本发明涉及建筑物挖方结构,更具体地说,本发明涉及一种挖方边坡预加固桩墙支护结构及方法。
背景技术:
1、在建筑工程、道路工程、水利工程等多个领域的施工环节中,挖方作为施工准备阶段的关键工作之一,需要将原地面至设计标高(如路基表面、基坑底面等)挖去部分的土石体积。以便后续施工的顺利进行和工程质量。通过挖方,可以创造必要的施工空间,满足工程设计要求,确保工程结构的稳定性和安全性。
2、在进行挖方作业前,必须进行详细的地质勘察与评估工作。这包括查明施工区域的地质构造、岩土性质、水文地质条件等,评估挖方过程中可能遇到的地质灾害风险,如滑坡、崩塌、泥石流等。在挖方工作完成后,需要对挖方边坡处安装墙桩进行防护;挖方边坡预加固桩墙支护作为土木工程中保障施工安全、控制边坡稳定性的重要手段,其设计、施工及后期维护均需严格遵循科学规范;在当今挖方边坡防护技术中可大致分为以下几类:
3、重力式支护:如重力式挡土墙,依靠自身重量维持稳定,适用于中、低高度边坡;
4、锚固支护:包括锚杆支护和锚索支护,通过预应力锚杆或锚索将支护结构与岩土体紧密连接,提高整体稳定性;
5、加筋土支护:利用加筋材料(如土工格棚)与填土共同作用,增强土体强度;形成加筋土挡墙或加筋土边坡;
6、桩板式支护:如抗滑桩、地下连续墙等,通过桩身或墙体的嵌固作用及与土体的摩擦力,抵抗边坡滑动力;
7、柔性支护:包括植被护坡、生态袋等,利用植被根系或柔性材料的物理和化学作用,增强边坡稳定性并促进生态恢复;
8、其中,桩板式支护作为常规建筑工程中挖方临时支护方案被广泛使用,其作为临时防护结构,可在后续进行拆卸后重复使用,从而降低单批次的投入成本,但其在实际使用过程中仍存在稳定性不足的弊端,故此在施工过程中,多采用混凝土基桩或增设稳定性支架的方式来维持其支护稳定性,但这就造成后续拆卸工作增加难度及成本投入的弊端。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种挖方边坡预加固桩墙支护结构及方法,本发明所要解决的技术问题是:如何适应性改进挖方边坡临时性支护结构,以适应后续拆卸工作及成本投入。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,包括四面墙板组件,相邻两组墙板组件垂直设置构建成箱道结构,所述墙板组件包括纵向设置的多组筋板桩及横向排布于筋板桩之间的护板,四组墙板组件之间由应力架组件进行应力支撑,且应力架组件与各墙板组件连接处设置有张紧支撑架;
3、所述筋板桩包括方钢柱,所述方钢柱外侧面固定设有l字保持架,纵向设置的两个方钢柱连接处侧面设有固定片,所述方钢柱内壁处固定设有定位保持凸柱;
4、所述应力架组件包括单个墙板组件对应的张紧支撑架之间连接的横支撑杆,纵向两个横支撑杆之间设有纵支撑杆,且同平面高度的横支撑杆之间垂直连接有应力支撑杆,所述横支撑杆、纵支撑杆和应力支撑杆连接处均设有固定件;
5、所述张紧支撑架包括支撑桩,所述支撑桩一端固定设有套管柱,所述支撑桩远离套管柱一端固定设有多个支撑臂ⅰ和支撑臂ⅱ,多个支撑臂ⅰ与支撑臂ⅱ交错设置,所述支撑臂ⅱ远离支撑桩一端固定设有支撑盘,所述支撑臂ⅰ远离支撑桩一端固定设有固定盘,且固定盘上还开设有卡定滑槽,所述卡定滑槽设置为圆弧形,且卡定滑槽与定位保持凸柱卡接。
6、在一个优选的实施方式中,所述护板包括主体板及呈矩形阵列开设于主体板单侧的减重槽,且减重槽深度小于主体板厚度,且减重槽底端与主体板内壁之间还开设有微型通孔;
7、两个l字保持架与方钢柱外壁之间形成的插槽与主体板厚度相当。
