CN102587301B - 双层柔性防风网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层柔性防风网，涉及防风网技术领域，包括立柱结构和安装在立柱结构上的网体结构，所述立柱结构包括杆体，杆体呈上小下大的锥形杆体结构，锥形杆体的纵截面呈等腰梯形，等腰梯形的上底小于下底，锥形杆体的横截面呈正多边形；所述网体结构为两层结构，分别是沿风向方向依次设置的防风网和支撑网，所述防风网和支撑网均由多个网格单元形成，防风网网格单元的内切圆直径比支撑网网格单元的内切圆直径小；所述网体结构挂接于上支撑绳和下支撑绳上。本发明很好地解决了现有单层网体结构的防风网防风效果欠佳，现有立柱风阻大，立柱容易被损坏而造成防风网失去作用，无法保证在大风、强风的恶劣条件下车辆安全行使的问题。

Description

双层柔性防风网

技术领域

    本发明涉及防风网技术领域，确切地说涉及一种双层柔性防风网。

背景技术

风害的定义：通常风力达到6级或以上（瞬时风速达到10.8m·s^-1以上）的强风对交通运输就有影响，称为强风。风力达8级或以上（瞬时风速达到17.0m·s-1以上），以及对交通运输严重影响的风称为大风。大风除对交通设施影响外，主要对不同类型汽车安全运输的影响，由此造成的高速公路关闭、不同类型汽车倾覆翻车、路基风蚀等称为高速公路风害。

强横风定义：瞬时风速15.0m·s-1以上，线路走向与强风或大风主风向接近垂直时，即线路走向与主风向之间夹角在75o～95 o范围内称为强横风。强横风可以造成行驶在高速公路不同类型汽车倾覆翻车等交通事故，带来人员和财产的巨大损失，是必须要进行防控的强风灾害。

近50年大风资料研究结果表明：全国很多地区高速公路、铁路等设施沿线大风日数的分布特征受天气系统和地形影响的制约，以山口、垭口、峡谷、河谷、特大桥和高路基弯道区间强风和大风日数最多。

强风监测结果表明：高速公路百里风区强横风区间不同主风下大客车、大货车倾覆临界风速为25.0m·s-1；中型客车17.0 m·s-1；小客车倾覆临界风速为12.0 m·s-1。

中国新疆为中国风灾最严重的区域之一，每次风灾给国家和人民的而生命财产造成了极大的损失，特别影响了铁路和公路的正常运行。

目前国内使用的防风措施为：

（1）对拉式挡风墙

对拉式挡风墙的墙面板为十字型，采用钢筋混凝土预制板，厚度为1.5米，中间是沙加石，用水泥抹缝搭砌而成。

（2）承插式防风墙

承插式防风墙主要的构成材料是X-69型旧灰枕，厚度只有不到20厘米，主要放置在风力不是很大的地方。

（3）土堤式防风墙

土堤式防风墙造价较低，安全可靠，稳定性好，结构简单，施工简便，取材方便。但其占地面积大，而且随着路堤高度增加，土堤填方以每m3增加，造价随之增大。

（4）站区筑板式防风墙

站区筑板式防风墙的主要构成材料是水泥浇铸的预制板，厚度约为15厘米，用来保护停站的不同类型汽车。

（5）桥梁纯钢板式防风墙

桥梁纯钢板式防风墙焊接树立在桥基两侧，由纯钢板构成，高度在2.5米到3米之间，主要作用也是防止刮大风时产生的车底兜风致使行驶的不同类型汽车脱轨，但是这种防风墙的造价很高。

上述5中防风墙均为实心的墙体结构，总体来说造价成本较高，施工时间较长，不适于广泛应用。

授权公告号为CN2787774，授权公告日为2006年6月14日的中国专利文献公开了一种防风网网片。本网片采用 Q195冷轧钢板为材料，网片的网孔主要采用小圆孔、大圆孔、 长形孔、斜长形孔为通风孔，透风率为43％，具有较好的防风 效果。网片通过4道折弯形成蝶型，大大 提高了网片的抗风强度，本网片使用厚度为1.2mm的冷轧板， 从而可降低防风网的整体工程的造价。网片的内、外表面采用热镀锌处理，可以抵挡风吹雨淋及强烈的紫外线照射，能有效 地延长网片的使用寿命。但但以上述专利为代表的现有技术，其采用单层网的结构，在实际使用过程中，防风效果欠佳，也就无法保证在大风、强风的恶劣条件下车辆的安全行使。

