《一種現澆生態護坡及其施工方法》是王建軍於2011年7月26日申請的專利，該專利的申請號為2011102108017，公布號為CN102900088A，授權公布日為2013年1月30日，發明人是王建軍。
《一種現澆生態護坡及其施工方法》特徵在於包括如下步驟：1）在坡面（1）上安裝錨桿（10）；2）在坡面上交錯鋪設多根鋼筋（3），形成包含多個格線的鋼筋網；3）將每個格線的每個節點處的兩根所述鋼筋（3）固定在一起，並將所述鋼筋網與所述錨桿（10）固定連線；4）在每個格線內安置模具（5），使鋼筋網上的所有鄰接模具通過其邊板圍成相互連通的空腔；5）向所述空腔澆築混凝土，以便在坡面（1）上形成多個格線梁（2），多個格線梁連線成包含多個用來種植的所述格線的網狀護坡。在邊坡現場進行格線梁的澆築，並使得格線梁相互連線形成一個整體，同時與邊坡固定連線，使護坡結構穩定的同時為邊坡的綠化奠定了基礎。
2016年12月7日，《一種現澆生態護坡及其施工方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種現澆生態護坡及其施工方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種現澆生態護坡及其施工方法
- 公布號：CN102900088A
- 授權日：2013年1月30日
- 申請號：2011102108017
- 申請日：2011年7月26日
- 申請人：王建軍
- 地址：內蒙古自治區呼和浩特市興安南路75號天鵝小區2號商務樓508
- 發明人：王建軍
- Int.Cl.：E02D17/20(2006.01)I
- 代理機構：北京元本智慧財產權代理事務所
- 代理人：秦力軍
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著中國經濟的迅猛發展，在公路、鐵路、水利、電力、礦山等工程建設過程中，經常有大量的挖方、填方，形成大量的裸露邊坡，裸露邊坡破壞了大自然的生態平衡，帶來了一系列的環境問題，如水土流失、滑坡、土石流、局部小氣候變化、生物鏈破壞等。因此，採取工程措施進行防護及人工綠化恢復植被和生態功能，減少災害，保護環境是非常必要的。
截至2011年7月，使用的護坡方法有多種多樣，使用較多的是利用混凝土材料護坡。比較早的是用平面模板混凝土整體澆築。這種方法雖然護坡效果不錯，但無法綠化，環境破壞嚴重。為了能夠對護坡進行綠化，人們採用預製好的混凝土磚將邊坡砌起來，在磚中間的空格處種植植物，這種方法雖然達到了綠化的效果，但磚與磚之間很難形成整體，容易在水流的沖刷下坍塌。
發明內容
專利目的
《一種現澆生態護坡及其施工方法》的目的就是為了克服上述2011年7月前技術存在的問題，提供一種現澆生態護坡及其施工方法，在邊坡現場進行格線梁的澆築，並使得格線梁相互連線形成一個整體，同時與邊坡固定連線，使護坡結構穩定的同時為邊坡的綠化奠定了基礎。
技術方案
《一種現澆生態護坡及其施工方法》包括如下步驟：1）在坡面上安裝錨桿；2）在坡面上交錯鋪設多根鋼筋，形成包含多個格線的鋼筋網；3）將每個格線的每個節點處的兩根所述鋼筋固定在一起，並將所述鋼筋網與所述錨桿固定連線；4）在每個格線內安置模具，使鋼筋網上的所有鄰接模具通過其邊板圍成相互連通的空腔；5）向所述空腔澆築格線梁成型材料，以便在坡面上形成多個格線梁，多個格線梁連線成包含多個用來種植的所述格線的網狀護坡。
其中，每個所述模具的所述邊板包括圓弧形邊板和八字形邊板，八字形邊板的兩端分別與圓弧形邊板的兩端連線形成整體。
特別是，還包括在所述步驟1）之前進行的在所述坡面的底部築造護腳的步驟，所述步驟4）中，所述模具由所述護腳向所述坡面頂部逐排安置，每個模具的所述圓弧形邊板的中部與安置在下排的兩相鄰模具的一個端部對接，其兩端部分別與安置在同排的兩相鄰模具的一個端部對接，其所述八字形邊板的中部分別與安置在上排的兩相鄰模具的一個端部對接。
