一种边坡支护装置和边坡支护方法

摘要

本发明公开一种边坡支护装置和边坡支护方法，包括两混凝土桩、安装支架、防护板、缓冲组件、挡板、检测组件、光伏板和蜂鸣器；两所述混凝土桩对称固定在边坡上，两所述混凝土桩之间安装有所述安装支架，所述安装支架内螺纹连接有若干所述防护板，位于所述防护板上方且在所述安装支架上转动连接有多个所述缓冲组件；所述检测组件包括两限位柱、壳体、横板、承载弹簧、压力传感器和单片机；两所述限位柱对称设置于远离所述混凝土桩的所述边坡上。解决现有技术中的边坡支护装置，对于掉落碎石的缓冲效果较差，在不具备警示功能，导致施工人员无法及时做出反应，从而存在较大安全隐患的技术问题。

说明书

技术领域

本发明涉及边坡支护技术领域，具体涉及为一种边坡支护装置和边坡支护方法。

背景技术

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，其中基坑支护主要是为了防止基坑侧边坍塌、防止基坑顶部车辆人员的掉落；基坑支护的难点在于，基坑开挖深度范围内的土层，为杂填土、粉质粘土、淤泥质粘土、细砂、砾砂、千枚岩、强风化千枚岩和中风化千枚岩层，需充分考虑该层土体对支护结构整体稳定性的影响，在基坑开挖和基础施工过程中应对周边建筑物、道路、管线、基坑边坡进行变形监测，发现异常及时采取措施。

在中国实用新型专利CN215483027U提出“一种稳定性强的边坡支护装置”，该装置主要解决了现有的边坡支护装置稳定性较差，当防护网因落石原因发生移动后，导致固定物容易脱落的情况。

在中国专利申请CN114293575A提出“一种边坡支护装置和边坡支护方法”，该装置主要解决了现有的边坡支护装置，对水的排放效果不好，导致边坡上容易出现积水，从而影响了防护效率的问题。

现有的边坡支护墙整体都为刚性，导致泥石与支护墙碰撞时为刚性碰撞，缺少缓冲，且当支护墙受到撞击后，不具备警示功能，导致施工人员无法及时做出反应，存在着一定安全隐患，为此，我们提出一种边坡支护装置和边坡支护方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种边坡支护装置和边坡支护方法，解决现有技术中的边坡支护装置，对于掉落碎石的缓冲效果较差，在不具备警示功能，导致施工人员无法及时做出反应，从而存在较大安全隐患的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

一种边坡支护装置，包括两混凝土桩、安装支架、防护板、缓冲组件、挡板、检测组件、光伏板和蜂鸣器；

两所述混凝土桩对称固定在边坡上，两所述混凝土桩之间安装有所述安装支架，所述安装支架内螺纹连接有若干所述防护板，位于所述防护板上方且在所述安装支架上转动连接有多个所述缓冲组件；

所述检测组件包括两限位柱、壳体、横板、承载弹簧、压力传感器和单片机；两所述限位柱对称设置于远离所述混凝土桩的所述边坡上，且两所述限位柱上均形成有所述壳体，两所述壳体之间固定有所述横板，所述横板上设有多个承载弹簧，所述承载弹簧的一端连接有所述挡板，所述挡板的一端延伸至所述壳体内，且所述壳体内安装有所述压力传感器和所述单片机；所述光伏板安装于所述限位柱上端，所述蜂鸣器连接在所述限位柱上；所述单片机的输出端分别与所述压力传感器、光伏板和蜂鸣器电连接。

优选的，所述安装支架包括纵向支架和横向支架；任一所述混凝土桩上均固定有沿所述边坡长度布置的所述纵向支架；两所述纵向支架在所述边坡上形成一施工区域，两所述纵向支架之间连接有若干所述横向支架，将所述施工区域划分为多个安装区域，任一所述安装区域内均安装有至少三个所述防护板；且每个所述横向支架上均设置有多个轴承座，任一所述轴承座内均转动连接有所述缓冲组件。

优选的，靠近所述纵向支架的所述防护板上均倾斜设置有导流凸起，所述纵向支架上开轴向开设有多个排水孔，每个所述排水孔内均设有导水管。

优选的，所述缓冲组件包括转动杆、连接板、U形软钢板和承载板；任一所述轴承座内均转动连接有所述转动杆，所述转动杆的上端周向连接有若干所述连接板，每个所述连接板上均对称设置有所述U形软钢板，所述U形软钢板上固定有所述承载板。