同时，授权公告号为CN201162189，授权公告日为2008年12月10日的中国专利文献公开了一种柔性防撞栏中间立柱结构，包括埋设于地下的中间立柱，中间立柱的上端连接有经弯折成形的防阻板，防阻板的弯折部经打孔机开有供钢丝绳通过的多个凹槽，所述经打孔机打出的凹槽的尺寸比预定尺寸大，凹槽上设有经模压机压制成预定尺寸的向内翻卷的翻边结构，所述翻边结构与钢丝绳紧密接触。本专利能减小钢丝绳和凹槽接触部的压强，有效的保护钢丝绳不被切断，使整个防护栏的使用寿命得以增加，减少对路边行人财物等带来的安全隐患。但以上述专利文献为代表的现有技术，防护网或防风网的立柱或端柱结构都是竖直设置在地面上的，且柱体的横截面均为圆形结构，柱体的由上到下的直径也一致。这样的结构形式，在实际使用中，面临大风强风时风阻太大，容易造成埋设于地下的立柱被大风拔起而使整个防风网失去作用，也就无法保证在大风、强风的恶劣条件下车辆的安全行使。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种双层柔性防风网，采用本发明很好地解决了现有单层网体结构的防风网防风效果欠佳，现有立柱风阻大，立柱容易被损坏而造成防风网失去作用，无法保证在大风、强风的恶劣条件下车辆安全行使的问题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种双层柔性防风网，包括立柱结构和安装在立柱结构上的网体结构，立柱结构安装在钢柱基础上，钢柱基础沿需防护区域阻风路线走向间隔设置，多个立柱结构之间连接有上支撑绳和下支撑绳，其特征在于：所述立柱结构包括杆体，杆体呈上小下大的锥形杆体结构，锥形杆体的纵截面呈等腰梯形，等腰梯形的上底小于下底，锥形杆体的横截面呈正多边形；所述网体结构为两层结构，分别是沿风向方向依次设置的防风网和支撑网，所述防风网和支撑网均由多个网格单元形成，防风网网格单元的内切圆直径比支撑网网格单元的内切圆直径小；所述网体结构挂接于上支撑绳和下支撑绳上。

所述锥形杆体的底端固定在钢柱基础上，锥形杆体的顶端朝风向方向倾斜布置。

所述锥形杆体的倾斜角度为60-85度。

锥形杆体的顶端正多边形的内切圆直径为∮80mm～∮200 mm。

锥形杆体的底端正多边形的内切圆直径为∮200mm～∮500 mm。

所述支撑网由钢丝或钢丝绳编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮50mm～∮300 mm，钢丝或钢丝绳直径为∮3 mm～∮8 mm。

所述防风网由钢板或钢丝编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮3mm～∮20 mm，钢板或钢丝的厚度为0.8mm～5 mm。

所述支撑网的抗拉强度不低于1200MPa，单根钢丝或钢丝绳端头绕自身缠绕两圈以上。

所述立柱结构至少为两个，多个网体结构挂接于上支撑绳和下支撑绳之间，多个网体结构缝合在一起。

所述网体结构、立柱结构、上支撑绳和下支撑绳采用热镀锌防护。

与现有技术相比，本发明所达到的友谊效果如下：

1、本发明采用的网体结构和立柱结构，与授权公告号为CN2787774专利文件和CN201162189专利文件相比，采用的杆体呈上小下大的锥形杆体结构结构，且锥形杆体的纵截面呈等腰梯形，等腰梯形的上底小于下底，这样，当遇到大风吹过来时，杆体的风阻由下至上逐渐减小，刚好符合杆体的底端是固定在钢柱基础上而相对稳固，杆体顶端无固定而相对不如底端稳固的设置要求，并且下端较上端粗的方式也便于承受防风网等其他部件的重量要求，且锥形杆体结构有利于风的阻挡及引导，在同等刚性要求的情况下节约材料成本。锥形杆体的横截面呈正多边形结构，与现有技术中的呈圆形结构的杆体相比，杆体的结构有利于风的阻挡及引导，有效保证在大风、强风等恶劣条件下车辆的安全行使。

