一种用于边坡防治的伞形支护结构的制作方法

本实用新型涉及边坡防治技术领域，具体涉及一种用于边坡防治的伞形支护结构。

背景技术：

由于工程建设的需要，将形成填方环境边坡，对边坡进行支挡治理是必要的。现有技术中，主要通过悬臂桩、锚拉桩、双排桩、支撑式结构、重力式、衡重式挡墙以及悬臂式、护臂式挡墙等方式进行防治。然而采用悬臂桩不能抵抗较大的侧向土体荷载，抗变形能力小，支挡边坡高度有限，竖向桩嵌固段较长。采用锚拉桩需要可靠的岩土锚固体，同时为避免填土自重沉降对锚索产生不利的附加拉力，需要对锚索预先保护，且锚索施工会造成周边建构筑的损害。采用双排桩占用空间较大，对前桩的桩底沉降控制较严，桩顶连梁尺寸较大，前后排桩间的土反力难以确定。采用支撑式结构需要单独可靠的斜撑基础。采用重力式、衡重式挡墙圬工体积较大，基础开挖量较大，基坑需临时支护处理；采用悬臂式、护臂式挡墙高度有限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于边坡防治的伞形支护结构，以解决现有支护结构不能完全满足边坡支护的要求的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于边坡防治的伞形支护结构，包括呈间隔设置的多个支护单元以及设置在相邻支护单元之间的挡土板；

支护单元包括竖向桩、分别垂直刚性连接在竖向桩两侧面上的趾梁和踵梁、刚性连接在趾梁与竖向桩之间的斜撑梁以及刚性连接在踵梁与竖向桩之间的斜拉梁，挡土板设置在相邻竖向桩之间，斜撑梁与竖向桩之间以及斜拉梁与竖向桩之间均具有夹角。

进一步，竖向桩包括出露段和嵌固段，出露段位于趾梁和踵梁的上方，嵌固段位于趾梁和踵梁的下方，挡土板设置在相邻竖向桩的出露段之间；

斜撑梁刚性连接在趾梁与出露段之间，斜拉梁刚性连接在踵梁与出露段之间。

进一步，竖向桩与斜撑梁之间的夹具以及竖向桩与斜拉梁之间的夹角均为30°-45°。

进一步，相邻竖向桩之间的距离为竖向桩桩径的3至5倍。

进一步，斜撑梁与所述斜拉梁设置为单道或多道。

进一步，竖向桩、趾梁、踵梁、斜撑梁、斜拉梁以及挡土板均为钢筋混凝土结构。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的一种用于边坡防治的伞形支护结构：

(1)通过在竖向桩桩前坡底地面附近增加趾梁、桩后增加踵梁；作用在踵梁上的填土土体自重对嵌固段顶点力矩能抵抗部分土体侧向荷载产生的力矩；作用在趾梁上的地基反力对嵌固段顶点力矩也能抵抗部分土体侧向荷载产生的力矩；减小竖向桩所受土体侧向载荷，能够提高结构抵抗变形能力，有效对边坡进行支护。

(2)通过设置桩前斜撑梁，其底端靠趾梁受弯、受拉、受剪提供撑托，顶端支撑竖向桩，斜撑梁受压，减少竖向桩向外倾覆；通过设置桩后斜拉梁，其底端靠踵梁受弯、受压、受剪提供锚固，顶端拉拽竖向桩，斜拉梁受拉，同时减少竖向桩向外倾覆；支护结构受力更合理，抗变形能力更强。

(3)本实用新型的支护结构与悬臂桩相比能减小约30％桩顶变形，竖向桩的最大弯矩与悬臂桩相比减少约30％，进而减少桩径、嵌固段深度，节约造价，支挡边坡高度更高；与锚索桩相比，斜拉梁不需要岩土锚固体，直接与踵梁连接，在锚索无可靠的锚固段或锚固段较深地段显示了优势，同时避免了填土对锚索横向挤压产生不利附加拉力以及锚索施工会造成周边建构筑的损害的问题；与双排桩相比占用空间较小，不需要大尺寸的桩顶连梁；与支撑结构相比增加了斜拉梁及踵梁，受力更合理，抗变形能力更强，同时不需要另外的斜撑梁基础；与重力式、衡重式挡墙相比结构体积较小，不需开挖及处理基础临时基坑，且抗滑移、抗倾覆能力更强；与悬臂式、护臂式挡墙相比，支挡高度更高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中支护单元侧视图；

