用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，屬于土建施工建造【技術(shù)領(lǐng)域】。提供一種能顯著降低施工難度，有效縮短施工工期的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)。所述的開挖坡體結(jié)構(gòu)包括寬度不大于2米的馬道、垂直高不超過15米的開挖體和通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在所述開挖體坡面上的防護(hù)結(jié)構(gòu)，分別布置在所述開挖體頂面和底面上的所述馬道通過所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)連接為一個整體。
【專利說明】用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開挖坡體結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，屬于土建施工建造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的不斷深入，我國西部地區(qū)新建的基礎(chǔ)設(shè)施也越來越多，許多建筑物如各種大壩、廠房、開關(guān)站、公路等因場地布置的要求，需要進(jìn)行大規(guī)模的高陡巖質(zhì)邊坡開挖，如何在確保施工期安全的前提下，快速完成這些邊坡的開挖支護(hù)施工，已經(jīng)成為了西部地區(qū)工程建設(shè)所面臨的重要技術(shù)問題。
[0003]目前的高陡巖質(zhì)邊坡一般都是根據(jù)坡面巖類確定開挖理論坡比，即開挖理論坡比=理論邊坡高度H+理論邊坡寬度L，在高程方向大多按照每30m設(shè)置I級寬3.0m的馬道，梯段開挖高度按照7.5m—個梯段控制，主要的支撐防護(hù)措施包括掛網(wǎng)噴混凝土、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索及排水孔等。
[0004]與上述現(xiàn)有巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，目前常用的施工開挖邊坡體結(jié)構(gòu)的開挖、支撐、防護(hù)施工方法主要有以下兩種:
[0005]第一種施工方法為:
[0006]I)先進(jìn)行第一級各7.5m開挖梯段的邊坡開挖施工，預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工隨開挖層跟進(jìn)；
[0007]2)待本級即第一級30.0m高程范圍的第I?4個7.5m開挖梯段的開挖和預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工，以及下一級即第二級30.0m高程范圍的第I個7.5m開挖梯段的開挖施工都完成后，再以下底面上3.0米寬的馬道為基礎(chǔ)搭設(shè)30.0m高的施工腳手架；
[0008]3 )待施工腳手架搭設(shè)完畢后，再在施工腳手架上進(jìn)行掛網(wǎng)噴混凝土、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索的除鉆孔之外其它工序以及排水孔的施工；
[0009]4)上述施工完畢后，拆除施工腳手架，進(jìn)行一下級30.0m高程范圍開挖體的施工，依次類推至到施工完成整個開挖坡體結(jié)構(gòu)。
[0010]第二種施工方法為:
[0011]I)先進(jìn)行第一級各7.5m開挖梯段邊坡開挖施工；
[0012]2)待本級即第一級30.0m高程范圍的第I?4個7.5m開挖梯段，以及下一級即第二級30.0m高程范圍的第I個7.5m開挖梯段的開挖施工均完成后，再以下底面上3.0米寬的馬道為基礎(chǔ)搭設(shè)30.0m高的施工腳手架；
[0013]3 )待施工腳手架搭設(shè)完畢后，再在腳手架上進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索的全部工序以及排水孔的施工；
[0014]4)上述施工完畢后，拆除施工腳手架，進(jìn)行一下級30.0m高程范圍開挖體的施工，依次類推至到施工完成整個開挖坡體結(jié)構(gòu)。
[0015]上述兩種開挖施工方法主要存在以下問題:
[0016]1、由于施工腳手架需要以馬道為基礎(chǔ)搭設(shè)，所以施工腳手架搭設(shè)高度達(dá)到30.0m,施工難度和安全風(fēng)險均較大；
[0017]2、兩種方案的坡面錨桿及掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土施工都要滯后邊坡開挖面至少37.5m以上，因?yàn)殄^桿需要施工腳手架搭設(shè)完后才能施工，而搭設(shè)施工腳手架需馬道以下一個梯段開挖完成才能進(jìn)行，邊坡支撐、防護(hù)措施的及時性較低，坡面如果遇到斷層出露經(jīng)或破碎巖帶，邊坡施工期安全將很難得到保障；
