高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构及施工方法。

背景技术

江西省多为山区丘陵地带，地形起伏大，公路建设深挖高填路段多，需大量使用预制块人字骨架防护维持边坡稳定。遂大高速位于罗霄山脉南段，所经区域地形复杂、山峦起伏，地层结构发育，地质地形复杂，公路建设难免深挖高填。遂大高速最大填方高度达到72.3m，为迄今为止江西之最。人字骨架防护作为填方路基下边坡防护的主要措施，防护结构的稳定性应得到有效保障。以往高速项目暴露的人字骨架防护的结构具有松散、易滑落等缺点。针对该情况，亟需提出一种新的人字骨架加固结构，来解决目前面临的问题。

发明内容

本发明的目的一是提供一种高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的二是提供一种高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构的施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的一，本发明提供一种高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构，包括节点板、斜向杆和竖向杆，节点板的上下左右四侧均有端头，节点板上下两侧的端头通过竖向杆与竖向相邻的节点板相接，节点板左右两侧的端头连接有斜向杆，横向相邻的节点板上的斜向杆呈人字拱形相接，各斜向杆由多个预制块一斜向拼接构成，各竖向杆由多个预制块二竖向拼接构成，各预制块二的一端为内凹端、另一端为外凸端，各预制块二的内凹端与相邻预制块二的外凸端相咬合，各预制块二上开设有锚钉预留孔一。

优选的，各预制块二的顶面下凹形成上下均敞口的通槽，通槽两侧的侧壁一端的内壁面开槽形成所述内凹端，通槽两侧的侧壁另一端的外壁面开槽形成所述外凸端，锚钉预留孔一开在通槽的槽底。

优选的，所述内凹端的两个内壁之间的宽度等于外凸端的两个外壁之间的宽度，内凹端的两个内壁与通槽两侧的侧壁的外壁之间的距离等于外凸端的两个外壁与通槽两侧的侧壁的外壁之间的距离。

优选的，所述内凹端沿竖向的长度等于外凸端沿竖向的长度。

优选的，所述通槽是横截面为梯形的梯形槽，预制块一和预制块二均是C25预制块。

优选的，所述节点板的上下两边均为直边，节点板的左右两边均为斜边一，两条斜边一的上端与节点板上边的直边两端相接，两条斜边一的下端远离节点板下边的直边两端，两条斜边一的下端与节点板下边的直边的两端之间连接有斜边二，斜边一和斜边二之间的夹角呈锐角，节点板的顶面沿着两条斜边二朝上凸起形成斜挡壁，节点板下边的直边顶面两侧朝上凸起形成直挡壁，两个直挡壁分别与相邻的斜挡壁结合为一体，两个直挡壁之间是与通槽对应连通的缺口，两个直挡壁相对的表面是斜面，斜面与直挡壁的直面之间的夹角呈锐角，节点板的两条斜边二与斜向杆相接，节点板的顶面开有锚钉预留孔二。

优选的，构成所述斜向杆的预制块一均为矩形块，矩形块的顶面沿一侧朝上凸起形成侧挡壁，与节点板相邻的矩形块的侧挡壁紧挨节点板，并且与节点板的斜挡壁和直挡壁构成缺口的侧壁，矩形块的顶面还开有锚钉预留孔三。

优选的，相接的两个斜向杆在相接位置有一倒梯形块，倒梯形块的两侧斜边与斜向杆相接，倒梯形块的顶面沿着下边凸起形成下挡壁，倒梯形块的顶面还开有锚钉预留孔四。

为实现上述目的二，本发明提供一种高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构的施工方法，包括步骤：

（1）骨架预制：均由预制厂统一集中预制，预制好后在施工现场拼装，骨架预制块分4类，分别是节点板、预制块一、倒梯形块、矩形块，标号均为C25混凝土；

（2）边坡修整、测量放线：测量人员根据设计图纸提供的边坡设计坡率、框架个数和框架高度进行放样，按设计要求放出边骨架及护脚基础设计线，并撒上灰线，从上至下定位出人字拱形护圈的中心和轴线，使得同层人字拱圈中心连线与平台顶面平行，各排人字拱圈轴线也相互平行，中对中主骨架横向间距4m，预制块二宽60cm；人字拱部纵向间距3.14m，预制块一宽40cm；

