用于既有高速公路边坡排水和加固的装置及其施工方法

摘要

本发明公开了一种用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其包括：排水管，其一端为圆柱状，另一端为扁平状，排水管内部设置多个排水支管；多个定位机构，一个排水支管对应设置一个定位机构，任一定位机构包括两个支撑杆和两个滑块；锚杆，其端部固设圆锥状的导向块；多个疏通机构，其位于锚杆的另一端；挡板；把手。本发明利用锚杆的作用力将排水管的完全撑开，同时在排水管内部设置可伸出的排水支管、在锚杆的外部设置可擦拭排水管内部的疏通机构，本发明可大大加快对边坡内部积水的排出速度，同时还可通过多个疏通机构对排水管内部进行定期的清理，避免排水管内部挤压泥土，影响排水效果。

权利要求

1.一种用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，其包括：

排水管，其为两端敞口的中空结构，所述排水管的一端为圆柱状结构，另一端为扁平状结构；所述排水管的另一端沿其轴向间隔排布有多对径向贯通的通孔，任意一对通孔分别位于所述排水管的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧；任一通孔内对应设置一个排水支管，任一排水支管的轴线过与其相对应的通孔的圆心且与所述排水管的轴线垂直，排水支管的直径小于与其相对应的通孔的直径，排水支管的长度小于所述排水管的内径；所述排水管不限制任一排水支管在与其相对应的通孔内沿自身轴线方向的移动；所述排水管的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧的内壁上均设有多个第一卡槽，任一通孔的沿所述排水管的长度方向的间隔设置的两侧分别设置一个第一卡槽；所述排水管上间隔设有多个第一排水孔，所述排水管的一端有圆心角为90～130°的弧段不设第一排水孔；任一排水支管上间隔设有多个第二排水孔；

多个定位机构，一个排水支管对应设置一个定位机构，任一定位机构位于所述排水管内部，定位机构包括两个支撑杆，任一排水支管和与其相对应的两个第一卡槽之间分别设置一个支撑杆，任一支撑杆的一端和与其相对应的排水支管的靠近所述排水管的轴线的一端铰接，另一端朝着靠近与其相对应的第一卡槽的方向延伸并与一个滑块铰接，任一滑块与所述排水管的内壁滑动连接，滑块可卡设于与其相对应的第一卡槽内；任一支撑杆的中部通过弹簧与所述排水管的内壁连接，且连接处靠近该支撑杆相对应的排水支管的轴线；

任一定位机构设置为：当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角均为最小时，两个滑块分别位于与其相对应的第一卡槽和与其相对应的排水支管之间，两个弹簧为自然伸长状态时，此时，与该定位机构相对应的排水支管位于所述排水管内部时，且该排水支管的另一端的端部位于与其相对应的通孔内；当两个支撑杆的一端沿与其相对应的排水支管的轴线、且朝着远离所述排水管的轴线方向移动时，两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角逐渐变大，两个滑块均朝着相互远离的方向移动，两个弹簧被压缩，此时，与该定位机构相对应的排水支管的另一端的端部朝着远离所述排水管的轴线的方向穿过通孔，并伸出所述排水管的外部；当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角均为最大时，两个滑块分别位于与其相对应的第一卡槽内，两个弹簧被压缩至极限位置，此时，与该定位机构相对应的排水支管的一端位于所述排水管的内部，另一端位于所述排水管的外部；

锚杆，其长度大于所述排水管的长度；所述锚杆的一端固设有导向块，另一端的圆周面上设有第二卡槽；所述导向块为与所述锚杆同轴设置的圆锥结构，且所述导向块的底面与所述锚杆的一端的端面固定连接；所述导向块的底面直径小于所述排水管的内径，且大于所述锚杆的直径；当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角为最大时，该排水支管的一端的端部到所述排水管的轴线的距离与所述导向块的底面的半径相等；

多个疏通机构，其均位于所述锚杆的另一端，且沿所述锚杆的轴线间隔设置，任一疏通机构包括同轴套设的内筒体和外筒体，内筒体和外筒体的两端的环形端面分别通过环形板体密封连接，内筒体活动套设于所述锚杆的外部，所述锚杆不限制任一内筒体沿所述锚杆的轴线方向的移动和绕所述锚杆轴线的转动；外筒体的外壁上间隔嵌设有多个万向球，任一万向球的顶部到所述锚杆的轴线的距离与所述导向块的底面的半径相等；外筒体的外壁上还设有多个刷毛；任意两个相邻的疏通机构通过至少一个连接杆连接；最靠近所述锚杆的一端与最靠近所述锚杆的另一端的两个环形板体的距离小于所述排水管的长度；

