CN104018440A - 柔性拦挡网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性拦挡网，涉及一种防护性结构，提供一种能优化荷载分配、降低局部集中荷载的柔性拦挡网。柔性拦挡网包括两根端部支撑柱、位于端部支撑柱之间的中部支撑柱以及横向展开于端部支撑柱之间的支撑绳和金属柔性网，支撑绳通过端部支撑柱和中部支撑柱张紧，柔性拦挡网还包括并行缓冲绳，并行缓冲绳与支撑绳紧邻且平行设置，并行缓冲绳通过端部支撑柱张紧，并行缓冲绳通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱连接，金属柔性网的至少一个紧邻中部支撑柱或端部支撑柱的边沿网孔仅与并行缓冲绳可滑动连接，其余边沿网孔仅与支撑绳可滑动连接。本发明可以用于拦挡运动物体，尤其是滚落石、滑动的岩土体、泥石流、雪崩和爆破飞石。

Description

柔性拦挡网

技术领域

本发明涉及一种防护性结构，即一种用于拦挡运动物体尤其是滚落石、滑动的岩土体、泥石流、雪崩和爆破飞石的柔性拦挡网。

背景技术

由各种柔性网、支撑绳、支撑柱及其基座、拉绳以及具有过载保护作用的消能装置等构成的柔性拦挡网，因其具有良好的抗冲击能力和施工安装快捷方便等优势，已广泛用于公路、铁路、水电站等工程的施工或运行防护，用以拦挡并停止运动的边坡滚落石、滑动的岩土体、泥石流、雪崩和爆破飞石等，或者在拦挡后改变和控制这些运动物体的运动路径和运动范围，并已取得了良好效果。

目前，在已知的各类柔性拦挡网中，沿各支撑柱间横向展开布置的支撑绳均以不可分离方式支承在支撑柱或与支撑柱相连的基座或设置在地面上的锚杆等支承体上或者附着于这些支承体上的支承件来实现张紧连接，柔性网的所有顶排底排网孔通常均以直接穿过这些网孔、缝合绳、卸扣等方式与支撑绳直接连接，从而当柔性拦挡网受到运动物体冲击时，这些与支撑绳连接的网孔因支承体或其上所附着的支承件的约束作用而仅能在两相邻支承体间的支撑绳段上移动，使支承体附近柔性网的移动受到限制，形成很高的局部集中荷载，从而降低了柔性拦挡网的整体防护能力。作为解决这一问题的一种方案，本申请人的专利号为ZL201220415837.9，名称为“拦挡网”的专利，公开了一种拦挡网，它包括至少两根支撑柱及支撑柱之间展开布置的支撑绳和柔性网，还包括至少一根缓冲绳，缓冲绳两端以可滑动方式附着连接在支撑绳上并至少跨过一根支撑柱，与缓冲绳相邻的那部分柔性网的部分或全部顶排或底排网孔以可滑动方式仅与缓冲绳连接，这种连接的网孔可以跨越支撑柱或基座滑动从而降低该区域内的局部集中荷载。作为解决这一问题的又一种方案，本申请人的专利号为ZL201320530024.9，名称为“柔性拦挡网”的专利，公开了一种柔性拦挡网，它包括至少两根支撑柱及支撑柱之间横向展开布置的支撑绳和柔性网，还包括支撑柱长度方向的至少一端连接有可自由转动的支承体用于张紧支撑绳，还可以包括能够以发生明显伸长变形、自由段位移释放、搭扣脱扣、分离、断裂等方式来使其环周尺寸明显增大或解除环状封闭形状的连接环，位于柔性网顶排或底排的至少一个网孔通过连接环与支撑绳连接形成具有缓冲功能的区域。已证明上述两种方案在实际应用中是有效的，但其仍存在进一步改进和替代的可能。

发明内容

为了克服现有柔性拦挡网受冲击时柔性网内局部集中荷载较大的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能优化荷载分配、降低局部集中荷载尤其是降低支承体与支撑绳交叉区域附近柔性网内局部集中荷载的柔性拦挡网。为解决上述问题采用的技术方案是：柔性拦挡网包括两根端部支撑柱、位于两根端部支撑柱之间的中部支撑柱以及横向展开布置于两根端部支撑柱之间和顶部支撑绳和金属柔性网，顶部支撑绳通过端部支撑柱和中部支撑柱张紧，金属柔性网与顶部支撑绳连接，柔性拦挡网还包括顶部并行缓冲绳，顶部并行缓冲绳与顶部支撑绳紧邻且平行设置，顶部并行缓冲绳通过端部支撑柱张紧，顶部并行缓冲绳与中部支撑柱分离或者顶部并行缓冲绳通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱连接，金属柔性网的紧邻中部支撑柱或端部支撑柱

