一种崩塌防治工程自适应支撑结构及方法技术

技术编号:18251906 阅读:53 留言:0更新日期:2018-06-20 05:23
本发明专利技术公开了一种崩塌防治工程自适应支撑结构及方法,该结构包括第一钢垫板、支撑柱、第二钢垫板和自适应顶撑,所述的第一钢垫板安置在危岩体凹腔的底部,所述的支撑柱坐落于第一钢垫板上,在支撑柱的顶部固定有第二钢垫板,所述的自适应顶撑固定于第二钢垫板上,自适应顶撑的顶部接触危岩体凹腔顶部。本发明专利技术为崩塌防治工程,提出了一套合理有效的方法。其具有施工简便、施工周期短、对危岩体扰动小、施工范围灵活多变,又能达到永久治理的效果,保障了灾害影响范围内人们的生命、财产安全。

Adaptive support structure and method for collapse prevention and control project

The invention discloses an adaptive support structure and method for the collapse prevention and control engineering. The structure comprises a first steel cushion plate, a supporting column, a second steel cushion plate and an adaptive top support. The first steel cushion plate is placed at the bottom of the concave cavity of a critical rock, the supporting column is located on the first steel mat, and the top of the supporting column is fixed on the top of the support column. The two steel backing plate is fixed on the second steel backing plate, and the top of the self supporting top is contacted with the top of the dangerous rock cavity. The invention provides a reasonable and effective method for collapse prevention and control works. It has the advantages of simple construction, short construction period, small disturbance to the dangerous rock body, flexible construction scope, and the effect of permanent treatment, and the safety of people's life and property within the scope of the disaster.