挡板，其位于多个疏通机构和所述导向块之间，所述挡板为环形结构，且固定套设于所述锚杆的外部，所述挡板的外圆直径小于所述导向块的底面的直径；

把手，其一端与最靠近所述锚杆的另一端的环形板体的外壁固定连接，另一端沿所述锚杆的轴线且朝着靠近所述锚杆的另一端的方向延伸，所述把手的另一端设有卡块，卡块与所述第二卡槽配合设置。

2.如权利要求1所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，任一排水支管和与其相对应的通孔的直径比为0.8:1。

3.如权利要求2所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，所述导向块的底面的直径、所述排水管的内径和所述锚杆的直径比为0.9:1:0.7。

4.如权利要求3所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，外筒体的圆周面上设有多条间隔设置的导水槽，任一导水槽沿所述锚杆的轴线方向延伸，任一导水槽与任一万向球互不干涉。

5.如权利要求4所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，所述排水管的外部套设有支撑件，其包括钢筋圈以及两对钢筋，所述钢筋圈固定套设于排水管的一端的端部，两对钢筋分别位于所述排水管的另一端沿宽度方向间隔设置的两侧，位于同一侧的多个通孔均位于一对钢筋之间，任一钢筋与所述排水管的轴线平行，钢筋的一端与所述钢筋圈固定连接，另一端突出于所述排水管的另一端的端面。

6.如权利要求5所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其特征在于，任一排水支管上间隔设有多个弹性附枝，任一弹性附枝的一端和与其相对应的排水支管的外壁连接，另一端朝着靠近与其相对应的排水支管的一端的方向延伸，且弹性附枝和与其相对应的排水支管自然展开角度为25°。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一、在既有高速公路边坡上间隔插入多个排水管，对于任一排水管插入时，排水管的轴线与水平线呈10°夹角倾斜向上插入边坡的稳定土层内，且以排水管的另一端作为插入端，排水管的一端的未设第一排水孔的弧段作为底面，排水管的一端的端部突出于高速公路边坡的土体表面；对于任一排水管，其上的多个排水支管均位于排水管的内部；

步骤二、在每个排水管内部插入锚杆，对于任一锚杆在插入时，锚杆对应的把手的另一端上的卡块卡设于第二卡槽内以将多个疏通机构与锚杆相对定位，以锚杆上的导向块作为插入端，穿过排水管的一端的端面，将该锚杆插入排水管的内部，导向块在插入过程中将排水管的另一端撑开，同时对排水管两侧的多对定位机构产生径向挤压力，多个定位机构两两成对设置，对于任意一对设置的定位机构，在导向块的挤压力下，将成对设置的两个定位机构朝着相互远离的方向挤压，任一定位机构的两个支撑杆的一端朝着远离排水管轴线的方向移动，带动与该定位机构相对应的排水支管的一端朝着远离排水管的轴线的方向移动，该排水支管的另一端穿过与其相对应的通孔移动至排水管的外部，该定位机构的两个滑块朝着相互远离的方向移动，当导向块的底部经过成对设置的两个定位机构之间时，任一定位机构的两个滑块分别移动至相邻的第一卡槽内，相对应的两个排水支管被挤压伸出排水管，并通过两个滑块卡设于相对应的第一卡槽中，实现对排水支管的定位；任一锚杆插入完成后，导向块穿过排水管的另一端的端部延伸至边坡的稳定土层内，与该锚杆相对应的排水管上的所有的排水支管均伸出该排水管并插入边坡土层内，锚杆上的多个疏通机构均位于排水管的内部，锚杆的另一端的端部和把手均突出于边坡的土体表面；

步骤三、在边坡平台上铺设分段预制的排水沟，将所有的排水管的突出于高速公路边坡的土体表面的一端的底部通过输水管与排水沟连通；

步骤四、定期对排水管内部进行清理，具体为：将锚杆上的把手的另一端的卡块从第二卡槽内取出，并沿锚杆的轴线方向拉动把手、绕锚杆轴线转动把手。

说明书

用于既有高速公路边坡排水和加固的装置及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及边坡治理和防护技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于既有高速公路边坡排水的排水管及其施工方法。

