一种装配式锚杆框格梁.pdf

本申请公开一种装配式锚杆框格梁及其施工方法，该装配式锚杆框格梁包括预制横梁，包括相对设置的第一预制横梁和第二预制横梁，预制横梁中具有套筒和钢筋，第二横梁中的钢筋延伸插入第一横梁中的套筒中；肋柱，包括相对设置的第一肋柱和第二肋柱，肋柱中均具有套筒和钢筋，第二肋柱中的钢筋延伸插入第一肋柱的套筒；装配空洞，由横梁和肋柱限制形成，以及锚杆，装配在装配空洞中，其中装配空洞由粘结物质填充，第二横梁中的钢筋延伸穿过装配空洞插入第一横梁中的套筒中，第二肋柱中的钢筋延伸穿过装配空洞插入第一肋柱中的套筒中。本申请的装配式锚杆框格梁提高了整体性和可靠性，优化了装配工艺，消除了因锚杆施工误差所带来的预制构件安装问题。

1.  一种装配式锚杆框格梁，其特征在于，该锚杆框格梁包括：
预制横梁，所述预制横梁包括相对设置的第一预制横梁和第二预制横梁，所述第一预制横梁和第二预制横梁中均具有套筒和钢筋，所述第二横梁中的所述钢筋延伸插入所述第一横梁中的所述套筒中；
肋柱，所述肋柱包括相对设置的第一肋柱和第二肋柱，所述第一肋柱和第二肋柱中均具有套筒和钢筋，所述第二肋柱中的所述钢筋延伸插入所述第一肋柱的所述套筒；
装配空洞，由所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱和第二肋柱限制形成，以及
锚杆，装配在所述装配空洞中，其中
所述装配空洞由粘结物质填充，并且所述第二横梁中的钢筋延伸穿过所述装配空洞插入所述第一横梁中的套筒中，所述第二肋柱中的所述钢筋延伸穿过所述装配空洞插入所述第一肋柱中的套筒中。

2.  如权利要求1所述的装配式锚杆框格梁，其特征在于，所述第一预制横梁和第二预制横梁、第一肋柱和第二肋柱的长度和宽度彼此相等。

3.  如权利要求1或2所述的装配式锚杆框格梁，其特征在于，所述第一预制横梁和第一肋柱上均设置有至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔。

4.  如权利要求1或2所述的装配式锚杆框格梁，其特征在于，所述第一肋柱和第二肋柱的两端设置有支撑角，所述支撑角的角度在40-50度之间。

5.  如权利要求1或2所述的装配式锚杆框格梁，其特征在于，所述粘结物质为细石混凝土。

6.  一种装配式锚杆框格梁的施工方法，其特征在于，该施工方法包括以下步骤：
形成预埋套筒和预埋钢筋的第一预制横梁和第二预制横梁；
形成预埋套筒和预埋钢筋的第一肋柱和第二肋柱；
将所述第二预制横梁中的预埋钢筋插入所述第一预制横梁中的预埋套筒中，将所述第二肋柱中的预埋钢筋插入所述第二肋柱中的预埋套筒中；
由所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱和第二肋柱限制形成装配空洞中， 将锚杆装配在所述装配空洞中，并且在所述装配空洞中填充粘结物质，固定所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱、第二肋柱和锚杆。

7.  如权利要求6所述的装配式锚杆框格梁的施工方法，其特征在于，形成所述预埋套筒的第一预制横梁的步骤还包括在所述第一预制横梁上设置至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔，形成所述预埋套筒的第一肋柱的步骤还包括在所述第一肋柱上设置至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔。

8.  如权利要求7所述的装配式锚杆框格梁的施工方法，其特征在于，将将所述第二预制横梁中的预埋钢筋插入所述第一预制横梁的预埋套筒中的步骤还包括通过所述灌浆孔和所述溢浆孔向所述套筒中灌注水泥砂浆使所述预埋钢筋与所述套管胶结，将所述第二肋柱中的预埋钢筋插入所述第一预肋柱的预埋套筒中的步骤还包括通过所述灌浆孔和所述溢浆孔向所述套筒中灌注水泥砂浆使所述预埋钢筋与所述套管胶结。