其中，格線梁包括圓弧形梁和其兩端分別與圓弧形梁兩端連線成整體的八字形梁，八字形梁包含兩個小圓弧形梁。
特別是，格線梁的斜高與所述坡面之間的夾角C、所述坡面的傾斜角度β、所述格線內土體的自然休止角α之間存在以下關係：∠C＝90°+α-β；格線梁的斜高h、所述圓弧形梁的中部與所述八字形梁的中部之間的距離R、圓弧形梁和八字形梁底部寬度b、所述坡面的傾斜角度β、以及所述格線內土體的自然休止角α之間存在以下關係：h＝（R-b/2）×sin（β-α）；其中，圓弧形梁和八字形梁底部寬度b、所述小圓弧形梁的弦長D、所述八字形梁的張角γ之間存在以下關係：
；圓弧形梁弦長L、所述圓弧形梁的中部與所述八字形梁的中部之間的距離R之間存在以下關係：
。
特別是，邊板的頂部連線有連線板，連線板上設定有連線孔，所述鄰接模具通過所述連線孔在其邊板頂部相互連線。
其中，八字形邊板由相互連線形成“八”字形的兩小圓弧形邊板組成，兩小圓弧形邊板的曲率半徑與所述圓弧形邊板的曲率半徑相等，兩小圓弧形邊板的長度分別為所述圓弧形邊板長度的一半。
《一種現澆生態護坡及其施工方法》另一方面還提供一種現澆生態護坡，包括：交錯安裝在坡面上形成格線狀的多根鋼筋；和澆築在鋼筋上並相互連線的多個格線梁。
有益效果
1）《一種現澆生態護坡及其施工方法》的現澆生態護坡採用在坡面上鋪設模具，從而進行坡面上多個格線梁的整體成型，成型工藝簡單，效率高，成本低；
2）《一種現澆生態護坡及其施工方法》採用的模具使得現澆成型的格線梁與坡面之間存在固定的關係，從而使得格線梁的使用範圍廣泛，根據不同的坡面可以成型不同的格線梁，滿足不同的使用要求；
3）《一種現澆生態護坡及其施工方法》採用的模具結構設計簡單，成本低，安裝、拆卸非常方便；
4）《一種現澆生態護坡及其施工方法》坡面上成型的格線梁能夠形成蓄水平台，對自然邊坡變緩的同時可對自然降雨進行蓄積，有效的提高水資源的利用率，達到水土保持的效果，同時大大降低旱區養護成本。
附圖說明
圖1是《一種現澆生態護坡及其施工方法》現澆生態護坡的立體效果圖；
圖2是該發明現澆生態護坡坡面的示意圖；
圖3是該發明單個格線梁的俯視示意圖；
圖3a是該發明單個格線梁的主視示意圖；
圖3b是該發明格線梁安置在坡面上時沿徑向的截面示意圖；
圖4是該發明在生態護坡上鋪設鋼筋的立體效果圖；
圖4a是圖4中A部分的放大視圖；
圖4b是圖4中B部分的放大視圖；
圖5是該發明在生態護坡上安置模具的立體效果圖；
圖6是該發明在生態護坡上形成空腔的平面效果圖；
圖6a是該發明在坡面上安置模具時坡面的側視示意圖；
圖7是該發明模具的立體效果圖；
圖7a是該發明模具的主視示意圖。
附圖示記說明：1-坡面；10-錨桿；10a-彎鉤；11-護腳；2-格線梁；21-圓弧形梁；22-八字形梁；3-鋼筋；3a-格線；30、31-節點；4-直角馬凳；40、41-直角邊；5、5a、5b、5c、5d、5e、5f-模具；50-空間；51-圓弧形邊板；52-八字形邊板；52a、52b-小圓弧形邊板；53-連線板；54-連線孔；55-水平底板；6-圓弧形空腔；6a-八字形空腔；61a、62a-小圓弧形空腔；9-網狀護坡。
技術領域
《一種現澆生態護坡及其施工方法》涉及一種生態護坡及其施工方法，尤其涉及一種現澆生態護坡及其施工方法。
權利要求
1.《一種現澆生態護坡及其施工方法》特徵在於包括如下步驟：
1）在坡面（1）上安裝錨桿（10）；
2）在坡面（1）上交錯鋪設多根鋼筋（3），形成包含多個格線的鋼筋網；
3）將每個格線的每個節點處的兩根所述鋼筋（3）固定在一起，並將所述鋼筋網與所述錨桿（10）固定連線；
4）在每個格線內安置模具（5），使鋼筋網上的所有鄰接模具通過其邊板圍成相互連通的空腔；