背景技术

[0002] 高速公路属于高等级公路。中国交通部《公路工程技术标准》规定，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。为了保证交通安全，高速公路的道路养护显得格外重要，尤其是两侧为边坡的高速公路，边坡土体的含水率过高时，会对边坡产生不利的渗透压力、动水压力和浮托力，进而发生路面坍塌的事故，为解决以上问题的关键在于如何对边坡进行有效的快速排水和加固。

[0003] 现有技术中的边坡的排水和加固装置需要在边坡搭建之前，完成各个部件的搭建，对于既有的高速公路边坡，现有的排水、加固装置无法进行安装，也就不能对既有的高速公路的边坡进行排水和加固。

发明内容

[0004] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

[0005] 本发明还有一个目的是提供一种用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其通过将排水管设置为一端为圆柱状、一端为扁平状异性结构，并利用锚杆的作用力将排水管
的完全撑开，同时在排水管内部设置可伸出的排水支管、在锚杆的外部设置可擦拭排水管
内部的疏通机构，本发明可大大加快对边坡内部积水的排出速度，同时还可通过多个疏通
机构对排水管内部进行定期的清理，避免排水管内部挤压泥土，影响排水效果。

[0006] 本发明还有一个目的是提供一种用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的施工方法，其先将一端扁平状的排水管打入边坡土层内，然后将锚杆插入排水管内部，即可实现将高速公路边坡内部积水的排出，又能够起到对高速公路边坡的加固作用，无需在边坡
上预钻孔，大大降低施工难度，提高现场施工效率。

[0007] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种一种用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，其包括：

[0008] 排水管，其为两端敞口的中空结构，所述排水管的一端为圆柱状结构，另一端为扁平状结构；所述排水管的另一端沿其轴向间隔排布有多对径向贯通的通孔，任意一对通孔分别位于所述排水管的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧；任一通孔内对应设置一个
排水支管，任一排水支管的轴线过与其相对应的通孔的圆心且与所述排水管的轴线垂直，
排水支管的直径小于与其相对应的通孔的直径，排水支管的长度小于所述排水管的内径；
所述排水管不限制任一排水支管在与其相对应的通孔内沿自身轴线方向的移动；所述排水
管的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧的内壁上均设有多个第一卡槽，任一通孔的沿
所述排水管的长度方向的间隔设置的两侧分别设置一个第一卡槽；所述排水管上间隔设有
多个第一排水孔，所述排水管的一端有圆心角为90～130°的弧段不设第一排水孔；任一排
水支管上间隔设有多个第二排水孔；

[0009] 多个定位机构，一个排水支管对应设置一个定位机构，任一定位机构位于所述排水管内部，定位机构包括两个支撑杆，任一排水支管和与其相对应的两个第一卡槽之间分
别设置一个支撑杆，任一支撑杆的一端和与其相对应的排水支管的靠近所述排水管的轴线
的一端铰接，另一端朝着靠近与其相对应的第一卡槽的方向延伸并与一个滑块铰接，任一
滑块与所述排水管的内壁滑动连接，滑块可卡设于与其相对应的第一卡槽内；任一支撑杆
的中部通过弹簧与所述排水管的内壁连接，且连接处靠近该支撑杆相对应的排水支管的轴
线；任一定位机构设置为：当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角均为最小时，两个滑块分别位于与其相对应的第一卡槽和与其相对应的排水支管之间，两个弹簧为自然伸长
状态时，此时，与该定位机构相对应的排水支管位于所述排水管内部时，且该排水支管的另一端的端部位于与其相对应的通孔内；当两个支撑杆的一端沿与其相对应的排水支管的轴
线、且朝着远离所述排水管的轴线方向移动时，两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹
角逐渐变大，两个滑块均朝着相互远离的方向移动，两个弹簧被压缩，此时，与该定位机构相对应的排水支管的另一端的端部朝着远离所述排水管的轴线的方向穿过通孔，并伸出所
述排水管的外部；当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角均为最大时，两个滑块分
别位于与其相对应的第一卡槽内，两个弹簧被压缩至极限位置，此时，与该定位机构相对应的排水支管的一端位于所述排水管的内部，另一端位于所述排水管的外部；

[0010] 锚杆，其长度大于所述排水管的长度；所述锚杆的一端固设有导向块，另一端的圆周面上设有第二卡槽；所述导向块为与所述锚杆同轴设置的圆锥结构，且所述导向块的底面与所述锚杆的一端的端面固定连接；所述导向块的底面直径小于所述排水管的内径，且
大于所述锚杆的直径；当两个支撑杆和与其相对应的排水支管的夹角为最大时，该排水支
管的一端的端部到所述排水管的轴线的距离与所述导向块的底面的半径相等；

