本發明屬于山體災害治理領域,具體的是一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構。
背景技術:
對于高危邊坡,深層不穩會導致山體滑坡,淺表層不穩會導致山體崩塌,兩者都會造成巨大的破壞力。對于深層不穩的邊坡一般采用錨索固定,淺表層不穩的一般采用主動防護網固定。
要同時解決滑坡和崩塌的兩個問題,一方面需要在山體表面進行柔性主動防護加固,另一方面需要同時采用預應力錨索對邊坡深層進行加固。
在采用預應力錨索山體深層加固時,錨索的錨固段與邊坡深層的堅固巖石澆固在一起,錨索的錨墩緊固在山體表面上,對邊坡進行預應力深層加固,然后,在邊坡表面鋪設主動防護網,由于錨墩凸出于山體的邊坡表面,按照傳統的鋪設主動防護網方法,主動防護網無法緊貼于山體的邊坡表面,主動防護網不能對邊坡表面施加法向壓力,也就不能約束、抑制淺表層巖土體的變形或移動,坡面碎石在網下墜落、堆積,堆積物重力荷載將造成防護網被撕裂;同時,利用錨索進行深層加固的山體,堆積層都很厚,在這破碎山表或堆積層中,自成體系的淺表層主動防護網錨桿所需要的錨固力也十分缺失。
申請號為CN201410014127.9,申請日為2014年01月13日,名稱為破碎巖質邊坡錨墩式主動防護網結構的發明專利申請,公開了破碎巖質邊坡錨墩式主動防護網結構,但它的縱向支撐繩和橫向支撐繩在錨墩處實際是被壓在錨墩之下的,因此在錨墩處力無法沿支撐繩傳遞,導致無法實現支撐繩預張拉,無法使主動防護網緊貼山體,防護網不能對山體表面處處施加法向壓力,也就不能約束、抑制淺表層巖土體的變形或移動,隨著坡面碎石在網下墜落,局部堆積,堆積物重力荷載將造成防護網被撕裂。同時,也不能形成預張拉整體受力體系,不能實現局部受力整體承載的效果,防護能力差。并且,由于縱向支撐繩和橫向支撐繩被壓在錨墩之下,當主動防護網在局部遭受破壞后,也難再修復。其次,由于該發明專利申請中的高強度鋼繩網為規整的方形,按錨索施工規范的規定,錨墩的尺寸有600×600mm、800×800mm以及1000×1000mm等,假設錨墩的尺寸為600×600mm,那么,高強度鋼繩網四周與縱向支撐繩和橫向支撐繩的縫合寬度至少為300mm,縫合間隙過大,受力狀況差。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是提供一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構,主動防護網設置在錨墩之間,這種結構避免了錨墩局部壓實主動防護網。
本發明采用的技術方案是:一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構,包括錨索和主動防護網;錨索的錨墩設置于邊坡坡面;所述固定于邊坡坡面的主動防護網的橫向支撐繩和縱向支撐繩形成多個單元網格;
每個單元網格包圍一個錨墩,為便于描述,所述每個錨墩分為錨墩的外側縱向底邊、外側橫向底邊、內側縱向底邊和內側橫向底邊;
與錨索固定連接有連接裝置,在連接裝置上設有連接孔,所述連接孔位于錨墩外側縱向底邊和外側橫向底邊的交匯處;所述橫向支撐繩和縱向支撐繩穿過連接孔,并貼合于邊坡坡面;