（3）开挖拱形骨架和护脚基座：人工根据基放线位置进行挂线开挖，开挖由上至下，先开挖主骨架，依次开挖人字拱型骨架，再开挖基座，根据现场实际填筑土质，骨架应该全部嵌入坡面，开挖深度为20cm，线形要顺直，开挖完成之后清除底部浮土，开挖出来土方可留作骨架施工完成之后回填超挖部分，确保人字拱形骨架横平竖直，并对护脚基坑和拱形骨架进行人工夯实；

（4）骨架预制块拼装：对已加工好的C25预制块，通过随车吊运至现场，采用爬山虎运输设备或吊车将骨架至坡面，带线依次安装预制块二、节点板、倒梯形块，主骨架的预制块二和节点板嵌入地表8cm，主骨架的预制块二由下至上依次安装，并且上侧的预制块二与下侧的预制块二通过外凸端和内凹端咬合对接，且各预制块二采用锚钉打入锚钉预留孔一以获得固定，节点板采用锚钉打入锚钉预留孔二以获得固定；然后打底人字拱型骨架沟槽，再带线依次安装预制块一和倒梯形块，拱部倒梯形块嵌入地表8cm，预制块一和倒梯形块分别采用锚钉打入锚钉预留孔三、锚钉预留孔四以获得固定；有平台时上下级骨架过平台需连接顺畅；

（5）喷播植草灌：在相邻人字拱型骨架和相邻主骨架之所围成的区域内进行喷播植草，路堤边部预制块排水沟出水口对应每条主骨架，即每间隔4米设置一处,路堤边部排水沟采用人字骨架中的预制块二，排水沟出水口,采用2块预制块一,出水口采用厚度8cmC20现浇护角封闭骨架顶部的三角区域。

优选的，在对主骨架的预制块二和节点板安装之前先对主骨架下方进行砂浆垫层铺设施工。

与现有技术相比，本发明的一种袋鼠式家属护理背带服的有益效果如下：

（1）新设计的预制块人字骨架采用了外凸端和内凹端咬合设计，还在每块预制件上预留了锚钉预留孔一，锚钉预留孔一通过植入钢筋，将预制块二与坡体实现了有效的连接，大大提高了人字骨架的稳定性，基本杜绝了以往项目人字骨架应接合不牢而产生滑落的问题，现场更是实现了骨架零下滑，解决了困扰多年的难题。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为路堤预制人字骨架坡面超高段立面示意图。

图2为图1中A-A位置的剖面图。

图3为图1中B-B位置的剖面图。

图4为图1中C-C位置的剖面图。

图5为图1中D-D位置的剖面图。

图6为图1中E-E位置的剖面图。

图7为图1的纵向剖面示意图。

图8为人字骨架的局部示意图。

图9为节点板的示意图。

图10为预制块二的示意图。

图11为预制块一的示意图。

图12为倒梯形块的示意图。

现有技术附图标号说明：节点板1，斜边一11，斜边二12，斜挡壁13，直挡壁14，缺口15，锚钉预留孔二16，斜向杆2，预制块一21，侧挡壁211，锚钉预留孔三212，倒梯形块22，下挡壁221，锚钉预留孔四222，竖向杆3，预制块二31，内凹端311，外凸端312，锚钉预留孔一313，通槽314，砂浆垫层4，现浇护角5。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1-12，所述的高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构在遂大高速得到全面推广，应用于所有高于4m的路基下边坡中。它包括节点板1、斜向杆2和竖向杆3（即主骨架），节点板1的上下左右四侧均有端头，节点板1上下两侧的端头通过竖向杆3与竖向相邻的节点板1相接，节点板1左右两侧的端头连接有斜向杆2，横向相邻的节点板1上的斜向杆2呈人字拱形相接，各斜向杆2由多个预制块一21斜向拼接构成，各竖向杆3由多个预制块二31竖向拼接构成，各预制块二31的一端为内凹端311、另一端为外凸端312，各预制块二31的内凹端311与相邻预制块二31的外凸端312相咬合，各预制块二31上开设有锚钉预留孔一313。

各预制块二31的顶面下凹形成上下均敞口的通槽314，通槽314两侧的侧壁一端的内壁面开槽形成所述内凹端311，通槽314两侧的侧壁另一端的外壁面开槽形成所述外凸端312，锚钉预留孔一313开在通槽314的槽底。

所述内凹端311的两个内壁之间的宽度等于外凸端312的两个外壁之间的宽度，内凹端311的两个内壁与通槽314两侧的侧壁的外壁之间的距离等于外凸端312的两个外壁与通槽314两侧的侧壁的外壁之间的距离。所述内凹端311沿竖向的长度等于外凸端312沿竖向的长度。所述通槽314是横截面为梯形的梯形槽，预制块一21和预制块二31均是C25预制块。