[0018]3、從工期上分析，不管是采用哪一咱施工方法，其施工工期都較長。如果記邊坡一個梯段開挖施工時間為Tl，每一級30.0m高程范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工時間為T21、每一級30.0m高程范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨索其它工序施工時間為T22，每一級30.0m高程范圍內(nèi)施工腳手架搭設(shè)施工時間為T31、每一級30.0m高程范圍內(nèi)施工腳手架拆除施工時間為T32，每一級30.0m高程范圍內(nèi)掛網(wǎng)噴混凝土施工時間為T4，每一級30.0m高程范圍內(nèi)錨桿施工時間為T5，每一級30.0m高程范圍內(nèi)排水孔施工時間為T6，則對于每一級30.0m開挖高度，上述兩種施工方法安排的工期分別為:
[0019]第一種施工方法總施工時間為:5Tl+T21+T31+max(T4, T5, T22) +T6+T32 ；
[0020]第二種施工方法總施工時間為:5Tl+T31+max(T4, T5, T21+T22) +T6+T32。
[0021]上述施工方法中，掛網(wǎng)噴混凝土、錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索施工可同時進(jìn)行；而因錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索施工需要灌漿，為防止灌漿堵設(shè)排水孔，排水孔施工必須在這兩項(xiàng)工序完成后進(jìn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0022]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能顯著降低施工難度，有效縮短施工工期的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)。
[0023]為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，包括寬度不大于2米的馬道、垂直高不超過15米的開挖體和通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定在所述開挖體坡面上的防護(hù)結(jié)構(gòu)，分別布置在所述開挖體頂面和底面上的所述馬道通過所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)連接為一個整體。
[0024]進(jìn)一步的是，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)包括錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索，所述的錨桿向下傾斜的布置在所述的開挖體中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)中；所述的預(yù)應(yīng)力錨索向下方傾斜的布置在所述的開挖體中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)中。
[0025]進(jìn)一步的是，所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)為通過所述錨桿和所述預(yù)應(yīng)力錨索固定在所述開挖體坡面上的混凝土掛網(wǎng)層。
[0026]進(jìn)一步的是，在所述的開挖體內(nèi)還設(shè)置有出口端向下傾斜的排水孔，所述排水孔的出口端與所述防護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)表面連通。
[0027]進(jìn)一步的是，所述開挖體的坡度大于該開挖體的理論坡比。
[0028]上述方案的優(yōu)選方式是，所述開挖體的坡度比該開挖體的理論坡比大3°?5。。
[0029]本實(shí)用新型的有益效果是:由于將所述開挖坡體結(jié)構(gòu)的每一級開挖體的垂直高度由原來的30.0米改為15.0米，并將與每一級開挖體相連接的馬道的寬度由原來的3.0米改為2.0米，這樣，在對所述的開挖坡體結(jié)構(gòu)進(jìn)行開挖施工時，不僅使每一級開挖體的開挖施工時間大量縮短，而且使后序的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和防護(hù)結(jié)構(gòu)施工所依賴的施工腳手架的搭設(shè)高度也明顯降低，進(jìn)而不僅降低了所述施工腳手架的搭設(shè)難度，而且可以使搭設(shè)所述施工腳手架的設(shè)施、設(shè)備的周轉(zhuǎn)期變短，從而達(dá)到有效縮短工期、提高施工效率的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中標(biāo)記為:馬道1、開挖體2、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3、防護(hù)結(jié)構(gòu)4、錨桿5、預(yù)應(yīng)力錨索6、排水孔7、施工腳手架8。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖1所示是本實(shí)用新型提供的一種能顯著降低施工難度，有效縮短施工工期的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)。