CN101666070B - 用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够降低施工难度的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，所述棚洞由至少两个沿轴线间隔设置的钢结构拱架和铺挂连接在钢结构拱架上的至少一层金属网组成，所述钢结构拱架固着在地基上，所述金属网位于钢结构拱架外侧并与地基连接。在满足同等防护要求的条件下，与现有钢筋混泥土结构棚洞相比，其尺寸、重量、占地大大减少，结构与地面间的固定强度要求降低，从而降低了结构基础的尺寸要求，减小了开挖量及其附带危害，也减小了对环境的破坏，通透性好，洞内无需考虑照明和通风。整个结构均由金属构件构成，各构件可以实现工厂化加工，现场安装，施工简单快捷。本发明尤其适合用于隔离山坡落石或爆破飞石等运动物体。
Description
技术领域
本发明涉及一种防护性结构，尤其是一种用于山坡落石或爆破飞石等运动物体防护的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞。
背景技术
山区公路、铁路等建筑物两侧的山坡上常存在潜在落石危害，借助金属网的高强度和柔性特征，将金属网直接覆盖在山坡上或在山坡中下侧设置金属网栅栏等柔性防护方法目前已广为应用，并已逐渐替代环保性差的喷射混泥土和拦石墙方法。但是，当山高坡陡时，现有的柔性防护方法可能不能满足防护需要，或者实施成本过高，为此不得不采用钢筋混泥土结构形式的明洞或棚洞防护。这种结构刚性好，防护性能好，但其体积、重量极大，常需要埋深大、断面尺寸大的基础，施工难度大，占地较多，工程造价高，施工时间长，且基坑开挖甚至会危及两侧山坡的稳定，尤其是在一侧为深谷时。此外，由于钢筋混泥土结构形式的明洞或棚洞防护的封闭性，当其洞身尺寸较长时，可能会带来洞内照明甚至通风的需要，从而带来运营成本的极大提高。
发明内容
为了克服现有钢筋混凝土结构的明洞或棚洞施工难度大的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低施工难度的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，所述棚洞由至少两个沿轴线间隔设置的钢结构拱架和铺挂连接在钢结构拱架上的至少一层金属网组成，所述钢结构拱架固着在地基上，所述金属网位于钢结构拱架外侧并与地基连接。
所述金属网通过挂网支架或支杆与钢结构拱架连接，钢结构拱架与金属网之间有间隔。
所述钢结构拱架与钢结构拱架之间设置有支撑杆，支撑杆的两端分别位于相邻的两钢结构拱架上。
所述钢结构拱架上设置有拉索或拉杆，拉索或拉杆的两端位于同一钢结构拱架上。
所述金属网由钢丝、钢丝绳或钢绞线编制而成。
所述金属网中至少有一层由强度不低于1770Mpa的钢丝、钢丝绳或钢绞线编制而成。
所述钢丝、钢丝绳或钢绞线表面覆盖有锌或锌铝合金的防腐蚀镀层。
所述钢结构拱架间设置有支撑绳，所述支撑绳位于相邻两层金属网之间或最内层的金属网内侧。
所述金属网通过锚杆与地面连接。
所述金属网的下垂边沿与地面平齐。
本发明的有益效果是：采用钢结构拱架与金属网的组合来做棚洞，由于钢材相对于传统明洞或棚洞的钢筋混泥土具有更高的强度和韧性，在满足同等防护要求的条件下，与现有钢筋混泥土结构棚洞相比，本发明用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞的尺寸、重量、占地可大大减少，结构与地面间的固定强度要求降低，从而降低了结构基础的尺寸要求，减小了开挖量及其附带危害，同时也减小了对环境的破坏，且通透性好，洞内无需考虑照明和通风。此外，由于整个结构均由金属构件构成，各构件可以实现工厂化加工，现场安装，施工简单快捷。
附图说明
图1是本发明柔性棚洞的立体示意图。
图2是本发明柔性棚洞的主视图。
图3是图2的俯视图。
图4是图2的左视图。
图5是本发明柔性棚洞的钢结构拱架及支撑杆、护栏缆索部分的侧视示意图。
图中标记为，1-棚洞，2-钢结构拱架，3-金属网，4-拱顶，5-拱腰，6-拱腰，7-挂网支架或支杆，8-支撑绳，9-地面，10-锚杆，11-地脚螺栓锚杆，12-法兰盘，13-拱腰底部，14-轴线，15-支撑杆，16-拉索或拉杆，17-防撞墩，18-护栏缆索。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，所述棚洞由至少两个沿轴线14间隔设置的钢结构拱架2和铺挂连接在钢结构拱架2上的至少一层金属网3组成，所述钢结构拱架2固着在地基上，所述金属网3位于钢结构拱架2外侧并与地基连接，最好是金属网3的下垂边沿与地面9平齐，安装时，所述钢结构拱架2沿轴线14按一定间距布置，直到整个设置长度，金属网3沿整个布置长度在钢结构拱架2上或外侧铺挂。钢结构拱架2和金属网3及地面9组成封闭的环形体，以拦截山坡滚石、落石或爆破飞石等运动物体，避免撞击伤害，对棚洞1内的车辆、行人、固定设备等进行保护。
考虑到刚度较高的钢结构拱架2抗冲击能力较弱，而运动物体有直接撞击到钢结构拱架2上的可能性，为避免这种情形的发生或减小撞击时对钢结构拱架2所产生的作用力，可以在钢结构拱架2上设置挂网支架或支杆7，并通过挂网支架或支杆7连接钢结构拱架2与所述金属网3，钢结构拱架2与金属网3之间有间隔，实现金属网3远离钢结构拱架2的铺挂。
为了提高钢结构拱架2的刚度和用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞整体结构的承载能力，所述钢结构拱架2之间最好设置有支撑杆15。