优选的，所述承载板背向所述U形软钢板的一面粘接有软垫。

优选的，所述挡板面向所述壳体的一面形成有凸块，所述凸块的一端延伸至所述壳体内，并与所述压力传感器位于同一轴线。

优选的，所述混凝土桩与所述限位柱的下端均形成有破土锥。

优选的，每个所述防护板的两侧均开设有至少三个螺纹孔。

优选的，每个所述承载弹簧相隔200mm。

本发明还提供一种边坡支护装置的支护方法，包括如下步骤：

S1、确定基坑深度及边坡位置，在边坡上进行对称钻孔，并在每个孔内下钢筋笼并用混凝土浇筑成所述混凝土桩，且所述混凝土桩高于地面部分用混凝土及钢筋修筑；

S2、在对称设置的所述混凝土桩上装配所述安装支架，并在所述安装支架内铺设所述防护板，并在所述安装支架上安装多个所述缓冲组件；

S3、在靠近最末端的所述缓冲组件，且在所述边坡上继续钻孔，并将所述检测组件预埋在孔内，当所述检测组件装配完毕后，在所述检测组件上装配挡板、光伏板和蜂鸣器。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明与现有技术相比，防护效果更好，当边坡顶部有碎石头滚落时，通过缓冲组件可以有效减缓碎石向下滚落的冲击力，且通过检测组件中的横板和承载弹簧，对其碎石进行减震，并在减震过程中，发出扬声警报，提醒基坑内部施工人员及时进行安全防护，从而极大的提高了施工过程中的安全性。

附图说明

图1是本发明正面示意图；

图2是本发明图1中俯视图；

图3是本发明缓冲组件结构示意图。

图中：1、混凝土桩；2、安装支架；21、纵向支架；211、排水孔；22、横向支架；23、轴承座；3、防护板；31、导流凸起；4、缓冲组件；41、转动杆；42、连接板；43、U形软钢板；44、承载板；5、挡板；51、凸块；6、检测组件；61、限位柱；62、壳体；621、横板；622、承载弹簧；63、压力传感器；64、单片机；7、光伏板；8、蜂鸣器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种边坡支护装置，包括两混凝土桩1、安装支架2、防护板3、缓冲组件4、挡板5、检测组件6、光伏板7和蜂鸣器8。

两混凝土桩1对称固定在边坡上，两混凝土桩1之间安装有安装支架2，安装支架2内螺纹连接有若干防护板3，位于防护板3上方且在安装支架2上转动连接有多个缓冲组件4。

检测组件6包括两限位柱61、壳体62、横板621、承载弹簧622、压力传感器63和单片机64；两限位柱61对称设置于远离混凝土桩1的边坡上，且两限位柱61上均形成有壳体62，两壳体62之间固定有横板621，横板621上设有多个承载弹簧622，承载弹簧622的一端连接有挡板5，挡板5的一端延伸至壳体62内，且壳体62内安装有压力传感器63和单片机64；光伏板7安装于限位柱61上端，蜂鸣器8连接在限位柱61上；单片机64的输出端分别与压力传感器63、光伏板7和蜂鸣器8电连接。

其中通过混凝土桩1，将安装支架2固定在边坡上，并在安装支架2内铺设防护板3，并在防护板3上且在安装支架2上设置大量的缓冲组件4，用于减缓落石的冲击力；且滚落的碎石，撞击到横板621后，由横板621挤压承载弹簧622，其中横板621的一端延伸至壳体62内，挤压压力传感器63，当压力传感器63检测到压力后，将检测数据传输至单片机64中，由单片机64控制蜂鸣器8，进行蜂鸣警报，提醒基坑底部施工人员及时进行躲避，从而避免发生重大安全事故。

为提高安装支架2安装效率，请参阅图2，在一优选实施例中，安装支架2包括纵向支架21和横向支架22；任一混凝土桩1上均固定有沿边坡长度布置的纵向支架21；两纵向支架21在边坡上形成一施工区域，两纵向支架21之间连接有若干横向支架22，将施工区域划分为多个安装区域，任一安装区域内均安装有至少三个防护板3；且每个横向支架22上均设置有多个轴承座23，任一轴承座23内均转动连接有缓冲组件4；靠近纵向支架21的防护板3上均倾斜设置有导流凸起31，纵向支架21上开轴向开设有多个排水孔211，每个排水孔211内均设有导水管。

其中通过纵向支架21和横向支架22，将边坡分隔成多个安装区域，并在每个安装区域内螺纹连接三个防护板3，其中每个横向支架22上安装有多个轴承座23，通过轴承座23可以转动连接缓冲组件4，这样当碎石滚落时，通过缓冲组件4可以有效减缓滚石向下滚动的速度，且通过在防护板3上设置导流凸起31，可以将防护板3上的积水通过导流凸起31导入纵向支架21上开设的排水孔211中，并由排水孔211向外排出，避免防护板3上出现积水。

