CN108749650B - 防高压线断线冲击的防护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防高压线断线冲击的防护结构，包括架设于高压线下方的防护棚架，所述防护棚架的棚顶以下形成有交通通道，所述防护棚架的棚顶上方设有抗冲击防护机构。通过防护棚架及其上方的抗冲击防护机构配合，共同承受高压线断线冲击荷载，有效地保证高压线断线冲击防护效果，保证棚架下接触网及列车的安全。
Description
技术领域
本发明属于工程建筑物技术领域，具体涉及一种防高压线断线冲击的防护结构，尤其涉及用于高铁线路的防高压线断线冲击的防护结构。
背景技术
我国铁路网贯穿全国，尤其是高铁，在运营规模上居世界第一，而铁路的选线不可避免的会出现下穿高压线的情况，若发生高压线断线，冲击到列车或接触网，不仅会影响列车正常运行，危害乘客安全，造成国家经济损失，还会延缓中国高铁走向世界的步伐。
发明内容
本发明实施例涉及一种防高压线断线冲击的防护结构，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种防高压线断线冲击的防护结构，包括架设于高压线下方的防护棚架，所述防护棚架的棚顶以下形成有交通通道，所述防护棚架的棚顶上方设有抗冲击防护机构。
作为实施例之一，所述抗冲击防护机构包括柔性防护网，所述柔性防护网通过支护结构架设于所述棚顶上。
作为实施例之一，所述支护结构包括支撑框架和多条钢绞线，所述支撑框架安装于所述棚顶上，各所述钢绞线均张拉连接于所述支撑框架顶部且布置形成水平支护骨架，所述柔性防护网固连承托于所述水平支护骨架上。
作为实施例之一，所述水平支护骨架为方形结构，每个骨架边部处布置有多条边部钢绞线且各边部钢绞线均平行于对应的骨架边部长度方向，骨架中部纵横交错布置有多条中部钢绞线。
作为实施例之一，各所述钢绞线与所述支撑框架连接处均设置有消能件。
作为实施例之一，所述支撑框架包括固定安装于所述棚顶的竖向支撑柱和水平悬臂梁，所述水平悬臂梁向所述柔性防护网外侧水平延伸且通过弧形梁与对应侧的所述竖向支撑柱连接。
作为实施例之一，所述支护结构还包括布置于棚顶中部的多组橡胶支座，各所述橡胶支座顶部均与所述水平支护骨架和/或所述柔性防护网连接。
作为实施例之一，所述柔性防护网包括环形钢丝网片层和高强度钢丝格栅网片层，所述高强度钢丝格栅网片层位于所述环形钢丝网片层下方且网孔直径小于所述环形钢丝网片层的网孔直径。
作为实施例之一，所述抗冲击防护机构包括叠覆于所述棚顶上的抗冲击垫层。
作为实施例之一，所述抗冲击垫层包括自下而上依次叠覆的聚苯乙烯泡沫塑料板和泡沫混凝土层。
本发明实施例至少具有如下有益效果：通过防护棚架及其上方的抗冲击防护机构配合，共同承受高压线断线冲击荷载，有效地保证高压线断线冲击防护效果，保证棚架下接触网及列车的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种防高压线断线冲击的防护结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的柔性防护网与水平支护骨架的连接结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种防高压线断线冲击的防护结构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的抗冲击垫层的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4，本发明实施例提供一种防高压线断线冲击的防护结构，包括架设于高压线下方的防护棚架1，所述防护棚架1的棚顶以下形成有交通通道，所述防护棚架1的棚顶上方设有抗冲击防护机构。本实施例中，主要用于高铁线路上以防止高压线断线冲击，可在棚架框架梁102下方或框架柱101侧边对应布置接触网单元等，这是本领域技术人员根据实际情况易于设计的。由于高压线断线冲击是一种瞬时荷载，尤其是带电的高压线接触物体/结构的瞬间会释放电能产生很大的冲击力，本实施例中，通过防护棚架1及其上方的抗冲击防护机构配合，共同承受高压线断线冲击荷载，有效地保证高压线断线冲击防护效果，保证棚架下接触网及列车的安全。
上述防护棚架1可以采用本领域常规的棚架结构，优选地，其为钢筋混凝土框架；作为优选的实施例，如图1和图3，该防护棚架1包括框架柱101、框架梁102和次梁103，其中，各框架梁102架设于相邻两个框架柱101上，各次梁103分别垂直连接相邻的两框架梁102，接触网单元布置于框架梁102底部或框架柱101侧边，框架梁102及次梁103顶部布置有屋面板1042及叠覆于屋面板1042上方的屋面建筑面层1043。上述防护棚架1结构稳定可靠，抗冲击能力强。以应用于高铁线路为例，上述防护棚架1的大小/规格可根据铁路线界要求确定，顺股道方向相邻两框架柱101间距优选为是8m。