9.  如权利要求6-8中任一所述的装配式锚杆框格梁的施工方法，其特征在于，还包括在所述第一肋柱和第二肋柱的两端设置支撑角，所述支撑角的角度在40-50度之间。

10.  如权利要求6-8中任一所述的装配式锚杆框格梁的施工方法，其特征在于，所述粘结物质为细石混凝土。

一种装配式锚杆框格梁
技术领域
本发明涉及一种装配式锚杆框格梁，尤其涉及一种装配式锚杆框格梁及其施工方法。
背景技术
锚杆框格梁常与工程锚杆联合使用，起到加固坡体的作用，是一种常用的坡面防护措施及边坡支护加固措施。在这种联合支护体系中，锚杆框格梁主要起到有效连接锚杆，坡体变形协调的作用，在结构上要求锚杆框格梁必须具有良好的整体性。此外，锚杆框格梁是一种开放式的坡面防护系统，常通过格内植草绿化而达到固坡美化环境的作用，因此对其外观质量亦有较高的要求。但实际工程中，常用的锚杆框格梁存在如下问题：
1.工序间隔长，难以实现“随挖随支”
锚杆框格梁支护体系常见的施工工序为：边坡开挖——锚杆施工——框格梁施工——锚杆张拉及锁定，工序衔接上要求随挖随支，已开挖坡面暴露时间及各工序间间隔时间不宜过长。但现有的锚杆框格梁施工方法主要为混凝土现浇，必须经过挖槽、立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、拆模等复杂的工序，且只有混凝土达到设计强度后才能进行锚杆张拉及锁定，施工速度慢，周期长，开挖坡面暴露时间久，工序间隔时间相对较长，不利边坡施工过程的变形及稳定性控制，由于支护不及时而造成的边坡地质灾害时有发生。
2.施工劳动强度大，效率低
受锚杆框格梁截面尺寸小，施工场地复杂(一般为具有相当坡度的坡面)等影响，锚杆框格梁施工不适宜机械化作业，物料运输、支模、浇筑混凝土等多依赖人工完成。施工场地特别复杂的地方(如坡面陡倾的边坡)，还需采取搭建脚手架等辅助措施。因此，常规的框格梁施工劳动强度很大，劳动效率很低。
3.表观质量难控制，影响坡面美观
由于几乎所有锚杆框格梁施工均依赖人工完成，受施工条件(如坡面平整度)、现场人员施工水平(如立模)等影响，现浇锚杆框格梁的表观质量不易控制，跑模、麻面、扭曲变形等情况经常出现，很大程度上影响了该支护体系的美感。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于机械化作业、易于施工、整体性好、可靠度高、表观质量易于控制且能减少边坡锚杆框格梁施工工序间隔时间，可实现随挖随支目的的装配式锚杆框格梁。
为达此目的，本发明提供一种装配式锚杆框格梁，该锚杆框格梁包括：预制横梁，所述预制横梁包括相对设置的第一预制横梁和第二预制横梁，所述第一预制横梁和第二预制横梁中均具有套筒和钢筋，所述第二横梁中的所述钢筋延伸插入所述第一横梁中的所述套筒中；肋柱，所述肋柱包括相对设置的第一肋柱和第二肋柱，所述第一肋柱和第二肋柱中均具有套筒和钢筋，所述第二肋柱中的所述钢筋延伸插入所述第一肋柱的所述套筒；装配空洞，由所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱和第二肋柱限制形成，并且所述装配空洞由粘结物质填充，以及
所述第二横梁中的钢筋延伸穿过所述装配空洞插入所述第一横梁中的套筒中，所述第二肋柱中的所述钢筋延伸穿过所述装配空洞插入所述第一肋柱中的套筒中。
其中，所述第一预制横梁、第二预制横梁、第一肋柱和第二肋柱的长度和宽度彼此相等。
其中，所述第一预制横梁和第一肋柱上均设置有至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔。
其中，所述第一肋柱和第二肋柱的两端设置有支撑角，所述支撑角的角度在40-50度之间。
其中，所述粘结物质为细石混凝土。
本发明还提供一种装配式锚杆框格梁的施工方法，该施工方法包括以下步骤：形成预埋套筒和预埋钢筋的第一预制横梁和第二预制横梁；形成预埋 套筒和预埋钢筋的第一肋柱和第二肋柱；将所述第二预制横梁中的预埋钢筋插入所述第一预制横梁中的预埋套筒中，将所述第二肋柱中的预埋钢筋插入所述第二肋柱中的预埋套筒中；由所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱和第二肋柱限制形成的装配空洞中填充粘结物质，固定所述第一横梁、第二横梁、第一肋柱和第二肋柱。