为提高缓冲组件4对落石的缓冲效率，请参阅图2，在一优选实施例中，缓冲组件4包括转动杆41、连接板42、U形软钢板43和承载板44；任一轴承座23内均转动连接有转动杆41，转动杆41的上端周向连接有若干连接板42，每个连接板42上均对称设置有U形软钢板43，U形软钢板43上固定有承载板44，承载板44背向U形软钢板43的一面粘接有软垫，挡板5面向壳体62的一面形成有凸块51，凸块51的一端延伸至壳体62内，并与压力传感器63位于同一轴线，混凝土桩1与限位柱61的下端均形成有破土锥，防护板3的两侧均开设有至少三个螺纹孔，每个承载弹簧622相隔200mm。

其中转动杆41，转动连接在轴承座23内，且转动杆41远离轴承座23的一端连接有三个连接板42，每个连接板42的外侧均固定有两个U形钢板，并在U形软钢板43上固定有承载板44，当有碎石从边坡向下滚落时，会碰撞到承载板44，通过承载板44和U形软钢板43的配合，来减缓落石的冲击力，且承载板44受到冲击后，会带动连接板42和转动杆41，在轴承座23内进行转动，这样用于减缓落石的滚动速度，减缓落石在滚动中所带来的冲击力，避免因冲击力过大，而造成重大安全事故。

同时，提供一种边坡支护装置的支护方法，包括如下步骤：

S1、确定基坑深度及边坡位置，在边坡上进行对称钻孔，并在每个孔内下钢筋笼并用混凝土浇筑成混凝土桩1，且混凝土桩1高于地面部分用混凝土及钢筋修筑；

S2、在对称设置的混凝土桩1上装配安装支架2，并在安装支架2内铺设防护板3，并在安装支架2上安装多个缓冲组件4；

S3、在靠近最末端的缓冲组件4，且在边坡上继续钻孔，并将检测组件6预埋在孔内，当检测组件6装配完毕后，在检测组件6上装配挡板5、光伏板7和蜂鸣器8。

首先将移动钻机移至作业位置，调整桩架垂直度偏差小于1/250，钻机移位由在场工作人员统一指挥，移动前工作人员必须仔细观察现场情况，移位过程中要做到平稳、安全，当钻机定位后，由施工人员对孔位进行复核，其中偏差不得大于10mm。

确保钻机立柱导向架的垂直度偏差小于1/250，在桩架上焊接半径为5cm的铁圈，并在10m高处悬挂一铅锤，利用精纬仪校直钻杆垂直度，使得铅锤正好通过铁圈中心，每次施工前必须适当调整钻杆，使得使铅锤位于铁圈内，把钻杆垂直度误差控制在0.5％范围内。

引孔采用钻机，成孔直径600mm，引孔间距800mm，按顺序依次引孔至至桩底标高，且第一根桩施工时，不可进尺太快，需要慢速，并掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，然后进行连续引孔施工，确保桩体顺利施打。

打孔完毕后，将混凝土桩1插入孔洞中，并安装纵向支架21，在纵向支架21之间螺纹连接横向支架22，并铺设防护板3，当铺设完毕后，在横向支架22上安装缓冲组件4。

靠近最末端的缓冲组件4，且在边坡上继续钻孔，并将检测组件6预埋在孔内，当检测组件6装配完毕后，在检测组件6上装配挡板5、光伏板7和蜂鸣器8，用于警示。

为了更好地理解本发明，以下结合图1-图3来对本发明一种边坡支护装置的工作过程进行详细说明：在使用时，通过混凝土桩1，将纵向支架21固定在边坡上，在边坡上形成一施工区域，继续安装横向支架22，将边坡分隔成多个安装区域，并在每个安装区域内螺纹连接三个防护板3，在防护板3上且在横向支架22上设置大量的轴承座23，每个轴承座23内均转动连接转动杆41，转动杆41远离轴承座23的一端连接有三个连接板42，每个连接板42的外侧均固定有两个U形钢板，并在U形软钢板43上固定有承载板44，当有碎石从边坡向下滚落时，会碰撞到承载板44，通过承载板44和U形软钢板43的配合，来减缓落石的冲击力，且承载板44受到冲击后，会带动连接板42和转动杆41，在轴承座23内进行转动，这样用于减缓落石的滚动速度，减缓落石在滚动中所带来的冲击力，用于减缓落石的冲击力；滚落的碎石经过缓冲组件4减速后，撞击到横板621后，由横板621挤压承载弹簧622，其中横板621带有凸块51的一端延伸至壳体62内，挤压压力传感器63，当压力传感器63检测到压力后，将检测数据传输至单片机64中，由单片机64控制蜂鸣器8，进行蜂鸣警报，提醒基坑底部施工人员及时进行躲避，从而避免发生重大安全事故。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。