的至少一个边沿网孔仅与顶部并行缓冲绳可滑动连接，金属柔性网其余靠近顶部支撑绳的边沿网孔仅与顶部支撑绳可滑动连接或与顶部支撑绳和顶部并行缓冲绳可滑动连接。

进一步的是：包括底部支撑绳和底部并行缓冲绳，底部支撑绳通过端部支撑柱和中部支撑柱张紧，底部并行缓冲绳与底部支撑绳紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳通过端部支撑柱张紧，底部并行缓冲绳与中部支撑柱分离或者底部并行缓冲绳通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱连接，金属柔性网的紧邻中部支撑柱或端部支撑柱

的至少一个边沿网孔仅与底部并行缓冲绳可滑动连接，金属柔性网其余靠近底部支撑绳的边沿网孔仅与底部支撑绳可滑动连接或与底部支撑绳和底部并行缓冲绳可滑动连接。

进一步的是：包括底部支撑绳、底部并行缓冲绳和成直线排列的至少三件支承座，位于两端的支承座为端部支承座，其余支承座为中间支承座，底部支撑绳通过支承座张紧，底部并行缓冲绳与底部支撑绳紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳通过端部支承座张紧，底部并行缓冲绳与中间支承座分离或者底部并行缓冲绳通过形状可变或易断裂的连接件与中间支承座连接，金属柔性网的紧邻中间支承座或端部支承座的至少一个边沿网孔仅与底部并行缓冲绳可滑动连接，金属柔性网其余靠近底部支撑绳的边沿网孔仅与底部支撑绳可滑动连接或与底部支撑绳和底部并行缓冲绳可滑动连接。

进一步的是：端部支撑柱、中部支撑柱和支承座均包括可自由转动的支承体，顶部支撑绳、底部支撑绳、顶部并行缓冲绳和底部并行缓冲绳均通过支承体张紧。

进一步的是：端部支撑柱和中间支撑柱均包括支撑柱主体和带有锚杆的锚固座，支撑柱主体与锚固座铰接。

进一步的是：连接件包括扣件及由金属线材弯曲形成的卡环体、交叉点和自由段，扣件在交叉点处根据预定载荷将金属线材两部分连接，自由段在外界载荷超过预定载荷时可在扣件内移动。

进一步的是：顶部支撑绳、底部支撑绳、顶部并行缓冲绳和底部并行缓冲绳均直接穿过金属柔性网的边沿网孔来实现可滑动连接。

进一步的是：顶部支撑绳、底部支撑绳、顶部并行缓冲绳和底部并行缓冲绳均通过连接环与金属柔性网的边沿网孔连接。

进一步的是：相邻支承体之间均设置有仅将顶部支撑绳与顶部并行缓冲绳连接和仅将底部支撑绳与底部并行缓冲绳连接的连接环。

本发明的有益效果是：并行缓冲绳(顶部并行缓冲绳和底部并行缓冲绳)与中部支撑柱分离或者通过易断裂的连接件与中部支撑柱连接情况下，柔性拦挡网受运动物体冲击时，能使仅与并行缓冲绳连接的金属柔性网网孔不再受中部支撑柱的限制，可以跨越中部支撑柱滑动。并行缓冲绳与中部支撑柱通过形状可变的连接件与中部支撑柱连接情况下，柔性拦挡网受运动物体冲击时，能使仅与并行缓冲绳连接的柔性网网孔所受支承体的限制减小，可以发生更大范围的滑动。这些跨越支承体的滑动或更大范围的滑动能够牵引更大范围的与支撑绳连接的柔性网网孔沿支撑绳滑动，从而调动更大范围的柔性网来消散冲击荷载，使冲击荷载的分担更趋合理，优化柔性拦挡网内的荷载分配，减小柔性网中紧邻支承体区域内的荷载集中程度和各构件内的峰值荷载，提高柔性拦挡网的抗冲击能力，降低对锚杆锚固力的要求，减小消能装置的启动频率和启动程度，降低对消能装置的更换或维护需求，进而减少施工安装工作量和后期运营维护工作量，提高防护工程的性价比。本发明可用作现有已知的用于拦挡各种运动物体的拦挡网，尤其适合用作拦挡并停止运动的边坡滚落石、飞石、滑动的岩土体、雪崩、泥石流等或者在拦挡后改变和控制这些运动物体的运动路径和运动范围的柔性拦挡网。

