CN110438915A - 一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网，其中基座包括：基板，基板上设置有第一固定板、第二固定板和第三固定板；第一连接轴，第一连接轴的两端分别与第一固定板和第二固定板相接，第一连接轴用于与被动防护网的立柱转动连接；第二连接轴，第二连接轴的两端分别与第二固定板和第三固定板相接，第二连接轴、第二固定板、第三固定板和基板围成用于下支撑绳穿过的第一通孔，所述第一通孔用于被动防护网的下支撑绳穿过。本发明中立柱与基座上的第一连接轴转动连接，在受到落石冲击时，立柱可相对于基座进行有效的转动，使被动防护网系统受到落石冲击时更能有效的缓冲吸能，从而减小落石冲击的损害。

Description

一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网

技术领域

本发明属于边坡被动防护网领域，特别是涉及一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网。

背景技术

由于我国山区较多，特别是现在的高铁、高速公路、部分水电站等相关基本建设领域都经过山区或处于高陡边坡的环境中，由于山体本身或雨水冲刷、开挖等诸多因素导致坡面岩石破碎，碎石向下滚落时对滚落路径上的道路以及居民区等造成严重威胁。为了消除落石的威胁，通常会在相关地区设置被动防护网/主动防护网，以拦截落石，保护道路和居民区的安全。

现有的被动防护网通常包括基座、立柱、绳网以及上下支撑绳等，但是现有的被动防护网在实际使用时还存在如下不足：

(1)立柱通过简单的铰链结构安装在基座上，现有的基座与立柱安装后卡死，无法偏转，不能有效地缓冲消能，在被动防护网受到落石冲击时立柱容易弯曲损坏，进而导致整个被动防护网系统失效。

(2)立柱与基座的连接部通常由两个耳板构成，结构强度低，在被动防护网受到落石冲击后由于局部受力集中，铰链处承受的荷载极大，耳板容易弯曲变形，使得立柱受力不好，从而导致耳板处断裂或扭曲，立柱向防护单元的一侧倒塌。

(3)立柱的耳板与基座的连接轴之间的接触面积仅为两个圆环，接触面积很小，导致立柱与基座之间的连接不牢固、不稳定。

(4)立柱仅底部通过铰链安装在基座上，当被动防护网受到落石冲击时，各立柱的受力相对独立，落石位置处的立柱受到的作用力最大，使得相应的立柱容易弯曲变形或者导致被动防护网损坏。

(5)上支撑绳通常固定在立柱或立柱的附加部件上，上支撑绳的活动性很小，难以相对立柱移动，在被动防护网受到落石冲击时，仅通过每一个防护单元内的支撑绳上的减压环变形来消能，支撑绳难以相对立柱移动将冲击力传递到其它防护单元，使得上支撑绳受到的作用力几乎全部传递给立柱，容易导致立柱弯曲，从而使防护网系统失效。

(6)立柱通常采用工字钢或H型钢制成，但是工字钢原本是用作工字梁作正向使用的，如图1所示，要求工字钢正向能承受较大的载荷，对侧向要求较小。因此，设计工字钢时总是有意识的把正向抗弯曲截面模量Wz设计得很大，把侧向抗弯曲截面模量Wy设计得很小。将工字钢直接用作立柱时，工字钢不再是单一的作正向使用，如图2所示，侧向抗弯截面模量Wy太小会导致侧向抗弯力太小，容易导致立柱侧向弯曲。如表1所示，18#、20b、22b、…、50c工字钢柱的侧向抗弯力都很小，不到正向抗弯力的五分之一，被动防护网在落石的冲击下时，普通工字钢柱必将发生侧向弯曲。

表1工字钢柱的正向抗弯力和侧向抗弯力

	18#	20b	22b	…	50c
						Wz～Wy	185～26	250～33.1	325～42.7	…	2080～151
Pz～Py	2908～4.05	40.31～4.82	52.63～6.28	…	338～22.5
						Q(kg/m)(实际值)	28.7	35.4	41.2	…	119.5

