一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作和施工方法技术

本发明专利技术提供了一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作和施工方法。其中的预制格构梁由多条预制十字型梁体单元呈矩阵排列平铺搭接而成；所述预制十字型梁体单元由横梁和纵梁相交而成；所述横梁和纵梁的交叉处开设有锚头部；所述横梁和纵梁连接处的十字接口的转角处为圆弧形；所述锚头部包括凹槽和放置于凹槽处的垫板；所述凹槽和垫板上均开设有用于供锚杆或锚索穿入的锚孔。本发明专利技术具有简化施工步骤、缩短施工周期、降低施工风险、实现规范化管理生产、保证产品质量、经济实用环保的特点。本发明专利技术的技术方案可代替既有的现浇式锚杆(索)格构梁进行边坡加固，在边坡应急抢险加固中具有突出优势，也适宜在改扩建高速公路进行边坡快速加固施工。

A Prefabricated Lattice Beam for Slope Reinforcement and Its Fabrication and Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作和施工方法
本申请涉及边坡加固、生态修复的工程
，尤其涉及一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作和施工方法。
技术介绍
我国是个多山的国家，高原、丘陵和山地占了我国土地面积约70％，每年都会发生大量的滑坡、崩塌和泥石流灾害。再者，在土建工程中平整场地时，常常遇到山体的大开挖、放坡等情况，需要对周边山体进行切削，而切削作业会破坏原有的平衡。为了保证边坡及其环境的安全，必须对边坡采取支护、加固和防护措施。边坡锚杆(索)格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点，是边坡加固中常用的一种方法。在现有技术中，采用锚杆(索)格构梁加固边坡时，其混凝土格构梁的建造方式通常是采用现场浇筑的方式，其缺点是：(1)在制作现浇格构梁时，由于边坡挖槽、模板加工、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等工序较多，而施工过程的整体机械化程度又比较低，因此导致所需施工周期偏长；(2)由于现场浇筑工序较多，影响因素也较多，因此使得现浇混凝土格构梁的质量得不到保障；(3)预应力锚杆(索)的张拉须等外锚结构达到设计强度后才能进行，整体施工周期常常由于外锚结构物的养护而严重拖延；(4)传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降，影响整体稳固性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作和施工方法。本专利技术的技术方案具体是这样实现的：一种用于边坡加固的预制格构梁，该预制格构梁由多条预制十字型梁体单元呈矩阵排列平铺搭接而成；所述预制十字型梁体单元由横梁和纵梁相交而成；所述横梁和纵梁的交叉处开设有锚头部；所述横梁和纵梁连接处的十字接口的转角处为圆弧形；所述锚头部包括凹槽和放置于凹槽处的垫板；所述凹槽和垫板上均开设有用于供锚杆或锚索穿入的锚孔。优选的，所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁等长。优选的，所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁不等长。优选的，所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁的纵向截面是矩形或梯形。优选的，所述十字型梁体单元的混凝土强度不小于C25；所述横梁和纵梁内所使用的钢筋的尺寸不小于Ф12。优选的，所述预制十字型梁体单元为预应力混凝土构件；所述十字型梁体单元的混凝土强度不小于C40；所述横梁和纵梁内所使用的非预应力钢筋的尺寸不小于Ф12，预应力钢筋的尺寸不小于Ф15.2。本专利技术还提供了一种用于边坡加固的预制十字型梁体单元的制作方法，该方法包括如下步骤：步骤A1，加工得到预制十字型梁体单元的模具；步骤A2，在预制场按照设计图纸绑扎钢筋笼；步骤A3，根据预制十字型梁体单元的模具和钢筋笼进行混凝土浇筑；步骤A4，对混凝土浇筑后形成的预制十字型梁体单元进行混凝土养护；步骤A5，将预制十字型梁体单元堆码存储；步骤A6，在预制十字型梁体单元的凹槽内放置垫板。本专利技术还提供了一种使用上述预制格构梁加固边坡的施工方法，该方法包括如下步骤：步骤B1，对待加固的边坡进行预处理；步骤B2，在待加固的边坡上进行坡面锚杆或锚索施工；步骤B3，在待加固的边坡上的边坡锚孔内植入锚杆或锚索；步骤B4，向边坡锚孔内注浆；步骤B5，在待加固的边坡上吊装预制十字型梁体单元；步骤B6，对锚杆或锚索的锚头进行处理；步骤B7，对锚杆或锚索进行张拉及锁定；步骤B8，进行二次注浆。优选的，向边坡锚孔内浇筑材料为水泥砂浆浆料；所述水泥砂浆浆料采用P.0.42.5R水泥，水灰比为0.45～0.5。优选的，当所述预制十字型梁体单元不是预应力混凝土构件时，水泥砂浆浆料的强度大于25Mpa；当所述预制十字型梁体单元是预应力混凝土构件时，水泥砂浆浆料的强度大于40Mpa。如上可见，与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有如下的优点：1)预制格构梁是由若干预制十字型梁体单元相互拼接而成，十字型梁体单元制作更加简易、安装更加轻便、且安装时容易调节；2)预制格构梁是预应力混凝土格构梁，可改善梁的截面性能，可以承受更大的锚固力，解决了传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件在降水频发地区钢筋易被腐蚀，刚度下降的缺陷；预制的预应力混凝土格构梁还可降低梁体的厚度或减少受力钢筋，提高材料利用率，从而更加经济。3)预制格构梁在工厂预制过程中，可以实现规范化管理、生产，使预制格构梁受力和造型上能达到最佳状态，保证了预制格构梁的质量。4)预制格构梁的主要部件十字型梁体单元是预先在工厂制作完成的，只需在边坡锚杆(索)施工完成后，将预制格构梁运输至边坡现场进行吊装锚固。与现有技术中在坡面现场浇筑格构梁的技术方案相比，本专利技术的预制格构梁是由若干个预制十字型梁体单元相互搭接而成，现场仅需吊装即可，施工简便高效，技术要求低，免去了传统方法中需要在边坡开槽、支模、绑扎钢筋、浇筑、养护、脱模、检测等工序，大大缩短了施工周期，减少了在施工期间由于天气等原因导致坡体再度滑坡的危险，降低了风险，节约了成本。5)使用预制格构梁安装时不需要在坡面挖槽，相比于现场浇筑时需要在边坡坡面人工挖槽以便使格构梁嵌入坡面一定深度，本专利技术更加省时省力。因此可知，本专利技术的技术方案具有简化施工步骤、缩短施工周期、降低施工风险、实现规范化管理生产、保证产品质量、经济实用环保的特点。本专利技术的技术方案可代替既有的现浇式锚杆(索)格构梁进行边坡加固，在边坡应急抢险加固中具有突出优势，也适宜在改扩建高速公路进行边坡快速加固施工。附图说明图1为本专利技术一个实施例中的预制格构梁的结构示意图一。图2为本专利技术一个实施例中的预制格构梁的结构示意图二。图3为本专利技术一个实施例中的预制格构梁的结构示意图三。图4为本专利技术一个实施例中的十字型梁体单元的结构示意图。图5为本专利技术一个实施例中的十字型梁体单元截面配筋示意图。图6为本专利技术另一个实施例中的预制格构梁的结构示意图二。图7为本专利技术另一个实施例中的预制格构梁的结构示意图三。图8为本专利技术另一个实施例中的十字型梁体单元的结构示意图。图9为本专利技术另一个实施例中的十字型梁体单元截面配筋示意图。图10为本专利技术实施例中的十字型梁体单元A处局部放大示意图。图11为图4和图8的B-B纵向剖面图。图12为图8的C-C纵向剖面图。图13为本专利技术实施例中的锚杯的示意图。图14为本专利技术实施例中的使用预制格构梁加固边坡的示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。如图1～13所示，本专利技术涉及一种用于边坡加固的预制格构梁，该预制格构梁由多条预制十字型梁体单元(1)呈矩阵排列平铺搭接而成；所述预制十字型梁体单元(1)由横梁(4)和纵梁(5)相交而成；所述横梁(4)和纵梁(5)的交叉处开设有锚头部(7)(或称为锚杯)；所述横梁(4)和纵梁(5)连接处的十字接口的转角处(6)为圆弧形，从而使得该十字接口具有更好的受力性能；所述锚头部(7)包括凹槽(8)和放置于凹槽(8)处的垫板(10)；所述凹槽(8)和垫板(10)上均开设有用于供锚杆或锚索穿入的锚孔，例如，图11和图12中的锚孔(9)，便于在安装时与锚杆或锚索(11)连接。另外，较佳的，在本专利技术一个具体实施例中，如图1、图2和图6所示，每四条所述十本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于边坡加固的预制格构梁，其特征在于，该预制格构梁由多条预制十字型梁体单元呈矩阵排列平铺搭接而成；所述预制十字型梁体单元由横梁和纵梁相交而成；所述横梁和纵梁的交叉处开设有锚头部；所述横梁和纵梁连接处的十字接口的转角处为圆弧形；所述锚头部包括凹槽和放置于凹槽处的垫板；所述凹槽和垫板上均开设有用于供锚杆或锚索穿入的锚孔。

