CN102587395A - 一种边坡坡面抗震柔性主动防护网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，包括主动防护网、支撑绳和钢绳锚杆(7)，所述的支撑绳与所述的钢绳锚杆(7)之间采用摩擦耗能器连接，所述的钢绳锚杆(7)与所述的摩擦耗能器的一端固定连接，所述的支撑绳与所述的摩擦耗能器的另一端固定连接。在边坡震动时，将破碎岩体的冲击能转化为摩擦楔块与滑动楔块的摩擦。本发明能有效减少破碎岩质边坡由于地震震动引发的浅层崩塌造成的锚杆拔出、主动防护失效，结构简单、制造方便、性能可靠，是一种具有摩擦耗能的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种能置于破碎岩质边坡坡面，用于边坡坡面抗震的柔性防护网系统，可根据防护边坡的地震烈度及抗震等级选择适宜的摩擦耗能阻尼器，抵抗地震时破碎岩体对防护网冲击的新型装置。
背景技术
目前，为保证破碎岩质边坡的安全，常在边坡表面布设主动防护网，对破碎岩质边坡由于风化或雨水造成的岩体剥落、浅层崩坍进行防护。但现有的主动防护形式主要采用金属网、钢绳锚杆进行坡面防护，当发生地震，特别是发生强震时，由于坡面岩体、岩块在震动荷载下易被抛射，对主动防护网产生较大的冲击荷载，易造成钢绳锚杆在被抛射岩体的强大冲击力下被拔出，导致防护体系的失效，以此带来的边坡浅层的崩塌与失稳，将给当地道路运营带来极大安全问题。若在现有的主动防护网中增设阻尼抗震装置，可有效提高震区主动防护网的防护能力，对边坡防护及其道路的安全与畅通意义重大，目前仍没有此类装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效抵抗地震中边坡破碎岩体对防护网的冲击力，适用于震区岩质边坡的坡面防护的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，包括主动防护网、支撑绳和钢绳锚杆，所述的支撑绳与所述的钢绳锚杆之间采用摩擦耗能器连接，所述的钢绳锚杆与所述的摩擦耗能器的一端固定连接，所述的支撑绳与所述的摩擦耗能器的另一端固定连接。
所述的摩擦耗能器为筒式摩擦耗能器，所述的钢绳锚杆与所述的筒式摩擦耗能器的活塞杆固定连接，所述的支撑绳与所述的筒式摩擦耗能器的端盖固定连接。
所述的筒式摩擦耗能器的结构是：筒体设有端盖，在筒体内设有活塞杆，所述的活塞杆上套装有弹簧和滑动楔块，所述的筒体内设有作用于所述的活塞杆的内部止动块以及与所述的滑动楔块对应摩擦降能的摩擦楔块。
所述的支撑绳包括横向支撑绳和纵向支撑绳，所述的主动防护网由格栅网及钢丝绳菱形网组成，所述的主动防护网通过缝合绳张拉固定于所述的横向支撑绳和所述的纵向支撑绳上。
采用上述技术方案的坡面防护的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，实现方法是：在边坡岩体内部稳定岩层置入钢绳锚杆，注浆进行锚固，钢绳锚杆外露部分与筒式摩擦耗能器的活塞杆焊接为一体；坡面格栅网及钢丝绳菱形网进行相互扎结，并通过缝合绳固定于纵横向支撑绳上并张拉，张拉紧后通过纵横向支撑绳固定于筒式摩擦耗能器端盖，筒式摩擦耗能器内布设有滑动楔块、摩擦楔块及弹簧。当地震引起坡面破碎岩体震动，对主动防护网形成冲击荷载时，冲击能由纵横向支撑绳传递到筒式摩擦耗能器上，通过筒式摩擦耗能器的活塞运动，将破碎岩体的冲击能转化为摩擦楔块与滑动楔块的摩擦热能，减少抛射等运动岩块对防护系统的冲击作用，从而达到边坡坡面抗震防护的目的。钢丝绳菱形网采用热镀锌材料，具有高韧性、高防护强度，易铺展、安装程序标准化，系统化等优点。
综上所述，本发明是一种能有效抵抗地震中边坡破碎岩体对防护网的冲击力，适用于震区岩质边坡的坡面防护且结构简单、制造方便、性能可靠的具有摩擦耗能的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统。适用于地震高烈度区的边坡坡面防护。
附图说明
图1是边坡坡面抗震柔性主动防护网系统外观示意图；
图2是边坡坡面抗震柔性主动防护网系统剖面示意图；
