CN107059669A - 装配式空间索托柔性棚洞 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种装配式空间索托柔性棚洞，包括间隔设置的多个支撑拱架和位于所述多个支撑拱架构成的曲面上并与支撑拱架平面垂直的系杆；在所述支撑拱架和系杆交叉位置设置托索柱，环向支撑绳和纵向支撑绳滑动连接在所述托索柱上；所述环向支撑绳和纵向支撑绳组成的网格之间，所述环向支撑绳、支撑拱架与托索柱形成的矩形之间，纵向支撑绳、系杆与托索柱形成的矩形之间设置有柔性支撑；在装配式空间索托柔性棚洞两端相邻支撑拱架上的托索柱之间设置有局部刚性支撑。本发明的新型装配式空间索托装配式空间索托柔性棚洞耗能更加合理、防护能级更高、更易修复。
Description
技术领域
本发明涉及边坡防护工程领域，具体来讲，是涉及一种新型装配式空间索托柔性棚洞。
背景技术
近年来，边坡落石对交通安全和生命财产安全造成了严重的威胁，而棚洞防护系统在落石防治中扮演了重要的角色。棚洞防护系统主要分为传统钢筋混凝土棚洞系统和柔性钢棚洞系统。其中，柔性钢棚洞系统是由钢丝绳网或环形网（需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅）、连接系统（卸扣、耗能器和支撑绳等）、支撑系统（钢拱架等）三个主要部分构成。它们连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成隔离防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到区域保护作用。系统的柔性和拦截强度足以吸收和分散传递预计的落石冲击动能，耗能器的设计和采用使系统的抗冲击能力得到进一步提高。它适用于狭长的线路，通过定向封闭把岩崩、飞石、雪崩拦截在线路或建筑设施之外，避开灾害对线路或建筑设施的毁坏。
但现有的柔性钢棚洞系统中刚性支撑杆件较多且网面距离钢结构构件较近，当系统遭受落石冲击时，落石直接砸中刚性支撑，主要依靠钢构件的塑形变形耗能，耗能能力有限；而且环形支撑绳仅设置在棚洞两端，使得单张网片面积较大，受损后更换难度大。针对此，本领域技术人员致力于耗能更合理、防护能级更高、可修复性更好的新型装配式空间索托柔性棚洞研究。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种耗能更加合理、防护能级更高、更易修复的新型装配式空间索托柔性棚洞。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种装配式空间索托柔性棚洞，包括间隔设置的多个支撑拱架和位于所述多个支撑拱架构成的曲面上并与支撑拱架平面垂直的系杆；在所述支撑拱架和系杆交叉位置设置托索柱，环向支撑绳和纵向支撑绳滑动连接在所述托索柱上；所述支撑拱架和系杆组成的网格之间，所述环向支撑绳、支撑拱架与托索柱形成的矩形之间，纵向支撑绳、系杆与托索柱形成的矩形之间设置有柔性支撑；在装配式空间索托柔性棚洞两端相邻支撑拱架上的托索柱之间设置有局部刚性支撑。
优选的，所述装配式空间索托柔性棚洞为全装配式。
优选的，所述托索柱上设有互不干扰的环向滑槽和纵向滑槽，环向支撑绳置于所述环向滑槽内、纵向支撑绳置于所述纵向滑槽内。
优选的，所述柔性支撑由钢丝绳构成，沿所述网格或矩形的两个对角线方向交叉布置。
优选的，所述局部刚性支撑由钢构件组成，沿两端相邻支撑拱架、系杆及托索柱形成的矩形的两个对角线方向交叉布置。
为了便于维护和更换损坏构件，所述拦截网分块分区域铺设并与环向支撑绳和/或纵向支撑绳连接。
为了防护零星碎石，所述防护网上可铺设格栅网。
本发明的原理为：通过在钢拱架和拦截网3之间增加索托桁架，形成隔离层，使得落石冲击时直接砸中钢结构构件的概率大幅下降，同时通过调整托索柱4的高度可将落石拦截在隔离层以内，有效解决侵界的问题；通过采用耗能器7及拦截网3分块分区域独立安装的方式，使得受损后更易更换；采用耗能器7作为主要的耗能构件使得棚洞的耗能形式更为合理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）通过在钢拱架和拦截网3之间增加索托桁架，形成隔离层，使得落石冲击时直接砸中钢结构构件的概率大幅下降；
（2）通过在钢拱架和拦截网3之间增加索托桁架，形成隔离层，可将落石拦截在隔离层以内，有效解决侵界的问题；
（3）通过采用耗能器7及拦截网3分块分区域独立安装的方式，使得受损后更易更换；
（4）采用耗能器7作为主要的耗能构件使得棚洞的耗能形式更为合理。
总体而言，本发明构思巧妙，结构简单，成本低廉，施工安装方便，具有广泛的市场应用前景，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明装配式空间索托柔性棚洞去除拦截网的轴测图。
图2为本发明装配式空间索托柔性棚洞的轴测图。
图3为图1所示装配式空间索托柔性棚洞的左视图。
图4为图1所示装配式空间索托柔性棚洞的主视图。
图5为图1所示装配式空间索托柔性棚洞的俯视图。