5）向所述空腔澆築格線梁成型材料，以便在坡面（1）上形成多個格線梁（2），多個格線梁（2）連線成包含多個用來種植的所述格線的網狀護坡（9）；每個所述模具（5）的所述邊板包括圓弧形邊板（51）和八字形邊板（52），八字形邊板（52）的兩端分別與圓弧形邊板（51）的兩端連線形成整體。
2.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，還包括在所述步驟1）之前進行的在所述坡面（1）的底部築造護腳（11）的步驟，所述步驟4）中，所述模具（5）由所述護腳向所述坡面（1）頂部逐排安置，每個模具（5）的所述圓弧形邊板（51）的中部與安置在下排的兩相鄰模具（5a、5b）的一個端部對接，其兩端部分別與安置在同排的兩相鄰模具（5c、5d）的一個端部對接，其所述八字形邊板（52）的中部分別與安置在上排的兩相鄰模具（5e、5f）的一個端部對接。
3.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述格線梁（2）包括圓弧形梁（21）和其兩端分別與圓弧形梁兩端連線成整體的八字形梁（22），八字形梁（22）包含兩個小圓弧形梁（22a、22b）。
4.如權利要求3所述的施工方法，其特徵在於，所述格線梁（2）的斜高與所述坡面（1）之間的夾角C、所述坡面（1）的傾斜角度β、所述格線內土體的自然休止角α之間存在以下關係：∠C＝90°+α－β。
5.如權利要求4所述的施工方法，其特徵在於，所述格線梁（2）的斜高h、所述圓弧形梁（21）的中部與所述八字形梁（22）的中部之間的距離R、圓弧形梁和八字形梁底部寬度b、所述坡面（1）的傾斜角度β、以及所述格線內土體的自然休止角α之間存在以下關係：h＝（R－b/2）×sin（β－α）；其中圓弧形梁和八字形梁底部寬度b、所述小圓弧形梁的弦長D、所述八字形梁（22）的張角γ之間存在以下關係：。
6.如權利要求5所述的施工方法，其特徵在於，所述圓弧形梁（21）弦長L、所述圓弧形梁（21）的中部與所述八字形梁（22）的中部之間的距離R之間存在以下關係：。
7.如權利要求1所述的施工方法，其特徵在於，所述八字形邊板（52）由相互連線形成“八”字形的兩小圓弧形邊板（52a、52b）組成，兩小圓弧形邊板（52a、52b）的曲率半徑與所述圓弧形邊板（51）的曲率半徑相等，兩小圓弧形邊板（52a、52b）的長度分別為所述圓弧形邊板（51）長度的一半。
實施方式
如圖1《一種現澆生態護坡及其施工方法》現澆生態護坡的立體效果圖以及圖2《一種現澆生態護坡及其施工方法》現澆生態護坡坡面的示意圖所示，《一種現澆生態護坡及其施工方法》的現澆生態護坡包括：交錯安裝在坡面1上形成格線狀的多根鋼筋3；和澆築在鋼筋3上並相互連線的多個格線梁2，多個格線梁2連線成包含多個格線3a的網狀護坡9，在格線3a內填置種植土並種植植物，可以實現邊坡的穩固，同時達到綠化的效果。
下面結合附圖4、5、6、6a對《一種現澆生態護坡及其施工方法》現澆生態護坡的施工過程進行詳細描述。
首先，對坡面進行修整，去除邊坡表面的雜物，並對坡面進行壓實。
在邊坡坡面底部築造護腳11，護腳11材料採用鋼筋混凝土或漿砌石。
然後，在整平壓實的坡面上按設計進行錨桿10定位，在錨桿設計位置打錨固孔，將預先製作好的其一端帶有直角彎鉤10a的錨桿10打入錨固孔，使得錨桿10帶有直角彎鉤的一端伸出坡面，錨桿10打入錨固孔的另一端距離錨固孔底部的距離為3-5cm，之後澆築混凝土，使得錨桿10錨固在坡面上。錨桿的施工符合《建築邊坡工程技術規範》（GB50330-2002）的要求。