在所述錨墩的內側縱向底邊和內側橫向底邊交點處設置有輔助連接裝置,所述輔助連接裝置的內端與錨墩固定連接,在輔助連接裝置的外端設有輔助連接孔;在輔助連接孔中穿過有連接繩,所述連接繩一端與縱向支撐繩連接,另一端與橫向支撐繩連接;
每個單元網格內,連接繩、橫向支撐繩和縱向支撐繩圍成錨墩區和鋼網區,在鋼網區鋪設有鋼繩網,所述鋼繩網通過縫合繩與連接繩、橫向支撐繩和縱向支撐繩連接并預張拉,使主動防護網緊貼于邊坡坡面。
所述一個錨墩配置一個連接裝置,所述連接裝置位于橫向支撐繩和縱向支撐繩的交點處,且連接裝置緊靠錨墩。
所述連接裝置包括套環和與錨墩澆筑一體的固定部件,所述套環固定在固定部件上;所述連接孔為設置在套環上的環孔。
所述輔助連接裝置為連接板,所述連接板位于錨墩的底面。
在所述連接板的內端上固接有鋼筋。
所述連接孔和輔助連接孔所處位置低于邊坡坡面5~15cm。
本發明的有益效果是:本發明,通過對橫向支撐繩和縱向支撐繩預張拉、連接繩預張拉以及縫合繩預張拉,這三次預張拉使鋼繩網緊貼邊坡坡面,把危石鎖住在原位,避免了危石在主動防護網下移動所形成的過重堆積物將防護網撕裂破壞。
主動防護網在錨索群區域貫通連成一片,實現了對主動防護網的三次預張拉,當某處的鋼繩網受力時,力可在整片主動防護網上傳遞,實現局部受力,主動防護網整體承載的受力體系。橫向支撐繩和縱向支撐繩通過連接裝置與錨墩連接,那么,主動防護網錨固于邊坡的錨固力來自于深層加固的預應力錨索。從覆蓋在錨索群區域的主動防護網的三次預張拉到山體深層加固錨索群的預張拉,主動防護網和錨索群共同形成了整體受力體系,預應力無處不在。在整體受力體系中,實現了局部受力整體承載的功能,把邊坡表層危石和松散的大量堆積層緊固在山體上,十分有效地同時抑制了山體崩塌和滑坡的發生。
并且,鋼繩網的周邊與橫向支撐繩、縱向支撐繩和連接繩間的縫合間隙在很大程度上得到減小,主動防護網的受力狀況更好。
再則,縱向支撐繩、橫向支撐繩和鋼繩網均避開了錨墩,未被錨墩及其它結構壓死,可局部更換,便于主動防護網的維修和部件更換。
附圖說明
圖1為本發明安裝結構示意圖。
圖2為圖1的A處局部放大圖。
圖3為第一種實施方式下的B-B剖視圖。
圖4為第二種實施方式下的B-B剖視圖。
圖中,錨索1、錨墩2、外側縱向底邊21、外側橫向底邊22、內側縱向底邊23、內側橫向底邊24、縱向支撐繩3、橫向支撐繩4、連接繩5、縫合繩6、連接孔7、輔助連接孔8、鋼繩網9、格柵網10、套環11、固定部件12、連接板13、鋼筋14、凹坑15。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的說明如下:
一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構,如圖1、圖2和圖3所示,包括錨索1和主動防護網;錨索1的錨墩2設置于邊坡坡面;所述固定于邊坡坡面的主動防護網的橫向支撐繩4和縱向支撐繩3形成多個單元網格;
每個單元網格包圍一個錨墩2,所述錨墩2包括外側縱向底邊21、外側橫向底邊22、內側縱向底邊23和內側橫向底邊24;
與錨索1固定連接有連接裝置,在連接裝置上設有連接孔7,所述連接孔7位于錨墩2外側縱向底邊21和外側橫向底邊22的交匯處;所述橫向支撐繩4和縱向支撐繩3穿過連接孔7,并貼合于邊坡坡面;