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基座，包括：

基板，所述基板上设置有第一固定板、第二固定板和第三固定板；

第一连接轴，所述第一连接轴的两端分别与第一固定板和第二固定板相接，所述第一连接轴用于与被动防护网的立柱转动连接；

第二连接轴，所述第二连接轴的两端分别与第二固定板和第三固定板相接，所述第二连接轴、第二固定板、第三固定板和基板围成第一通孔，所述第一通孔用于被动防护网的下支撑绳穿过；

所述第一连接轴在基板上的正投影的延长线与所述第二连接轴在基板上的正投影的延长线相交。

优选的，所述基板上还设置有限位结构，所述限位结构位于所述立柱的转动路径上。

优选的，所述第一连接轴在基板上的正投影的延长线与所述第二连接轴在基板上的正投影的延长线相互垂直。

一种被动防护网支撑组件，包括立柱和基座，所述立柱包括柱体，所述柱体的第一端部与所述基座的第一连接轴转动连接。

优选的，所述柱体为方形管或圆形管。

优选的，所述柱体的第一端部设置有中空结构的铰链块，所述铰链块上设置有第二通孔，所述第二通孔中设置有套管，所述套管的两端与铰链块相接，所述基座的第一连接轴贯穿所述套管。

优选的，所述柱体的侧面设置有用于立柱固定绳穿过的第三通孔。

优选的，被动防护网还包括绳网、上支撑绳和下支撑绳，相邻所述被动防护网支撑组件之间设置有绳网，所述绳网的顶部与所述上支撑绳相接，所述绳网的底部与所述下支撑绳相接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中立柱与基座上的第一连接轴转动连接，在受到落石冲击时，立柱可相对于基座进行有效的转动，其具体连接结构也使立柱与基座的连接更加稳定可靠，使被动防护网系统受到落石冲击时更能有效的缓冲吸能、有效的避免立柱向每个防护单元左右倾倒、同时减小了立柱弯曲的可能性，从而减小落石冲击的损害；

(2)基座上设置有限位结构，可以对立柱的转动范围进行限制，避免因立柱转动过大导致被动防护网失效的情况；

(3)柱体为方形管或圆形管，大幅提升了柱体的抗弯曲性能；

(4)柱体上的铰链块为密封的中空结构，减轻了铰链块的重量，相较于传统的耳板结构，铰链块具有更高的结构强度，不容易变形；

(5)铰链块与基座通过套管和第一连接轴的配合实现铰接，其接触面为圆柱，接触面积很大，大幅提高了连接牢固度和稳定性；

(6)本发明中通过立柱固定绳将被动防护网中的立柱连在一起，使得被动防护网系统更加稳定，当被动防护网受到落石冲击时，立柱固定绳将相应立柱受到的作用力分散到所有立柱上，可有效避免某一立柱受力过大的情况，有效的实现力的传递，使被动防护网系统更好的缓冲吸能，进而可防止立柱弯曲变形或被动防护网损坏。

附图说明

图1为工字钢正向使用时的受力示意图；

图2为工字钢用作立柱使用时的受力示意图；

图3为基座的一种结构示意图；

图4为被动防护网支撑组件的一种结构示意图；

图5为立柱的一种局部结构示意图；

图6为各种型钢截面模量的对比图；

图7为各种型钢的重量尺寸对比图；

图中，1—基板，2—第一固定板，3—第二固定板，4—第三固定板，5—第一连接轴，6—第二连接轴，7—限位结构，8—柱体，9—铰链块，10—第三通孔，11—第一卸扣，12—柱头，13—第二卸扣，14—立柱固定绳，15—上支撑绳，16—下支撑绳。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图3-7，本实施例提供了一种基座、被动防护网支撑组件以及被动防护网：

