基于复杂软基滑动体高边坡的加固治理防护机构

技术领域

本发明涉及边坡加固技术领域，具体是基于复杂软基滑动体高边坡的加固治理防护机构。

背景技术

随着经济的不断发展，人类活动对自然环境的破坏愈演愈烈，对生态环境造成极大破坏，水利、铁路、公路、矿区开采等建设造成的大量边坡，受到各种不稳定因素的影响，成为滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故的多发地段；边坡的稳定性与防护方法，影响着工程的建设投资和安全运行，也是当地生态治理的关键，边坡岩土成份复杂，由冲积坡层、粘土、亚粘土、风化带、砂土层、炭质层，泥质砂层、泥质紫色粉砂层等不同部分交错分区组成，因不同的结构面含水性、透水性、结构力学不同，边坡顶部由于地表水、潜水的渗流，形成了较为复杂软基介质滑动体，边坡容易出现滑坡；

在公开号为CN216142053U的中国专利中公开了一种土木设计边坡加固结构，其通过护坡结构对边坡斜面加固，保证边坡结构稳定性，护坡结构单元模块化设计，防止护坡结构边缘卷边，提高护坡结构的牢固性，增强了边坡绿化美观性；但其在实际使用过程中，通过加固锚桩垂直插入边坡中以进行固定，加固锚桩与边坡土壤之间形成的抓紧力小且所需安装的加固锚桩数量多，加固效果差，加大了工作量并提高了安装成本，并且其难以对雨水进行顺利引流导出并对边坡土壤内部的积水进行排出，导致边坡容易出现滑坡，防护治理效果差；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供基于复杂软基滑动体高边坡的加固治理防护机构，是通过护坡加固框架对边坡的坡面进行加固，护坡加固基座对边坡底部平面进行加固，通过铺设可拆种植砖以防止边坡坡面水土流失，插入式连接机构插入边坡土壤中以提高与土壤的抓紧力并辅助排水，显著提高对边坡的加固防护效果，解决了现有技术中加固锚桩与边坡土壤之间形成的抓紧力小，所需安装的加固锚桩数量多，加固效果差，加大了工作量并提高了安装成本，且难以对雨水进行顺利引流导出并对边坡土壤内部的积水进行排出，导致边坡容易出现滑坡，防护治理效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于复杂软基滑动体高边坡的加固治理防护机构，包括沿边坡延伸方向固定在边坡上的护坡加固框架以及固定在边坡底部水平面上的护坡加固基座，所述护坡加固框架的底部与护坡加固基座的顶部一侧相连，所述护坡加固框架的中间位置一体式安装有多组导水连接框架和水平连接条，且导水连接框架和水平连接条之间形成多个绿化种植区，所述导水连接框架上安装有多组辅助加固和排水的插入式连接机构，且插入式连接机构插入边坡内部；

所述导水连接框架与水平连接条所围成的多个绿化种植区内均固定安装有绿化框架，所述绿化框架中安装有可拆种植砖，且可拆种植砖的背面扎入土壤中；所述护坡加固基座的底部安装有插入土壤中的下固定尖齿，所述护坡加固基座的顶部开设有排水槽道，所述护坡加固基座远离边坡一侧的顶部固定设置有基座护栏机构；

边坡坡顶开设有坡顶集水槽以及安装有对坡顶集水槽进行封盖的透水盖板，且边坡坡顶还安装有位于透水盖板上方的坡顶防护网，所述边坡内部竖直开设有竖向进水通道，且竖向进水通道的上端口与坡顶集水槽相通，竖向进水通道的下端口通过斜向排水通道与排水槽道相通。

进一步的，所述护坡加固框架靠近顶侧的位置处安装有两组斜向导流板，所述护坡加固框架背向边坡一面的两侧开设有凸出的侧边导水槽，且斜向导流板朝位于同侧的侧边导水槽的方向向下延伸并与其相通，侧边导水槽的下开口与排水槽道相通。

进一步的，所述插入式连接机构包括水平设置插入筒体和安装在插入筒体一端的插入尖头，所述插入筒体的内部通过轴承转动安装有耐腐蚀旋转螺杆以及通过传动盒安装杆固定安装有多组矩形传动盒，所述耐腐蚀旋转螺杆穿过各组矩形传动盒，且耐腐蚀旋转螺杆远离插入尖头的一端穿出插入筒体并连接旋转调节盘，耐腐蚀旋转螺杆的该端通过筒体安装座与导水连接框架连接；

