一種高填方土質路堤邊坡防護結構的制作方法

本實用新型涉及道路工程防災減災技術領域，尤其涉及一種高填方土質路堤邊坡防護結構。

背景技術：

進入二十一世紀以來，我國的交通基礎建設取得了喜人的成績，基本實現了“縣縣通高速”。在高速公路建設過程中，受地形和線性的影響，公路跨山躍河工程屢見不鮮，在山嶺區高邊坡路堤常常是設計、施工單位所恐懼的項目。在工程地質不良的地區或者自然天氣惡劣的地區，高邊坡路堤經常出現沉陷、沖刷等病害，嚴重的情況下引起邊坡滑塌事故。這嚴重的影響了道路行車的安全性能，從社會影響以及人民經濟考慮，都是急需要解決的問題。

在常規路堤設計中，常通過放緩邊坡的形式來達到增加邊坡穩定的目的。但對于土質路堤而言放緩邊坡意味著增加了邊坡徑流的路程和時間，這會導致更多的水分滲入邊坡內部，在增加了邊坡土體的自重的同時，對土體強度會帶來不同程度的負面影響。因此，在設計人員難以把握高填方路堤邊坡坡度值，現有工程經驗難以覆蓋所有土質，并且難以保證在不同交通、軸載條件下的穩定性。國內外學者提出了在路堤中分層增加土工布、土工格柵等，通過增加路堤土體在側向變形過程中的摩擦來提高邊坡穩定性。然而，在濕潤的狀態下土質路基強度較低難以起到摩擦的作用。針對于上述問題，若能開發一種設備能夠借助邊坡滲水深度范圍內的土體強度，起到加固邊坡的效果，對于提高路堤邊坡穩定性，保障道路安全具有推廣前景。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種高填方土質路堤邊坡防護結構，可以有效的防止邊坡滑塌，對于提高高填方路堤的運營穩定性具有重要意義；高填方土質路堤邊坡防護結構具有結構簡單、施工方便等優點，能夠有效地加強邊坡結構的穩定性，可在惡劣的自然、交通條件下發揮良好的路用性能。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：

一種高填方土質路堤邊坡防護結構，包括路堤、防護板和若干個防護組件，所述防護組件由拉桿和膨脹嘴固定連接而成，所述路堤的邊坡上覆蓋安裝有若干個防護板，所述防護組件穿過路堤的邊坡并置于路堤內部，防護組件靠近路堤邊坡的一端與所述防護板固定連接。所述膨脹嘴包括中線桿、膨脹葉、傳力葉和滑管，所述中線桿一端端部為膨脹端部，中線桿另一端端部為連接端部A，中線桿的膨脹端部活動鉸接連接有所述膨脹葉，所述中線桿外部滑動套裝有滑管，所述滑管與膨脹葉之間連接有傳力葉，傳力葉的一端端部與滑管鉸接，傳力葉的另一端端部與膨脹葉鉸接。所述拉桿具有連接端部B和防護板連接端，中線桿的連接端部A與拉桿的連接端部B相互鉸接，拉桿的防護板連接端與防護板對應固定連接。

為了更好地實現本實用新型，所有防護板在路堤的邊坡上均勻排布，相鄰兩個防護板之間的縫隙通過瀝青灌縫材料灌縫而成，所述防護板與防護組件一一對應連接。

本實用新型優選的膨脹嘴結構技術方案如下：所述防護組件的中線桿的膨脹端部鉸接連接有兩個膨脹葉，兩個膨脹葉相對于中線桿中軸線呈中心對稱，所述防護組件的中線桿的膨脹端部對稱設有兩個活動鉸A，兩個膨脹葉中部分別設有活動鉸B，所述膨脹葉的端部與中線桿的活動鉸A對應活動鉸接(即膨脹葉的端部與中線桿之間通過活動鉸A相互鉸接)，所述滑管上對稱設有兩個活動鉸C，所述傳力葉的一端端部與滑管的活動鉸C活動鉸接(即傳力葉端部與滑管外壁通過活動鉸C相互鉸接)，傳力葉的另一端端部與膨脹葉的活動鉸B活動鉸接(即傳力葉端部與膨脹葉中部通過活動鉸B相互鉸接)。所述滑管在中線桿外部滑動使得兩個膨脹葉之間所構成的角度變大或變小。

作為優選，所述中線桿的連接端部A與拉桿的連接端部B之間通過活動鉸D相互鉸接。

作為優選，所述拉桿的防護板連接端與防護板通過固定螺栓連接固定。

為了更加有效的防護高填方路堤邊坡的穩定性，經過詳細調查，全面分析了邊坡防護機理，依據膨脹支撐原理開發了一種高填方土質路堤邊坡防護結構，可以有效的防止邊坡滑塌，對于提高高填方路堤的運營穩定性具有重要意義。本實用新型為實現上述目的所依據的技術原理如下：

