一种高速公路边坡支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及边坡支护技术，具体涉及一种高速公路边坡支护结构。


背景技术：

2.近年来随着我国经济和社会的发展，高速公路建设不断加快，建设里程逐年增加，但是由于农田和原始植被的保护要求，使得大量高速公路建设在山区之中。因此，高速公路高边坡稳定支护的问题突显。传统放缓坡，大开挖的形式，需大面积破坏植被，不再适宜。采用传统锚杆边坡支护的方式，因锚杆直径较小，且整个锚杆直径一样，故而锚杆承载力较小，边坡变形较大，安全隐患突出，增加锚杆长度，又使得施工难度过大。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种能够增大锚杆承载力、提高支护稳定性、减小边坡变形的高速公路边坡支护结构。
4.技术方案：本实用新型包括预应力螺纹钢筋，所述预应力螺纹钢筋外套设注浆管，预应力螺纹钢筋顶部伸出注浆管用以安装锚杆锚头；所述预应力螺纹钢筋末端安装有变直径钢筋笼；所述锚杆锚头下方设有框架格构梁，通过框架格构梁对预应力螺纹钢筋进行定位。
5.所述锚杆锚头包括钢筋网片、预应力高强螺纹筋锚具、螺旋筋和钢套管，所述钢筋网片间隔设置在预应力螺纹钢筋上方；所述螺旋筋设置在预应力螺纹钢筋与框架格构梁的交界处，螺旋筋下方的预应力螺纹钢筋外套设钢套管。
6.所述预应力高强螺纹筋锚具套设在预应力螺纹钢筋顶端，通过预应力高强螺纹筋锚具将锚杆锚头固定在框架格构梁上。
7.所述框架格构梁呈网格状，锚杆锚头及其下方的预应力螺纹钢筋倾斜安装在框架格构梁的十字交叉处。
8.所述框架格构梁由多根钢锚杆组成，钢锚杆与预应力螺纹钢筋呈一定角度设置。
9.所述预应力螺纹钢筋的自由段套设防腐隔离管，防腐隔离管位于预应力螺纹钢筋与注浆管之间。
10.所述预应力螺纹钢筋沿其长度方向间隔布置多个定位支架。
11.所述注浆管顶部套设过度管。
12.所述预应力螺纹钢筋的锚固段固定安装两个固定端锚具，变直径钢筋笼在两个固定端锚具之间活动。
13.所述变直径钢筋笼下方的固定端锚具的上方安装有承压板，该固定端锚具的下方设有导向帽。
14.有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：
15.(1)通过施加预应力或采用预应力杆件，从而较大幅度的减少变形量。预应力高强螺纹筋锚具解决了高强钢筋在格构梁中的锚固问题，对于提高扩大头锚杆技术的安全性，
有着积极的作用；
16.(2)相比传统锚杆，该技术为承压型扩大头锚杆，受力直接传至锚固端分配，可有效避免常规拉力型桩锚的混凝土受力开裂带来的腐蚀隐患，同时变直径钢筋笼技术可使锚杆在扩体段有效置中，保障了保护层厚度和有效握裹力；
17.(3)采用通过在扩大头段加入变直径钢筋笼，形成了有钢筋笼骨架的钢筋混凝土扩大头，使其在整体受力，锚固段稳定性以及抗拔承载力性能等方面都有较大的提高；
18.(4)采用高强钢绞线或精轧螺纹钢代替普通钢筋抗拉，采用底端局部扩大头较常规等直径桩体大量减少混凝土用量，采用变直径钢筋笼注浆扩体段材料不浪费并可对周边土体产生胀压挤密作用，使结构受力得到最大优化；
19.(5)适用于各种地质条件和各等级的高速公路边坡等临时或永久性支护工程，尤其适用于对支护变形要求高、单根锚杆承载力高、施工工期特别紧的大型公路高边坡等工程。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型中变直径钢筋笼的剖面示意图；
22.图3为本实用新型中变直径钢筋笼的横截面示意图；
23.图4为本实用新型中框架格构梁的结构示意图；
24.图5为本实用新型中锚杆锚头的剖面示意图；
25.图6为本实用新型中锚杆锚头的俯视图。
具体实施方式
26.下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步详细介绍。
