CN107245961A - 柔性棚洞 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性棚洞，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。本发明的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7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。
优选的，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。
优选的，为了更好地防止飞石落石侵界，所述缓冲层为空间索托桁架。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，也可充当拦截网3面的柔性支撑8。所述空间索托桁架包括在支撑拱架1和系杆2交点处设置的托索柱4以及滑动连接在所述托索柱4上的环向支撑绳5和纵向支撑绳6。
优选的，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。
优选的，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。
优选的，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。
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。
为了更好地实现本发明，可根据需求在环向支撑绳5、纵向支撑绳6和/或柔性支撑8上布置有耗能器7。
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；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）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为本发明柔性棚洞去除拦截网的轴测图。
图2为本发明柔性棚洞的轴测图。
图3为图1所示柔性棚洞的左视图。
图4为图1所示柔性棚洞的主视图。
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。
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4所示，本发明的柔性棚洞，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。所述缓冲层为空间索托桁架， 所述空间索托桁架包括在支撑拱架1和系杆2交点处设置的托索柱4以及滑动 连接在所述托索柱4上的环向支撑绳5和纵向支撑绳6，空间索托桁架顶面连接 拦截网3。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。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。
当落石砸在本发明柔性棚洞上时，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。
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 (8)
1.一种柔性棚洞，包括底层支撑结构和拦截网（3），其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的柔性棚洞，其特征在于，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）。
3.如权利要求2所述的柔性棚洞，其特征在于，所述缓冲层为空间索托桁架，所述空间索托桁架包括在支撑拱架（1）和系杆（2）交点处设置的托索柱（4）以及滑动连接在所述托索柱（4）上的环向支撑绳（5）和纵向支撑绳（6）。
4.如权利要求3所述的柔性棚洞，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。
5.如权利要求4所述的柔性棚洞，其特征在于，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）。
6.如权利要求4所述的柔性棚洞，其特征在于，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）。
7.如权利要求5或6所述的柔性棚洞，其特征在于，所述柔性支撑（8）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。
8.如权利要求7所述的柔性棚洞，其特征在于，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）。
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