以下对上述的抗冲击防护机构进行说明：
参见图1和图2，作为优选的实施例，所述抗冲击防护机构包括柔性防护网2，所述柔性防护网2通过支护结构架设于所述棚顶上。通过该柔性防护网2可以减缓高压线断线冲击速度，吸收部分断裂电缆的冲击力和冲击动能，减小防护棚架1承受的冲击荷载，并将冲击荷载传递给防护棚架1，从而有效地保护防护棚架1及棚架下的接触网和列车。
对于上述的支护结构，可以是在棚顶上设立支架并将柔性防护网2张紧布置在支架上；如图1和图2，本实施例中，优选地，所述支护结构包括支撑框架6和多条钢绞线5，所述支撑框架6安装于所述棚顶上，各所述钢绞线5均张拉连接于所述支撑框架6顶部且布置形成水平支护骨架，所述柔性防护网2固连承托于所述水平支护骨架上。通过上述的支撑框架6与水平支护骨架结合，可对柔性防护网2进行支护，以减小该柔性防护网2的挠度，同时使得该柔性防护网2尽量张紧布置，从而具有更强的抗冲击荷载能力，柔性防护网2及水平支护骨架所受到的冲击荷载也更易于、更平均地传递给支撑框架6及下方的防护棚架1。
接续上述水平支护骨架的结构，其可以采用各钢绞线5纵横交错的布置方式，或者，采用如下的优选实施例：如图2，所述水平支护骨架为方形结构，每个骨架边部处布置有多条边部钢绞线51且各边部钢绞线51均平行于对应的骨架边部长度方向，骨架中部纵横交错布置有多条中部钢绞线52。其中，优选地，上述支撑框架6包括多组支撑单元，每组支撑单元包括固定安装于棚顶的竖向支撑柱601和水平悬臂梁602，水平悬臂梁602向柔性防护网2外侧水平延伸且通过弧形梁603与对应侧的竖向支撑柱601连接，上述边部钢绞线51垂直穿接在对应骨架边部上的各弧形梁603上。通过在水平支护骨架边部处密集设置多条钢绞线5，以及在骨架中部采用纵横交错布置的方式设置多条中部钢绞线52，至少可以起到如下作用：（1）可以获得较好地能量吸收效果；（2）能够保证柔性防护网2的边部张紧固定结构稳定性，以及减小柔性防护网2的中部挠度，有效地提高该柔性防护网2的抗冲击荷载能力；（3）将支撑框架6的各支撑部件/结构有机连接为一个整体，且整体结构稳定性、可靠性高，各支撑部件/结构协同受力并平均承受传递荷载，避免高压线瞬时冲击、单点冲击对支撑框架6局部支撑部件/结构造成不可逆伤害。
进一步优选地，各所述钢绞线5与所述支撑框架6连接处均设置有消能件3，冲击荷载较大时，各消能件3能够吸收能量，通过其自身变形，延长钢绞线5的变形范围，提高上述水平支护骨架的抗冲击能力，避免钢绞线5的直接断裂。本实施例中，优选为采用U型消能件3；上述消能件3是现有构件，可由市面购得。
接续上述支撑框架6的结构，如图1，所述支撑框架6包括固定安装于所述棚顶的竖向支撑柱601和水平悬臂梁602，所述水平悬臂梁602向所述柔性防护网2外侧水平延伸且通过弧形梁603与对应侧的所述竖向支撑柱601连接。其中，作为优选，上述的竖向支撑柱601与防护棚架1的框架柱101数量相同且一一对应地安装在对应框架柱101的顶部，可以设置框架柱101向上延伸至棚顶上方以安装竖向支撑柱601和水平悬臂梁602，一方面，可以减小竖向支撑柱601的长度，避免该竖向支撑柱601所受弯矩过大而影响其使用效果及使用寿命，另一方面，竖向支撑柱601下方为一体式的钢筋混凝土结构，保证结构强度。通过上述弧形梁603将水平悬臂梁602与竖向支撑柱601连接为整体，使得水平悬臂梁602与竖向支撑柱601协同受力，可以保证各竖向支撑柱601的结构强度及抵抗荷载的能力，从而提高上述防高压线断线冲击的防护结构的防护效果。上述的竖向支撑柱601、水平悬臂梁602均优选为是钢构件，优选为采用锚栓预埋的方式与框架柱101连接；弧形梁603优选为是钢构件，两端分别与对应的竖向支撑柱601和水平悬臂梁602焊接。
进一步优化上述防高压线断线冲击的防护结构，如图1和图2，所述支护结构还包括布置于棚顶中部的多组橡胶支座4，各所述橡胶支座4顶部均与所述水平支护骨架和/或所述柔性防护网2连接。上述橡胶支座4一方面可以提供中间支撑以减小柔性防护网2的跨中挠度，另一方面，其与上述的支撑框架6一起作为竖向支护骨架，更好地承受断线冲击荷载以及更均匀地将荷载传递给下方的防护棚架1。该橡胶支座4可以采用多个橡胶轮胎捆绑在一起的结构，也可以为一体成型式结构；该橡胶支座4的高度优选为与上述竖向支撑柱601的柱顶标高平齐。