网体为两层结构，分别是沿风向方向依次设置的防风网和支撑网，所述防风网和支撑网均由多个网格单元形成，防风网网格单元的内切圆直径比支撑网网格单元的内切圆直径小，当大风吹来时，不能穿过防风网的石子及沙石被过滤下来，其他小颗粒石子部分随风通过防风网的网格单元吹出，大风吹到防风网上，部分风能从双层防风网镂空处直接通过，但大部分风将会遇到第一层防风网较小内切圆的网格单元和第二层支撑网网格单元连接处的阻挡，风向将发生改变，风自身将在网格单元连接处形成风涡流，风涡流将对后方吹来的大风产生阻力，通过双层柔性防风网镂空处的大风等级将被削弱，风速将会降低。因而相对于授权公告号为CN2787774专利文件，解决了现有单层防风网防风效果欠佳，无法保证在大风、强风的恶劣条件下车辆安全行使的问题。

2、本发明中，锥形杆体的底端固定在钢柱基础上，锥形杆体的顶端朝风向方向倾斜布置，这样的设置方式，能使设置在锥形杆体上的柔性防风网也被倾斜布置，当大风、强风来临时，风会沿着倾斜设置的方向被引导，从而使直接吹向防风网上的风被削弱，因而进一步增强了防风网的防风效果，进一步保证了在大风、强风等恶劣条件下车辆的安全行使。同时，本发明中，经过实际验证，将倾斜的角度设置为60-85度，能实现最佳的导风、阻风效果。

支撑网网格的内切圆直径为∮50mm～∮300 mm，钢丝或钢丝绳直径为∮3 mm～∮8 mm；防风网网格的内切圆直径为∮3mm～∮20 mm，钢板或钢丝的厚度为0.8mm～5 mm，支撑网的抗拉强度不低于1200MPa，单根钢丝或钢丝绳端头绕自身缠绕两圈以上。这样的具体尺寸的设置方式，是本申请人经过若干次实验得出的最佳参数范围，使防风效果和生产成本之间得到了平衡，同时，这样结构尺寸的双层防风网，经实测抗冲击性强，产品的强度高，可以承受冰雹(强风)的冲击，冲击强度试验检测，在柔性防风网试样的中上方，用质量为1kg的钢球，距波峰顶点15米的高度自由落下，产品没有断裂和贯穿的孔。

3、本发明中，锥形杆体的顶端正多边形的内切圆直径为∮80mm～∮200 mm，锥形杆体的底端正多边形的内切圆直径为∮200mm～∮500 mm。这样的设置方式，经过实际验证，能确保在大风、强风的恶劣条件下，杆体本身的牢固性及使用寿命，同时，顶端和底端的内切圆直径粗细配合关系能使本锥形杆体的锥度达到最佳，进一步增强导风能力，减小风阻。

4、本发明中，网体结构、立柱结构、上支撑绳和下支撑绳采用热镀锌防护，用热镀锌不易发生锈蚀，具有稳定性好、抗拉强度高、防紫外线、抗老化等性能。

5、本发明的施工程序简便，缩短了工期，柔性防风网可以规模化、工厂化生产，易于选定规格型号；减少了像混凝土挡墙、石砌挡墙等的大批量人工、设备等的需求，简化了施工工艺；柔性防风网只需制作很小的混凝土基础，将支撑立柱连接立好后，将上下支撑绳绷紧，再将支撑网悬挂于支撑绳上，然后安装防风网，再对防风网进行位置适当调节，施工就完成了。

6、加工方便，采用本发明作成的防风设备，可根据防护位置、地形、保护设备情况等选定规格型号，工厂化生产调整方便。

7、节约成本，本发明能使风沙流大部分减弱绕行通过，能使防护高度内的风沙流折射消能，降低了风速，风沙流减速绕过后，携沙沉落，净化了风沙流。通过柔性防风网的设置，改变了地表的蚀积状态，在柔性防风网的前5h（h为柔性防风网的高度）后10h范围内均为风积区，地表不需要进行固沙，大量节约了防沙治理成本。

8、阻燃性高，本发明 因为是金属钢式构件所以有很好的阻燃性，均能满足消防和安全生产的要求。 

9、美化环境，本发明可以作为铁路、公路旁边的流动广告，可以美化环境，既美观又具有防风治沙功能。

10、本发明与公开号为CN2895633专利文献为代表的现有技术相比，本发明为双层结构，该专利文献为三层结构，不仅仅是结构上的区别，更重要的是，发明是沿风向方向依次设置的防风网和支撑网，且防风网网格单元的内切圆直径比支撑网网格单元的内切圆直径小，这样，当大风吹来时，不能穿过防风网的石子及沙石被过滤下来，其他小颗粒石子部分随风通过防风网的网格单元吹出，大风吹到防风网上，部分风能从双层防风网镂空处直接通过，但大部分风将会遇到第一层防风网较小内切圆的网格单元和第二层支撑网网格单元连接处的阻挡，风向将发生改变，风自身将在网格单元连接处形成风涡流，风涡流将对后方吹来的大风产生阻力，通过双层柔性防风网镂空处的大风等级将被削弱，风速将会降低。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的整体结构示意图

