CN109186916A - 一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，包括用于安装被动柔性防护网试验模型及帘式网试验模型的反力墙和可拆卸施工平台、用于安装柔性棚洞试验模型的地锚沟、用于提升并释放冲击试块与冲击滑块的起吊设备、用于为冲击滑块提供水平冲击速度的滑道和滑道支撑、用于架设高速摄像机的观测台、用于埋藏传感器数据线的集线盒。本发明的大型综合平台可以修建在就近的场地，试验场地不受现场环境限制，实验成本低，效率高，可以方便重复地进行冲击试验和数据采集。

Description

一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台

技术领域

本发明涉及防护网技术领域，具体为一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台。

背景技术

我国是个多山国家，特别是西部和东南部山区，各种地质灾害防不胜防，边坡落石灾害尤为显著，发生突然并且频率较高，对行车安全以及人民生命财产构成了严重的威胁。被动柔性防护网、帘式防护网和柔性棚洞是比较前沿的边坡落石灾害防治技术，此三种技术以钢柱、钢丝绳和柔性网为主要组件，可以在不破坏原来坡面自然状况的情况下防治坡面坍落、爆破飞石、坠物、雪崩等地质灾害及气候灾害。防护结构性能的高低决定了防护效果的好坏，但国内目前尚无可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，故能够解决多功能平台这一问题，可以使柔性防护技术的发展更上一步台阶。

国外的被动柔性防护网试验、帘式防护网试验和柔性棚洞试验基本上是利用既有山坡开展冲击试验，缺点是试验场地易受现场环境的限制，而且试验场地往往距离市区较远，每一次试验成本相对较高，花费时间较多。

发明内容

针对上述问题本发明的目的在于提供一种就近修建的可降低试验成本，节约时间成本以及可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台。技术方案如下：

一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，包括：基底平台、反力墙、可拆卸施工平台、地锚沟、起吊设备、滑道和滑道支撑；

反力墙设置在所述基底平台中部，所述反力墙为竖直设置的板式墙体，所述反力墙中央设置有开洞口，开洞口距所述反力墙顶部3m，距所述反力墙左右两端28m；

所述反力墙上设置有均匀分布的贯穿墙体的锚孔，锚孔间距为500mm x 500mm；被动柔性防护网试验模型借助锚固件通过锚孔安装在反力墙开洞口下方；帘式网试验模型借助锚固件通过锚孔安装在反力墙开洞口纵向中心线上；

反力墙的一侧设置可拆卸施工平台，所述可拆卸施工平台借助锚固件通过锚孔安装在反力墙任意高度上；

地锚沟设置在所述反力墙设置有可拆卸施工平台的一侧，所述地锚沟为18m x0.2m x 0.5m的长方体的沟槽，所述地锚沟共两列，每列中相邻地锚沟中心线间距为1m，两列地锚沟中线间距为30m；

所述起吊设备设置在基底平台上，设置在所述反力墙未设置可拆卸施工平台的一侧；

滑道和滑道支撑为一体现浇成型的钢筋混凝土结构，滑道和滑道支撑设置在所述反力墙未设置可拆卸施工平台的一侧，所述滑道呈直滑梯形状，表面设置有轨道，所述冲击滑块可以在轨道上滑动；所述滑道顶部距基底平台为30m；所述滑道尾端通过所述开洞口。

进一步地，其特征在于，所述被动柔性防护网试验模型、帘式网试验模型、柔性棚洞试验模型可在同一平台上进行试验。

进一步地，反力墙两侧设置有集线盒，用于埋藏传感器数据线。

进一步地，所述用于安装被动柔性防护网试验模型及帘式网试验模型的可拆卸施工平台可以安装在反力墙任意高度上，便于施工安装。

进一步地，反力墙在地面以上的高度为20m，长度为60m。

进一步地，所述反力墙正前方设置有观测台，用于架设高速摄像机。

进一步地，反力墙背面设置有与反力墙现浇为一体的钢筋混凝土加劲肋。

进一步地，还包括观测台，观测台设置在地锚沟的前侧，观测台为梯形结构，观测台顶部为供试验人员观测和拍摄试验照片的顶部平台；观测台中部为用于架设高速摄像机的中间观测平台；中间观测平台的前部设置有观测窗口，观测窗口安装防弹玻璃，以便试验过程中保护试验人员和器材。

进一步地，地锚沟用于安装柔性棚洞试验模型。

进一步地，可拆卸施工平台为直角边紧贴反力墙设置的倒直角三角形结构，倒直角三角形结构借助锚固件通过锚孔安装在反力墙上，可拆卸施工平台上设置有护栏和搭板。

本发明的有益效果是：本发明的大型综合平台可以修建在就近的场地，利用反力墙来安装被动柔性防护网和帘式网试验模型，反力墙前方地锚沟安装柔性棚洞试验模型，在同一平台上实现多种柔性防护结构足尺冲击的试验，试验场地不受现场环境限制，不需要每次试验时搬运试验设备到较远的山地，试验成本低，效率高；并且可以方便重复地进行冲击试验和数据采集。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的结构示意图。