27.如图1所示，本实用新型包括变直径钢筋笼2、预应力螺纹钢筋3、注浆管4、定位支架5、防腐隔离管6、过度管7、框架格构梁8、锚杆锚头9。预应力螺纹钢筋3外套设注浆管4，注浆体1从注浆管4倒入支护结构，注浆体1为水泥砂浆或水泥浆，注浆体1具体类型和强度应根据边坡岩土体性质选取。预应力螺纹钢筋3顶部伸出注浆管4，用来安装锚杆锚头9。预应力螺纹钢筋3末端安装有变直径钢筋笼2。预应力螺纹钢筋3沿其长度方向间隔布置多个定位支架5，定位支架5垂直于预应力螺纹钢筋3设置，防止注浆管4在预应力螺纹钢筋3外产生相对位移。预应力螺纹钢筋3的自由段套设防腐隔离管6，防腐隔离管6位于预应力螺纹钢筋3与注浆管4之间，使自由段钢筋无连接，可施加预应力。注浆管4顶部套设过度管7。锚杆锚头9下方设有框架格构梁8，通过框架格构梁8对预应力螺纹钢筋3进行定位。
28.如图2和图3所示，变直径钢筋笼2具体包括钢筋笼竖筋201、钢筋笼箍筋202、圈装固定器204、动力弹簧205、活络机构206，由于变直径钢筋笼2采用的是现有技术，所以其各部件的连接关系和位置关系这里不再赘述。预应力螺纹钢筋3的锚固段固定安装两个固定端锚具203，变直径钢筋笼2在两个固定端锚具203之间活动。变直径钢筋笼2下方的固定端锚具203的上方安装有承压板207，该固定端锚具203的下方设有导向帽208。
29.如图4至图6所示，框架格构梁8为现浇钢筋混凝土梁，其中钢筋混凝土梁高度与宽
度之比为1.5～3.5，截面具体尺寸、混凝土强度和钢筋型号，根据工程地质情况计算确定。框架格构梁8呈网格状，且紧贴边坡安装，锚杆锚头9及其下方的预应力螺纹钢筋3倾斜安装在框架格构梁8的十字交叉处。锚杆锚头9包括钢筋网片901、预应力高强螺纹筋锚具902、螺旋筋903和钢套管904，所述钢筋网片901间隔设置在预应力螺纹钢筋3上方；螺旋筋903设置在预应力螺纹钢筋3与框架格构梁8的交界处，螺旋筋903下方的预应力螺纹钢筋3外套设钢套管904。预应力高强螺纹筋锚具902套设在预应力螺纹钢筋3顶端，通过预应力高强螺纹筋锚具902将锚杆锚头9固定在框架格构梁8上。框架格构梁8由多根钢锚杆801组成，钢锚杆801与预应力螺纹钢筋3呈一定角度设置。
30.本实用新型在应用时依次包括施工组织设计、机械部署、钻机就位调试、测控放线、初次钻孔、扩大头钻孔、变直径钢筋笼锚杆杆体组装、下放变直径钢筋笼锚杆杆体、注浆施工、预应力施加、框架格构梁和锚固体锚头施工、养护这些步骤，具体步骤如下：
31.s1.结合拟建高速公路边坡的面积、高度、形状、以及边坡周围的保护对象、岩土体和水文条件，通过计算分析确定变直径钢筋笼锚杆的长度、钢筋笼型号、注浆体材料、框架格构梁截面尺寸等，并确定施工锚杆的纵横向位置；
32.s2.根据设计确定的锚杆实施位置，测量放线定位后，检查施工变直径钢筋笼锚杆的范围内是否存在地下管线、溶洞、土洞等不良地质。施工现场的边坡坡体做好临时安全防护，做好测量控制网和水准基点；
33.s3.钻机组装调试后，就位开始初次钻孔。本阶段钻孔采用普通钻头，形成等直径的钻孔，其中钻孔直径比设计的锚杆普通段略大；待钻孔至设计孔深，停钻，拔除钻杆和钻头，换用特制钻机和扩孔钻头进行扩大段钻孔施工；
34.s4.扩大段钻孔形成后，拔出钻杆和钻头，配制注浆浆液进行注浆施工。注浆采取边注浆边拔管的方法，且拔管管头比注浆迟后不小于5.0m，注浆压力控制在0.4～0.7mpa，直至孔口浆液大量冒出，然后采取装有湿粘土的水泥袋加钢板封口，严密堵实，稳压注浆5min后，拔除注浆管；
35.s5.待注浆体强度达到设计要求后，在锚杆钻孔口加垫钢板，进行预拉，然后按设计要求进行正式张拉，当张拉荷载达到设计要求的数值时，卸荷至0，在锚头安装锁片，再张拉到锁定荷载锁定；
36.s6.进行框架格构梁模板钢筋绑扎，模板支设，同时进行锚头组件安装，最后浇筑框架格构梁混凝土，并按设计要求进行养护。
37.本实用新型通过特制机械工程现场钻孔，形成普通锚杆孔，然后采取专用扩大钻头进行锚杆底部扩孔，待扩孔形成后，组装支护结构，组装完成后下放到扩孔中，然后进行注浆施工，待注浆体强度达到设计要求，进行预应力施加，最后进行锚杆锁定，施工框架格构梁和锚杆锚头。本实用新型具有防腐性能好、抗拉承载力高、施工速度快、安装方便等优点，其技术经济效益突出。