图2为立柱结构的整体结构示意图

图3为图2中左视图

图4为图2中俯视图

图5为网体结构示意图

图6为防风网的结构示意图

图7为支撑网的结构示意图

图8为网格单元连接处风向示意图

图9为网格单元连接处风阻示意图

图10为沙石通过本双层防风网网体结构的示意图

图11为网体结构的受力示意图

图12为立柱结构安装示意图

图中标记：

1、防风网，2、支撑网，3、防风网网格单元，4、支撑网网格单元，d、防风网内切圆，D、支撑网内切圆，5、大风，S、网格内空面积，S1、通过面积，6、通过沙石颗粒直径，7、最大沙石直径，8、风向，9、杆体，10、顶端，11、底端，12、倾斜角度，13、钢柱基础，14、立柱结构，15、网体结构，16、上支撑绳，17、下支撑绳，18、侧拉绳，19、背拉绳，20、地脚螺栓锚杆，21、钢绳锚杆，22、护栏，23、硬路肩外边缘线，24、地面线。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图1，本发明公开了一种双层柔性防风网，包括立柱结构14和安装在立柱结构14上的网体结构15，立柱结构14安装在钢柱基础13上，钢柱基础13沿需防护区域阻风路线走向间隔5-12m设置，多个立柱结构14之间连接有上支撑绳16和下支撑绳17，所述立柱结构14包括杆体9，杆体9呈上小下大的锥形杆体结构，锥形杆体的纵截面呈等腰梯形，等腰梯形的上底小于下底，锥形杆体的横截面呈正多边形；所述网体结构15为两层结构，分别是沿风向8方向依次设置的防风网1和支撑网2，所述防风网1和支撑网2均由多个网格单元形成，防风网1网格单元的内切圆直径比支撑网2网格单元的内切圆直径小；所述网体结构15挂接于上支撑绳16和下支撑绳17上。

当大风5吹来时，防风网1将不能穿过防风网1的石子及沙石过滤下来，其他小颗粒石子部分随风通过小孔吹出，大风5吹到防风网1上，部分风能从两层防风网1镂空处直接通过，但大部分风将会遇到第一层小网格防风网1和第二层支撑防风网1钢丝及连接处的阻挡，风向8将发生改变，风自身将在钢丝连接处形成风涡流，风涡流将对后方吹来的大风5产生阻力，通过两层防风网1镂空处的大风5等级将被削弱，风速将会降低。

大风5吹过防风网1时，由于双层防风网1的网孔大小不同，重叠安装后，小网格防风网1与支撑防风网1间有着许多镂空小孔，镂空小孔尺寸大小是由选用的内层小孔径网格防风网1的网孔确定的，小网格防风网1的网孔越小，大风5吹起的沙石通过防风网1网孔的颗粒就越小，拦截效果就越好，但相对来说小孔径网格防风网1的网孔越小，防风网1的造价成本也就越高。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明的最佳实施方式是：所述锥形杆体的底端11固定在钢柱基础13上，锥形杆体的顶端10朝风向8方向倾斜布置。所述锥形杆体的倾斜角度为60-85度。锥形杆体的顶端10正多边形的内切圆直径为∮80mm～∮200 mm。锥形杆体的底端11正多边形的内切圆直径为∮200mm～∮500 mm。所述支撑网2由钢丝或钢丝绳编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮50mm～∮300 mm，钢丝或钢丝绳直径为∮3 mm～∮8 mm。所述防风网1由钢板或钢丝编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮3mm～∮20 mm，钢板或钢丝的厚度为0.8mm～5 mm。所述支撑网2的抗拉强度不低于1200MPa，单根钢丝或钢丝绳端头绕自身缠绕两圈以上。所述立柱结构14至少为两个，多个网体结构15挂接于上支撑绳16和下支撑绳17之间，多个网体结构15缝合在一起。所述网体结构15、立柱结构14、上支撑绳16和下支撑绳17采用热镀锌防护。