在所述錨墩2的內側縱向底邊23和內側橫向底邊24交點處設置有輔助連接裝置,所述輔助連接裝置的內端與錨墩2固定連接,在輔助連接裝置的外端設有輔助連接孔8;在輔助連接孔8中穿過有連接繩5,所述連接繩5一端與縱向支撐繩3連接,另一端與橫向支撐繩4連接;
每個單元網格內,連接繩5、橫向支撐繩4和縱向支撐繩3圍成錨墩區和鋼網區,在鋼網區鋪設有鋼繩網9,所述鋼繩網9通過縫合繩6與連接繩5、橫向支撐繩4和縱向支撐繩3連接并預張拉,使主動防護網緊貼于邊坡坡面。
該一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構,橫向支撐繩4和縱向支撐繩3通過連接裝置與錨索1連接,通過預應力錨索1為主動防護網提供其與邊坡錨固的錨固力。錨墩2與邊坡坡面貼合的一面為錨墩2的底面,外側縱向底邊21、外側橫向底邊22、內側縱向底邊23和內側橫向底邊24為其底面的四條邊。連接孔7位于外側縱向底邊21和外側橫向底邊22交點處,即,錨墩2位于橫向支撐繩4和縱向支撐繩3交錯形成的單元網格內,橫向支撐繩4和縱向支撐繩3未被壓于錨墩2之下,同時,縱向支撐繩3盡可能靠近錨墩2的外側縱向底邊21且橫向支撐繩4盡可能靠近外側橫向底邊22。安裝時,橫向支撐繩4和縱向支撐繩3穿過連接裝置上的連接孔7,并對其兩端進行預應力張拉,預應力可沿橫向支撐繩4和縱向支撐繩3傳遞,避免了錨墩2切斷力沿橫向支撐繩4和縱向支撐繩3的傳遞通路。而且在預應力的作用下,橫向支撐繩4和縱向支撐繩3能夠緊貼邊坡坡面。
由于每個單元網格包圍一個錨墩2,若單元網格內的鋼繩網9被壓于錨墩2之下,那么,在錨墩2處,力無法在主動防護網上傳遞,整個主動防護網被分割成以鋼繩網9為單位的獨立受力單元。為避免上述問題,鋼繩網9需要繞開錨墩2安裝于單元網格內。故,包括連接繩5,連接繩5一端與縱向支撐繩3搭接,另一端與橫向支撐繩4搭接。最終,所述連接繩5、縱向支撐繩3和橫向支撐繩4包圍形成錨墩區和鋼網區,鋼繩網9鋪設于鋼網區,從而避開了錨墩2,避免了錨墩2阻斷力在鋼繩網9上的傳遞通路,使鋼繩網9通過縫合繩6與連接繩5、縱向支撐繩3和橫向支撐繩4連成一片。
為了對連接繩5形成支撐,在所述的錨墩2的內側縱向底邊23和內側橫向底邊24的交點處設置有輔助連接裝置,在輔助連接裝置上設有輔助連接孔8。輔助連接裝置設置于錨墩2的內側縱向底邊23和內側橫向底邊24的交點處,輔助連接裝置內端與錨墩2固定連接,輔助連接孔8位于輔助連接裝置外端,即,連接繩5穿過輔助連接孔8后,連接繩5在內側縱向底邊23和內側橫向底邊24的交點處轉折,連接繩5未被壓于錨墩2之下,同時,連接繩5盡可能靠近錨墩2的內側縱向底邊23和內側橫向底邊24。在輔助連接裝置處,可實現對連接繩5的預張拉。
待橫向支撐繩4、縱向支撐繩3和連接繩5安裝完成后,先鋪設格柵網10,再在格柵網10上面鋪設鋼繩網9,用縫合繩6將鋼繩網9與橫向支撐繩4、縱向支撐繩3和連接繩5縫合,在橫向支撐繩4、縱向支撐繩3、連接繩5和縫合繩6的預應力的作用下,使鋼繩網9緊貼邊坡坡面。
該結構中,鋼繩網9編織成六邊形,鋼繩網9的周邊與橫向支撐繩4、縱向支撐繩3和連接繩5間的縫合距離可保持在15cm~25cm,縫合間隙在很大程度上得到減小,主動防護網的受力狀況更好。
綜上所述,該一種錨索群與主動防護網組合整體承載結構,通過對橫向支撐繩4和縱向支撐繩3預張拉、連接繩5預張拉以及縫合繩6預張拉,這三次預張拉使鋼繩網9緊貼邊坡坡面,把危石鎖住在原位,避免了危石在主動防護網下移動所形成的過重堆積物將防護網撕裂破壞。