在坡面上以錨桿10為交點交錯鋪設多根鋼筋3，如圖4所示，使得多根鋼筋3形成包含多個格線3a的鋼筋網，每個格線3a為平行四邊形，其每個節點都包含兩根交錯布置的鋼筋3。將格線3a的每個節點都用鋼絲綁紮牢固，以便將節點處的兩根鋼筋3固定在一起，並將鋼筋網中對應錨桿10的節點（如圖4中的節點30）與錨桿10端頭上的彎鉤10a綁紮在一起（如圖4b所示），與錨桿10不對應的節點處（如圖4中的節點31）設定直角馬凳4，將直角馬凳4的一個直角邊40插入坡面，另一個直角邊41伸出坡面，將鋼筋網中對應直角馬凳4的節點（如圖4中的節點31）與直角馬凳的直角邊41綁紮牢固（如圖4a所示），從而使得整個鋼筋網固定在坡面上。
之後，在每個格線3a內安置模具5，如圖5所示，模具5從坡面底部的護腳11往坡面頂部逐排安置。《一種現澆生態護坡及其施工方法》中模具5根據坡面的傾斜角度β和坡面上土體的自然休止角α進行預先設計。
《一種現澆生態護坡及其施工方法》模具5的結構如圖5、7、7a所示，模具5包括圓弧形邊板51和八字形邊板52，八字形邊板52的兩端分別與圓弧形邊板51的兩端連線形成整體；八字形邊板52由相互連線形成“八”字形的兩小圓弧形邊板52a、52b組成。兩小圓弧形邊板52a、52b的一端相互連線，使得兩小圓弧形邊板52a、52b形成“八”字形，兩小圓弧形邊板52a、52b的另一端分別與圓弧形邊板51的兩端連線，使得八字形邊板52與圓弧形邊板51連線成整體。圓弧形邊板51和八字形邊板52分別由底部至頂部逐漸向外傾斜，從而使得圓弧形邊板51和八字形邊板52圍成的空間50的截面面積由底部至頂部逐漸增大。
如圖7所示，構成八字形邊板52的兩小圓弧形邊板52a、52b結構相同，分別向內凹曲，圓弧形邊板51向外凹曲；並且兩小圓弧形邊板52a、52b的曲率半徑與圓弧形邊板51的曲率半徑相等，兩小圓弧形邊板52a、52b的長度分別為圓弧形邊板51長度的一半。
如圖7a所示，圓弧形邊板51和八字形邊板52的底部位於同一水平面，圓弧形邊板51的高度由中部向兩端逐漸減小，八字形邊板52的高度由中部向兩端逐漸增大，從而使得八字形邊板52的中部與圓弧形邊板51的兩端等高，八字形邊板52的兩端與圓弧形邊板51的中部等高。
再如圖7a所示，圓弧形邊板51和八字形邊板52的頂部連線有沿豎直方向延伸的連線板53，連線板53上設定有連線孔54；圓弧形邊板51和八字形邊板52的底部固定有水平底板55。
安置在同一排格線3a內的模具5並列布置，每個模具5通過其兩端部分別與位於其左右兩邊的模具鄰接，相鄰兩排模具錯開布置，如圖5所示，模具5的圓弧形邊板51的中部分別與安置在下排的兩相鄰模具5a、5b的一個端部對接，使得模具5的圓弧形邊板51與安置在下排的兩相鄰模具5a的小圓弧形邊板52a、模具5b的小圓弧形邊板52b圍城圓弧形空腔6，以便形成格線梁2的圓弧形梁21（如圖1所示），每個圓弧形空腔6都由兩根交錯布置的鋼筋3貫穿（如圖6所示）。由於圓弧形邊板51的高度由中部向兩端逐漸減小，八字形邊板52的高度由中部向兩端逐漸增大，從而使得圓弧形空腔6在垂直於坡面方向上的高度由中部向兩端逐漸減小，使得格線梁2的圓弧形梁21在垂直於坡面方向上的高度由中部向兩端逐漸減小，以便在圓弧形梁21的中部形成蓄水平台。
模具5的兩端部分別與安置在同排的兩相鄰模具5c、5d的一個端部對接，模具5的八字形邊板52的中部分別與安置在上排的兩相鄰模具5e、5f的一個端部對接，使得模具5的八字形邊板52的兩小圓弧形邊板52a、52b分別與模具5e、5f的圓弧形邊板51的一部分圍成兩個小圓弧形空腔61a、62a，兩小圓弧形空腔6a、6b相互連通形成八字形空腔6a，以便形成格線梁2的八字形梁22（如圖1所示），每個八字形空腔6a都由兩根交錯布置的鋼筋3貫穿，如圖6所示，八字形空腔6a的兩端與圓弧形空腔6的兩端連通。由於圓弧形邊板51的高度由中部向兩端逐漸減小，八字形邊板52的高度由中部向兩端逐漸增大，從而使得八字形空腔6在垂直於坡面方向上的高度由中部向兩端逐漸增大，使得成型後的格線梁2的八字形梁22在垂直於坡面方向上的高度由中部向兩端逐漸增大（如圖3a所示）。