【技术特征摘要】
1.一种用于边坡加固的预制格构梁，其特征在于，该预制格构梁由多条预制十字型梁体单元呈矩阵排列平铺搭接而成；所述预制十字型梁体单元由横梁和纵梁相交而成；所述横梁和纵梁的交叉处开设有锚头部；所述横梁和纵梁连接处的十字接口的转角处为圆弧形；所述锚头部包括凹槽和放置于凹槽处的垫板；所述凹槽和垫板上均开设有用于供锚杆或锚索穿入的锚孔。2.根据权利要求1所述的预制格构梁，其特征在于：所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁等长。3.根据权利要求1所述的预制格构梁，其特征在于：所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁不等长。4.根据权利要求1所述的预制格构梁，其特征在于：所述预制十字型梁体单元的横梁和纵梁的纵向截面是矩形或梯形。5.根据权利要求1所述的预制格构梁，其特征在于：所述十字型梁体单元的混凝土强度不小于C25；所述横梁和纵梁内所使用的钢筋的尺寸不小于Ф12。6.根据权利要求1所述的预制格构梁，其特征在于：所述预制十字型梁体单元为预应力混凝土构件；所述十字型梁体单元的混凝土强度不小于C40；所述横梁和纵梁内所使用的非预应力钢筋的尺寸不小于Ф12，预应力钢筋的尺寸不小于Ф15.2。7.一种用于边坡加固的预制十字型梁体单元的制作方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶阳升，王宾，魏少伟，林林，蔡德钩，代绍海，姚建平，蒋剑文，杨建民，秦川，楼梁伟，陈乾，万军利，张良翰，尹川，刘艳华，茶建中，张玉芳，吕宋，李斯，
申请(专利权)人：北京铁科特种工程技术有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，红河州蒙屏高速公路投资建设开发有限公司，云南建设基础设施投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11