为了提高钢结构拱架2的横向刚度，减小运动物体冲击时在钢结构拱架2与地基连接的支撑处形成的横向推力，可以在钢结构拱架2上设置拉索或拉杆16，拉索或拉杆16的两端位于同一钢结构拱架2上。
如图1所示，所述钢结构拱架2由两侧的拱腰5和拱腰6及支撑在拱腰5和拱腰6上的拱顶4构成。根据棚洞横截面几何形态要求和承载要求，所述拱顶4、拱腰5和拱腰6可以是直线、折线、曲线或其组合，其形状可以参照现有钢筋混凝土结构明洞或棚洞的形状，常用的有直墙圆弧拱、三心拱、直墙平顶形、直墙单斜屋顶形、直墙双斜尖屋顶形等。
在制作时，所述钢结构拱架2的拱顶4、拱腰5、拱腰6可以由一根型钢弯制而成，也可由多段型钢加工后焊接或螺栓连接而成。
所述钢结构拱架2通常可用H型钢、工字钢或钢管等型钢制作。
安装时，所述钢结构拱架2可以用法兰盘12和地脚螺栓锚杆11与地基固定连接，也可采用将拱腰底部13埋入地下的办法来固定。
根据需防护运动物体的特性和棚洞防护能力需要，所述金属网3可以是单层金属网或多层金属网重叠而成。
所述金属网3可以由钢丝、钢丝绳或钢绞线按不同方式编制而成，其网孔形状通常为矩形、菱形或圆形。
为了保证金属网3的承载能力，所述金属网3中通常至少有一层金属网用钢丝、钢丝绳或钢绞线的强度不低于1770MPa。
安装时，所述金属网3下垂的边沿一般可通过锚杆10与地基连接。
为了便于金属网3的铺挂和固定，同时也为了减小金属网遭受运动物体冲击时的挠动距离，实现荷载从冲击点向周边的均匀传递，所述钢结构拱架2间最好设置有支撑绳8，所述支撑绳8位于相邻两层金属网3之间或最内层的金属网3内侧，该支撑绳可以沿轴线14方向平行布置，也可斜向交叉布置。。
如图5所示，考虑到钢结构拱架2垂直于地面9设置时，位于棚洞1两端的两品钢结构拱架2外侧通常不具备设置约束的条件，当棚洞1遭受运动物体冲击时，这两品钢结构拱架2容易产生向内的偏斜而成为整个用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞结构的薄弱环节，为克服这种不足，可以在端部两品钢结构拱架间增加设置支撑杆15的数量，也可以将两端的两品钢结构拱架2预先倾斜设置。
用于隔离防护运动物体的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞都在野外使用且均为金属结构，因此当作为永久性或多年使用的防护结构时，为了保证用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞的耐侯性，所述各构件表面应覆盖有防腐蚀镀层。
作为一种保护措施，当本发明的用于隔离防护运动物体的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞内有车辆或行人通行需要时，为避免车辆或行人直接撞到端部钢结构拱架上，其外侧可以设置防撞墩17。
如图5所示，作为一种保护措施，当本发明的用于隔离防护运动物体的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞内有车辆或行人通行需要时，为避免车辆或行人在棚洞1内通行时直接撞到钢结构拱架2上，相邻两品钢结构拱架2的中下部可设置防撞用的护栏缆索18，该缆索可涂上视觉效果明显的色彩以加强警示作用。
Claims (9)
1.用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述棚洞由至少两个沿轴线（14）间隔设置的钢结构拱架（2）和铺挂连接在钢结构拱架（2）上的至少一层金属网（3）组成，所述钢结构拱架（2）固着在地基上，所述金属网（3）位于钢结构拱架（2）外侧并与地基连接，所述金属网（3）通过挂网支架或支杆（7）与钢结构拱架（2）连接，钢结构拱架（2）与金属网（3）之间有间隔。
2.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述钢结构拱架（2）与钢结构拱架（2）之间设置有支撑杆（15），支撑杆（15）的两端分别位于不同的两钢结构拱架（2）上。
3.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述钢结构拱架（2）上设置有拉索或拉杆（16），拉索或拉杆（16）的两端位于同一钢结构拱架（2）上。
4.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述金属网（3）由钢丝、钢丝绳或钢绞线编制而成。
5.如权利要求4所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述金属网（3）中至少有一层由强度不低于1770Mpa的钢丝、钢丝绳或钢绞线编制而成。
6.如权利要求4或5所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述钢丝、钢丝绳或钢绞线表面覆盖有锌或锌铝合金的防腐蚀镀层。
7.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述钢结构拱架（2）间设置有支撑绳（8），所述支撑绳（8）位于相邻两层金属网（3）之间或最内层的金属网（3）内侧。
8.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述金属网（3）通过锚杆（10）与地基连接。
9.如权利要求1所述的用于隔离防护飞石或落石的柔性棚洞，其特征是：所述金属网（3）的下垂边沿与地面（9）平齐。
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