实施例3

防风网1主要由：锥形钢柱、柔性支撑防护网、小孔径阻挡防护网、上下支撑绳17、侧拉绳18、背拉绳19、地脚螺栓锚杆20、拉锚锚杆、卡件等构成。其布局为钢柱基础13沿需防护区域阻风路线走向间距5-10米布置（具体间距根据防护地段风速及需防护高度确定），钢柱基础13制作好后+将钢柱安装于基础上竖立起来，并将支撑绳挂于钢柱挂座上。将需安装背拉绳19和侧拉绳18的钢柱安装上侧拉绳18和背拉绳19并收紧。将柔性支撑防风网1挂于支撑绳上并缝合在一起，再将小孔径阻挡防护网挂于支撑防风网1上。安装好后的柔性防风系统就如一道开有无数小孔的挡风墙，它既能将大风5的风力削弱大部分，也能将随风带来的砂石阻挡下来，从而保证在大风5区内行驶的车辆及人员的安全。

柔性防风网1机构的立柱采用锥形多边形结构具有以下特点：锥形杆体上小下大顶端10多边形内切圆直径为∮80mm～∮200 mm，底部边形内切圆直径为∮200mm～∮500 mm；锥形结构有利于风的阻挡及引导。锥形结构在同等刚性要求的情况下节约材料成本。

柔性防风网1机构是利用刚性立柱构件将专用支撑柔性防风网1通过上下支撑绳17悬挂起来，再在支撑柔性防风网1上安装一层滤沙阻风的小孔径网格防风网1。双层防风网1的专用支撑柔性防风网1的网孔内切圆直径为∮50mm～∮300 mm，钢丝或钢丝绳直径为∮3 mm～∮8 mm，钢丝抗拉强度不低于1200MPa，单根钢丝端头绕自身缠绕2圈以上；滤沙阻风的小孔径防风网1网格内切圆直径为∮3mm～∮20 mm，网片所用钢板或钢丝的厚度一般为0.8mm～5 mm。小孔径防风网1网格越小防风效果也越好，但相应的造价成本也就越高。

Claims (8)

1.一种双层柔性防风网，包括立柱结构（14）和安装在立柱结构（14）上的网体结构（15），立柱结构（14）安装在钢柱基础（13）上，钢柱基础（13）沿需防护区域阻风路线走向间隔设置，多个立柱结构(14)之间连接有上支撑绳(16)和下支撑绳(17)，其特征在于：所述立柱结构(14)包括杆体(9)，杆体(9)呈上小下大的锥形杆体结构，锥形杆体的纵截面呈等腰梯形，等腰梯形的上底小于下底，锥形杆体的横截面呈正多边形；所述网体结构(15)为两层结构，分别是沿风向(8)方向依次设置的防风网(1)和支撑网(2)，所述防风网(1)和支撑网(2)均由多个网格单元形成，防风网(1)网格单元的内切圆直径比支撑网(2)网格单元的内切圆直径小；所述网体结构(15)挂接于上支撑绳(16)和下支撑绳(17)上，所述锥形杆体的底端(11)固定在钢柱基础(13)上，锥形杆体的顶端(10)朝风向(8)方向倾斜布置。

2.根据权利要求1所述的双层柔性防风网，其特征在于：所述锥形杆体的倾斜角度为60-85度。

3.根据权利要求1所述的双层柔性防风网，其特征在于：锥形杆体的顶端(10)正多边形的内切圆直径为∮80mm～∮200 mm。

4.根据权利要求1或3所述的双层柔性防风网，其特征在于：锥形杆体的底端(11)正多边形的内切圆直径为∮200mm～∮500 mm。

5.根据权利要求1所述的双层柔性防风网，其特征在于：所述支撑网(2)由钢丝或钢丝绳编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮50mm～∮300 mm，钢丝或钢丝绳直径为∮3 mm～∮8 mm。

6.根据权利要求1或5所述的双层柔性防风网，其特征在于：所述防风网(1)由钢板或钢丝编织的多个菱形网格单元形成，网格的内切圆直径为∮3mm～∮20 mm，钢板或钢丝的厚度为0.8mm～5 mm。

7.根据权利要求5所述的双层柔性防风网，其特征在于：所述支撑网(2)的抗拉强度不低于1200MPa，单根钢丝或钢丝绳端头绕自身缠绕两圈以上。

8.根据权利要求1所述的双层柔性防风网，其特征在于：所述网体结构(15)、立柱结构(14)、上支撑绳(16)和下支撑绳(17)采用热镀锌防护。