主動防護網在錨索群區域貫通連成一片,實現了對主動防護網的三次預張拉,僅針對就主動防護網而言,當某處的鋼繩網9受力時,力可在整片主動防護網上傳遞,實現局部受力,主動防護網整體承載的功能。橫向支撐繩4和縱向支撐繩3通過連接裝置與錨墩2連接,主動防護網錨固于邊坡的錨固力來自于深層加固的預應力錨索1。更深入一步來講,不僅主動防護網經預張拉后連成了一片,而且通過連接裝置、橫向支撐繩4和縱向支撐繩3將各個錨索1和主動防護網連成了一個整體,從覆蓋在錨索群區域的主動防護網預張拉到山體深層加固錨索群預張拉,預應力無處不在,主動防護網與錨索群形成整體受力結構,在這整體受力系統內任何部位都能實現局部受力整體承載的功能,把危石和松散的堆積體緊固在山體上,十分有效地抑制了山體崩塌和滑坡的發生。
采用六邊形鋼繩網9,它的周邊與橫向支撐繩4、縱向支撐繩3和連接繩5間實現了縫合間隙小,主動防護網的受力狀況好。
縱向支撐繩3、橫向支撐繩4和鋼繩網9均避開了錨墩2,未被錨墩2及其它結構壓死,便于主動防護網的維修和部件更換。
在上述實施方式中,如果一個錨墩2配置兩個連接裝置,一個連接裝置連接橫向支撐繩4和錨墩2,另一個連接裝置連接縱向支撐繩3和錨墩2,這種方式不僅施工繁瑣,而且浪費材料。因此,所述一個錨墩2配置一個連接裝置,所述連接裝置位于橫向支撐繩4和縱向支撐繩3的交點處,且連接裝置緊靠錨墩2。施工時,首先需要將連接裝置與錨墩2的配筋連接,然后再澆筑錨墩2,最后,再穿插縱向支撐繩3和橫向支撐繩4。避免了在鋪設橫向支撐繩4和縱向支撐繩3時,連接裝置對橫向支撐繩4和縱向支撐繩3的干涉,連接裝置緊靠錨墩2使支撐繩緊靠錨墩2邊沿,避免了單元網格內的鋼繩網9呈復雜異性而給鋼繩網9的編織帶來不便。總之,所述一個錨墩2配置一個連接裝置,所述連接裝置位于橫向支撐繩4和縱向支撐繩3的交點處,這種特殊定位,不僅使縱橫支撐繩不受錨墩2的阻隔,緊貼坡面橫豎貫通,同時使鋼繩菱形網塊制作最簡便。
如圖3所示,所述連接裝置包括套環11和與錨墩2澆筑一體的固定部件12,所述套環11固定在固定部件12上;所述連接孔7為設置在套環11上的環孔。
所述輔助連接裝置為連接板13,所述連接板13處于錨墩2的底面,連接板13的內端與錨索1澆筑固結為一體,輔助連接孔8設置在連接板13的外端。
連接裝置和輔助連接裝置可以互換使用,即,連接裝置可以為連接板13,輔助連接裝置也可以為如圖4所示的套環11。
連接裝置上連接孔7、輔助連接孔8應在方形錨墩2對角線上,見說明書附圖3或附圖4,連接孔7、輔助連接孔8的軸線與錨墩2對角線垂直,再將連接裝置和輔助連接裝置與鋼筋14捆扎在一起。
鋼筋14伸入錨墩2內部后注入混凝土砂漿固定,使連接板13與錨墩2牢固連接,在拉拔力作用下,連接板13不會被拔出坡面。
所述連接孔7和輔助連接孔8所處位置低于邊坡坡面5~15cm。
連接孔7和輔助連接孔8所處位置低于邊坡坡面,那么,在連接裝置和輔助連接裝置的作用下,縱向支撐繩3和橫向支撐繩4交錯點所處位置低于邊坡坡面,進一步使縱向支撐繩3和橫向支撐繩4緊貼邊坡坡面,從而使鋼繩網9更加貼緊邊坡坡面。實施時,可在邊坡坡面挖設凹坑15,連接裝置位于凹坑15內,將縱向支撐繩3和橫向支撐繩4交錯點拉向凹坑15,輔助連接裝置也是如此。