图3是采用的筒式摩擦耗能器构造示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参图1、图2和图3，边坡坡面破碎岩体8布设有高强度镀锌的钢丝绳菱形网2和格栅网1形成的主动防护网，能直接对边坡坡面破碎岩体进行防护，钢丝绳菱形网2和格栅网1通过缝合绳3张拉固定于横向支撑绳4和纵向支撑绳5上，并在边坡坡面破碎岩体8上每隔一定的间距布设钢绳锚杆7，钢绳锚杆7采用钻孔打入边坡深层稳定岩体，考虑到边坡破碎岩体在地震时，易对坡面主动防护的格栅网1产生较大的动力冲击荷载，易将钢绳锚杆7拔出，横向支撑绳4和纵向支撑绳5与钢绳锚杆7采用筒式摩擦耗能器6来连接，筒式摩擦耗能器6的结构是：筒体14设有端盖9，在筒体14内设有活塞杆10，活塞杆10上套装有弹簧11和滑动楔块15，筒体14内设有作用于活塞杆10的内部止动块13以及与滑动楔块15对应摩擦降能的摩擦楔块12，横向支撑绳4和纵向支撑绳5固定于筒式摩擦耗能器6的端盖9上，筒式摩擦耗能器6的活塞杆10与钢绳锚杆7焊接为一体。
当地震引起坡面破碎岩体震动，对主动防护网形成冲击荷载时，冲击能由横向支撑绳4和纵向支撑绳5传递到筒式摩擦耗能器6上，通过筒式摩擦耗能器6的活塞运动，将破碎岩体的冲击能转化为摩擦楔块12与滑动楔块15的摩擦热能，减少抛射等运动岩块对防护系统的冲击作用，从而达到边坡坡面抗震防护的目的。
参图1、图2和图3，清除坡面防护区域的松土及落石；然后，从防护区域下沿中部开始向上和两侧放线测量确定锚杆孔位，并按设计深度转凿锚杆孔并清除孔内粉尘，孔深应比设计锚杆长5cm以上；注浆并插入钢绳锚杆7，采用标号不低于M20的水泥砂浆，确保浆液饱满，在进行下一道工序前注浆体养护不少于3天。
参考图1、图2和图3，从上向下铺挂格栅网1，格栅网1间重叠宽度不小于5cm，两张格栅网1的缝合，格栅网1与支撑绳间采用钢丝按1m间距进行扎结；铺设钢丝绳菱形网2缝合，每张钢丝绳菱形网2均用缝合绳3与四周的横向支撑绳4和纵向支撑绳5进行缝合并预张拉，缝合绳3的两端各用两个绳卡进行固定连结；对钢丝绳菱形网2和格栅网1间进行相互扎结，并固定于横向支撑绳4和纵向支撑绳5上；张拉紧后的横向支撑绳4和纵向支撑绳5两端固定于筒式摩擦耗能器6的端盖9上，筒式摩擦耗能器6的活塞杆10与钢绳锚杆7焊接为一体。当抛射、坠落的岩块对防护网形成冲击时，冲击能由横向支撑绳4和纵向支撑绳5传递到筒式摩擦耗能器6上，通过筒式摩擦耗能器6的活塞运动，将破碎岩体的冲击能转化为摩擦楔块12与滑动楔块15的摩擦热能，减少抛射等运动岩块对防护系统的冲击作用，从而达到边坡坡面抗震防护的目的。
Claims (4)
1.一种边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，包括主动防护网、支撑绳和钢绳锚杆(7)，其特征是：所述的支撑绳与所述的钢绳锚杆(7)之间采用摩擦耗能器连接，所述的钢绳锚杆(7)与所述的摩擦耗能器的一端固定连接，所述的支撑绳与所述的摩擦耗能器的另一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，其特征是：所述的摩擦耗能器为筒式摩擦耗能器(6)，所述的钢绳锚杆(7)与所述的筒式摩擦耗能器(6)的活塞杆固定连接，所述的支撑绳与所述的筒式摩擦耗能器(6)的端盖固定连接。
3.根据权利要求3所述的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，其特征是：所述的筒式摩擦耗能器(6)的结构是：筒体(14)设有端盖(9)，在所述的筒体(14)内设有活塞杆(10)，所述的活塞杆(10)上套装有弹簧(11)和滑动楔块(15)，所述的筒体(14)内设有作用于所述的活塞杆(10)的内部止动块(13)以及与所述的滑动楔块(15)对应摩擦降能的摩擦楔块(12)。
4.根据权利要求1或2所述的边坡坡面抗震柔性主动防护网系统，其特征是：所述的支撑绳包括横向支撑绳(4)和纵向支撑绳(5)，所述的主动防护网由格栅网(1)及钢丝绳菱形网(2)组成，所述的主动防护网通过缝合绳(3)张拉固定于所述的横向支撑绳(4)和所述的纵向支撑绳(5)上。
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