一种深挖方土质路堑边坡防护结构的制作方法

本实用新型涉及道路工程防灾减灾技术领域，尤其涉及一种深挖方土质路堑边坡防护结构。

背景技术：

进入二十一世纪以来，我国的交通基础建设取得了喜人的成绩，基本实现了“县县通高速”。在高速公路建设过程中，受地形和线性的影响，公路跨山跃河工程屡见不鲜，在山岭区土质高边坡路堑常常是设计、施工单位所恐惧的项目。在工程地质不良的地区或者自然天气恶劣的地区，高边坡路堑经常出现沉陷、冲刷等病害，严重的情况下引起边坡滑塌事故，造成交通中断。这严重的影响了道路行车的安全性能，从社会影响以及人民经济考虑，都是急需要解决的问题。

在常规路堑设计中，常通过放缓边坡的形式来达到增加边坡稳定的目的。但对于土质路堑而言放缓边坡意味着增加了边坡径流的路程和时间，这会导致更多的水分渗入边坡内部，在增加了边坡土体的自重的同时，对土体强度会带来不同程度的负面影响。因此，在设计人员难以把握深挖方路堑边坡坡度值，现有工程经验难以覆盖所有土质，并且难以保证在不同施工机械的扰动及外来恒载作用下的稳定性。国内外学者提出了在路堑边坡中增设锚杆，通过锚杆与土体的摩擦力来增加土体的稳定性，然而由于缺乏施工质量检测标准和设备，施工单位往往在土体上钻孔，将锚杆直接插入土体，在运营过程中，锚杆与土体难以相互作用，起不到应有的效果。针对于上述问题，若能开发一种设备能够借助边坡渗水深度范围内的土体强度，加固边坡稳定性，对于提高路堑边坡稳定性，保障道路安全具有推广前景。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种深挖方土质路堑边坡防护结构，其边坡防护结构具有结构简单、施工方便等优点，边坡防护结构能够有效地加强边坡结构的稳定性，并可在恶劣的自然、交通条件下发挥良好的路用性能。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种深挖方土质路堑边坡防护结构，包括边坡、路面、防护板和若干个防护组件，所述边坡位于路面的侧部边缘，所述防护组件由拉杆和膨胀嘴固定连接而成，所述边坡上覆盖安装有若干个防护板，所述防护组件穿过边坡并置于边坡内部，防护组件靠近边坡的一端与所述防护板固定连接；所述膨胀嘴包括膨胀叶、传力叶和滑管，所述拉杆一端端部为膨胀端部，拉杆另一端端部为防护板连接端，拉杆的膨胀端部活动铰接连接有所述膨胀叶，所述拉杆外部滑动套装有所述滑管，所述滑管与膨胀叶之间连接有传力叶，传力叶的一端端部与滑管铰接，传力叶的另一端端部与膨胀叶铰接；所述拉杆的防护板连接端与防护板对应固定连接。

为了更好地实现本实用新型，所有防护板在边坡上均匀排布，相邻两个防护板之间的缝隙通过沥青灌缝材料灌缝而成，所述防护板与防护组件一一对应连接。

本实用新型提供一种优选的防护组件技术方案是：所述拉杆的膨胀端部铰接连接有两个膨胀叶，两个膨胀叶相对于拉杆中轴线呈中心对称，所述拉杆的膨胀端部对称设有两个活动铰B，两个膨胀叶中部分别设有活动铰A，所述膨胀叶的端部与膨胀端部的活动铰B对应活动铰接，所述滑管上对称设有两个活动铰C，所述传力叶的一端端部与滑管的活动铰C活动铰接，传力叶的另一端端部与膨胀叶的活动铰A活动铰接；所述滑管在拉杆外部滑动使得两个膨胀叶之间所构成的角度变大或变小。

