CN111218948A - 一种适用于岩堆体边坡的加固装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于岩堆体边坡的加固装置及使用方法，包括锚杆、钢制防护板、套筒底座和螺母，钢制防护板设置有若干块且相邻的钢制防护板两两拼装在一起，钢制防护板为方形其上均不有若干通孔，锚杆前端从所述通孔穿出伸入岩堆体边坡内，锚杆的杆体内部为中空结构、前端设有闭合的尖端、后端顶部设有中孔结构连通的注浆孔，锚杆的杆体水平侧面设有若干个出浆孔，锚杆后端设有外螺纹，锚杆后端位于钢制防护板外端面并在锚杆后端套入所述套筒底座后用螺母将套筒底座锚固在钢制防护板外端面。本发明大部分部件可在工厂预制，施工快速便利；能够迅速形成较高强度能随时根据边坡力学环境增加支护范围，并且新增支护能够与已有支护良好地形成整体。

Description

一种适用于岩堆体边坡的加固装置及使用方法

技术领域

本发明涉及边坡加固技术领域，特别是一种适用于岩堆体边坡的加固装置及使用方法。

背景技术

随着西部交通基础设施的不断修建，在我国西部山区出现大量边坡工程。为了保证交通设施在施工和运营期间的安全，避免出现崩塌，滑坡，落石等危险，边坡的防护尤为重要。

目前常用的边坡加固技术有喷锚支护和抗滑桩支护等，但这些加固技术对边坡的加固能力有限，在遇到不良地质时显得尤为乏力。岩堆体作为一种不良的地质，其本身处于极限平衡状态，极易受到人为扰动而产生崩塌，落石等灾害。当岩堆体隧道洞口段进行开挖施工时，其边、仰坡将受到严重扰动，稳定性难以保证。

因此，需要一种针对岩堆体边坡的加固技术来保证岩堆体边坡的稳定性及工程设施在岩堆体地质条件下的施工安全。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简单且能快速形成高强度支护的适用于岩堆体边坡的加固装置及使用方法，尤其适用于如大块径岩堆体隧道开挖时的边坡支护等安全系数要求较高的情况下。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种适用于岩堆体边坡的加固装置，包括锚杆、钢制防护板、套筒底座和螺母，所述钢制防护板设置有若干块且相邻的钢制防护板两两拼装在一起，所述钢制防护板为方形其上均不有若干通孔，所述锚杆前端从所述通孔穿出伸入岩堆体边坡内，锚杆的杆体内部为中空结构、前端设有闭合的尖端、后端顶部设有中孔结构连通的注浆孔，锚杆的杆体水平侧面设有若干个出浆孔，所述锚杆后端设有外螺纹，所述锚杆后端位于钢制防护板外端面并在锚杆后端套入所述套筒底座后用螺母将套筒底座锚固在钢制防护板外端面。

进一步地，当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度小于25m时，所述锚杆的长度大于岩堆体层厚度；当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度大于于25m时，所述锚杆的长度取25m。

进一步地，所述锚杆的间距为勘探到的岩堆体边坡的岩堆体平均块径的三分之二。

进一步地，所述钢制防护板上的通孔为圆形，所述通孔直径为所述锚杆外径的1.5倍。

进一步地，所述套筒底座为喇叭状且喇叭口与钢制防护板外端面相接触，所述套筒底座中央设有直径大于锚杆外径的孔洞。

进一步地，所述钢制防护板的内端面设置有若干相互交错的横向加强肋和竖向加强肋。

进一步地，所述出浆孔沿锚杆的杆体侧面水平对称设置。

进一步地，所述钢制防护板外端面的四周分别设有多个螺栓安装耳，相邻的钢制防护板之间用螺栓连接螺栓安装耳从而将钢制防护板两两拼接。

进一步地，所述螺栓安装耳与钢制防护板外端面之间的夹角为90-110度。

另外，本发明还提供一种适用于岩堆体边坡的加固装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1）根据地勘资料中岩堆体的块径确定锚杆的间距并进行施作锚杆；

步骤2）通过锚杆后端的注浆孔进行锚杆注浆；

步骤3）当注浆形成强度后，铺设钢制防护板，使锚杆后端从钢制防护板上对应的通过穿出，分别套入套筒底座后使用螺母旋紧；

步骤4）将螺栓穿入相邻钢制防护板的螺栓连接耳中，将钢制防护板两两连接；

步骤5）再次旋紧各锚杆后端的螺母旋紧，避免拼装应力损失；

步骤6）在岩堆体边坡受到扰动时期，对岩堆体边坡未施作支护的附近区域勤观察监测，对可能失稳的区域及时按照步骤1）-5）进行加固支护。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明利用岩堆体整体稳定性弱而局部块体具有较强物理力学性能的特点，针对提升岩堆体整体性以充分利用岩堆体自承载能力，极大提高了岩堆体边坡的稳定性。