所述開挖坡體結(jié)構(gòu)包括寬度不大于2米的馬道1、垂直高不超過15米的開挖體2和通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3固定在所述開挖體2坡面上的防護(hù)結(jié)構(gòu)4，分別布置在所述開挖體2頂面和底面上的所述馬道I通過所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)4連接為一個整體。結(jié)合現(xiàn)有的所述防護(hù)結(jié)構(gòu)4為通過所述錨桿5和所述預(yù)應(yīng)力錨索6固定在所述開挖體2坡面上的混凝土掛網(wǎng)層；現(xiàn)有所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3包括錨桿5和預(yù)應(yīng)力錨索6的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也將所述的錨桿5向下傾斜的布置在所述的開挖體2中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)4中；將所述的預(yù)應(yīng)力錨索6向下方傾斜的布置在所述的開挖體2中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)4中，同時將所述開挖體2的坡度設(shè)置為大于該開挖體的理論坡比，而且使所述開挖體2的坡度比該開挖體的理論坡比大3°?5°。這樣，在進(jìn)行所述開挖坡體結(jié)構(gòu)的開挖施工時，便可以采用以下的步驟進(jìn)行，
[0033]a、確定所述開挖體的參數(shù)，參照施工規(guī)范，根據(jù)施工工期要求將所述開挖體2的垂直高度、馬道I寬度和坡度分別確定為垂直高度不超過15米、馬道I寬度不超過2米、坡度大于所述開挖體2理論坡比3°?5。，并確定每一級開挖體2的每一個開挖梯段的垂直
高度；
[0034]b、開挖第一級開挖體，按步驟a確定的參數(shù)由上往下逐梯段的開挖所述的開挖體2 ；
[0035]C、第一級開挖體2加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3和防護(hù)結(jié)構(gòu)4施工，先在b步中開挖出來的馬道I上搭設(shè)施工腳手架8，然后依靠所述的施工腳手架8在所述的開挖體2上進(jìn)行所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3和防護(hù)結(jié)構(gòu)4的施工；
[0036]d、拆除施工腳手架8，待所述的混凝土掛網(wǎng)層養(yǎng)護(hù)期滿后，拆除所述的施工腳手架
8,再按上述b步和c步施工下一級開挖體2、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3和防護(hù)結(jié)構(gòu)4,依次類推,至到施工完成一個整體的開挖坡體結(jié)構(gòu)，這樣便完成了 一次所述開挖坡體結(jié)構(gòu)的施工。
[0037]這樣，由于將所述開挖坡體結(jié)構(gòu)的每一級開挖體2的垂直高度由原來的30.0米改為15.0米，并將與每一級開挖體2相連接的馬道I的寬度由原來的3.0米改為2.0米，這樣，在對所述的開挖坡體結(jié)構(gòu)進(jìn)行開挖施工時，不僅使每一級開挖體2的開挖施工時間大量縮短，而且使后序的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3和防護(hù)結(jié)構(gòu)4施工所依賴的施工腳手架8的搭設(shè)高度也明顯降低，進(jìn)而不僅降低了所述施工腳手架8的搭設(shè)難度，而且可以使搭設(shè)所述施工腳手架8的設(shè)施、設(shè)備的周轉(zhuǎn)期變短，從而達(dá)到有效縮短工期、提高施工效率的目的。
[0038]進(jìn)一步的，為了減小所述施工腳手架8的搭設(shè)難度，參照現(xiàn)有技術(shù)中開挖梯段的垂直高度一般都為7.5米，在開挖上一級開挖體時均開挖出相鄰的下一級開挖體2的第一個開挖梯段的特點(diǎn)，也在步驟a中，將每一級開挖體2的開挖梯段的垂直高度確定為7.5米，從而在步驟b中進(jìn)行所述的開挖體2施工時，每一級開挖體2通過兩個開挖梯段施工完成所述開挖體2的施工；同時步驟b中，在通過7.5米一個開挖梯段對所述的每一級開挖體2進(jìn)行開挖施工時，除了施工本級15米的兩個7.5米的開挖梯段外，同樣也將下一級15米開挖體2的第I個7.5米的開挖梯段開挖施工完成，然后再進(jìn)行步驟c的施工。
[0039]現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)有巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)還設(shè)置有出口端向下傾斜的排水孔7，所述排水孔7的出口端與所述防護(hù)結(jié)構(gòu)4的外側(cè)表面連通的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在步驟b中進(jìn)行所述的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)3和防護(hù)結(jié)構(gòu)4施工時，是按下述工步進(jìn)行的，先依靠所述的施工腳手架8在所述的開挖體2上鉆設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索安裝孔和錨桿安裝孔，然后向所述的預(yù)應(yīng)力錨索安裝孔和所述的錨桿安裝孔內(nèi)分別打入所述的預(yù)應(yīng)力錨索6和錨桿5，并進(jìn)行灌漿，接著依靠所述的施工腳手架8通過所述的預(yù)應(yīng)力錨索6和錨桿5掛網(wǎng)噴澆所述的混凝土掛網(wǎng)層，最后進(jìn)行所述排水孔7的施工。