图2为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的被动柔性防护网试验模型试验示意图。

图3为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的帘式网试验模型试验示意图

图4为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的柔性棚洞试验模型试验示意图。

图5为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的反力墙后视图。

图6为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的反力墙俯视图。

图7为本发明实施例的一种可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台的观测平台示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，包括基底平台9、用于安装被动柔性防护网试验模型13及帘式网试验模型14的反力墙1和可拆卸施工平台2、用于安装柔性棚洞试验模型15的地锚沟7、用于提升并释放冲击试块16与冲击滑块17的起吊设备3、用于为冲击滑块17提供水平冲击速度的滑道4和滑道支撑5、用于架设高速摄像机的观测台6、用于埋藏传感器数据线的集线盒8。

如图2所示，起吊设备3和可拆卸施工平台2用于完成被动柔性防护网试验模型13的安装，被动柔性防护网试验模型13使用锚固件通过锚孔12安装在反力墙1开洞口10下方；起吊设备3用于冲击试块16的提升，并通过自动施放装置在冲击试块16达到试验要求的高度后释放冲击试块16，使其自由下落，完成被动柔性防护网试验模型9的冲击试验。

如图3所示，起吊设备3和可拆卸施工平台2用于完成帘式网试验模型14的安装，帘式网试验模型14使用锚固件通过锚孔12安装在反力墙1开洞口10纵向中心线上，起吊设备3用于冲击滑块17的提升，将冲击滑块17提升至滑道4顶部，使其沿滑道4上的轨道滑落，完成帘式网试验模型14的冲击试验。

如图4所示，起吊设备3用于完成柔性棚洞试验模型15的安装，柔性棚洞试验模型锚固在地锚沟7上，起吊设备3用于冲击试块16的提升，并通过自动施放装置在冲击试块16达到试验要求的高度后释放冲击试块16，使其自由下落，完成柔性棚洞试验模型15的冲击试验。

起吊设备3设置在基底平台9上，设置在所述反力墙1未设置可拆卸施工平台2的一侧，采用可拼接的悬臂吊，起吊设备3悬臂长度需保证起吊设备3能够在试验区域内使用。

反力墙1用于被动柔性防护网试验模型13和帘式网试验模型14的安装，为了满足不同间距和长度试验模型的安装，反力墙1在地面以上的高度为20m，长度为60m。为满足冲击滑块17通过反力墙1，在墙体距顶部3m，距两端28m的位置处开一尺寸为4.0m x 4.0m的洞口10。反力墙1上设置均匀分布的贯穿墙体的锚孔12，锚孔间距500mm x 500mm，便于使用锚固件通过锚孔12安装可拆卸施工平台2、被动柔性防护网试验模型13和帘式网试验模型14。

反力墙1背面设置有与反力墙1现浇为一体的钢筋混凝土加劲肋11，增加平面外刚度，确保大能级试验的进行；反力墙1两侧设置有集线盒8，用于埋藏传感器数据线,每次试验时直接从线槽中拉出连接传感器和采集仪即可。

用于安装被动柔性防护网试验模型13和帘式网试验模型14的可拆卸施工平台2可以使用锚固件通过锚孔12安装在反力墙1任意高度上，可拆卸施工平台2为直角边紧贴反力墙1设置的倒直角三角形结构，倒直角三角形结构借助锚固件通过锚孔12安装在反力墙1上，可拆卸施工平台2上设置有护栏和搭板，工人可在上面行走，便于模型的施工安装。

滑道4和滑道支撑5设置在所述反力墙1未设置可拆卸施工平台2的一侧，两者为一体现浇成型的钢筋混凝土结构，为冲击滑块17提供水平冲击速度，滑道4呈直滑梯形状，表面设置有轨道，所述冲击滑块17可在轨道上滑动；所述滑道4顶部距基底平台为30m；所述滑道4尾端通过所述开洞口14；

地锚沟7设置在所述反力墙1设置可拆卸施工平台2的一侧，共两列；所述地锚沟7为18m x 0.2m x 0.5m的长方体的沟槽，相邻地锚沟7中心线间距为1m，两列地锚沟7中线间距为30m。

观测台6设置在地锚沟7的前侧，为梯形结构；所述观测台6顶部设置有供试验人员观测和拍摄试验照片的顶部平台61；观测台6中部设置有用于架设高速摄像机的中间观测平台62；中间观测平台62的前部设置有观测窗口63，观测窗口63安装防弹玻璃，以便试验过程中保护试验人员和器材。

冲击试块16为规则二十六面体，高度为0.4m-2m，重量为0.25t-5t。为避免冲击试块16在进行冲击试验过程中发生破坏，冲击试块16外表面由钢板焊接而成，内部布置钢筋，并浇筑混凝土。为便于冲击试块16在起吊达到指定高度后能够自由下落，可采用专门的脱钩装置用于释放冲击试块16。同时，在冲击试块16的制作过程中，可预埋弯钩，用于冲击试块16的起吊及释放。

