，且钢筋2沿至少两个阵列方向间隔排布。
在本实施例中，钢筋2用于加固模块化支护结构1，以进一步提高模块化支护结构1的强度及刚度，进而提升支护体系的防护效果。其中，钢筋2可在模块化支护结构1成型前设置于模具中，当水泥混凝土灌注于模具中并成型后，钢筋2即可固定于模块化支护结构1内部，如此可省去传统喷锚工艺中在施工现场布设钢筋2网的步骤，进一步提高了安装施工效率。
当钢筋2沿多个方向排布时，可适应由不同方向施加于模块化支护结构1上的外部作用力，可更全面可靠地对模块化支护结构1进行加固。在具体实施过程中，可根据实际需要调整钢筋2的间距，使得多个钢筋2之间为等间距或不等间距，此处不作限定。
具体地，参照图1和图2，阵列方向为两个且相互垂直。
具体地，参照图1和图2，钢筋2在每一阵列方向上等距设置。
该具体实施方式可在模块化支护结构1内部形成如图2所示纵横交错的方格状钢筋2网，可达到对模块化支护结构1最优的加固效果。
对应地，本发明实施例还提供一种喷锚支护组件，该喷锚支护组件包括上述任一实施例中的模块化支护结构1。
在本实施例中，该喷锚支护组件由多个模块化支护结构1在基坑边坡上拼装而成，并可包括其它配套使用的相关构件，从而形成一基坑边坡支护体系，该支护体系比原土层强度及刚度更大，可达到加固土层、避免基坑边坡坍塌的效果。
关于模块化支护结构1的具体结构，可参照上述实施例。由于该喷锚支护组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
需要说明的是，本发明公开的模块化支护结构及喷锚支护组件的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化支护结构，其特征在于，所述模块化支护结构呈块状或板状，所述模块化支护结构的至少一侧边具有拼接部；
一所述模块化支护结构的所述拼接部用于与另一所述模块化支护结构的所述拼接部进行拼接；其中，所述拼接部为凸起部和/或凹陷部。
2.根据权利要求1所述的模块化支护结构，其特征在于，所述拼接部为多个且分布于所述模块化支护结构的每一侧边上。
3.根据权利要求1所述的模块化支护结构，其特征在于，位于所述模块化支护结构相对两侧边上的所述拼接部的其中之一为所述凸起部，另一为相对应的所述凹陷部。
4.根据权利要求1所述的模块化支护结构，其特征在于，所述拼接部上具有钩接部，所述钩接部的横截面面积沿远离所述模块化支护结构对应侧边的方向逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的模块化支护结构，其特征在于，所述模块化支护结构的端面上开设有连接通孔；
所述连接通孔用于插接土钉和/或锚杆，以将所述模块化支护结构固定于土体中。
6.根据权利要求1所述的模块化支护结构，其特征在于，所述模块化支护结构内设有钢筋。
7.根据权利要求6所述的模块化支护结构，其特征在于，所述钢筋为多个，且所述钢筋沿至少两个阵列方向间隔排布。
8.根据权利要求7所述的模块化支护结构，其特征在于，所述阵列方向为两个且相互垂直；
且/或，所述钢筋在每一所述阵列方向上等距设置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的模块化支护结构，其特征在于，所述模块化支护结构通过混凝土一体成型而成。
10.一种喷锚支护组件，其特征在于，所述喷锚支护组件包括如权利要求1至9中任一项所述的模块化支护结构。
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