CN106869144A - 自张紧消能锁具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自张紧消能锁具，所述锁具包括能拆卸连接的上锁具（2）和下锁具（3），所述上锁具（2）和/或下锁具（3）设置有容置腔（10），在上锁具（2）和下锁具（3）至少一底端设置有与容置腔（10）连通的中心孔（11），从该中心孔（11）自下而上依次设置有消能环（13）、弹性装置（6，14）和紧固部件（7），钢丝绳（4）依次穿过所述中心孔（11）、消能环（13）和弹性装置（6，14）与所述紧固部件（7）连接。本发明体积小、结构简单、使用方便、具有平衡形变、对接、锁紧、自张紧及消能功效，消能效果显著，能够重复使用多次，具有很强的实用性。

Description

自张紧消能锁具

技术领域

本发明涉及一种边坡和斜坡稳定技术领域，具体涉及一种边坡防护网附属结构，尤其涉及边坡防护网的自张紧消能连接构件。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，高速铁路、公路、水利水电等基础设施大力实施，其中大量的工程都是开山而建或傍山而建，需要进行边坡落石防护的工程越来越多；针对边坡落石治理，当前主要有两种方法，一是边坡主动防护系统，其将以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护边坡表面，以限制坡面岩体的风化剥落及崩塌，或将落石控制在小范围内运动。这种方法实施时需要柔性网覆盖整个坡面，耗材量大，同时落石易积累且清理不便，久之将给整个防护系统带来较大荷载，当荷载大于系统承力极限时，整个防护网便会脱落。另一种则为边坡被动防护系统，其由高强度金属格栅网、环形金属网、拉锚绳、钢柱、钢柱基座等构成防护区域的面屏障，将边坡落石拦截在防护网的底脚处。被动防护网需要消减边坡落石下坠能量，降低落石对防护网的冲击力。

现有技术消减落石冲击能量的方法有多种，如中国专利CN 104674686 A公开的一种边坡落石缓冲防护系统，如图8所示，其采用多重防护层叠加，每个防护层包括被动防护和减能缓冲两单元，其减能缓冲单元设置在被动防护网之前，减能缓冲单元由竖向钢柱和斜向钢柱及坡面形成的三角形组成。这种技术的结构复杂，需要设置专门的缓冲网，并且支撑绳与钢柱通过减压环连接，但减压环通过与固定件的摩擦力与自身形变提供消能能力，受固定件质量与装配工艺等因素影响，力学稳定性差；同时减压环与钢绳采用钢丝绳卡头连接，固定不方便。另外，还不能解决因为钢丝绳受气候及温度的影响导致钢丝绳长度发生变化而不能始终张紧，影响防护效果的问题。中国专利CN 204163087 U 公开了一种易修复式柔性被动防护网，如图9所示，其消能的方法是在钢柱的拉锚绳上设置一消能装置，该消能装置由多个串联或并联的减压环（交叉圆环）组成，减压环的缺点如上所述。又如中国专利CN 204185865 U公开了一种应用于被动防护网的消能部件，如图10所示，其通过摩擦钢筒和多次缠绕在摩擦钢筒上的钢绳之间的摩擦生热消能。此种消能方式不能始终张紧，且钢绳缠绕安装不便。

另外，普通的端头锁具锁紧钢丝绳后无法调整钢丝绳连接处的长度，造成对安装调试的不便。

发明内容

本发明提供一种结构简单、可消能的用于防护网的自张紧消能锁具。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种自张紧消能锁具，所述锁具包括能拆卸连接的上锁具和下锁具，所述上锁具和/或下锁具设置有容置腔，在上锁具和下锁具至少一底端设置有与容置腔连通的中心孔，从该中心孔自下而上依次设置有消能环、弹性装置和紧固部件，钢丝绳依次穿过所述中心孔、消能环和弹性装置与所述紧固部件连接。

所述的紧固部件设置有供钢丝绳穿过的条形孔，所述条形孔的长度大于或等于钢丝绳直径的两倍，宽度大于或等于钢丝绳直径；紧固部件沿条形孔长度方向一侧设有紧固钢丝绳的紧固螺钉，钢丝绳从所述紧固部件一面穿过所述条形孔，折弯后从所述紧固部件另一面穿回所述条形孔。

优选的，上锁具和下锁具均设置有容置腔，在上锁具和下锁具底端均有与容置腔连通的中心孔，在上锁具和下锁具的容置腔内对称设置消能环、弹性装置和紧固部件，钢丝绳分别依次穿过与其对应侧的所述中心孔、消能环和弹性装置与对应侧的紧固部件连接。