【技术实现步骤摘要】
一种崩塌防治工程自适应支撑结构及方法
本专利技术属于地质灾害崩塌防治工程
,涉及一种崩塌防治工程自适应支撑结构及方法。
技术介绍
危岩崩塌是我国西部山区常见的地质灾害,具有分布广、规模大、突发性强、难预测性等特点。尤其我国川东地区广泛发育白垩系砂泥岩、侏罗系地层。因砂、泥岩强弱差异风化导致危岩体凹腔的形成。据国土资源部地质灾害最新统计数据,川东地区发育10万余个危岩体灾害点;威胁9万户80余万人;威胁财产高达200亿元。仅重庆市万州区的太白岩存在危岩体就有200余个、天生城又300余个,直接经济损失近数亿元。同样川东地区的广元市旺苍县,旺苍县发育危岩体灾害点2500处;威胁人口约13000余人,直接经济损失近30180万元。崩塌灾害严重影响交通、建构筑物、威胁人员生命财产等,崩塌灾害工作任重道远。目前,常规支撑柱工程是:浆砌块石结构凹腔封填;混泥土砂浆凹腔封填;钢管混凝土结构凹腔封填。传统的方法具有以下几点的不足:1)实际中,很多支撑柱位置是当地居民上下山的必经之路。由于常规支撑柱结构庞大、占地面积较广,设计者为了保留交通通道,往往支撑柱设计位置过于靠近岩壁,没有支顶于岩体重心外侧,还有进一步倾倒或坠落的可能。2)由于上部岩体稳定性较差,在常规支撑柱平整基础时对危岩体进行扰动过大,对凹腔内施工人员危害极大。进而导致常规支撑柱施工偏于草率,支撑柱没有紧贴上部危岩体,而是过后采用水泥砂浆表面摸浆,内部为空。3)常规支撑柱基础不够深,由于植被根系发育、动力等因素基础容易失稳。针对常规支撑柱存在的问题,提出一种由分段式钢管高压注浆、利用植筋技术、采用液压千斤顶和高压混凝土泵等手段相结合的自适应、可调试支撑柱产品,其具有重要实用价值,并对地质灾害减灾科学研究有积极推动作用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种崩塌防治工程自适应、可调试的支撑柱结构及方法,该方法降低施工期间对凹腔内部的扰动、缩短施工时间,保障施工人员的安全;由于具有扰动小、施工快的特点,能胜任崩塌灾害快速治理;又具有防火、防腐蚀,和防扰动的特点,能达到永久治理的效果。本专利技术具体通过以下技术方案实现:本专利技术一种崩塌防治工程自适应、可调试的支结构,通过安装自适应不同角度的顶撑,减少平整凹腔顶部时给危岩体带来的扰动;安装自锁螺纹伸缩控制的支撑柱,实现其长短的可调试性,解决传统支撑柱工程没有紧贴上部危岩体的问题。具体的,本专利技术一种崩塌防治工程自适应支撑结构,包括第一钢垫板、支撑柱、第二钢垫板和自适应顶撑,所述的第一钢垫板安置在危岩体凹腔的底部,所述的支撑柱坐落于第一钢垫板上,在支撑柱的顶部固定有第二钢垫板,所述的自适应顶撑固定于第二钢垫板上,自适应顶撑的顶部接触危岩体凹腔顶部。所述的支撑柱为多节螺旋钢管组装形成,所述的螺旋钢管之间通过自锁螺纹连接固定。所述的螺旋钢管靠近顶部的外壁在相应的位置焊接有短钢筋,用于千斤顶作用于螺旋钢管升降操作,以及制模后浇筑保护层厚度,所述的螺旋钢管的管壁上均匀设置有出浆孔。所述的支撑柱底部与第一钢垫板通过焊接方式固定,所述的第一钢垫板通过植筋技术固定于危岩体凹腔底部。所述的支撑柱底部设置有贯穿其管壁的注浆孔,用于高压注浆。所述的第二钢垫板与支撑柱通过焊接固定,在自适应顶撑周边的第二钢垫板上设置有混凝土砂浆溢出孔。所述的自适应顶撑包括底座和顶板,该底座通过螺栓固定于第二钢垫板上,所述的底座设置有球形凹槽,所述的顶板的中央处设置有球头,球头与底座的球形凹槽相匹配连接组成自适应顶撑。所述的顶板通过植筋技术与危岩体凹腔的顶部固定。本专利技术还提供了利用上述支撑结构防治危岩体崩塌的方法,具体包括以下步骤:1)对危岩体凹腔底部进行平整,安装千斤顶、抱箍支架,并将第一钢垫板利用植筋技术固定于危岩体凹腔底部;2)用千斤顶作用于螺旋钢管的焊接短钢筋,将螺旋钢管提升悬空并用环形抱箍固定;3)在悬空螺旋钢管下方重复步骤(2)操作继续安装螺旋钢管,直至接近凹腔顶部,螺旋钢管之间通过自锁螺纹连接固定;4)多个螺旋钢管连接形成支撑柱,在支撑柱的底部与第一钢垫板焊接固定,顶部焊接第二钢垫板,并在第二钢垫板的上部通过螺旋固定自适应顶撑;5)利用植筋技术固定自适应顶撑的顶板,养护完成后拆除脚手架和千斤顶;6)搭建预制钢模版支模,高压混凝土砂浆泵对支撑柱的预留注浆孔注浆;7)拆除钢模版,支撑柱用塑料薄膜包裹养护。本专利技术的有益效果为:1、自适应、可调试支撑柱措施降低施工期间对凹腔内部的扰动、缩短施工时间,保障施工人员的安全。2、本专利技术由于结构简单、占地面积较小、布置灵活的特点,既可以单根柱布置,也可以多根柱组合支撑布置。同时可以为当地居民保留出上下山必经之路的空间。3、本专利技术扰动小、施工快的特点,自适应、可调试支撑柱措施能胜任崩塌灾害快速治理;又具有防火、防腐蚀,和防扰动的特点,自适应、可调试支撑柱能达到永久治理的效果。具有一定的市场转化应用场景。保障了灾害影响范围内人们的生命、财产安全。总之,本专利技术具有上述优点,进而大大节约了占地空间,缩短工程抢险时间,并适用于全国各地的崩塌灾害防治工程使用,值得推广应用。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图;图2是本专利技术实施例2的结构示意图;图3是本专利技术自适应支撑结构防治危岩体崩塌的流程示意图;图中:1、危岩体,2、钢筋,3、第一钢垫板,4、支撑柱,41、螺旋钢管,42、螺旋钢管n,5、短钢筋,6、第二钢垫板,7、自适应顶撑,71、底座,72、顶板,8、钢模版支模,9、注浆孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示,一种崩塌防治工程自适应支撑结构,包括第一钢垫板3、支撑柱4、第二钢垫板6和自适应顶撑7,其中第一钢垫板3安置在危岩体1凹腔的底部,第一钢垫板3通过钢筋2植筋技术固定于危岩体1凹腔底部,支撑柱4坐落于第一钢垫板3上,支撑柱4底部与第一钢垫板3通过焊接方式固定,在支撑柱4的顶部固定有第二钢垫板6,第二钢垫板6与支撑柱4通过焊接固定,自适应顶撑7通过螺栓固定于第二钢垫板6上,自适应顶撑7的顶部接触危岩体1凹腔顶部,在自适应顶撑7周边的第二钢垫板6上设置有混凝土砂浆溢出孔。支撑柱4靠近顶部的外壁在相应的位置焊接有短钢筋5,用于千斤顶作用于支撑柱4升降操作,以及制模后浇筑保护层厚度,支撑柱4的管壁上均匀设置有出浆孔。自适应顶撑7包括底座71和顶板72,该底座71通过螺栓固定于第二钢垫板6上,底座71设置有球形凹槽,顶板72的中央处设置有球头,球头与底座71的球形凹槽相匹配连接组成自适应顶撑7,顶板72通过钢筋2植筋技术与危岩体1凹腔的顶部固定。实施例2如图2所示,一种崩塌防治工程自适应支撑结构,包括第一钢垫板3、支撑柱4、第二钢垫板6和自适应顶撑7,其中第一钢垫板3安置在危岩体1凹腔的底部,第一钢垫板3通过钢筋2植筋技术固定于危岩体1凹腔底部,支撑柱4坐落于第一钢垫板3上,支撑柱4为多节螺旋钢管41组装形成,螺旋钢管41之间通过自锁螺纹连接固定,支撑柱4底部与第本文档来自技高网
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一种崩塌防治工程自适应支撑结构及方法