[0040]綜上所述，采用所述結(jié)構(gòu)的開挖坡體結(jié)構(gòu)以及采用的述的開挖施工方法具有下述優(yōu)點(diǎn)，
[0041]1、施工腳手架的搭設(shè)高度由30.0m減少到15.0m，施工難度和安全風(fēng)險均得以降低；
[0042]2、每層施工腳手架從搭設(shè)到拆除的時間縮短，施工腳手架利用效率得以提高；
[0043]3、錨桿以及混凝土掛網(wǎng)層施工滯后開挖體面的高度由原來的5個7.5m開挖梯段共計(jì)37.5m高度減少到3個開挖梯段共計(jì)22.5m高度，邊坡支撐、防護(hù)措施的及時性得以提高，邊坡施工期安全將有明顯改善。
[0044]4、從工期上分析，如果記開挖體的一個開挖梯段開挖施工時間為Tl，15.0m高程預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工時間為T21/2，15.0m高程預(yù)應(yīng)力錨索其它工序施工分別為Τ22/2，15.0m高程施工腳手架搭設(shè)施工時間為Τ31/2、15.0m高程施工腳手架拆除施工時間為Τ32/2，15.0m高程掛網(wǎng)噴混凝土掛網(wǎng)層施工時間為Τ4/2，15.0m高程錨桿施工時間為Τ5/2，15.0m高程排水孔施工時間為Τ6/2。對于每30.0m開挖高程，按本實(shí)用新型施工方法施工工期安排為:
[0045]總施工時間=3Tl+max (上15.0m高程段邊坡支撐、防護(hù)施工時間，下15.0m高程段邊坡繼續(xù)開挖及支撐、防護(hù)施工時間)。
[0046]其中，上15.0m 高程段邊坡支護(hù)施工時間=T31/2+max (T4/2，T5/2，T21/2+T22/2)+T6/2+T32/2 ;下15.0m高程段邊坡繼續(xù)開挖及支護(hù)施工時間=2Tl+T31/2+max(T4/2，T5/2，T21/2+T22/2) +T6/2+T32/2。
[0047]由于下15.0m高程段邊坡繼續(xù)開挖及支護(hù)施工時間比上15.0m高程段邊坡支護(hù)施工時間多了 2個7.5m梯段開挖時間2T1，所以對于每30.0m開挖高程，按本實(shí)用新型施工方法:總施工時間=3T1+下15.0m高程段邊坡繼續(xù)開挖及支護(hù)施工時間=5Tl+T31/2+max(T4/2, T5/2,T21/2+T22/2) +T6/2+T32/2。
[0048]與原兩施工工序方案比，由于上、下兩15.0m高程段邊坡施工可同時進(jìn)行，邊坡施工工期可大為節(jié)約。
【權(quán)利要求】
1.用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括寬度不大于2米的馬道(I)、垂直高不超過15米的開挖體(2)和通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(3)固定在所述開挖體(2)坡面上的防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)，分別布置在所述開挖體(2)頂面和底面上的所述馬道(I)通過所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)連接為一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(3)包括錨桿(5)和預(yù)應(yīng)力錨索(6)，所述的錨桿(5)向下傾斜的布置在所述的開挖體(2)中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)中；所述的預(yù)應(yīng)力錨索(6)向下方傾斜的布置在所述的開挖體(2)中，其外端部插入所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)為通過所述錨桿(5)和所述預(yù)應(yīng)力錨索(6)固定在所述開挖體(2)坡面上的混凝土掛網(wǎng)層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述的開挖體(2)內(nèi)還設(shè)置有出口端向下傾斜的排水孔(7)，所述排水孔(7)的出口端與所述防護(hù)結(jié)構(gòu)(4)的外側(cè)表面連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述開挖體(2)的坡度大于該開挖體的理論坡比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于巖質(zhì)邊坡的開挖坡體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述開挖體(2)的坡度比該開挖體的理論坡比大3°?5°。
【文檔編號】E02D17/00GK203755313SQ201420129804
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】張公平, 周鐘, 唐忠敏, 馬永軍 申請人:中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司