CN102966052B - 山区公路高陡边坡落石掉块危害防护的结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山区公路高陡边坡落石掉块危害防护的方法及结构。在路面（9）上设置多榀城门洞形框架（1），各榀城门洞形框架（1）通过连系梁（2）连接，并设置支撑筋（3）形成棚架骨架，棚架通过独立基础（7）和基础插筋（8）与地基连接。在该棚架骨架上铺挂钢筋网（6）作为棚架结构的拦石缓冲体，钢筋网（6）由钢丝绳网和钢丝网组成，钢丝网铺挂在钢丝绳网表面，且两层网网孔不同。本发明既克服了边坡柔性防护系统可施工性差，传统钢筋混凝土棚洞自重大，对基础承载力要求高的不足，又具有施工方便、造价经济、防护可靠等优点，值得推广。

Description

山区公路高陡边坡落石掉块危害防护的结构

技术领域

本发明涉及一种道路安全防护方法及结构，特别是涉及一种山区公路高陡边坡落石掉块危害防护的方法及结构。

背景技术

山区公路沿河傍山路段、隧道洞口等部位的高陡边坡，往往存在潜在的落石、掉块等危害。对于公路边坡落石、掉块危害，目前一般采用边坡柔性防护系统（包括主动防护和被动防护）或者钢筋混凝土棚洞结构进行防护。边坡柔性防护系统具有标准化模块组装、施工快捷、易于修复等优点，但对于公路高陡边坡，采用边坡柔性防护系统可能受地形条件限制，不具备实施条件或者施工难度大，造成工程造价高；而传统钢筋混凝土棚洞结构，虽具有较好的落石、掉块防护效果，但其靠山侧为实体混凝土厚板，且顶部还需回填土石作为缓冲层，从而整个棚洞结构自重大，对外侧立柱基础承载力要求高，对于傍山路段，往往需要采用桩基础，施工周期长，工程造价高。因此，现有的高陡边坡落石掉块危害防护的技术方案还是不理想。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术的不足，提供一种施工方便、造价经济、防护可靠的山区公路高陡边坡落石掉块危害防护的方法及结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明采用一种用于防护公路边坡落石掉块的棚架结构，将传统的钢筋混凝土棚洞结构靠山侧实体混凝土厚板优化为梁、柱棚架结构，在保证整体刚度的前提下减少混凝土用量；取消传统的棚洞顶部回填缓冲层，减轻结构自重；同时结合被动防护系统原理，将金属柔性网铺挂在棚架骨架上，作为棚架结构的拦石缓冲体。落石、掉块的冲击荷载先由金属柔性网和支撑绳的变形吸收，然后再传给传递给棚架骨架，最后通过棚架基础传递给地基，从而避免落石、掉块直接落入路面对过往的车辆、行人造成伤害，起到被动防护的作用。

本发明的这种用于防护公路边坡落石掉块的棚架结构，是在路面上设立棚架结构，该棚架结构由多榀城门洞形框架以及连接各榀城门洞形框架的连系梁和支撑筋组成棚架骨架；在城门洞形框架的立柱底部设有墩状的独立基础，独立基础通过基础插筋与地基连接；在该棚架骨架的中上部及顶部铺挂有金属柔性网作为棚架结构的拦石缓冲体；在该棚架靠山侧路边设有边沟。

进一步的，城门洞形框架设有钢筋混凝土结构的拱形梁和立柱，连系梁是与所述城门洞形框架现浇成的整体结构，支撑筋是固定在城门洞形框架拱形梁顶部外表面的结构。这样整个棚架结构的整体性较强，稳定性好，而相比传统的棚洞结构采用整块混凝土厚板的技术方案来说混凝土用量更少、造价更低。

同时，金属柔性网由钢丝绳网和钢丝网组成，钢丝网铺挂在钢丝绳网表面。钢丝网的网孔小于钢丝绳网的网孔，这样可以拦住不同粒径的落石和掉块，使防护性更好，且有了双重保障。当遇到的落石粒径较大，细孔的钢丝网无法承载甚至遭到破坏后，粗孔的钢丝绳网就成为了第二重阻拦体系。钢丝网和钢丝绳网是用不同直径的钢丝编织成的柔性网，两层网叠合形成金属柔性网整体。金属柔性网通过设在城门洞形框架上的支撑绳固定，金属柔性网中的钢丝绳网设有缝合绳与支撑绳相连。为确保支撑绳的强度和柔韧性，支撑绳由高强钢丝绳和减压环组成，并通过支撑绳挂座固定在棚架骨架上。支撑绳挂座由预埋螺栓和座体组成，螺栓预埋在框架与连系梁的结合部位，有利于埋件锚固，且结构受力更合理。这样金属柔性网的受力通过支持绳及其挂座传递到棚架骨架，最终传递至地基。