优选的，所述弹性装置为弹簧。

优选的，所述弹性装置为橡胶。

优选的，所述消能环为铝制消能环，形状可以为较薄的圆筒形状。

优选的，所述上锁具和下锁具通过螺纹连接。

优选的，所述上锁具和下锁具的连接方式为卡接。

优选的 ，所述上锁具外表面上径向方向相对两侧设置有对称的凹槽，所述下锁具外表面上径向方向相对两侧设置有对称的凹槽。

本发明的有益效果在于，本发明通过设置在上下锁具之间的弹性装置，使钢结构和钢丝网受到落石冲击时，冲击能量传递到钢丝绳，钢丝绳引发弹性装置的形变缓冲消除一部分冲击能量，在容置腔底部设置消能环，当冲击能量过大时，使消能环溃缩，从而进一步消解多余的能量，在清除落石后，本锁具可更换损坏的消能环继续使用，节约了成本；本发明可以在湿度与气候对钢丝绳尺寸产生影响时通过所述弹性装置实现自张紧，达到平衡形变，保持钢丝绳紧固的作用；并且在上锁具、下锁具和螺杆外表面设置有凹槽，便于工程施工中安装；并且本发明体积小、结构简单、使用方便、具有平衡形变、对接、锁紧、自张紧及消能功效，消能效果显著，能够重复使用多次，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明自张紧消能锁具的立体示意图；

图2是图1所示自张紧消能锁具的左侧立体示意图；

图3是本发明自张紧消能锁具实施例一的剖示图；

图4是本发明自张紧消能锁具紧固部件锁紧钢丝绳的剖示图；

图5是本发明自张紧消能锁具弹性装置为橡胶时的剖示图；

图6是本发明自张紧消能锁具实施例二的剖示图；

图7是本发明锁具应用方式示意图；

图8是现有边坡落石缓冲系统的示意图；

图9是现有易修复柔性被动防护网的示意图；

图10是现有应用于被动防护网的消能部件示意图。

附图标记说明：螺杆1，上锁具2，下锁具3，钢丝绳4，紧固螺钉5，弹簧6，紧固部件7，花篮螺栓8，钢柱9，容置腔10，中心孔11，条形孔12，消能环13，橡胶14。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明自张紧消能锁具的正面立体示意图，图2是图1所示自张紧消能锁具的左侧立体示意图，如图1、图2所示（为了清楚的显示内部结构，本图采用透视画法），本发明的自张紧消能锁具包括能拆卸连接的上锁具2和下锁具3，上锁具2和下锁具3通过螺纹连接，具体而言，在上锁具2上设置内螺纹，在下锁具3 设置外螺纹，当然，还可以有其他的连接方式，如上下锁具设置对应的卡接口实现卡接。锁具内设置有容置腔10，容置腔10可以设置在上锁具2或下锁具3中，也可以在上下锁具均设置有容置腔10，在上锁具2和下锁具3至少一底端设置有与容置腔10连通的中心孔11，设置中心孔11的作用是方便钢丝绳4穿过，如果只需一边连接钢丝绳4时，此时另一边使用螺杆1连接，可以在上锁具2和下锁具3任一底端设置中心孔11。如两边均需连接钢丝绳4（详见下一实施例），则需要在上锁具2和下锁具3两底端均设置与容置腔10连通的中心孔11，本实施例是上锁具2连接螺杆1和下锁具3底部设置中心孔11。 如图3所示，从该中心孔11自下而上依次设置有消能环13、弹性装置和紧固部件7，弹性装置可以为弹簧6，也可以为橡胶14（如图5所示）。如图3结合图4所示，钢丝绳4与紧固部件7连接可采用如下结构：紧固部件7中心设置有供钢丝绳4穿过的条形孔12，紧固部件7沿条形孔12长度方向一侧设有紧固钢丝绳4的紧固螺钉5。条形孔12的长度大于等于钢丝绳4直径的两倍，宽度等于或者略大于钢丝绳4直径，以方便钢丝绳4从紧固部件7一面穿过条形孔3，折弯后从紧固部件7另一面穿回条形孔3，达到快速紧固钢丝绳4的目的。安装时，如图4结合图7所示，钢丝绳4先依次穿过中心孔11、消能环13和弹簧6，再穿入紧固部件7上的条形孔12，将钢丝绳4折弯后穿回紧固部件7上的条形孔12，最后用紧固螺钉5将钢丝绳4固定，最后将上锁具2和下锁具3通过螺纹对接，完成基本安装。之后将上锁具2上的螺杆1固定于钢柱9上，从下锁具3底部中心孔11穿出的钢丝绳4通过另一自张紧消能锁具连接至另一钢柱9上，两个相邻钢柱9之间竖向间隔布置多条钢丝绳4，在多条钢丝绳4上布置防护网。为了使安装时更加省力，可在螺杆1外表面上径向方向相对两侧设置对称的凹槽，在所述上锁具外表面上径向方向相对两侧设置对称的凹槽，所述下锁具3外表面上径向方向相对两侧设置对称的凹槽。