[0011] 多个疏通机构，其均位于所述锚杆的另一端，且沿所述锚杆的轴线间隔设置，任一疏通机构包括同轴套设的内筒体和外筒体，内筒体和外筒体的两端的环形端面分别通过环形板体密封连接，内筒体活动套设于所述锚杆的外部，所述锚杆不限制任一内筒体沿所述
锚杆的轴线方向的移动和绕所述锚杆轴线的转动；外筒体的外壁上间隔嵌设有多个万向
球，任一万向球的顶部到所述锚杆的轴线的距离与所述导向块的底面的半径相等；外筒体
的外壁上还设有多个刷毛；任意两个相邻的疏通机构通过至少一个连接杆连接；最靠近所
述锚杆的一端与最靠近所述锚杆的另一端的两个环形板体的距离小于所述排水管的长度；

[0012] 挡板，其位于多个疏通机构和所述导向块之间，所述挡板为环形结构，且固定套设于所述锚杆的外部，所述挡板的外圆直径小于所述导向块的底面的直径；

[0013] 把手，其一端与最靠近所述锚杆的另一端的环形板体的外壁固定连接，另一端沿所述锚杆的轴线且朝着靠近所述锚杆的另一端的方向延伸，所述把手的另一端设有卡块，
卡块与所述第二卡槽配合设置。

[0014] 优选的是，所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，任一排水支管和与其相对应的通孔的直径比为0.8:1。

[0015] 优选的是，所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，所述导向块的底面的直径、所述排水管的内径和所述锚杆的直径比为0.9:1:0.7。

[0016] 优选的是，所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，外筒体的圆周面上设有多条间隔设置的导水槽，任一导水槽沿所述锚杆的轴线方向延伸，任一导水槽与任一
万向球互不干涉。

[0017] 优选的是，所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，所述排水管的外部套设有支撑件，其包括钢筋圈以及两对钢筋，所述钢筋圈固定套设于排水管的一端的端部，两对钢筋分别位于所述排水管的另一端沿宽度方向间隔设置的两侧，位于同一侧的多个通
孔均位于一对钢筋之间，任一钢筋与所述排水管的轴线平行，钢筋的一端与所述钢筋圈固
定连接，另一端突出于所述排水管的另一端的端面。

[0018] 优选的是，所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置，任一排水支管上间隔设有多个弹性附枝，任一弹性附枝的一端和与其相对应的排水支管的外壁连接，另一端
朝着靠近与其相对应的排水支管的一端的方向延伸，且弹性附枝和与其相对应的排水支管
自然展开角度为25°。

[0019] 本发明还提供一种所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的施工方法，其包括以下步骤：

[0020] 步骤一、在既有高速公路边坡上间隔插入多个排水管，对于任一排水管插入时，排水管的轴线与水平线呈10°夹角倾斜向上插入边坡的稳定土层内，且以排水管的另一端作为插入端，排水管的一端的未设第一排水孔的弧段作为底面，排水管的一端的端部突出于
高速公路边坡的土体表面；对于任一排水管，其上的多个排水支管均位于排水管的内部；

[0021] 步骤二、在每个排水管内部插入锚杆，对于任一锚杆在插入时，锚杆对应的把手的另一端上的卡块卡设于第二卡槽内以将多个疏通机构与锚杆相对定位，以锚杆上的导向块作为插入端，穿过排水管的一端的端面，将该锚杆插入排水管的内部，导向块在插入过程中将排水管的另一端撑开，同时对排水管两侧的多对定位机构产生径向挤压力，多个定位机
构两两成对设置，对于任意一对设置的定位机构，在导向块的挤压力下，将成对设置的两个定位机构朝着相互远离的方向挤压，任一定位机构的两个支撑杆的一端朝着远离排水管轴
线的方向移动，带动与该定位机构相对应的排水支管的一端朝着远离排水管的轴线的方向
移动，该排水支管的另一端穿过与其相对应的通孔移动至排水管的外部，该定位机构的两
个滑块朝着相互远离的方向移动，当导向块的底部经过成对设置的两个定位机构之间时，
任一定位机构的两个滑块分别移动至相邻的第一卡槽内，相对应的两个排水支管被挤压伸
出排水管，并通过两个滑块卡设于相对应的第一卡槽中，实现对排水支管的定位；任一锚杆插入完成后，导向块穿过排水管的另一端的端部延伸至边坡的稳定土层内，与该锚杆相对
应的排水管上的所有的排水支管均伸出该排水管并插入边坡土层内，锚杆上的多个疏通机
构均位于排水管的内部，锚杆的另一端的端部和把手均突出于边坡的土体表面；