作为优选，所述拉杆的防护板连接端与防护板通过固定螺栓连接固定。

作为优选，所述路面侧部边缘位于边坡底部位置处设有边沟。

作为优选，所述防护组件置于边坡内部的深度大于三米。

本实用新型边坡防护结构的工作原理如下：

按照设计的坡度值在路面边缘进行边坡施工后，从边坡的坡底开始，依次朝向边坡的坡顶方向进行斜向钻孔，所有钻孔均按照边坡坡面的垂直方向施工出钻孔的孔道。将拉杆和膨胀嘴插入到边坡的钻孔孔道内部，并进行灌浆处理，在浆体初凝后，在拉杆端部预留防护板连接端，防护板连接端用于与防护板进行连接固定，采用固定螺栓进行固定。由于浆体已经初凝，具有一定的强度，此时进行螺栓固定防护板，可借助螺栓对拉杆产生向外的拉力，拉杆和滑管发生相对位移，此时受传力叶的作用，膨胀叶与拉杆的夹角扩展，直到滑管接触拉杆的末端(即膨胀端部)。这个状态下，膨胀嘴就形成一个较大的受力面，起到增加抗拉强度的效果。同时，在相邻防护板之间的缝隙部位采用沥青灌缝材料进行灌缝，尽量减少雨水对边坡强度的影响。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型边坡防护结构抗拉强度高，不仅借助了土体与拉杆间的摩擦阻力，还增加了膨胀头受力，大幅提高了拉杆的抗拉出性能，提升了边坡稳定性。本实用新型边坡防护结构在施工时，与常规防护措施一样，钻孔放入拉杆，灌浆，不需要增加其他工序。

(2)本实用新型边坡防护结构的边坡上增加了防护板，可以减少雨水渗入路堤，提高边坡表面的径流效率，同时增加了工程美观程度。本实用新型边坡防护结构结构简单，所使用的材料均为普通材料，材质的应用比较广泛，在施工现场可直接焊接制备，因而装置具的制造成本非常低廉。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中膨胀嘴与拉杆连接后的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－边坡,2－防护板,3－拉杆,4－膨胀嘴,5－固定螺栓,6－膨胀叶,7－传力叶，8－滑管,9－膨胀端部,10－沥青灌缝材料,11－活动铰A,12－活动铰B,13－活动铰C,14－路面,15－边沟。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1、图2所示，一种深挖方土质路堑边坡防护结构，包括边坡1、路面14、防护板2和若干个防护组件，边坡1位于路面14的侧部边缘，防护组件由拉杆3和膨胀嘴4固定连接而成，边坡1上覆盖安装有若干个防护板2，防护组件穿过边坡1并置于边坡1内部，防护组件靠近边坡1的一端与防护板2固定连接。本实用新型优选的膨胀嘴4包括膨胀叶6、传力叶7和滑管8，拉杆3一端端部为膨胀端部9，拉杆3另一端端部为防护板连接端，拉杆3的膨胀端部9活动铰接连接有膨胀叶6，拉杆3外部滑动套装有滑管8，滑管8与膨胀叶6之间连接有传力叶7，传力叶7的一端端部与滑管8铰接，传力叶7的另一端端部与膨胀叶6铰接。拉杆3的防护板连接端与防护板2对应固定连接。