本實用新型的路堤邊坡在側向60～100cm范圍內會由于雨水滲入而強度下降，在自重和行車荷載的作用下，會向側方、下方滑動。滑動的土體會擠壓邊坡側面的防護板，防護板隨土體產生側向位移，防護板移動會帶動拉桿的側向位移，拉桿進一步拉動路堤橫向深處膨脹嘴的中線桿。由于土體的自身壓力，滑管基本不產生位移或者有微小位移，故中線桿和滑管出現位移差，此時受傳力葉的作用，膨脹葉與中線桿的夾角擴展，直到滑管接觸中線桿的末端(即膨脹端部)。這個狀態下，膨脹嘴就形成一個較大的受力面，起到增加抗拉強度的效果。同時，相鄰兩個防護板的連接部位采用瀝青灌縫材料進行灌縫，盡量減少雨水對路堤邊坡強度的影響。

本實用新型較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本實用新型防護結構抗拉強度高，不僅借助了土體與拉桿之間的摩擦阻力，還增加了膨脹嘴的受力，大幅提高了拉桿的抗拉出性能，提升了高填方土質路堤邊坡的穩定性。本實用新型防護結構在施工時，將上述構件放到路堤中，進行常規的碾壓即可，不需要增加其他工序。

(2本實用新型防護結構的邊坡上增加了防護板，可以減少雨水滲入路堤，提高邊坡表面的徑流效率。同時增加了工程美觀程度。本實用新型防護結構結構簡單，所使用的材料均為普通材料，材質的應用比較廣泛，在施工現場可直接焊接制造，因而防護結構的制造成本非常低廉。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1中膨脹嘴與拉桿連接后的結構示意圖。

其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為：

1－路堤，2－防護板，3－拉桿，4－膨脹嘴，5－固定螺栓，6－膨脹葉，61－活動鉸A，62－活動鉸B，7－傳力葉，8－滑管，9－活動鉸C，10－中線桿，101－膨脹端部，11－瀝青灌縫材料，12－活動鉸D。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明：

實施例

如圖1、圖2所示，一種高填方土質路堤邊坡防護結構，包括路堤1、防護板2和若干個防護組件，防護組件由拉桿3和膨脹嘴4固定連接而成，路堤1的邊坡上覆蓋安裝有若干個防護板2，防護組件穿過路堤1的邊坡并置于路堤1內部，防護組件靠近路堤1邊坡的一端與防護板2固定連接；膨脹嘴4包括中線桿10、膨脹葉6、傳力葉7和滑管8，中線桿10一端端部為膨脹端部101，中線桿10另一端端部為連接端部A，中線桿10的膨脹端部101活動鉸接連接有膨脹葉6，中線桿10外部滑動套裝有滑管8，滑管8與膨脹葉6之間連接有傳力葉7，傳力葉7的一端端部與滑管8鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6鉸接；拉桿3具有連接端部B和防護板連接端，中線桿10的連接端部A與拉桿3的連接端部B相互鉸接，拉桿3的防護板連接端與防護板2對應固定連接。

所有防護板2在路堤1的邊坡上均勻排布，相鄰兩個防護板2之間的縫隙通過瀝青灌縫材料11灌縫而成，防護板2與防護組件一一對應連接。

如圖2所示，本實施例優選的膨脹嘴4實施方式如下：防護組件的中線桿10的膨脹端部101鉸接連接有兩個膨脹葉6，兩個膨脹葉6相對于中線桿10中軸線呈中心對稱，防護組件的中線桿10的膨脹端部101對稱設有兩個活動鉸A61，兩個膨脹葉6中部分別設有活動鉸B62，膨脹葉6的端部與中線桿10的活動鉸A61對應活動鉸接，滑管8上對稱設有兩個活動鉸C9，傳力葉7的一端端部與滑管8的活動鉸C9活動鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6的活動鉸B62活動鉸接；滑管8在中線桿10外部滑動使得兩個膨脹葉6之間所構成的角度變大或變小。膨脹葉6遠離活動鉸A61的一端端部設有阻擋板；開始安裝使用時，滑管8所處的位置使得兩個膨脹葉6之間所構成的角度值較小，當路堤1的邊坡積水膨脹時，邊坡的土質就會推動防護板2向著路堤1外部運動，防護板2依次拉動拉桿3、中線桿10運動，這樣滑管8就在中線桿10外部朝向膨脹端部101運動，膨脹葉6端部的阻擋板會阻擋膨脹葉6該端端部運動，這樣兩個膨脹葉6之間所構成的角度變大，由于在使用時，中線桿10的膨脹端部101以及兩個膨脹葉6、兩個傳力葉7是深深地插入到路堤1內部深處，可以利用路堤1內部深處較為干燥、土質密實的抗拉伸力使得防護組件更能應對邊坡的膨脹滑坡危害發生；兩個膨脹葉6所構成的角度展開變大以及膨脹葉6端部的阻擋板都會增加抗拉伸力。