[0022] 步骤三、在边坡平台上铺设分段预制的排水沟，将所有的排水管的突出于高速公路边坡的土体表面的一端的底部通过输水管与排水沟连通；

[0023] 步骤四、定期对排水管内部进行清理，具体为：将锚杆上的把手的另一端的卡块从第二卡槽内取出，并沿锚杆的轴线方向拉动把手、绕锚杆轴线转动把手。

[0024] 本发明至少包括以下有益效果：

[0025] 1、本发明将排水管设置为一端为圆柱状、一端为扁平状异性结构，排水管可选用软质的金属空心管，将金属空心管的另一端的圆周面的两侧朝着轴线的方向挤压至扁平
状，同时保留金属空心管的一端为圆形，形成锚杆的插入孔；在向边坡内插入排水管时，扁平状的另一端作为插入端，扁平状结构比较容易进入边坡的土层内，且对边坡内的土质形
变破坏力度较小，尽可能保持边坡土体的原有强度；排水管的圆周面上设置多个第一排水
孔，边坡内部的积水通过多个第一排水孔进入排水管，最终通过排水管排出边坡，将排水管一端预留不设置第一排水孔的空白弧段作为底面，避免排水管内部的水流至边坡表面，流
出的水会对边坡表面产生冲刷，进而导致边坡土层被破坏的问题；

[0026] 2、排水管的两侧内部均设置多个排水支管，两侧的多个排水支管一一对应设置，成对的两个排水支管分别位于排水管的两侧，由于排水支管的长度小于排水管的内径，当
排水支管位于排水管内部时，成对的两个排水支管之间形成导向块的端部插入的通道，在
排水管打入高速公路的边坡内之前，多个排水支管均位于排水管内部，不会对排水管的插
入产生阻力，当排水管打入至边坡内后，任一排水支管可在外力挤压作用下伸出排水管，多个定位机构可对排水支管伸出排水管后的状态进行定位，使得多个排水支管均插入边坡的
土层内，在排水管的两侧设置多个排水支管可大大加快边坡内积水的排出速度；任一定位
机构对与其相对应的排水支管的定位具体实现为：当排水支管伸出至排水管外部并插入至
边坡的土层内时，该排水支管相对应的两个滑块分别卡设于各自相对应的卡槽内，进而实
现对该排水支管的定位，保证排水支管的另一端始终位于边坡的土层内，不会在外界震动
或其他干预力下缩回至排水管内；

[0027] 3、本发明将排水管和锚杆进行有机结合，排水管对锚杆的插入起到导向的作用，同时插入锚杆的过程中可将排水管的另一端撑开，排水管的另一端在撑开的同时对周围的
边坡内部的土质产生挤压力，有利于增加边坡内部土质的抗压强度；锚杆的一端的端面设
置圆锥状结构的导向块，利于锚杆插入至排水管内部，同时导向块可将多个排水支管挤压
至排水管的外部，具体为：以导向块作为插入端，敲打锚杆的另一端，将锚杆整体朝着排水管的内部打入，导向块的逐渐插入将排水管的扁平状的另一端撑开呈中空的类圆柱状结
构，导向块的自由端进入成对的两个排水支管之间的通道内，继续敲打锚杆的另一端，导向块继续朝着边坡内部移动，导向块需要整个穿过成对的两个排水支管，在穿过的过程中，导向块的圆周侧壁将成对的两个排水支管朝着远离排水管的轴线的方向挤压，两个排水管在
移动的过程中，带动两个支撑杆的一端移动，进而带动两个滑块的滑动，当导向块的直径最大的底面位于两个排水支管之间时，两个排水支管朝着远离排水管的轴线的方向移动至极
限位置，同时两个滑块分别滑动至第一卡槽内，两个排水支管的另一端分别穿过与其相对
应的通孔移动至边坡的土层内，并在滑块卡设与第一卡槽的作用力下实现定位；继续敲打
锚杆的另一端的端部，导向块穿出排水管的另一端的端部，将排水管的另一端完全被撑开，并将所有的排水支管挤压至边坡的土层内；