所述插入筒体上围绕矩形传动盒环形阵列开设有尖齿穿出口，所述矩形传动盒上通过轴承转动安装有与尖齿穿出口相对应的耐腐蚀传动螺杆，所述耐腐蚀传动螺杆的一端延伸入矩形传动盒内并设有从锥齿轮，且耐腐蚀传动螺杆远离矩形传动盒的一端螺纹连接有侧向尖齿，所述耐腐蚀旋转螺杆位于矩形传动盒内的部分安装有主锥齿轮，且主锥齿轮与对应的各组从锥齿轮啮合连接。

进一步的，所述插入筒体的上部开设有多组渗水口，所述插入筒体的内周面滑动安装有相连的密封块和渗水块，所述渗水口与密封块和渗水块一一对应；所述渗水块的底部通过推拉杆固定安装有内螺套，且内螺套与耐腐蚀旋转螺杆螺纹连接；

所述插入筒体远离插入尖头的一端开设有出水通道，在插入式连接机构插入边坡土壤中并与护坡加固框架处于连接状态下，密封块与渗水口错开，渗水块位于渗水口的正下方，各组侧向尖齿通过尖齿穿出口向外延伸并侧向插入土壤中。

进一步的，所述基座护栏机构包括固定安装在护坡加固基座顶部的护栏架，且护栏架上等距安装护栏杆，所述护栏架面向护坡加固框架的一侧通过螺栓固定安装有动能缓冲板，所述动能缓冲板为中空结构，且动能缓冲板背向护栏架的一侧设有碎石阻挡板。

进一步的，所述动能缓冲板内顶壁和内底壁均安装有固定导杆，所述碎石阻挡板面向动能缓冲板的一侧对称设置斜向挤压杆，所述斜向挤压杆远离碎石阻挡板的一端安装有与固定导杆滑动连接的滑动块，且固定导杆的外周面套设有连接滑动块和动能缓冲板内壁的第二弹簧；所述碎石阻挡板面向动能缓冲板一侧的中部固定安装有阻尼筒，所述动能缓冲板内对应设有阻尼杆，阻尼杆插入阻尼筒中，且阻尼杆的外周面套设有连接阻尼筒和动能缓冲板内侧壁的第一弹簧。

进一步的，所述可拆种植砖包括砖体和砖体中部开设的绿化种植孔，且砖体的背面固定安装有插入边坡土壤中的背向尖齿，所述绿化框架的内侧开设有定位配合槽，所述砖体的两侧安装有定位安装机构，且绿化框架与砖体通过定位配合槽和定位安装机构相连。

进一步的，定位安装机构包括梯形锁定块以及砖体内开设的挤压槽，所述挤压槽内滑动安装挤压块以及固定安装有与挤压块相连的锁定弹簧，所述挤压块背向锁定弹簧的一侧固定安装有连接杆，所述连接杆远离挤压块的一侧向外延伸并与梯形锁定块相连，且梯形锁定块插入对应的定位配合槽中；所述砖体的正面安装有与同侧多则挤压块相连的条形板，且条形板上固定设置拉块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过护坡加固框架对边坡的坡面进行加固，护坡加固基座对边坡底部平面进行加固，插入式连接机构插入边坡土壤中并与导水连接框架固定连接，能够显著提高对边坡的加固防护效果，且通过在绿化框架内铺设可拆种植砖，防止水土流失的同时进一步提高加固效果和美观效果；通过基座护栏机构既能够提醒并防止人员进入边坡底部，还能够对滚落石块的冲击力进行有效缓冲，减轻护栏架和护栏杆受到的损害，进一步提高防护性能；

2、本发明中，通过使插入式连接机构中的各组侧向尖齿沿周向插入土壤中，能够显著增大插入筒体与边坡土壤之间的抓紧力，有助于防止边坡出现滑坡，进一步提高加固防护效果，且能够减少所需安装的连接机构，减小安装工作量并降低成本；且插入式连接机构中的渗水块覆盖住渗水口，后续边坡土壤中过多的水分通过渗水口和渗水块进入其中的插入筒体中，渗透水通过出水通道排出，有助于降低边坡土壤中的多余积水，通过降低边坡土壤中的含水量以减轻土壤流动性，对防止出现边坡滑坡现象起到辅助作用；