本发明边坡支护体系的组成中，锚杆的施工工艺已然十分成熟，且施工便利；锚杆通过套筒底座和螺母与钢制防护板锚固连接组装过程也十分简便，除锚杆外的其余结构均在工厂进行预制，在快速施工的同时还能提供较高的支护强度。

本发明通过合理设置锚杆的间距，可将块状岩体卡嵌于锚杆之间，较小的岩块将卡嵌与较大岩块的缝隙间。由于锚杆一段通过钢板连接固定，锚杆不会随着岩堆块体错位移动，较大岩块则被锚杆固定，较小岩块因较大岩块被固定而固定，岩堆体整体变为稳定。

本发明采用了可拼装成整体的钢制防护板，能够灵活变化边坡支护范围，且新增的支护结构能与已施作支护结构有效连接成整体，对于如隧道开挖等对边坡扰动程度难以预料的人为扰动具有灵活应对的能力；本发明中钢制防护板两两连接的角度多样，能灵活适应边坡的起伏，有效贴合边坡表面；本发明中覆盖在边坡表面外的钢制防护板可以有效防止坡面落石，滚石的发生，钢制防护板也可减小雨水对坡面的冲刷。

附图说明

图1为本发明锚杆与钢制防护板的连接示意图。

图2为本发明锚杆立面图。

图3为本发明钢制防护板背面图。

图4为本发明相邻钢制防护板连接示意图。

图5为本发明的使用状态时的坡面布置剖面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。

如图1至图5所示，本实施例的一种适用于岩堆体边坡的加固装置，包括锚杆1、钢制防护板2、套筒底座3和螺母4，所述钢制防护板2设置有若干块且相邻的钢制防护板2两两拼装在一起，所述钢制防护板2为方形其上均不有若干通孔201，通孔201为圆形，所述通孔201直径为所述锚杆1外径的1.5倍，通常，钢制防护板2厚度取5~8mm，边长取1000~2000mm，所述锚杆1前端从所述通孔201穿出伸入岩堆体边坡内，锚杆1的杆体内部为中空结构、前端设有闭合的尖端、后端顶部设有中孔结构连通的注浆孔，锚杆1的杆体水平侧面设有若干个出浆孔102，出浆孔102沿锚杆1的杆体侧面水平对称设置，所述锚杆1后端设有外螺纹101，所述锚杆1后端位于钢制防护板2外端面并在锚杆1后端套入所述套筒底座3后用螺母4将套筒底3座锚固在钢制防护板2外端面，在套筒底座底3部与钢制防护板2表面摩擦力以及所述螺母4压力作用下锚固于钢制防护板2。

在实际施工过程中，锚杆1的间距为勘探到的岩堆体边坡的岩堆体平均块径的三分之二；当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度小于25m时，所述锚杆1的长度大于岩堆体层厚度；当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度大于于25m时，所述锚杆1的长度取25m。

在一些实施例中，所述套筒底座3为喇叭状且喇叭口与钢制防护板2外端面相接触，所述套筒底座3中央设有直径大于锚杆外径的孔洞，在实际使用时套筒底座3底部进行拉毛糙化处理以增大套筒底座3底部与钢制防护板2外端面的摩擦力。

在一些实施例中，为了增加钢制防护板2的强度，所述钢制防护板2的内端面设置有若干相互交错的横向加强肋202和竖向加强肋203，横向加强肋202和竖向加强肋203高度通常设置为5mm。

在实际施工过程中，为了便于增大对岩堆体边坡的加固面积，需要拼装多块钢制防护板2，为了便于拼装，所述钢制防护板2外端面的四周分别设有多个螺栓安装耳204，如图5所示，相邻的钢制防护板2之间用螺栓5连接螺栓安装耳204从而将钢制防护板2两两拼接。