[0028] 4、锚杆插入完成后，挡板排水管的另一端的端面齐平，此时多个疏通机构均位于排水管内部，任一疏通机构的外筒体的外壁上嵌设多个万向球，任一万向球可相对外筒体
在排水管的内壁上滚动，减少锚杆插入时外筒体与排水管内壁之间的摩擦阻力，利于锚杆
的快速插入，在实际应用过程中，多个万向球还起到了对排水管内壁支撑的作用；长时间的排水，排水管的内壁上会积压一层泥土，如不对内壁上的泥土进行清理，会降低排水管的排水效率，故本发明设置多个疏通机构，并设置了可拉动多个疏通机构相对排水管和锚杆移
动的把手，定期将把手的另一端从锚杆上取出，沿锚杆的轴线方向来回拉动把手，还可绕锚杆的轴线转动把手，把手的移动带动多个疏通机构相对排水管的移动和转动，与此同时，多个万向球在排水管的内壁滚动摩擦，多个刷毛也可相对排水管移动，多个万向球和多个刷
毛的配合可将排水管内壁上的泥土挂掉，并在把手朝着外部移动的过程中，将挂掉的泥土
带出至排水管外，进而现实对排水管内壁的清理，同时万向球的滚动还有利于疏通被泥土
堵塞的多个第一排水孔，进一步保证排水管的排水效率；

[0029] 5、多个导水槽可将水快速排至排水管内部；排水管的外部套设支撑件，增强排水管的强度，能够更加容易的将排水管敲打至边坡的土层内；排水支管上设置多个弹性附枝，在排水支管被挤压出排水管时，弹性附件紧贴于排水支管的侧面，并可顺利穿过通孔，移动至排水管的外部，弹性附件插入边坡的土层内发挥锚固作用，进一步对排水支管伸出排水
管状态的定位，保证排水支管始终位于排水管的外部并牢固的插入至边坡的土层内。

[0030] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

[0031] 图1为本发明在一个实施例中所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的结构示意图；

[0032] 图2为本发明在另一个实施例中所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的结构示意图；

[0033] 图3为本发明在另一个实施例中所述的用于既有高速公路边坡排水和加固的装置的结构示意图；

[0034] 图4为本发明在另一个实施例中所述高速公路边坡的结构示意图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0036] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

[0037] 需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

[0038] 在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0039] 如图1～3所示，本发明提供一种用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，其包括：

[0040] 排水管1，其为两端敞口的中空结构，所述排水管1的一端为圆柱状结构，另一端为扁平状结构；所述排水管1的另一端沿其轴向间隔排布有多对径向贯通的通孔11，任意一对通孔11分别位于所述排水管1的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧；任一通孔11内对应设置一个排水支管12，任一排水支管12的轴线过与其相对应的通孔11的圆心且与所述排
水管1的轴线垂直，排水支管12的直径小于与其相对应的通孔11的直径，排水支管12的长度小于所述排水管1的内径；所述排水管1不限制任一排水支管12在与其相对应的通孔11内沿
自身轴线方向的移动；所述排水管1的另一端的沿其宽度方向间隔设置的两侧的内壁上均
设有多个第一卡槽13，任一通孔11的沿所述排水管1的长度方向的间隔设置的两侧分别设
置一个第一卡槽13；所述排水管1上间隔设有多个第一排水孔，所述排水管1的一端有圆心
角为90～130°的弧段不设第一排水孔；任一排水支管12上间隔设有多个第二排水孔；