3、本发明中，通过在绿化框架内铺设可拆种植砖，防止水土流失的同时提高加固效果和美观效果，且在对可拆种植砖损坏时，对拉块施加推力以使条形板进行运动，多组梯形锁定块从定位配合槽中抽出，可拆种植砖与绿化框架分离，方便取下损坏的可拆种植砖，有助于对可拆种植砖进行更换；

4、本发明中，坡顶积水通过透水盖板进入坡顶集水槽中，坡顶集水槽使积水落入竖向进水通道内，斜向排水通道将竖向进水通道内的积水输送至排水槽道内，且斜向导流板对沿着边坡流淌下来的积水进行引导，斜向导流板将流淌下来的积水导入侧边导水槽中，积水沿着侧边导水槽向下流动并进入排水槽道中，排水槽道将积水排出，能够有效防止坡顶的积水沿着边坡不断冲刷，也有助于防止坡顶的泥沙碎石流失落下，避免造成滑坡，进一步提高了安全防护性能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中插入式连接机构的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为本发明中插入筒体的侧视示意图；

图5为本发明中插入筒体的俯视图；

图6为本发明中密封块、渗水块和螺套的连接示意图；

图7为本发明中导水连接框架的立体示意图；

图8为本发明中护坡加固框架的结构示意图；

图9为本发明中可拆种植砖和绿化框架的连接示意图（正视）；

图10为本发明中可拆种植砖和绿化框架的连接示意图（俯视）；

图11为本发明中基座护栏机构的结构示意图。

附图标记：1、护坡加固框架；2、护坡加固基座；3、基座护栏机构；4、插入式连接机构；5、导水连接框架；6、水平连接条；7、可拆种植砖；8、绿化框架；9、斜向导流板；10、侧边导水槽；11、竖向进水通道；12、斜向排水通道；13、坡顶集水槽；14、透水盖板；15、坡顶防护网；21、排水槽道；22、下固定尖齿；31、护栏架；32、护栏杆；33、动能缓冲板；34、碎石阻挡板；35、阻尼筒；36、阻尼杆；37、第一弹簧；38、斜向挤压杆；39、滑动块；310、固定导杆；311、第二弹簧；41、插入筒体；42、插入尖头；43、筒体安装座；44、耐腐蚀旋转螺杆；45、旋转调节盘；46、矩形传动盒；47、耐腐蚀传动螺杆；48、侧向尖齿；49、尖齿穿出口；410、主锥齿轮；411、从锥齿轮；412、传动盒安装杆；413、内螺套；414、推拉杆；415、渗水口；416、密封块；417、渗水块；418、出水通道；71、砖体；72、绿化种植孔；73、拉块；74、条形板；75、梯形锁定块；76、背向尖齿；77、连接杆；78、挤压块；79、锁定弹簧；710、挤压槽；81、定位配合槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-11所示，本发明提出的基于复杂软基滑动体高边坡的加固治理防护机构，包括沿边坡延伸方向固定在边坡上的护坡加固框架1以及固定在边坡底部水平面上的护坡加固基座2，护坡加固框架1对边坡的坡面进行加固，护坡加固基座2对边坡底部平面进行加固，护坡加固框架1的底部与护坡加固基座2的顶部一侧相连，护坡加固框架1的中间位置一体式安装有多组导水连接框架5和水平连接条6，导水连接框架5上安装有多组插入式连接机构4，插入式连接机构4起到辅助加固和排水的作用；

插入式连接机构4包括水平设置插入筒体41，插入筒体41一端安装有插入尖头42，插入尖头42有助于插入筒体41插入到边坡的土壤中，插入筒体41的内部通过轴承转动安装有耐腐蚀旋转螺杆44以及通过传动盒安装杆412固定安装有多组矩形传动盒46，耐腐蚀旋转螺杆44穿过各组矩形传动盒46，且耐腐蚀旋转螺杆44远离插入尖头42的一端穿出插入筒体41并连接旋转调节盘45，加固防护状态下，插入式连接机构4插入边坡的土壤中，耐腐蚀旋转螺杆44的该端通过筒体安装座43与导水连接框架5连接；优选的，筒体安装座43与导水连接框架5通过多个螺栓固定；