附图说明：

图1是柔性拦挡网结构图；

图2是柔性拦挡网局部放大图；

图3是柔性拦挡网一种实施方式侧视图；

图4是柔性拦挡网另一种实施方式侧视图；

图5是柔性拦挡网又一种实施方式侧视图；

图6是连接件结构图；

图中标记为：端部支撑柱1、中部支撑柱2、顶部支撑绳3、金属柔性网4、顶部并行缓冲绳5、连接环6、边沿网孔7、底部支撑绳8、底部并行缓冲绳9、支承体10、拉绳11、缓冲消能装置12、边垂绳13、支撑柱主体14、锚固座15、锚杆16、支承座17、限位件18、自由段19、扣件20、交叉点21、金属线材22、卡环体23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

柔性拦挡网包括两根端部支撑柱1、位于两根端部支撑柱1之间的中部支撑柱2以及横向展开布置于两根端部支撑柱1之间和顶部支撑绳3和金属柔性网4，顶部支撑绳3通过端部支撑柱1和中部支撑柱2张紧，金属柔性网4与顶部支撑绳3连接，柔性拦挡网还包括顶部并行缓冲绳5，顶部并行缓冲绳5与顶部支撑绳3紧邻且平行设置，顶部并行缓冲绳5通过端部支撑柱1张紧，顶部并行缓冲绳5与中部支撑柱2分离或者顶部并行缓冲绳5通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱2连接，金属柔性网4的紧邻中部支撑柱2或端部支撑柱1的至少一个边沿网孔7仅与顶部并行缓冲绳5可滑动连接，金属柔性网4其余靠近顶部支撑绳3的边沿网孔7仅与顶部支撑绳3可滑动连接或与顶部支撑绳3和顶部并行缓冲绳5可滑动连接。

除上述各零部件外，柔性拦挡网还可包括拉绳11、缓冲消能装置12和边垂绳13。拉绳11用于固定端部支撑柱1和中部支撑柱2。缓冲消能装置12与支撑绳端部连接，用于缓冲支撑绳受到的冲击；缓冲消能装置可以根据情况采用不同的布置数量、位置和形式，甚至还可与金属柔性网4连接。金属柔性网4包括若干网孔，边沿网孔7是指位于金属柔性网上下边缘的网孔。支撑绳两端应与地面连接固定。

如图3所示为仅设置有顶部支撑绳3的柔性拦挡网，金属柔性网4自由悬垂于空中或其下边缘悬垂至地面甚至沿地面向下坡侧延伸一定范围，该类柔性拦挡网能够实现在拦挡运动物体后改变和控制其运动路径和运动范围的防护目的。

图4所示为另一类柔性拦挡网。此类柔性拦挡网与图3所示柔性拦挡网的主要区别是设置了底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9。具体如下：柔性拦挡网包括底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9，底部支撑绳8通过端部支撑柱1和中部支撑柱2张紧，底部并行缓冲绳9与底部支撑绳8紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳9通过端部支撑柱1张紧，底部并行缓冲绳9与中部支撑柱1分离或者底部并行缓冲绳9通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱1连接，金属柔性网4的紧邻中部支撑柱2和端部支撑柱1的至少一个边沿网孔7仅与底部并行缓冲绳9可滑动连接，金属柔性网4其余靠近底部支撑绳8的边沿网孔7仅与底部支撑绳8可滑动连接或与底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9可滑动连接。此类柔性拦挡网能够实现拦挡并停止运动物体的目的。