[0041] 多个定位机构，一个排水支管12对应设置一个定位机构，任一定位机构位于所述排水管1内部，定位机构包括两个支撑杆21，任一排水支管12和与其相对应的两个第一卡槽
13之间分别设置一个支撑杆21，任一支撑杆21的一端和与其相对应的排水支管12的靠近所
述排水管1的轴线的一端铰接，另一端朝着靠近与其相对应的第一卡槽13的方向延伸并与
一个滑块22铰接，任一滑块22与所述排水管1的内壁滑动连接，滑块22可卡设于与其相对应的第一卡槽13内；任一支撑杆21的中部通过弹簧23与所述排水管1的内壁连接，且连接处靠近该支撑杆相对应的排水支管的轴线；任一定位机构设置为：当两个支撑杆21和与其相对
应的排水支管12的夹角均为最小时，两个滑块22分别位于与其相对应的第一卡槽13和与其
相对应的排水支管12之间，两个弹簧23为自然伸长状态时，此时，与该定位机构相对应的排水支管12位于所述排水管1内部时，且该排水支管12的另一端的端部位于与其相对应的通
孔11内；当两个支撑杆21的一端沿与其相对应的排水支管12的轴线、且朝着远离所述排水
管1的轴线方向移动时，两个支撑杆21和与其相对应的排水支管12的夹角逐渐变大，两个滑块22均朝着相互远离的方向移动，两个弹簧23被压缩，此时，与该定位机构相对应的排水支管12的另一端的端部朝着远离所述排水管1的轴线的方向穿过通孔11，并伸出所述排水管1
的外部；当两个支撑杆21和与其相对应的排水支管12的夹角均为最大时，两个滑块22分别
位于与其相对应的第一卡槽13内，两个弹簧23被压缩至极限位置，此时，与该定位机构相对应的排水支管12的一端位于所述排水管1的内部，另一端位于所述排水管1的外部；

[0042] 锚杆3，其长度大于所述排水管1的长度；所述锚杆3的一端固设有导向块31，另一端的圆周面上设有第二卡槽；所述导向块31为与所述锚杆3同轴设置的圆锥结构，且所述导向块31的底面与所述锚杆3的一端的端面固定连接；所述导向块31的底面直径小于所述排
水管1的内径，且大于所述锚杆3的直径；当两个支撑杆21和与其相对应的排水支管12的夹
角为最大时，该排水支管12的一端的端部到所述排水管1的轴线的距离与所述导向块31的
底面的半径相等；

[0043] 多个疏通机构，其均位于所述锚杆3的另一端，且沿所述锚杆3的轴线间隔设置，任一疏通机构包括同轴套设的内筒体41和外筒体42，内筒体41和外筒体42的两端的环形端面分别通过环形板体密封连接，内筒体41活动套设于所述锚杆3的外部，所述锚杆3不限制任
一内筒体41沿所述锚杆3的轴线方向的移动和绕所述锚杆3轴线的转动；外筒体42的外壁上
间隔嵌设有多个万向球43，任一万向球43的顶部到所述锚杆3的轴线的距离与所述导向块
31的底面的半径相等；外筒体42的外壁上还设有多个刷毛；任意两个相邻的疏通机构通过
至少一个连接杆44连接；最靠近所述锚杆3的一端与最靠近所述锚杆3的另一端的两个环形
板体的距离小于所述排水管1的长度；

[0044] 挡板5，其位于多个疏通机构和所述导向块31之间，所述挡板5为环形结构，且固定套设于所述锚杆3的外部，所述挡板5的外圆直径小于所述导向块31的底面的直径；

[0045] 把手6，其一端与最靠近所述锚杆3的另一端的环形板体的外壁固定连接，另一端沿所述锚杆3的轴线且朝着靠近所述锚杆3的另一端的方向延伸，所述把手6的另一端设有
卡块，卡块与所述第二卡槽配合设置。

[0046] 在上述技术方案中，本发明通过将排水管1设置为一端为圆柱状、一端为扁平状异性结构，并利用锚杆3的作用力将排水管1的完全撑开，同时在排水管1内部设置可伸出的排水支管12、在锚杆3的外部设置可擦拭排水管1内部的疏通机构，本发明可大大加快对边坡
71内部积水的排出速度，同时还可通过多个疏通机构对排水管1内部进行定期的清理，避免排水管1内部挤压泥土，影响排水效果。

[0047] 在另一种技术方案中，所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，任一排水支管12和与其相对应的通孔11的直径比为0.8:1。保证排水支管12可在相对应的通孔
11内移动，在导向块31的挤压作用下，排水支管12较容易地被挤压至排水管1的外部。

[0048] 在另一种技术方案中，所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，所述导向块31的底面的直径、所述排水管1内径和所述锚杆3的直径比为0.9:1:0.7。保证导向块
31能够插入排水管1内部将排水管1的另一端撑开，同时排水管1和锚杆3之间形成导水空
间。

[0049] 在另一种技术方案中，所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，外筒体42的圆周面上设有多条间隔设置的导水槽，任一导水槽沿所述锚杆3的轴线方向延伸，任一导水槽与任一万向球43互不干涉。多个导水槽可将水快速排至排水管1内部。