图1至图2中所示附图标记分别表示为：1-支护单元，2-挡土板，10-竖向桩，11-趾梁，12-踵梁，13-斜撑梁，14-斜拉梁，101-出露段，102-嵌固段。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图2所示，一种用于边坡防治的伞形支护结构，包括呈间隔设置的多个支护单元1以及设置在相邻支护单元1之间的挡土板2。该支护单元1能抵抗更大的土体侧向载荷，抗变形能力强，结构内力小，安全经济。

支护单元1包括竖向桩10、分别垂直刚性连接在竖向桩10两侧面上的趾梁11和踵梁12、刚性连接在所述趾梁11与竖向桩10之间的斜撑梁13以及刚性连接在踵梁12与竖向桩10之间的斜拉梁14，挡土板2设置在相邻所述竖向桩10之间，斜撑梁13与竖向桩10之间以及斜拉梁14与竖向桩10之间均具有夹角。

在竖向桩10桩前坡底地面附近增加趾梁11、桩后增加踵梁12，作用在踵梁12上的填土土体自重对嵌固段102顶点力矩能抵抗部分土体侧向荷载产生的力矩。作用在趾梁11上的地基反力对嵌固段102顶点力矩也能抵抗部分土体侧向荷载产生的力矩。通过设置桩前斜撑梁13，其底端靠趾梁11受弯、受拉、受剪提供撑托，顶端支撑竖向桩10，斜撑梁13受压，减少竖向桩10向外倾覆。通过设置桩后斜拉梁14，其底端靠踵梁12受弯、受压、受剪提供锚固，顶端拉拽竖向桩10，斜拉梁14受拉，同时减少竖向桩10向外倾覆。

竖向桩10包括出露段101和嵌固段102，出露段101与嵌固段102构成竖向桩10的一体式结构，出露段101位于趾梁11和踵梁12的上方，嵌固段102位于趾梁11和踵梁12的下方，挡土板2设置在相邻竖向桩10的出露段101之间，通过挡土板2起到支撑挡土作用。斜撑梁13刚性连接在趾梁11与出露段101之间，斜拉梁14刚性连接在踵梁12与出露段101之间。

竖向桩10与斜撑梁13之间的夹具以及竖向桩10与斜拉梁14之间的夹角均为30°-45°。斜撑梁13与斜拉梁14均为倾斜设置，通过对倾斜角度的限定，有效的保证在该倾斜角度范围内各自的受力强度。

本实用新型中，相邻竖向桩10之间的距离为竖向桩10桩径的3至5倍。

为了满足不同工况下的边坡防治，本实用新型中，斜撑梁13与斜拉梁14设置为单道或多道。通过单道或多道斜撑梁13和斜拉梁14设置，有效的提高受弯、受拉、受剪强度，提高支护结构的适用可靠性，

竖向桩10、趾梁11、踵梁12、斜撑梁13、斜拉梁14以及挡土板2均为钢筋混凝土结构。采用钢筋混凝土结构，取材便捷，施工方便可靠，结构强度高。

在施工时，首先在设桩地面上人工挖孔或机械钻孔，并在孔中施作竖向桩10。施作竖向桩10时，使竖向桩10的顶端伸出地面，其中，竖向桩10中伸出地面的为出露段101，竖向桩10中位于岩土层中的为嵌固段102。然后在竖向桩10出露地面处绑扎趾梁11钢筋和踵梁12钢筋；再施作竖向桩10的出露段101，将该出露段101施工至与斜撑梁13和斜拉梁14的连接处。在施工时，随后施作斜撑梁13，使斜撑梁13的两端分别与趾梁11、竖向桩10刚性连接，同时浇筑趾梁11混凝土；根据不同工况需要，施作单道或多道斜撑梁13。再施作斜拉梁14，使斜拉梁14的两端分别与踵梁12、竖向桩10刚性连接，同时浇筑踵梁12混凝土；根据不同工况需要，施作单道或多道斜拉梁14。然后继续施作竖向桩10的出露段101直至桩顶；最后在相邻竖向桩10的出露段101之间施作挡土板2，并在竖向桩10桩后分层压实回填填土至边坡坡顶。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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