其中，形成所述预埋套筒的第一预制横梁的步骤还包括在所述第一预制横梁上设置至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔，形成所述预埋套筒的第一肋柱的步骤还包括在所述第一肋柱上设置至少一个灌浆孔和至少一个溢浆孔。
其中，将所述第二预制横梁中的预埋钢筋插入所述第一预制横梁的预埋套筒中的步骤还包括通过所述灌浆孔和所述溢浆孔向所述套筒中灌注水泥砂浆使所述预埋钢筋与所述套管胶结，将所述第二肋柱中的预埋钢筋插入所述第一预肋柱的预埋套筒中的步骤还包括通过所述灌浆孔和所述溢浆孔向所述套筒中灌注水泥砂浆使所述预埋钢筋与所述套管胶结。
其中，其特征在于，还包括在所述第一肋柱和第二肋柱的两端设置支撑角，所述支撑角的角度在40-50度之间。
其中，所述粘结物质为细石混凝土。。
本发明有如下技术效果：
本发明所有构件均为预制，且施工工艺简单，简化了常规施工过程中的立模等工序，缩短了因混凝土强度达到设计强度而必须等待的工序间隔时间，基本上可以实现随挖随支，能解决有效控制边坡施工过程中的变形及稳定性控制问题；预制构件的拼装可在坡面上轻松实现机械化运输及施工，大大减轻了劳动强度，提高了施工效率；预制构件的工业化生产可解决现场浇筑常见的表观质量不易控制，影响美观的问题；预制构件间采用灌浆套筒连接技术保证了预制构件间的有效连接，保证了装配式锚杆框格梁的整体性和可靠性；预制构件装配时预留的空洞及肋柱设置的支撑角不仅优化了装配工艺，还消除了因锚杆施工误差所带来的预制构件安装问题。
附图说明
图1是本发明装配式锚杆框格梁装配结构的半剖结构示意图。
图2是本发明装配式锚杆框格梁的主视图。
图3是本发明装配式锚杆框格梁中肋柱的半剖结构示意图。
图4是本发明装配式锚杆框格梁中横梁的半剖结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1-锚杆；2-肋柱；2-1-第一肋柱；2-2-第二肋柱；3-横梁；3-1-第一横梁；3-2-第二横梁；4-支撑角；5-套筒；6-横梁预埋钢筋；7-肋柱预埋钢筋；8-预埋加强钢筋；9-套筒灌浆孔；10-套筒溢浆孔；11-装配空洞
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1示意性地示出了本实施例的装配式锚杆框格梁半剖结构。图2示意性地示出了本实施例的装配式锚杆框格梁的主视图。结合图1和图2，本实施例的装配式锚杆框格梁包括锚杆1、肋柱2、横梁3以及由肋柱2和横梁3限定出的装配空洞11，锚杆1装配在装配空洞11中。在本实施例中，肋柱2和横梁3都为预制的结构，其中肋柱2包括第一肋柱2-1和第二肋柱2-2，这里第一肋柱2-1和第二肋柱2-2的结构完全相同，横梁3包括第一横梁3-1和第二横梁3-2，这里第一横梁3-1和第二横梁3-2的结构也完全相同。
在本实施例中，一个示意性的装配式锚杆框格梁实际上是由预制的第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1、第二肋柱2-2装配而成，克服了现有技术中采用一体的横梁和肋柱形成框格梁带来的施工不便、劳动强度大的问题，能够实现随挖随支，解决有效控制边坡施工过程中的变形及稳定性控制问题；预制构件的拼装可在坡面上轻松实现机械化拼装及运输，大大减轻了劳动强度，提高了施工效率。
图3为预先制成的第一横梁3-1和第二横梁3-2的半剖结构示意图。如图3所示在横梁中包括预埋的套筒5和钢筋6，所述套筒5优选为半灌浆套筒，所述钢筋6与所述套筒5采用螺栓或焊接相连。在优选的方式中，在第一横梁3-1或第二横梁3-2中，套管5的长度占套管5与钢筋6的长度之和 的1/3至1/2之间，这样有助于保证横梁中套管与钢筋的连接强度。而且，在第一横梁3-1或第二横梁3-2中可以有多个如图3所示的套管与钢筋的结构。在优选的方式中，在横梁中还具有预埋的加强钢筋8。在横梁上还包括预留的灌浆孔9和溢浆孔10。