如圖2所示，中線桿10的連接端部A與拉桿3的連接端部B之間通過活動鉸D12相互鉸接。

如圖1所示，拉桿3的防護板連接端與防護板2通過固定螺栓5連接固定。

為了更加有效的防護高填方路堤邊坡的穩定性，經過詳細調查，全面分析了邊坡防護機理，依據膨脹支撐原理開發了一種高填方土質路堤邊坡防護結構，可以有效的防止邊坡滑塌，對于提高高填方路堤的運營穩定性具有重要意義。本實用新型為實現上述目的所依據的技術原理如下：

本實用新型的路堤1邊坡在側向60～100cm范圍內會由于雨水滲入而強度下降，在自重和行車荷載的作用下，路堤1的邊坡會向側方、下方滑動。滑動的土體會擠壓邊坡側面的防護板2，防護板2隨土體產生側向位移，防護板2移動會帶動拉桿3的側向位移，拉桿3進一步拉動路堤1橫向深處膨脹嘴4的中線桿10。由于土體的自身壓力，滑管8基本不產生位移或者有微小位移，故中線桿10和滑管8出現位移差，此時受傳力葉7的作用，膨脹葉6與中線桿10的夾角擴展(即膨脹葉6與中線桿10之間的夾角變大)，直到滑管8接觸中線桿10的末端(即膨脹端部)。這個狀態下，膨脹嘴4就形成一個較大的受力面，起到增加抗拉強度的效果。同時，相鄰兩個防護板2的連接部位采用瀝青灌縫材料11進行灌縫，盡量減少雨水對路堤邊坡強度的影響。

一種高填方土質路堤邊坡防護結構施工方法，其方法步驟如下：

A、按照設計的厚度填筑路堤1的底層，待對路堤1的底層碾壓完成后，再在路堤1的底層中布設若干個防護組件，每個防護組件由一個拉桿3和一個膨脹嘴4構成，膨脹嘴4包括中線桿10、膨脹葉6、傳力葉7和滑管8，中線桿10一端端部為膨脹端部101，中線桿10另一端端部為連接端部A，中線桿10的膨脹端部101鉸接連接有兩個膨脹葉6，兩個膨脹葉6相對于中線桿10中軸線呈中心對稱，防護組件的中線桿10的膨脹端部101對稱設有兩個活動鉸A61，兩個膨脹葉6中部分別設有活動鉸B62，膨脹葉6的端部與中線桿10的活動鉸A61對應活動鉸接，滑管8上對稱設有兩個活動鉸C9，傳力葉7的一端端部與滑管8的活動鉸C9活動鉸接，傳力葉7的另一端端部與膨脹葉6的活動鉸B62活動鉸接，滑管8在中線桿10外部滑動使得兩個膨脹葉6之間所構成的角度變大或變小；膨脹嘴4的連接端部A與拉桿3的連接端部B之間通過活動鉸D12相互鉸接，讓拉桿3的防護板連接端置于路堤1的底層外部；然后在路堤1的底層上布設完一層防護組件，在路堤1的底層上的防護組件上覆蓋填筑材料并進行平整處理；

B、在步驟A的路堤1底層上的平整面上填筑路堤2的第二層，待對路堤1的第二層碾壓完成后，再在路堤1的第二層中按照步驟A的方法布設若干個防護組件，每個防護組件由一個拉桿3和一個膨脹嘴4構成，讓拉桿3的防護板連接端置于路堤1的第二層外部；然后在路堤1的第二層上布設完一層防護組件，在路堤1第二層上的防護組件上覆蓋填筑材料并進行平整處理；并采用同樣的方法布設路堤2的第三層、第四層…，直到路堤2填筑結束；

C、在路堤1的邊坡上鋪設防護板2，各個防護板2與拉桿3的防護板連接端通過固定螺栓5一一對應連接固定，直至將所有防護板2鋪設到路堤1的邊坡上；

D、所有防護板2在路堤1的邊坡上均勻排布，相鄰兩個防護板2之間具有縫隙，在相鄰兩個防護板2之間的縫隙中通過瀝青灌縫材料11進行灌縫處理。

上述實施方式只是本實用新型的一個優選實施例，并不是用來限制本實用新型的實施與權利范圍的，凡依據本實用新型申請專利保護范圍所述的內容做出的等效變化和近似替換，均應落在本實用新型的保護范圍內。