进一步优化上述柔性防护网2的结构，本实施例中，该柔性防护网2优选为采用钢丝网片式防护网，其具有较高的强度和抗冲击能力。进一步地，所述柔性防护网2包括环形钢丝网片层和高强度钢丝格栅网片层，所述高强度钢丝格栅网片层位于所述环形钢丝网片层下方且网孔直径小于所述环形钢丝网片层的网孔直径。其中，环形钢丝网片层作为主防护网，高强度钢丝格栅网片层作为辅防护网，二者优选为堆叠设置，即环形钢丝网层叠置于高强度钢丝格栅网片层上，二者共同承受断线冲击荷载，尤其地，在大跨度悬空安装情况下，环形钢丝网片层因自重引起的变形较大，采用质地较轻、自身变形较小的高强度钢丝格栅网片层进行辅助防护，可以显著地提高柔性防护网2的抗冲击能力。本实施例中，作为优选，上述环形钢丝网层采用网孔直径为300mm的R7环形网，高强度钢丝格栅网片层采用网孔直径为65mm的T3/65高强度钢丝格栅。
参见图3和图4，作为优选的实施例，所述抗冲击防护机构包括叠覆于所述棚顶上的抗冲击垫层7，当发生高压线断线时，断线落至抗冲击垫层7上，此时冲击力被垫层中的材料吸收和分散，然后传递至防护棚架1的棚顶顶板104，因而可以延长断线冲击时间，吸收一定能量，同时将余下冲击荷载分散传递至棚顶顶板104，减少防护棚架1局部区域的冲击荷载。进一步优选地，如图4，所述抗冲击垫层7包括自下而上依次叠覆的聚苯乙烯泡沫塑料板702和泡沫混凝土层701，其中，聚苯乙烯泡沫塑料板702的厚度优选为控制在50~100mm范围内，泡沫混凝土层701的厚度可根据抗冲击能力需要来确定；上述聚苯乙烯泡沫塑料板702+泡沫混凝土层701的垫层结构可以起到刚柔混合防护的效果，有效地提高该抗冲击垫层7的抗冲击能力。进一步地，在棚顶屋面四周梁上施作钢筋混凝土翻边1041，翻边1041高度不小于建筑面层与抗冲击垫层7的总厚度，可对抗冲击垫层7进行保护。
在另外的实施例中，也可以结合上述两种抗冲击防护机构，其中，在棚顶顶板104上设置上述的抗冲击垫层7，而上述的支撑框架6设置于该抗冲击垫层7上，则，一方面，该抗冲击垫层7可以吸收部分由上方支撑框架6传递过来的荷载，并将传递的荷载均匀分散至棚顶顶板104上，减小下方防护棚架1所受荷载，有效地保护防护棚架1及棚架下的接触网和列车；另一方面，在上方柔性防护网2及水平支护骨架防护作用失效时，该冲击垫层7可进行高压线断线防护，保证本实施例提供的防高压线断线冲击的防护结构的工作可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：包括架设于高压线下方的防护棚架，所述防护棚架的棚顶以下形成有交通通道，所述防护棚架的棚顶上方设有抗冲击防护机构；
所述抗冲击防护机构包括柔性防护网，所述柔性防护网通过支护结构架设于所述棚顶上；
所述支护结构包括支撑框架和多条钢绞线，所述支撑框架安装于所述棚顶上，各所述钢绞线均张拉连接于所述支撑框架顶部且布置形成水平支护骨架，所述柔性防护网固连承托于所述水平支护骨架上；
所述水平支护骨架为方形结构，每个骨架边部处布置有多条边部钢绞线且各边部钢绞线均平行于对应的骨架边部长度方向，骨架中部纵横交错布置有多条中部钢绞线；
所述支撑框架包括固定安装于所述棚顶的竖向支撑柱和水平悬臂梁，所述水平悬臂梁向所述柔性防护网外侧水平延伸且通过弧形梁与对应侧的所述竖向支撑柱连接，所述边部钢绞线垂直穿接在对应骨架边部上的各弧形梁上；所述竖向支撑柱与防护棚架的框架柱数量相同且一一对应地安装在对应框架柱的顶部，其中，框架柱向上延伸至棚顶上方以安装竖向支撑柱和水平悬臂梁。
2.如权利要求1所述的防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：各所述钢绞线与所述支撑框架连接处均设置有消能件。
3.如权利要求1所述的防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：所述支护结构还包括布置于棚顶中部的多组橡胶支座，各所述橡胶支座顶部均与所述水平支护骨架和/或所述柔性防护网连接。
4.如权利要求1所述的防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：所述柔性防护网包括环形钢丝网片层和高强度钢丝格栅网片层，所述高强度钢丝格栅网片层位于所述环形钢丝网片层下方且网孔直径小于所述环形钢丝网片层的网孔直径。
5.如权利要求1所述的防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：所述抗冲击防护机构包括叠覆于所述棚顶上的抗冲击垫层。
6.如权利要求5所述的防高压线断线冲击的防护结构，其特征在于：所述抗冲击垫层包括自下而上依次叠覆的聚苯乙烯泡沫塑料板和泡沫混凝土层。
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