插入筒体41上围绕矩形传动盒46环形阵列开设有尖齿穿出口49，矩形传动盒46上通过轴承转动安装有与尖齿穿出口49相对应的耐腐蚀传动螺杆47，侧向尖齿48上开设有螺纹槽，侧向尖齿48的外周面安装有导向条，尖齿穿出口49内对应开设有与导向条对应的槽口，且耐腐蚀传动螺杆47远离矩形传动盒46的一端螺纹连接侧向尖齿48，侧向尖齿48靠近耐腐蚀传动螺杆47的一端还安装有限位凸起；在插入筒体41进入边坡土壤中后，通过旋转调节盘45使耐腐蚀旋转螺杆44进行旋转，从而在各组主锥齿轮410和从锥齿轮411的作用下使各组耐腐蚀传动螺杆47进行旋转，各组侧向尖齿48穿过尖齿穿出口49并沿周向插入土壤中，能够显著增大插入筒体41与边坡土壤之间的抓紧力，有助于防止边坡出现滑坡，进一步提高加固防护效果；

插入筒体41的上部开设有多组渗水口415，插入筒体41的内周面滑动安装有相连的密封块416和渗水块417，渗水口415与密封块416和渗水块417一一对应；渗水块417的底部通过推拉杆414固定安装有内螺套413，且内螺套413与耐腐蚀旋转螺杆44螺纹连接；插入筒体41远离插入尖头42的一端开设有出水通道418，在插入式连接机构4插入边坡土壤中并与护坡加固框架1处于连接状态下，耐腐蚀旋转螺杆44进行转动以使各组侧向尖齿48通侧向插入土壤中时，各组内螺套413随之沿着耐腐蚀旋转螺杆44进行移动；

在内螺套413进行移动时，推拉杆414推动密封块416和渗水块417，密封块416与渗水口415错开以不再对渗水口415进行封堵，渗水块417位于渗水口415的正下方并覆盖住渗水口415，在后续的使用过程中，边坡土壤中过多的水分通过渗水口415和渗水块417进入插入筒体41中，插入筒体41中汇集的渗透水通过出水通道418排出，有助于降低边坡土壤中的多余积水，降低边坡土壤中的含水量以减轻土壤流动性，有助于防止边坡滑坡；

导水连接框架5和水平连接条6之间形成多个绿化种植区，绿化种植区内固定安装有绿化框架8，绿化框架8中安装有可拆种植砖7；护坡加固基座2的底部安装有插入土壤中的下固定尖齿22，护坡加固基座2的顶部开设有排水槽道21，护坡加固基座2远离边坡一侧的顶部固定设置有基座护栏机构3；基座护栏机构3包括固定安装在护坡加固基座2顶部的护栏架31，护栏架31上等距安装护栏杆32，起到提醒并防止人员进入边坡底部的作用，进一步提高防护效果；可拆种植砖7包括砖体71和砖体71中部开设的绿化种植孔72，且砖体71的背面固定安装有插入边坡土壤中的背向尖齿76，使砖体71的背面扎入土壤中，能够提高可拆种植砖7的连接效果并对种植区的土壤起到加固作用；

绿化框架8的内侧开设有定位配合槽81，砖体71的两侧开设有挤压槽710，挤压槽710内滑动安装挤压块78以及固定安装有与挤压块78相连的锁定弹簧79，挤压块78背向锁定弹簧79的一侧固定安装有连接杆77，连接杆77远离挤压块78的一侧向外延伸并与梯形锁定块75相连，在可拆种植砖7与绿化框架8处于连接状态时，梯形锁定块75插入对应的定位配合槽81中；优选的，砖体71的正面安装有与同侧多则挤压块78相连的条形板74，且条形板74上固定设置拉块73，通过推动拉块73使条形板74进行运动，实现对同侧所有挤压块78的推动，操作简单方便。

实施例二：

在实施例一中，当有落石沿着边坡滚落下来时，最终护栏架31和护栏杆32会受到落石的直接冲击，冲击力度大，容易造成护栏架31和护栏杆32的损坏，且容易对边坡底部附近人员造成伤害；

如图1和图11所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，护栏架31面向护坡加固框架1的一侧通过螺栓固定安装有动能缓冲板33，动能缓冲板33为中空结构，且动能缓冲板33背向护栏架31的一侧设有碎石阻挡板34；碎石阻挡板34对落下的碎石进行阻挡，能够有效防止石块直接冲击护栏架31和护栏杆32，以及有助于防止石块向下冲击并越过护栏杆32而造成人员手上，且动能缓冲板33对石块的下冲力进行缓冲，进一步降低对护栏架31和护栏杆32带来的损害；