图5所示为又一类柔性拦挡网。此类柔性拦挡网与图4所示柔性拦挡网主要区别是底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9设置方式不同。具体如下：柔性拦挡网包括底部支撑绳8、底部并行缓冲绳9和成直线排列的至少三件支承座17，位于两端的支承座17为端部支承座，其余支承座17为中间支承座，底部支撑绳8通过支承座17张紧，底部并行缓冲绳9与底部支撑绳8紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳9通过端部支承座张紧，底部并行缓冲绳9与中间支承座分离或者底部并行缓冲绳9通过形状可变或易断裂的连接件与中间支承座连接，金属柔性网4的紧邻中间支承座的至少一个边沿网孔7仅与底部并行缓冲绳9可滑动连接，金属柔性网4其余靠近底部支撑绳8的边沿网孔7仅与底部支撑绳8可滑动连接或与底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9可滑动连接。通常应将支承座17设置在上坡侧，使金属柔性网4下部向上坡侧倾斜。此类柔性拦挡网同样能够实现拦挡并停止运动物体的目的。

并行缓冲绳和支撑绳通过端部支撑柱1或中间支撑柱2张紧，其具体方式可以是在端部支撑柱1和中间支撑柱2上打通孔，并行缓冲绳或支撑绳穿过该通孔并张紧。本发明推荐方式如下：端部支撑柱1、中部支撑柱2和支承座17均包括可自由转动的支承体10，顶部支撑绳3、底部支撑绳8、顶部并行缓冲绳5和并行底部缓冲绳9均通过支承体10张紧。支撑绳与可自由转动的支承体10的接触点以摩擦阻力较小的滚动方式发生相对移动，使与运动物体冲击位置相邻的两支撑柱两侧的支撑绳或其侧向延伸段得以顺畅地向冲击位置变形移动，从而调动金属柔网4的更大范围来分担和传递荷载，降低柔性拦挡网受冲击区域周边的局部荷载集中程度和最终传递到各类锚杆上的荷载大小。

端部支撑柱1和中间支撑柱2与地面连接的方式具体如下：端部支撑柱1和中间支撑柱2均包括支撑柱主体14和带有锚杆16的锚固座15，支撑柱主体14与锚固座15铰接，再通过拉绳11拉紧即可固定端部支撑柱1和中间支撑柱2。这种方式能够进一步提高柔性拦挡网的“柔性”，从而提高抗冲击能力。

连接件具体设置方式如下：连接件包括扣件20及由金属线材22弯曲形成的卡环体23、交叉点21和自由段19，扣件20在交叉点21处根据预定载荷将金属线材22两部分连接，自由段19在外界载荷超过预定载荷时可在扣件20内移动。如此，当连接件所受荷载达到或超过预定值时，卡环体23首先几何形状变化即其长度尺寸变大而减弱其约束作用；受荷载进一步增加时，自由段19能够滑出扣件20一定长度来释放位移而明显增大连接件环环周尺寸，甚至自由段19可以完全滑出扣件20而解除接卡环体23环状封闭状态。也可在金属线材22两端设置限位件18来避免自由段17可以完全滑出扣件19。

金属柔性网4与支撑绳或/和并行缓冲绳可滑动连接的具体方式可以有如下两种：一是顶部支撑绳3、底部支撑绳8、顶部并行缓冲绳5和底部并行缓冲绳9均直接穿过金属柔性网4的边沿网孔7来实现可滑动连接。二是顶部支撑绳3、底部支撑绳8、顶部并行缓冲绳5和底部并行缓冲绳9均通过连接环6与金属柔性网4的边沿网孔7连接。图1上部为顶部支撑绳3和顶部并行缓冲绳5通过连接环6与金属柔性网4的边沿网孔7连接的情况；图1下部为底部支撑绳8和底部并行缓冲绳9直接穿过金属柔性网4的边沿网孔7的情况。连接环6可以是绳夹或卸扣等能够直接从市场上购买的现有物品。

进一步的，相邻支承体10之间均设置有仅将顶部支撑绳3与顶部并行缓冲绳5连接和仅将底部支撑绳8与底部并行缓冲绳9连接的连接环6。如图1所示，相邻支承体10之间均设置有三件仅将顶部支撑绳3与顶部并行缓冲绳5连接或者仅将底部支撑绳8与底部并行缓冲绳9连接的连接环6。此处的连接环6同样可以是绳夹或卸扣等能够直接从市场上购买的现有物品。

Claims (9)