8、在一个优选的实施方式中,所述方钢柱与固定片、l字保持架与主体板之间均通过固定螺栓固定,且l字保持架、方钢柱和固定片上均开设有与固定螺栓相适配的固定孔。
9、在一个优选的实施方式中,所述筋板桩底部还安装有掩体底座,所述掩体底座与方钢柱底端可拆卸相连;
10、所述掩体底座包括底座主体,所述底座主体顶端固定设有插接方柱,且插接方柱与方钢柱内腔相适配,所述方钢柱底端与插接方柱之间通过螺栓固定。
11、在一个优选的实施方式中,所述固定件包括搭扣主体和外固定插片,所述纵支撑杆和应力支撑杆与外固定插片连接处、外固定插片与搭扣主体连接处均设有锁定件,所述锁定件设置为螺栓及螺母组合,且搭扣主体与连接处杆体外壁固定。
12、在一个优选的实施方式中,所述横支撑杆与套管柱插接,所述支撑桩、套管柱、支撑臂ⅰ、支撑臂ⅱ和固定盘一体成型。
13、本发明还包括一种挖方边坡预加固桩墙支护方法,具体支护步骤如下:
14、步骤s1:根据挖方施工图纸按尺寸对挖方场地进行清理与测量放线,确保开挖设计标高,并对边坡侧壁进行整平修整;
15、步骤s2:依照边坡尺寸将适当数量的筋板桩和护板组装成墙板组件,并将掩体底座装载于墙板组件的中部筋板桩底端;
16、步骤s3:将步骤s2中组装完成后的墙板组件依次转运至修整完成后的边坡位置,并基于该墙板组件底部的掩体底座位置开挖掩埋基坑,并将掩体底座放置于掩埋基坑内并回填土固定,如此重复,将各墙板组件贴合边坡各壁处进行初步安装;
17、步骤s4:选用适量的张紧支撑架,经由卡定滑槽与定位保持凸柱的卡定,由支撑臂ⅰ和固定盘对方钢柱进行固定,并由支撑臂ⅱ和固定盘对该安装体位下张紧支撑架周边的护板进行支撑;
18、步骤s5:将横支撑杆沿同一水平高度的套管柱插入,并选用适当长度的应力支撑杆与横支撑杆水平垂直设置,并使用固定件将各杆连接处进行固定,形成由多杆组成的杆状支撑网状结构;
19、步骤s6:按照步骤s5中步骤完成下一层护板对应的张紧支撑架由杆状支撑网状结构固定,并使用纵支撑杆和固定件完成各层杆状支撑网状结构之间的限位固定,从而组成形成受力点呈网状卸力的应力架组件;
20、步骤s7:进行质量检查和验收工作,加强现场安全管理,设置安全警示标志和防护设施;定期进行安全检查和隐患排查,及时整改发现的问题。
21、在一个优选的实施方式中,所述步骤s2中将护板安装于筋板桩时,将护板开设减重槽一侧设置于靠近边坡一侧,且将护板安装于l字保持架时使用固定螺栓将护板、l字保持架和方钢柱固定。
22、本发明的技术效果和优点:
23、1、本发明通过将应力架组件、张紧支撑架和墙板组件装配的方式完成支护结构,由张紧支撑架装配于筋板桩位置,形成支撑臂ⅰ与筋板桩卡定位置保持,低于固定盘体位的支撑盘与护板接触、支撑,当墙板组件受到来自挖方边坡反向作用力发生倾倒情况时,经由筋板桩、张紧支撑架及横支撑杆的力道传导作用于该向的应力支撑杆上,此方向的应力支撑杆产生的应力受到其它方向应力支撑杆受到挖方边坡的体位限制,形成轴向的反向应力支撑,由固定件将各应力支撑杆组建成四边形架形成受力点,使得各应力支撑杆形成轴向应力抵抗,形成直接由护板、张紧支撑架到应力架组件的应力力道传导线路,以保证高支护良好的支撑效果,保证后续使用过程中的安全稳定,防止滑坡、坍塌等事故发生,浅尺度挖方进行支护时,护板可设置为木板,由应力架组件和张紧支撑架对各护板支撑,以保证由应力架组件对墙板组件体位支撑,深尺度挖方进行支护时,将护板设置为金属支撑板,可对墙板组件与应力架组件之间进行组装时保证墙板组件体位不发生侧移,而由筋板桩、张紧支撑架及横支撑杆的力道传导作用于该向的应力支撑杆上,由应力架组件保证对该层护板体位的稳定性防护,形成良好的支撑防护组件,而整体支护结构未设置混凝土、柔性固定等固定结构,在后续拆卸时仅需拆卸固定件即可简单的完成整体装置的拆卸,便于临时性支护结构的后续拆卸便捷性及降低前期成本投入,在保证安全与质量的前提下,合理控制成本,提高工程经济效益;