图6为本发明托索柱与绳的滑移关系示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-支撑拱架，2-系杆，3-拦截网，4-托索柱，5-环向支撑绳，6-纵向支撑绳，7-耗能器，8-柔性支撑，9-局部刚性支撑。
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，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1-图5所示，本发明的装配式空间索托柔性棚洞，包括底层支撑结构和拦截网3，在所述底层支撑结构上设置有缓冲层，所述拦截网3布置于所述缓冲层上。所述底层支撑结构包括间隔设置的多个支撑拱架1和系杆2，所述系杆2位于所述多个支撑拱架1构成的曲面上并与支撑拱架1平面垂直。所述缓冲层为空间索托桁架，纵向支撑绳6、环向支撑绳5、柔性支撑8、托索柱4构成所述空间索托桁架并连接于底层支撑结构上方，空间索托桁架顶面连接拦截网3。所谓空间索托桁架，是指空间桁架部分由绳子构成，如本发明的环向支撑绳5、纵向支撑绳6、柔性支撑8。在所述支撑拱架1和系杆2交叉位置设置托索柱4，环向支撑绳5和纵向支撑绳6滑动连接在所述托索柱4上，具体来说所述托索柱4上设有互不干扰的环向滑槽和纵向滑槽（未图示），环向支撑绳5置于所述环向滑槽内、纵向支撑绳6置于所述纵向滑槽内。所述支撑拱架1和系杆2组成的网格之间设置有柔性支撑8，本实施例中所述柔性支撑8由钢丝绳组成，所述钢丝绳在支撑拱架1和系杆2组成的拱面上沿支撑拱架1和系杆2组成的网格的两个对角线方向交叉布置。所述环向支撑绳5、支撑拱架1及托索柱4形成的矩形之间、纵向支撑绳6、系杆2及托索柱4形成的矩形之间设置有柔性支撑8，所述柔性支撑8在本实施例中由钢丝绳组成，沿所述矩形的两个对角线方向交叉布置，连接在托索柱4的顶端和相邻托索柱4底端以及连接在托索柱4底端和相邻托索柱4的顶端。在装配式空间索托柔性棚洞两端相邻拱架上的托索柱4之间设置有局部刚性支撑9，所述局部刚性支撑9可由钢构件组成，沿所述网格或矩形的两个对角线方向交叉布置。根据需要可以在环向支撑绳5、纵向支撑绳6和/或柔性支撑8上布置有耗能器7。所述装配式空间索托柔性棚洞为全装配式，具体的，所述的支撑拱架1、系杆2、环向支撑绳5、纵向支撑绳6、局部刚性支撑9、柔性支撑8均为预制只需要现场组装即可。
如图6所示，当落石砸在本发明装配式空间索托柔性棚洞上时，滑动连接在托索柱4上的纵向支撑绳6和环向支撑绳5相对于底层支撑结构产生滑移分散应力。为了防止单张网片过大，受损坏后更换难度大的问题，耗能器7及拦截网3分块分区域独立安装，即分块分区域铺设并与环向支撑绳5和/或纵向支撑绳6连接。
本发明的底层支撑结构与拦截网3之间设置空间索托桁架，形成隔离层，形成拦截网3面的柔性支撑，有效防止飞石落石侵界。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的内容基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，包括间隔设置的多个支撑拱架（1）和位于所述多个支撑拱架（1）构成的曲面上并与支撑拱架平面垂直的系杆（2）；在所述支撑拱架（1）和系杆（2）交叉位置设置托索柱（4），环向支撑绳（5）和纵向支撑绳（6）滑动连接在所述托索柱（4）上；所述支撑拱架（1）和系杆（2）组成的网格之间，所述环向支撑绳（5）、支撑拱架（1）与托索柱（4）形成的矩形之间，纵向支撑绳（6）、系杆（2）与托索柱（4）形成的矩形之间设置有柔性支撑（8）；在装配式空间索托柔性棚洞两端相邻支撑拱架（1）上的托索柱（4）之间设置有局部刚性支撑（9）。
2.如权利要求1所述的装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，所述装配式空间索托柔性棚洞为全装配式。
3.如权利要求2所述的装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，所述托索柱（4）上设有互不干扰的环向滑槽和纵向滑槽，环向支撑绳（5）置于所述环向滑槽内、纵向支撑绳（6）置于所述纵向滑槽内。
4.如权利要求3所述的装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，所述柔性支撑由钢丝绳构成，沿所述网格或矩形的两个对角线方向交叉布置。
5.如权利要求4所述的装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，所述局部刚性支撑（9）由钢构件组成，沿两端相邻支撑拱架（1）、系杆（2）及托索柱（4）形成的矩形的两个对角线方向交叉布置。
6.如权利要求5所述的装配式空间索托柔性棚洞，其特征在于，所述拦截网（3）分块分区域铺设并与环向支撑绳（5）和/或纵向支撑绳（6）连接。
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