冲击滑块17为六面体，高度为0.4m-2m，重量为0.25t-5t。为避免冲击滑块17在进行冲击试验过程中发生破坏，冲击滑块17外表面由钢板焊接而成，内部布置钢筋，并浇筑混凝土。冲击滑块17下部安装有滑轮，便于在滑道4的轨道上滑动。同时，在冲击滑块的制作过程中，可预埋弯钩，用于冲击滑块17的起吊。

本试验平台的工作原理为：(1)将被动柔性防护网试验模型13安装于反力墙1上，用起吊设备3将冲击试块16提升至一定的高度，利用自动施放装置使冲击试块16脱落，冲击试块16自由落体运动将势能转换为动能，以设计的能量冲击被动柔性防护网试验模型13；(2)将帘式网试验模型14安装于反力墙1上，用起吊设备3将冲击滑块17提升至滑道4顶端，使得冲击滑块17沿着滑道4上轨道滑落，冲击滑块17通过滑道4将势能转换为动能，在离开滑道4时获得一定的水平方向速度，以设计的能量冲击帘式网试验模型14；(3)将柔性棚洞试验模型15利用地锚沟7安装锚固在反力墙1前方，用起吊设备3将冲击试块16提升至一定的高度，利用自动释放装置使冲击试块16脱落，冲击试块16自由落体运动将势能转换为动能，以设计的能量冲击柔性棚洞试验模型15。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，包括：基底平台、反力墙(1)、可拆卸施工平台(2)、地锚沟(7)、起吊设备(3)、滑道(4)和滑道支撑(5)；

反力墙(1)设置在所述基底平台中部，所述反力墙(1)为竖直设置的板式墙体，所述反力墙(1)中央设置有开洞口(10)，开洞口(10)距所述反力墙(1)顶部3m，距所述反力墙(1)左右两端28m；

所述反力墙(1)上设置有均匀分布的贯穿墙体的锚孔(12)，锚孔(12)间距为500mmx500mm；被动柔性防护网试验模型(13)借助锚固件通过锚孔(12)安装在反力墙(1)开洞口(10)下方；帘式网试验模型(14)借助锚固件通过锚孔(12)安装在反力墙(1)开洞口(10)纵向中心线上；

反力墙(1)的一侧设置可拆卸施工平台(2)，所述可拆卸施工平台(2)借助锚固件通过锚孔(12)安装在反力墙(1)任意高度上；

地锚沟(7)设置在所述反力墙(1)设置有可拆卸施工平台(2)的一侧，所述地锚沟(7)为18mx0.2mx0.5m的长方体的沟槽，所述地锚沟(7)共两列，每列中相邻地锚沟(7)中心线间距为1m，两列地锚沟(7)中线间距为30m；

所述起吊设备(3)设置在基底平台(9)上，设置在所述反力墙(1)未设置可拆卸施工平台(2)的一侧；

滑道(4)和滑道支撑(5)为一体现浇成型的钢筋混凝土结构，滑道(4)和滑道支撑(5)设置在所述反力墙(1)未设置可拆卸施工平台(2)的一侧，所述滑道(4)呈直滑梯形状，表面设置有轨道，所述冲击滑块(17)可以在轨道上滑动；所述滑道(4)顶部距基底平台为30m；所述滑道(4)尾端通过所述开洞口(10)。

2.根据权利要求1所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，所述被动柔性防护网试验模型(9)、帘式网试验模型(10)、柔性棚洞试验模型(11)可在同一平台上进行试验。

3.根据权利要求1或2所述的用于可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，反力墙(1)两侧设置有集线盒(8)，用于埋藏传感器数据线。

4.根据权利要求1或2所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，所述用于安装被动柔性防护网试验模型(9)及帘式网试验模型(10)的可拆卸施工平台(2)可以安装在反力墙(1)任意高度上，便于施工安装。

5.根据权利要求1或2所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，反力墙(1)在地面以上的高度为20m，长度为60m。

6.根据权利要求1或2所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，所述反力墙(1)正前方设置有观测台(6)，用于架设高速摄像机。

7.根据权利要求1-6之一所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，反力墙(1)背面设置有与反力墙(1)现浇为一体的钢筋混凝土加劲肋(11)。

8.根据权利要求1-6之一所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，还包括观测台(6)，观测台(6)设置在地锚沟(7)的前侧，观测台(6)为梯形结构，观测台(6)顶部为供试验人员观测和拍摄试验照片的顶部平台(61)；观测台(6)中部为用于架设高速摄像机的中间观测平台(62)；中间观测平台(62)的前部设置有观测窗口(63)，观测窗口(63)安装防弹玻璃，以便试验过程中保护试验人员和器材。

9.根据权利要求1-6之一所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，地锚沟(7)用于安装柔性棚洞试验模型(11)。

10.根据权利要求1所述的可用于多种柔性防护结构足尺冲击试验的大型综合平台，其特征在于，可拆卸施工平台(2)为直角边紧贴反力墙(1)设置的倒直角三角形结构，倒直角三角形结构借助锚固件通过锚孔(12)安装在反力墙(1)上，可拆卸施工平台(2)上设置有护栏和搭板。