24、2、本发明通过护板的结构设置及掩体底座的增设,不仅开设减重槽可降低护板的整体重量,微型通孔的设置可使得护板形成与外部空气间的通路,避免形成类似于吸盘的气压差产生的拆卸难度,而微型尺寸的通孔设置又可避免土壤、砾石掉落,而大尺寸的底座主体掩埋后形成支撑保护,可对墙板组件与应力架组件之间进行组装时保证墙板组件体位不发生侧移。
1.一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,包括四面墙板组件,四组墙板组件相邻垂直设置构建箱道状,其特征在于:所述墙板组件包括纵向设置的多组筋板桩(1)及横向排布于筋板桩(1)之间的护板(2),四组墙板组件之间由应力架组件(3)进行应力支撑,且应力架组件(3)与各墙板组件连接处设置有张紧支撑架(4);
2.根据权利要求1所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:所述护板(2)包括主体板(21)及呈矩形阵列开设于主体板(21)单侧的减重槽(22),且减重槽(22)深度小于主体板(21)厚度,且减重槽(22)底端与主体板(21)内壁之间还开设有微型通孔;
3.根据权利要求2所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:所述方钢柱(11)与固定片(14)、l字保持架(12)与主体板(21)之间均通过固定螺栓(13)固定,且l字保持架(12)、方钢柱(11)和固定片(14)上均开设有与固定螺栓(13)相适配的固定孔。
4.根据权利要求1所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:所述筋板桩(1)底部还安装有掩体底座(5),所述掩体底座(5)与方钢柱(11)底端可拆卸相连;
5.根据权利要求1所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:所述固定件(34)包括搭扣主体(341)和外固定插片(342),所述纵支撑杆(33)和应力支撑杆(32)与外固定插片(342)连接处、外固定插片(342)与搭扣主体(341)连接处均设有锁定件(343),所述锁定件(343)设置为螺栓及螺母组合,且搭扣主体(341)与连接处杆体外壁固定。
6.根据权利要求1所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:所述横支撑杆(31)与套管柱(42)插接,所述支撑桩(41)、套管柱(42)、支撑臂ⅰ(43)、支撑臂ⅱ(44)和固定盘(46)一体成型。
7.一种挖方边坡预加固桩墙支护方法,适用权利要求1-6任意一项所述的挖方边坡预加固桩墙支护结构,其特征在于:具体支护步骤如下:
8.根据权利要求7所述的一种挖方边坡预加固桩墙支护方法,其特征在于:所述步骤s2中将护板(2)安装于筋板桩(1)时,将护板(2)开设减重槽(22)一侧设置于靠近边坡一侧,且将护板(2)安装于l字保持架(12)时使用固定螺栓(13)将护板(2)、l字保持架(12)和方钢柱(11)固定。