在实际施工过程中，所述螺栓安装耳5与钢制防护板2外端面之间的夹角为90-110度，能使拼装后的钢制防护板良好贴合岩堆体坡面。

具体施工流程：如图5所示，首先对岩堆体边坡地质勘查资料进行调研，判断边坡岩堆体块径的组成、边坡岩堆体层厚度以及边坡表面起伏情况。根据边坡岩堆体块径组成选择锚杆1间距，根据边坡岩堆体层厚度确定锚杆1长度，根据岩堆体边坡的不平整度选取各钢制防护板2的螺栓安装耳204的倾斜角。锚杆1间距选为勘探到的岩堆体平均块径的三分之二；锚杆1长度选择大于岩堆体层厚度0.5~1m，若超过25m，取25m；各钢制防护板2的螺栓安装耳204的倾斜角需能使钢制防护板良好贴合岩堆体坡面。按照确定好的锚杆1间距、长度在边坡表面放线，确定各锚杆1的施作位置；同时在工厂根据设计的螺栓安装耳204的倾斜角预制钢制防护板2及其螺栓，根据锚杆1的数量预制响应的套筒底座3和螺母4。根据放线位置进行锚杆1的施工。锚杆施工时，在坡体表面伸出约0.5m，从锚杆顶部进行注浆，当注浆浆液从出浆口102渗出填充岩堆缝隙并逐渐形成强度，将预制的部件运送至施工现场。将钢制防护板2根据设计位置铺设与边坡表明，从通过201套入相应的锚杆1，应注意钢制防护板2带横向加强肋202和竖向加强肋203一面应面向岩堆体边坡。将套筒底座3从其中央孔洞301套入锚杆1，使套筒底座3的底部与钢制防护板2贴合，并将螺母4从锚杆1顶部的螺纹101旋入，紧压住套筒底座3的顶面；使用螺栓5通过螺栓安装耳204将相邻的钢制防护板2两两连接；再次旋紧各锚杆顶部的螺纹扣件旋紧，避免拼装应力损失；在边坡受到扰动时期（如隧道洞口段的开挖），对边坡未施作支护的附近区域勤观察监测，对可能失稳的区域及时上述过程进行支护，直至扰动工程结束。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于岩堆体边坡的加固装置，包括锚杆、钢制防护板、套筒底座和螺母，所述钢制防护板设置有若干块且相邻的钢制防护板两两拼装在一起，所述钢制防护板为方形其上均不有若干通孔，所述锚杆前端从所述通孔穿出伸入岩堆体边坡内，锚杆的杆体内部为中空结构、前端设有闭合的尖端、后端顶部设有中孔结构连通的注浆孔，锚杆的杆体水平侧面设有若干个出浆孔，所述锚杆后端设有外螺纹，所述锚杆后端位于钢制防护板外端面并在锚杆后端套入所述套筒底座后用螺母将套筒底座锚固在钢制防护板外端面。

2.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度小于25m时，所述锚杆的长度大于岩堆体层厚度；当岩堆体边坡的岩堆体层的厚度大于于25m时，所述锚杆的长度取25m。

3.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述锚杆的间距为勘探到的岩堆体边坡的岩堆体平均块径的三分之二。

4.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述钢制防护板上的通孔为圆形，所述通孔直径为所述锚杆外径的1.5倍。

5.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述套筒底座为喇叭状且喇叭口与钢制防护板外端面相接触，所述套筒底座中央设有直径大于锚杆外径的孔洞。

6.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述钢制防护板的内端面设置有若干相互交错的横向加强肋和竖向加强肋。

7.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述出浆孔沿锚杆的杆体侧面水平对称设置。

8.根据权利要求1所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述钢制防护板外端面的四周分别设有多个螺栓安装耳，相邻的钢制防护板之间用螺栓连接螺栓安装耳从而将钢制防护板两两拼接。

9.根据权利要求8所述的适用于岩堆体边坡的加固装置，其特征在于：所述螺栓安装耳与钢制防护板外端面之间的夹角为90-110度。

10.一种如权利要求1-9任一所述的适用于岩堆体边坡的加固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）根据地勘资料中岩堆体的块径确定锚杆的间距并进行施作锚杆；

步骤2）通过锚杆后端的注浆孔进行锚杆注浆；

步骤3）当注浆形成强度后，铺设钢制防护板，使锚杆后端从钢制防护板上对应的通过穿出，分别套入套筒底座后使用螺母旋紧；

步骤4）将螺栓穿入相邻钢制防护板的螺栓连接耳中，将钢制防护板两两连接；

步骤5）再次旋紧各锚杆后端的螺母旋紧，避免拼装应力损失；

步骤6）在岩堆体边坡受到扰动时期，对岩堆体边坡未施作支护的附近区域勤观察监测，对可能失稳的区域及时按照步骤1）-5）进行加固支护。

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