1.柔性拦挡网，包括两根端部支撑柱(1)、位于两根端部支撑柱(1)之间的中部支撑柱(2)以及横向展开布置于两根端部支撑柱(1)之间和顶部支撑绳(3)和金属柔性网(4)，顶部支撑绳(3)通过端部支撑柱(1)和中部支撑柱(2)张紧，金属柔性网(4)与顶部支撑绳(3)连接，其特征在于：包括顶部并行缓冲绳(5)，顶部并行缓冲绳(5)与顶部支撑绳(3)紧邻且平行设置，顶部并行缓冲绳(5)通过端部支撑柱(1)张紧，顶部并行缓冲绳(5)与中部支撑柱(2)分离或者顶部并行缓冲绳(5)通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱(2)连接，金属柔性网(4)的紧邻中部支撑柱(2)或端部支撑柱(1)的至少一个边沿网孔(7)仅与顶部并行缓冲绳(5)可滑动连接，金属柔性网(4)其余靠近顶部支撑绳(3)的边沿网孔(7)仅与顶部支撑绳(3)可滑动连接或与顶部支撑绳(3)和顶部并行缓冲绳(5)可滑动连接。

2.根据权利要求1所述的柔性拦挡网，其特征在于：包括底部支撑绳(8)和底部并行缓冲绳(9)，底部支撑绳(8)通过端部支撑柱(1)和中部支撑柱(2)张紧，底部并行缓冲绳(9)与底部支撑绳(8)紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳(9)与中部支撑柱(1)分离或者底部并行缓冲绳(9)通过形状可变或易断裂的连接件与中部支撑柱(1)连接，金属柔性网(4)的紧邻中部支撑柱(2)或端部支撑柱(1)的至少一个边沿网孔(7)仅与底部并行缓冲绳(9)可滑动连接，金属柔性网(4)其余靠近底部支撑绳(8)的边沿网孔(7)仅与底部支撑绳(8)可滑动连接或与底部支撑绳(8)和底部并行缓冲绳(9)可滑动连接。

3.根据权利要求1所述的柔性拦挡网，其特征在于：包括底部支撑绳(8)、底部并行缓冲绳(9)和成直线排列的至少三件支承座(17)，位于两端的支承座(17)为端部支承座，其余支承座(17)为中间支承座，底部支撑绳(8)通过支承座(17)张紧，底部并行缓冲绳(9)与底部支撑绳(8)紧邻且平行设置，底部并行缓冲绳(9)通过端部支承座张紧，底部并行缓冲绳(9)与中间支承座分离或者底部并行缓冲绳(9)通过形状可变或易断裂的连接件与中间支承座连接，金属柔性网(4)的紧邻中间支承座的至少一个边沿网孔(7)仅与底部并行缓冲绳(9)可滑动连接，金属柔性网(4)其余靠近底部支撑绳(8)的边沿网孔(7)仅与底部支撑绳(8)可滑动连接或与底部支撑绳(8)和底部并行缓冲绳(9)可滑动连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的柔性拦挡网，其特征在于：端部支撑柱(1)、中部支撑柱(2)和支承座(17)均包括可自由转动的支承体(10)，顶部支撑绳(3)、底部支撑绳(8)、顶部并行缓冲绳(5)和底部并行缓冲绳(9)均通过支承体(10)张紧。

5.根据权利要求4所述的柔性拦挡网，其特征在于：端部支撑柱(1)和中间支撑柱(2)均包括支撑柱主体(14)和带有锚杆(16)的锚固座(15)，支撑柱主体(14)与锚固座(15)铰接。

6.根据权利5所述的柔性拦挡网，其特征在于：连接件包括扣件(20)及由金属线材(22)弯曲形成的卡环体(23)、交叉点(21)和自由段(19)，扣件(20)在交叉点(21)处根据预定载荷将金属线材(22)两部分连接，自由段(19)在外界载荷超过预定载荷时可在扣件(20)内移动。

7.根据权利要求6所述的柔性拦挡网，其特征在于：顶部支撑绳(3)、底部支撑绳(8)、顶部并行缓冲绳(5)和底部并行缓冲绳(9)均直接穿过金属柔性网(4)的边沿网孔(7)来实现可滑动连接。

8.根据权利要求6所述的柔性拦挡网，其特征在于：顶部支撑绳(3)、底部支撑绳(8)、顶部并行缓冲绳(5)和底部并行缓冲绳(9)均通过连接环(6)与金属柔性网(4)的边沿网孔(7)连接。

9.根据权利要求6所述的柔性拦挡网，其特征在于：相邻支承体(10)之间均设置有仅将顶部支撑绳(3)与顶部并行缓冲绳(5)连接和仅将底部支撑绳(8)与底部并行缓冲绳(9)连接的连接环(6)。