由於每個模具5、5a、5b、5c、5d、5e、5f的圓弧形邊板51和八字形邊板52分別由底部至頂部逐漸向模具外傾斜，這樣便使得模具5的圓弧形邊板51與模具5a的小圓弧形邊板52a、模具5b的小圓弧形邊板52b圍城的圓弧形空腔6的寬度由底部至頂部逐漸減小（如圖6a所示），從而使得成型後的格線梁2的圓弧形梁21的寬度由底部至頂部逐漸減小（如圖3b所示），在圓弧形空腔6的頂部，模具5的圓弧形邊板51與模具5a的小圓弧形邊板52a、模具5b的小圓弧形邊板52b通過其上的連線孔54相互連線，從而將圓弧形空腔6的頂部封閉；模具5的八字形邊板52的兩小圓弧形邊板52a、52b與模具5e、5f的圓弧形邊板51的一部分圍成的八字形空腔6a的寬度由底部至頂部逐漸減小（如圖6a所示），從而使得成型後的格線梁2的八字形梁22的寬度由底部至頂部逐漸減小（如圖3b所示），在八字形空腔6a的頂部，模具5的八字形邊板52與模具5e、5f的圓弧形邊板51的一部分通過其上的連線孔54相互連線，從而將八字形空腔6a的頂部封閉，按照這樣的方式從而使得安置在所有格線3a內的模具都相互連線形成一個整體。
為了防止在後續的格線梁成型材料澆築過程中，模具5從坡面1上浮起，可在每個模具的圓弧形邊板51和八字形邊板52圍城的空間50內填置沙袋（圖中未示出），從而將模具壓在坡面上，或者採用腳手架（圖中未示出）將模具固定在坡面上。
最後，向圓弧形空腔6和八字形空腔6a澆築格線梁成型材料，如混凝土、生態混凝土、菱鎂、石膏等其他粘結材料。《一種現澆生態護坡及其施工方法》中格線梁成型材料選用混凝土，由於圓弧形空腔6的頂部由鄰接模具的連線板封閉，混凝土由位於坡面最頂部的圓弧形空腔6（或八字形空腔6a）的側面注入，注入的混凝土在自身的重力作用下沿坡面向下流動，逐漸流入每個圓弧形空腔6和八字形空腔6a，並充滿每個圓弧形空腔6和八字形空腔6a。由於每個圓弧形空腔6和八字形空腔6a都由兩根交錯布置的鋼筋3貫穿，因此，充滿每個圓弧形空腔6和八字形空腔6a的混凝土便與貫穿該圓弧形空腔6和八字形空腔6a的兩根鋼筋澆築成一個整體。
待混凝土凝固後，拆除模具5，這樣便可在坡面1上形成如圖1、2所示的多個相互連線的格線梁2，多個格線梁連線成包含多個格線3a的護坡。如圖3所示，每個格線梁2包括圓弧形梁21和其兩端分別與圓弧形梁21兩端連線成整體的八字形梁22，八字形梁22包含兩個小圓弧形梁22a、22b。《一種現澆生態護坡及其施工方法》中預先設計的模具5使得在坡面上形成的每個格線梁2的斜高與坡面1之間的夾角C、坡面的傾斜角度β、格線3a內土體的自然休止角α之間存在以下關係：∠C＝90°+α-β（如圖3a所示）；格線梁2的圓弧形梁21的中部與八字形梁22的中部之間的距離R、圓弧形梁21和八字形梁22的底部寬度b、坡面的傾斜角度β、以及格線3a內土體的自然休止角α之間存在以下關係：h＝（R-b/2）×sin（β-α），（如圖3、3a所示），其中D為小圓弧形梁22a或22b的弦長，γ為八字形梁22的張角，優選120°；圓弧形梁21的弦長L、圓弧形梁21的中部與八字形梁22的中部之間的距離R存在以下關係：（如圖3所示）。
然後，用水或塑膠薄膜進行養護。在格線3a內回填種植土，並在其中種植植物，這樣便完成了《一種現澆生態護坡及其施工方法》現澆生態護坡的施工。
《一種現澆生態護坡及其施工方法》的現澆生態護坡可套用於室內外垂直牆面、路橋柱面植被的恢復，可套用於新建生態圍牆，還可以套用在河堤湖岸庫壩邊坡以及高速公路隔離帶上。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種現澆生態護坡及其施工方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