所述节点板1的上下两边均为直边，节点板1的左右两边均为斜边一11，两条斜边一11的上端与节点板1上边的直边两端相接，两条斜边一11的下端远离节点板1下边的直边两端，两条斜边一11的下端与节点板1下边的直边的两端之间连接有斜边二12，斜边一11和斜边二12之间的夹角呈锐角，节点板1的顶面沿着两条斜边二12朝上凸起形成斜挡壁13，节点板1下边的直边顶面两侧朝上凸起形成直挡壁14，两个直挡壁14分别与相邻的斜挡壁13结合为一体，两个直挡壁14之间是与通槽314对应连通的缺口15，两个直挡壁14相对的表面是斜面，斜面与直挡壁14的直面之间的夹角呈锐角，节点板1的两条斜边二12与斜向杆2相接，节点板1的顶面开有锚钉预留孔二16。

构成所述斜向杆2的预制块一21均为矩形块，矩形块的顶面沿一侧朝上凸起形成侧挡壁211，与节点板1相邻的矩形块的侧挡壁211紧挨节点板1，并且与节点板1的斜挡壁13和直挡壁14构成缺口15的侧壁，矩形块的顶面还开有锚钉预留孔三212。相接的两个斜向杆2在相接位置有一倒梯形块22，倒梯形块22的两侧斜边与斜向杆2相接，倒梯形块22的顶面沿着下边凸起形成下挡壁221，倒梯形块22的顶面还开有锚钉预留孔四222。

所述的高填方路堤边坡预制嵌入式人字骨架加固结构的施工方法，包括步骤：

（1）骨架预制：均由预制厂统一集中预制，预制好后在施工现场拼装，骨架预制块分4类，分别是节点板1、预制块一21、倒梯形块22、预制块二31，标号均为C25混凝土。

（2）边坡修整、测量放线：测量人员根据设计图纸提供的边坡设计坡率、框架个数和框架高度进行放样，按设计要求放出边骨架及护脚基础设计线，并撒上灰线，从上至下定位出人字拱形护圈的中心和轴线，使得同层人字拱圈中心连线与平台顶面平行，各排人字拱圈轴线也相互平行，中对中主骨架（即竖向杆3）横向间距4m，预制块二31宽60cm；人字拱部纵向间距3.14m，预制块一21宽40cm。

（3）开挖拱形骨架和护脚基座：人工根据基放线位置进行挂线开挖，开挖由上至下，先开挖主骨架，依次开挖人字拱型骨架，再开挖基座，根据现场实际填筑土质，骨架应该全部嵌入坡面，开挖深度为20cm，线形要顺直，开挖完成之后清除底部浮土，开挖出来土方可留作骨架施工完成之后回填超挖部分，确保人字拱形骨架横平竖直，并对护脚基坑和拱形骨架进行人工夯实。

（4）骨架预制块拼装：对已加工好的C25预制块，通过随车吊运至现场，采用爬山虎运输设备或吊车将骨架至坡面，带线依次安装预制块二31、节点板1、倒梯形块22，主骨架的预制块二31和节点板1嵌入地表8cm，主骨架的预制块二31由下至上依次安装，并且上侧的预制块二31与下侧的预制块二31通过外凸端312和内凹端311咬合对接，且各预制块二31采用锚钉6打入锚钉预留孔一313以获得固定，节点板1采用锚钉6打入锚钉预留孔二16以获得固定；然后打底人字拱型骨架沟槽，再带线依次安装预制块一21和倒梯形块22，拱部倒梯形块22嵌入地表8cm，预制块一21和倒梯形块22分别采用锚钉6打入锚钉预留孔三212、锚钉预留孔四222以获得固定；有平台时上下级骨架过平台需连接顺畅；在锚钉预留孔一313、锚钉预留孔二16、锚钉预留孔三212、锚钉预留孔四222处打入锚钉6后再用水泥浆封孔。

（5）喷播植草灌：在相邻人字拱型骨架和相邻主骨架之所围成的区域内进行喷播植草，路堤边部预制块排水沟出水口对应每条主骨架，即每间隔4米设置一处,路堤边部排水沟采用人字骨架中的预制块二31，排水沟出水口采用2块预制块一21,出水口采用厚度8cmC20现浇护角5封闭骨架顶部的三角区域。

在对主骨架的预制块二31和节点板1安装之前先对主骨架下方进行砂浆垫层4铺设施工。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。