当防护网在湿度与气候对钢丝绳4尺寸产生影响时，通过所述弹性装置实现自张紧，达到平衡形变，保持钢丝绳4紧固的作用。当防护网受到落石冲击时，能量传递到钢丝绳4上，使得钢丝绳4带动紧固部件7压迫弹簧6产生形变，弹簧6通过形变来抵消一部分落石等造成的冲击的能量，从而达到缓冲消能作用；由于弹簧6具备一定的弹性形变空间，锁具在完成消能后，如果弹簧6未发生不可逆形变，则可以再次使用；若弹簧6发生不可逆形变，则只需更换弹簧6，即可重复使用。消能环13可采用铝制薄圆筒形，如果冲击能量过大，在弹簧6压缩到一定程度后会压缩消能环13，使消能环产生塑性形变从而吸收多余的能量保护防护网及弹簧免遭破坏，之后只需要更换已溃缩损坏的消能环13即可。并且在上锁具2、下锁具3和螺杆1外表面设置有凹槽，便于工程施工中安装；并且本发明体积小、结构简单、使用方便、具有平衡形变、对接、锁紧、自张紧及消能功效，消能效果显著，能够重复使用多次，具有很强的实用性。

实施例二

如图6所示，本实施例中，上锁具2除与下锁具3实现拆卸连接的部分不同外，其余部分对称设置。即上锁具2和下锁具3均设置有容置腔10，在上锁具2和下锁具3底端均有与容置腔10连通的中心孔11，在上锁具2和下锁具3的容置腔10内对称设置消能环13、弹性装置6和紧固部件7，钢丝绳4分别依次穿过与其对应侧的所述中心孔11、消能环13和弹性装置6与紧固部件7连接。本实施例设计可以达到双倍的自张紧和消能作用，可以应用在落石能量较大、对防护网防护能力要求较高的区域。

Claims (9)

1.一种自张紧消能锁具，其特征在于：所述锁具包括能拆卸连接的上锁具（2）和下锁具（3），所述上锁具（2）和/或下锁具（3）设置有容置腔（10），在上锁具（2）和下锁具（3）至少一底端设置有与容置腔（10）连通的中心孔（11），从该中心孔（11）自下而上依次设置有消能环（13）、弹性装置（6，14）和紧固部件（7），钢丝绳（4）依次穿过所述中心孔（11）、消能环（13）和弹性装置（6，14）与所述紧固部件（7）连接。

2.如权利要求1所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述的紧固部件（7）设置有供钢丝绳（4）穿过的条形孔（12），所述条形孔（12）的长度大于或等于钢丝绳（4）直径的两倍，宽度大于或等于钢丝绳（4）直径；紧固部件沿条形孔（12）长度方向一侧设有紧固钢丝绳（4）的紧固螺钉（5），钢丝绳（4）从所述紧固部件（7）一面穿过所述条形孔（3），折弯后从所述紧固部件另一面穿回所述条形孔（3）。

3.如权利要求2所述的自张紧消能锁具，其特征在于：上锁具（2）和下锁具（3）均设置有容置腔（10），在上锁具（2）和下锁具（3）底端均有与容置腔（10）连通的中心孔（11），在上锁具（2）和下锁具（3）的容置腔（10）内对称设置消能环（13）、弹性装置（6，14）和紧固部件（7），钢丝绳（4）分别依次穿过与其对应侧的所述中心孔（11）、消能环（13）和弹性装置（6，14）与紧固部件（7）连接。

4.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述弹性装置为弹簧。

5.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述弹性装置为橡胶（6）。

6.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述消能环（13）为铝制消能环。

7.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述上锁具（2）和下锁具（3）通过螺纹连接。

8.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述上锁具（2）和下锁具（3）的连接方式为卡接。

9.如权利要求1至3任一所述的自张紧消能锁具，其特征在于：所述上锁具（2）外表面上径向方向相对两侧设置有对称的凹槽，所述下锁具（3）外表面上径向方向相对两侧设置有对称的凹槽。