具体而言，当碎石阻挡板34受到石块的冲击时，碎石阻挡板34上安装的斜向挤压杆38对滑动块39施加力的作用，滑动块39沿着固定导杆310进行滑动并拉伸第二弹簧311，与此同时阻尼筒35沿着阻尼杆36进行滑动并挤压第一弹簧37，第一弹簧37和第二弹簧311对石块的冲击力进行缓冲，从而显著降低石块冲击力对护栏架31和护栏杆32带来的损害。

实施例三：

在上述实施例中，当下雨时，雨水会由坡顶沿着边坡流淌，坡顶积水会携带坡顶的泥沙碎石向下冲击，且坡顶积水向下流淌时会不断冲刷边坡，既容易造成边坡水土流失又容易造成滑坡，容易造成安全事故；

如图1所示，本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于，边坡坡顶开设有坡顶集水槽13以及安装有对坡顶集水槽13进行封盖的透水盖板14，且边坡坡顶还安装有位于透水盖板14上方的坡顶防护网15，坡顶防护网15能够有效防止坡顶泥沙碎石流失，边坡内部竖直开设有竖向进水通道11，且竖向进水通道11的上端口与坡顶集水槽13相通；

坡顶积水通过透水盖板14进入下方的坡顶集水槽13中，坡顶集水槽13对坡顶的积水进行收集并使其落入下方的竖向进水通道11内，能够有效防止坡顶的积水沿着边坡不断冲刷，也有助于防止坡顶的泥沙碎石流失落下，避免造成滑坡，优选的，竖向进水通道11的下端口通过斜向排水通道12与排水槽道21相通，斜向排水通道12将竖向进水通道11内的积水输送至排水槽道21内，排水槽道21将积水排出。

实施例四：

在实施例三中，下雨时仍然存在坡顶少部分积水沿着边坡流淌下来，依然会影响到边坡的牢固性，如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，护坡加固框架1靠近顶侧的位置处安装有两组斜向导流板9，两组斜向导流板9对沿着边坡流淌下来的积水进行引导；

护坡加固框架1背向边坡一面的两侧开设有凸出的侧边导水槽10，且斜向导流板9朝位于同侧的侧边导水槽10的方向向下延伸并与其相通，斜向导流板9将流淌下来的积水导入侧边导水槽10中，侧边导水槽10的下开口与排水槽道21相通，积水沿着侧边导水槽10向下流动并进入排水槽道21中，排水槽道21将积水排出，进一步提高了安全防护性能。

本发明的工作原理：使用时，护坡加固框架1对边坡的坡面进行加固，护坡加固基座2对边坡底部平面进行加固，插入式连接机构4插入边坡土壤中并与护坡加固框架1上的导水连接框架5固定连接，在插入式连接机构4中的插入筒体41进入边坡土壤中后，通过旋转调节盘45使耐腐蚀旋转螺杆44进行旋转，从而在各组主锥齿轮410和从锥齿轮411的作用下使各组耐腐蚀传动螺杆47进行旋转，各组侧向尖齿48穿过尖齿穿出口49并沿周向插入土壤中，能够显著增大插入筒体41与边坡土壤之间的抓紧力，有助于防止边坡出现滑坡，进一步提高加固防护效果；

在耐腐蚀旋转螺杆44进行转动时，各组内螺套413随之沿着耐腐蚀旋转螺杆44进行移动，从而通过推拉杆414推动密封块416和渗水块417，密封块416不再对渗水口415进行封堵，渗水块417覆盖住渗水口415，边坡土壤中过多的水分通过渗水口415和渗水块417进入插入筒体41中，插入筒体41中汇集的渗透水通过出水通道418排出，有助于降低边坡土壤中的多余积水，降低边坡土壤中的含水量以减轻土壤流动性，对防止出现边坡滑坡现象起到辅助作用；

通过基座护栏机构3既能够提醒并防止人员进入边坡底部，还能够对滚落石块的冲击力进行有效缓冲，减轻护栏架31和护栏杆32受到的损害，进一步提高防护性能；通过在绿化框架8内铺设可拆种植砖7，防止水土流失的同时提高加固效果和美观效果，且在对可拆种植砖7损坏时，对拉块73施加推力以使条形板74进行运动，从而使同侧的多组挤压块78朝挤压槽710内运动并不断挤压锁定弹簧79，同侧的多组梯形锁定块75从定位配合槽81中抽出，可拆种植砖7与绿化框架8分离，方便取下损坏的可拆种植砖7，有助于使用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。