【技术保护点】
1.一种崩塌防治工程自适应支撑结构,包括第一钢垫板(3)、支撑柱(4)、第二钢垫板(6)和自适应顶撑(7),其特征在于,所述的第一钢垫板(3)安置在危岩体(1)凹腔的底部,所述的支撑柱(4)坐落于第一钢垫板(3)上,在支撑柱(4)的顶部固定有第二钢垫板(6),所述的自适应顶撑(7)固定于第二钢垫板(6)上,自适应顶撑(7)的顶部接触危岩体(1)凹腔顶部。

【技术特征摘要】
1.一种崩塌防治工程自适应支撑结构,包括第一钢垫板(3)、支撑柱(4)、第二钢垫板(6)和自适应顶撑(7),其特征在于,所述的第一钢垫板(3)安置在危岩体(1)凹腔的底部,所述的支撑柱(4)坐落于第一钢垫板(3)上,在支撑柱(4)的顶部固定有第二钢垫板(6),所述的自适应顶撑(7)固定于第二钢垫板(6)上,自适应顶撑(7)的顶部接触危岩体(1)凹腔顶部。2.根据权利要求1所述的一种崩塌防治工程自适应支撑结构,其特征在于,所述的支撑柱(4)为多节螺旋钢管(41)组装形成,所述的螺旋钢管(41)之间通过自锁螺纹连接固定。3.根据权利要求1所述的一种崩塌防治工程自适应支撑结构,其特征在于,所述的螺旋钢管(41)靠近顶部的外壁在相应的位置焊接有短钢筋(5),螺旋钢管(41)的管壁上均匀设置有出浆孔。4.根据权利要求1所述的一种崩塌防治工程自适应支撑结构,其特征在于,所述的支撑柱(4)底部与第一钢垫板(3)通过焊接方式固定,所述的第一钢垫板(3)通过植筋技术固定于危岩体(1)凹腔底部。5.根据权利要求1所述的一种崩塌防治工程自适应支撑结构,其特征在于,所述的支撑柱(4)底部设置有贯穿其管壁的注浆孔(9),用于高压注浆。6.根据权利要求1所述的一种崩塌防治工程自适应支撑结构,其特征在于,所述的第二钢垫板(6)与支撑柱(4)通过焊接固定,在自适应顶撑(7)周边的...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁炯张勇石胜伟蔡强谢忠胜周云涛程英建李壮壮
申请(专利权)人:中国地质科学院探矿工艺研究所
类型:发明
国别省市:四川,51

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