另外，支撑筋、支撑绳挂座、支撑绳、缝合绳、金属柔性网表面设有防腐处理层。这样可以延长使用寿命，减小上述部件检修及更换频率。

本发明的有益效果是：与现有边坡柔性防护系统和传统钢筋混凝土棚洞结构相比较，本发明采用城门洞形框架与连系梁和支撑筋连接为骨架，取代传统钢筋混凝土棚洞结构靠山侧实体混凝土厚板，减轻了棚洞重量，降低了对基础承载能力的要求，简化施工过程，同时也不失混凝土结构耐久性好，造价低的优点；棚架骨架上铺挂边坡被动防护系统中的金属柔性网，作为棚架结构拦石缓冲体，既充分利用了金属柔性网的重量轻、施工快捷、“以柔克刚”的优点，同时将金属柔性网铺挂在棚架骨架之上，也解决边坡柔性防护系统对于公路高陡边坡落石、掉块危害治理可施工性差的不足。因此，本发明既克服了边坡柔性防护系统对于高陡边坡可施工性差，传统钢筋混凝土棚洞自重大、对基础承载力要求高的不足，又具有施工方便、造价经济、防护可靠等优点，值得推广。

附图说明  

图1是本发明的棚架结构示意图。

图2是本发明的棚架结构平面布置图。

图3是本发明的棚架结构远离山侧立面图。

图4是本发明的棚架结构靠山侧立面图。

图5是本发明的棚架结构横剖面图。

图6是本发明的钢丝绳网缝合连接示意图。

附图中的标记为： 1-城门洞形框架、2-连系梁、3-支撑筋、4-支撑绳挂座、5-支撑绳、6-金属柔性网、7-独立基础、8-基础插筋、9-路面、10-边沟、11-缝合绳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的任何限制。

先看图1和图5，图1和图5展示了本发明的棚架结构整体示意图，从图中可以看到，本发明在路面9上设立棚架结构，该结构主要由多榀城门洞形的设有拱形梁和立柱的城门洞形框架1以及连接各榀城门洞形框架1的连系梁2和支撑筋3组成棚架骨架；在城门洞形框架1的立柱底部设有墩状的独立基础7，独立基础7通过基础插筋8与地基连接；在该棚架骨架的中上部及顶部铺挂有金属柔性网6；在该棚架靠山侧底部设有边沟10，通常边沟10优选为浆砌石结构。城门洞形框架1为钢筋混凝土结构，连系梁2与城门洞形框架1现浇成为整体结构，以增强棚架结构整体性，支撑筋3固定在城门洞形框架1拱形梁顶部外表面，其对金属柔性网6铺挂起辅助支撑作用。

如图2、3、4、6所示，金属柔性网6由钢丝绳网和钢丝网组成，钢丝网铺挂在钢丝绳网表面，钢丝网的网孔小于钢丝绳网的网孔。金属柔性网6中的钢丝绳网通过缝合绳11与支撑绳5相连。支撑绳5由高强钢丝绳和减压环组成，并通过支撑绳挂座4固定在棚架骨架上。支撑绳挂座4由预埋螺栓和座体组成，螺栓预埋在城门洞形框架1与连系梁2的结合部位。

本发明的实施时，按照以下步骤：

1）根据需要防护的落石、掉块的能量大小选定金属柔性网6、支撑绳5的型号，并进行城门洞形框架1和连系梁2的结构计算确定其截面尺寸和配筋；2）开挖钢筋混凝土城门洞形框架1的独立基础7和埋设基础插筋8；3）城门洞形框架1与连系梁2的浇筑，同时预埋支撑绳挂座4的预埋螺栓；4）支撑绳挂座4以及支撑筋3安装；5）支撑绳5安装；6）金属柔性网6中的钢丝绳网与支撑绳5缝合；7）金属柔性网6中的钢丝网铺挂在钢丝绳网表面。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于防护公路边坡落石掉块的棚架结构，包括路面（9），其特征在于：在所述路面（9）上设立棚架结构，该棚架结构由多榀城门洞形框架（1）以及连接各榀城门洞形框架（1）的连系梁（2）和支撑筋（3）组成棚架骨架；在城门洞形框架（1）的立柱底部设有墩状的独立基础（7），独立基础（7）通过基础插筋（8）与地基连接；在该棚架骨架的中上部及顶部铺挂有金属柔性网（6）作为棚架结构的拦石缓冲体；在该棚架靠山侧路边设有边沟（10）；所述城门洞形框架（1）设有钢筋混凝土结构的拱形梁和立柱，所述连系梁（2）是与所述城门洞形框架（1）现浇成的整体结构，所述支撑筋（3）是固定在所述城门洞形框架（1）拱形梁顶部外表面的结构；所述金属柔性网（6）由钢丝绳网和钢丝网组成，钢丝网铺挂在钢丝绳网表面。

2.根据权利要求1所述的用于防护公路边坡落石掉块的棚架结构，其特征在于：所述钢丝网的网孔小于钢丝绳网的网孔。