图4为预先制成的第一肋柱2-1和第二肋柱2-2的半剖结构示意图。如图3所示在肋柱中同样包括预埋的套筒5和钢筋7，所述套筒5优选为半灌浆套筒，所述钢筋与所述套筒采用螺栓或焊接相连。与前述横梁相似，在第一肋柱2-1或第二肋柱2-2中，套管5的长度占套管5与钢筋6的长度之和的1/3至1/2之间，这样有助于保证肋柱中套管与钢筋的连接强度。第一肋柱2-1或第二肋柱2-2中有多个如图4所示的套管与钢筋的结构。在优选的方式中，在肋柱中还具有预埋的加强钢筋8。在肋柱上还包括预留的灌浆孔9和溢浆孔10。在优选的方式中，在肋柱的每一端还包括2个支撑角4，所述支撑角的角度为40度至50度之间，在更优选的方式中所述支撑角的角度为45度。
回到图1，装配式锚杆框格梁由第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2装配而成，第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2装配限定出装配空洞11，用于后续固定锚杆1。
其中第一横梁3-1中预埋的钢筋7延伸出第一横梁3-1穿过装配空洞11插入到第二横梁3-2中预埋的套筒5中，类似地，其中第一肋柱2-1中预埋的钢筋7延伸出第一肋柱2-1穿过装配空洞11插入到第二肋柱2-2中预埋的套筒5中，这样形成装配空洞11，将锚杆1装配在装配空洞11中，之后在装配空洞11中灌注的细石混凝土使所述第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2以及锚杆1粘结在一起。预制的横梁与肋柱之间采用钢筋套筒连接技术以及灌注的高强度水泥砂浆粘结，保证了预制的横梁与肋柱之间的有效连接，保证了装配式锚杆框格梁的整体性和可靠性。
在优选的方式中，在肋柱的两端具有支撑角，所述支撑角的角度为40度至50度之间，在更优选的方式中所述支撑角的角度为45度。具有支撑角的肋柱能够优化装配工艺，消除了因锚杆施工误差所带来的预制构件安装问题。
具体而言，在肋柱的每一端设置支撑角调节装配余地，使得装配余地较 大，便于肋柱和横梁的安装，并且，支撑角可减少或避免肋柱和横梁装配部位因装配及坡体变形等原因而造成的应力集中及连接强度下降，因此，将支撑角设置成40度至50度之间的锐角，有利于提高角部的连接强度，保证了装配式锚杆框格梁的可靠性。
接下来描述上述装配式锚杆框格梁的施工方法。
本实施例中装配式锚杆框格梁的施工步骤主要包括以下步骤。
首先，预制第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2，所述横梁和肋柱中都有预埋的套筒与钢筋，在优选的方式中，还预先使肋柱的两端具有支撑角。
在待安装的坡面上定位放线，并开挖安装沟槽，用于装配锚杆框格梁。
首位相连，按照由下向上，先肋柱后横梁的施工顺序安装第二肋柱2-2、第一肋柱2-1、第一横梁3-1和第二横梁3-2，将第一肋柱2-1中预埋的钢筋7延伸出第一肋柱2-1插入到第二肋柱2-2中预埋的套筒5中，并且将第一横梁3-1中预埋的钢筋7延伸出第一横梁3-1穿过插入到第二横梁3-2中预埋的套筒5中，通过第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2上的灌浆孔10向第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2中灌注高强度水泥砂浆，使肋柱和横梁中的钢筋与套管连接紧密，提高其连接强度。
根据锚杆位置，在第一横梁3-1、第二横梁3-2、第一肋柱2-1和第二肋柱2-2之间预留形成装配空洞11，将锚杆1装配在装配空洞11中，固定锚杆1之后，在装配空洞11中灌注细石混凝土，对装配空洞11浇筑填实。
本实施例提供的装配式锚杆框格梁的施工方法，采用用钢筋套筒连接技术以及灌注的高强度水泥砂浆粘结，保证了预制的横梁与肋柱之间的有效连接，保证了装配式锚杆框格梁的整体性和可靠性，并且装配拼接的方法克服了现有技术中采用一体的横梁和肋柱形成框格梁带来的施工不便、劳动强度大的问题，能够实现随挖随支，解决有效控制边坡施工过程中的变形及稳定性控制问题；预制构件的拼装可在坡面上轻松实现机械化拼装及运输，大大减轻了劳动强度，提高了施工效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能 够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。