[0050] 在另一种技术方案中，所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，所述排水管1的外部套设有支撑件，其包括钢筋圈以及两对钢筋，所述钢筋圈固定套设于排水管
1的一端的端部，两对钢筋分别位于所述排水管1的另一端沿宽度方向间隔设置的两侧，位
于同一侧的多个通孔11均位于一对钢筋之间，任一钢筋与所述排水管1的轴线平行，钢筋的一端与所述钢筋圈固定连接，另一端突出于所述排水管1的另一端的端面。排水管1的外部
套设支撑件，增强排水管1的刚性强度，能够更加容易的将排水管1敲打至边坡71的土层内，且避免在打入排水管1的过程中，排水管1不会因外力的敲打变形。

[0051] 在另一种技术方案中，所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置，任一排水支管12上间隔设有多个弹性附枝，任一弹性附枝的一端和与其相对应的排水支管12的
外壁连接，另一端朝着靠近与其相对应的排水支管12的一端的方向延伸，且弹性附枝和与
其相对应的排水支管12自然展开角度为25°。排水支管12上设置多个弹性附枝，在排水支管
12被挤压出排水管1时，弹性附件紧贴于排水支管12的侧面，并可顺利穿过通孔11，移动至排水管1的外部，弹性附件插入边坡71的土层内发挥锚固作用，进一步对排水支管12伸出排水管1状态的定位，保证排水支管12始终位于排水管1的外部并牢固的插入至边坡71的土层
内。

[0052] 如图4所示，本发明还提供一种所述的用于既有高速公路边坡71排水和加固的装置的施工方法，其包括以下步骤：

[0053] 步骤一、在既有高速公路边坡71上间隔插入多个排水管1，对于任一排水管1插入时，排水管1的轴线与水平线呈10°夹角倾斜向上插入边坡71的稳定土层内，且以排水管1的另一端作为插入端，排水管1的一端的未设第一排水孔的弧段作为底面，排水管1的一端的
端部突出于高速公路边坡71的土体表面；对于任一排水管1，其上的多个排水支管12均位于排水管1的内部；

[0054] 步骤二、在每个排水管1内部插入锚杆3，对于任一锚杆3在插入时，锚杆3对应的把手6的另一端上的卡块卡设于第二卡槽内以将多个疏通机构与锚杆3相对定位，以锚杆3上的导向块31作为插入端，穿过排水管1的一端的端面，将该锚杆3插入排水管1的内部，导向块31在插入过程中将排水管1的另一端撑开，同时对排水管1两侧的多对定位机构产生径向
挤压力，多个定位机构两两成对设置，对于任意一对设置的定位机构，在导向块31的挤压力下，将成对设置的两个定位机构朝着相互远离的方向挤压，任一定位机构的两个支撑杆21
的一端朝着远离排水管1轴线的方向移动，带动与该定位机构相对应的排水支管12的一端
朝着远离排水管1的轴线的方向移动，该排水支管12的另一端穿过与其相对应的通孔11移
动至排水管1的外部，该定位机构的两个滑块22朝着相互远离的方向移动，当导向块31的底部经过成对设置的两个定位机构之间时，任一定位机构的两个滑块22分别移动至相邻的第
一卡槽13内，相对应的两个排水支管12被挤压伸出排水管1，并通过两个滑块22卡设于相对应的第一卡槽13中，实现对排水支管12的定位；任一锚杆3插入完成后，导向块31穿过排水管1的另一端的端部延伸至边坡71的稳定土层内，与该锚杆3相对应的排水管1上的所有的
排水支管12均伸出该排水管1并插入边坡71土层内，锚杆3上的多个疏通机构均位于排水管
1的内部，锚杆3的另一端的端部和把手6均突出于边坡71的土体表面；

[0055] 步骤三、在边坡71平台上铺设分段预制的排水沟72，将所有的排水管1的突出于高速公路边坡71的土体表面的一端的底部通过输水管73与排水沟72连通；

[0056] 步骤四、定期对排水管1内部进行清理，具体为：将锚杆3上的把手6的另一端的卡块从第二卡槽内取出，并沿锚杆3的轴线方向拉动把手6、绕锚杆3轴线转动把手6。

[0057] 在上述技术方案中，本发明提供的施工方法是先将一端扁平状的排水管1打入边坡71土层内，然后将锚杆3插入排水管1内部，即可实现将高速公路边坡71内部积水的排出，又能够起到对高速公路边坡71的加固作用，无需在边坡71上预钻孔，大大降低施工难度，提高现场施工效率。

[0058] 这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

[0059] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。