所有防护板2在边坡1上均匀排布，相邻两个防护板2之间的缝隙通过沥青灌缝材料10灌缝而成，防护板2与防护组件一一对应连接。

如图2所示，本实施例优选的膨胀嘴4实施方式如下：拉杆3的膨胀端部9铰接连接有两个膨胀叶6，两个膨胀叶6相对于拉杆3中轴线呈中心对称，拉杆3的膨胀端部9对称设有两个活动铰B12，两个膨胀叶6中部分别设有活动铰A11，膨胀叶6的端部与膨胀端部9的活动铰B12对应活动铰接，滑管8上对称设有两个活动铰C13，传力叶7的一端端部与滑管8的活动铰C13活动铰接，传力叶7的另一端端部与膨胀叶6的活动铰A11活动铰接。滑管8在拉杆3外部滑动使得两个膨胀叶6之间所构成的角度变大或变小。膨胀叶6远离活动铰B12的一端端部设有阻挡板；开始安装使用时，滑管8所处的位置使得两个膨胀叶6之间所构成的角度值较小，当边坡1的土质积水膨胀时，边坡的土质就会推动防护板2向着边坡1外部运动，防护板2拉动拉杆3运动，这样滑管8就在拉杆3外部朝向膨胀端部9运动，膨胀叶6端部的阻挡板会阻挡膨胀叶6该端端部运动，这样两个膨胀叶6之间所构成的角度变大，由于在使用时，拉杆3的膨胀端部9以及两个膨胀叶6、两个传力叶7是深深地插入到边坡1内部深处，可以利用边坡1内部深处较为干燥、土质密实的抗拉伸力使得防护组件更能应对边坡的膨胀滑坡危害发生；两个膨胀叶6所构成的角度展开变大以及膨胀叶6端部的阻挡板都会增加抗拉伸力。

如图1、图2所示，拉杆3的防护板连接端与防护板2通过固定螺栓5连接固定。

为了便于排水，本实施例优选的路面14侧部边缘位于边坡1底部位置处设有边沟15。

本实施优选的防护组件置于边坡1内部的深度大于三米。

本实用新型边坡防护结构的工作原理如下：

按照设计的坡度值在路面14边缘进行边坡施工后，从边坡1的坡底开始，依次朝向边坡1的坡顶方向进行斜向钻孔，所有钻孔均按照边坡1坡面的垂直方向施工出钻孔的孔道。将拉杆3和膨胀嘴4插入到边坡1的钻孔孔道内部，并进行灌浆处理，在浆体初凝后，在拉杆3端部预留防护板连接端，防护板连接端用于与防护板2进行连接固定，采用固定螺栓5进行固定。由于浆体已经初凝，具有一定的强度，此时进行螺栓固定防护板2，可借助螺栓对拉杆3产生向外的拉力，拉杆3和滑管8发生相对位移，此时受传力叶7的作用，膨胀叶6与拉杆3的夹角扩展，直到滑管8接触拉杆3的末端(即膨胀端部9)。这个状态下，膨胀嘴4就形成一个较大的受力面，起到增加抗拉强度的效果。同时，在相邻防护板2之间的缝隙部位采用沥青灌缝材料10进行灌缝，尽量减少雨水对边坡强度的影响。

一种深挖方土质路堑边坡防护结构施工方法，其方法步骤如下：

A、按照设计的边坡坡度值进行边坡施工，施工完毕后得到路面14和边坡1，边坡1位于路面14的侧部边缘，在路面14侧部边缘位于边坡1底部位置处施工出边沟15，边沟15用于路面14、边坡1的排水；

B、从边坡1的坡底开始，依次朝向边坡1的坡顶方向进行斜向钻孔，所有钻孔均按照边坡1坡面的垂直方向施工出钻孔的孔道。钻孔的数量、布置位置与防护板2的数量、布置位置相对应，防护组件的数量、布置位置与防护板2的数量、布置位置一一相对应，钻孔的孔径以防护组件的拉杆3、膨胀嘴4能够顺利插入为准；让防护组件一一插接于边坡1的钻孔中，然后采用沥青灌缝材料10或/和水泥灌浆材料对插入钻孔中防护组件的拉杆3与膨胀嘴4进行灌浆固定处理；

C、将所有防护板2平铺设置于边坡1的坡面上，并通过固定螺栓5将防护板2与拉杆3的防护板连接端一一对应固定连接，实现一个防护板2通过一个防护组件、一个固定螺栓5紧密固定设置于边坡1的坡面上；

D、所有防护板2在边坡1的坡面上均匀排布，相邻两个防护板2之间的缝隙通过沥青灌缝材料10进行灌缝处理。

上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换，均应落在本实用新型的保护范围内。