实施例一

如图3所示，一种基座，包括基板1、第一连接轴5和第二连接轴6，所述基板1上设置有第一固定板2、第二固定板3和第三固定板4；所述第一连接轴5设置在第一固定板2和第二固定板3之间，且所述第一连接轴5的两端分别与第一固定板2和第二固定板3相接，所述第一连接轴5用于与被动防护网的立柱转动连接；所述第二连接轴6设置在第二固定板3和第三固定板4之间，所述第二连接轴6的两端分别与第二固定板3和第三固定板4相接，所述第二连接轴6、第二固定板3、第三固定板4和基板1围成第一通孔，所述第一通孔用于被动防护网的下支撑绳16穿过；所述第一连接轴5在基板1上的正投影的延长线与所述第二连接轴6在基板1上的正投影的延长线相交。

本实施例中，基座上设置有与立柱转动连接的第一连接轴5，在受到落石冲击时，立柱可相对于基座进行有效的偏转，进行缓冲吸能，减小落石冲击对立柱以及被动防护网的冲击，避免被动防护网的失效。

在一些实施例中，所述第二固定板3和第三固定板4均为U型板，所述第一连接轴5与第二固定板3的一个侧面连接，所述第二连接轴6分别与第二固定板3的底部和第三固定板4的底部连接。

在一些实施例中，所述基板1上还设置有限位结构7，所述限位结构7位于所述立柱的转动路径上，限位结构7可以对立柱的转动范围进行限制，避免因立柱转动过大导致被动防护网失效的情况。

在一些实施例中，所述限位结构7包括支撑板和限位板，所述支撑板竖直设置在基板1上，所述限位板倾斜设置在支撑板上，所述限位板朝向第一连接轴5，且所述限位板靠近第一连接轴5的一端的高度低于其远离第一连接轴5的一端的高度。

在一些实施例中，所述第一连接轴5在基板1上的正投影的延长线与所述第二连接轴6在基板1上的正投影的延长线相互垂直。

实施例二

如图4所示，一种被动防护网支撑组件，包括立柱和实施例一中的基座，所述立柱包括柱体8，所述柱体8的第一端部与所述基座的第一连接轴5转动连接。

本实施例中，柱体8的第一端部与所述基座的第一连接轴5转动连接，在受到落石冲击时，立柱可相对于基座进行有效的偏转，进行缓冲吸能，减小落石冲击对立柱以及被动防护网的冲击。

在一些实施例中，所述柱体8的第一端部设置有铰链块9，所述铰链块9为中空结构，所述铰链块9上设置有横向贯穿铰链块9的第二通孔，所述第二通孔中设置有套管，所述套管的两端与铰链块相接，所述基座的第一连接轴5贯穿所述套管，所述柱体8通过套管和第一连接轴5的配合实现转动连接。所述铰链块9为密度的中空结构，相较于传统的耳板结构，铰链块9具有更高的结构强度，不容易变形；铰链块与基座通过套管和第一连接轴的配合实现铰接，其接触面由传统的圆环变为圆柱，大幅提升了接触面积很大，从而提高了立柱与基座的连接牢固度和稳定性。

实施例三

如图4所示，一种被动防护网支撑组件，包括立柱和实施例一中的基座，所述立柱包括柱体8，所述柱体8的第一端部与所述基座的第一连接轴5转动连接，所述柱体8为方形管或圆形管。

下面将方形管和圆形管与传统的工字钢的性能进行对比。表2为各种型材截面几何性质数据，图6为各种型钢截面模量的对比图，图7为各种型钢的重量尺寸对比图。结合表2、图6和图7可知，采用方管钢柱和圆管钢柱相较于传统的工字钢柱性能大幅提升，例如，方钢管160*8的重量约为18#工字钢的1.5倍，但是方钢管160*8的截面抗弯模量约为18#工字钢的9倍。

表2各种型材截面几何性质对比

序号	型材名称	重量(kg/m)	截面抗弯模量Wy(cm<sup>3</sup>)
				1	18#工字钢	24.1	26
2	20b工字钢	33.1	31.1
				3	22b工字钢	33	40.9
4	HW175*175*7.5*11	39.23	112.35
				5	圆钢管180*9	37.95	196.9
6	圆钢管203*8	38.47	229.89
				7	方钢管150*8	35.67	204.26
8	方钢管160*8	38.18	234.77

在一些实施例中，如图5所示，所述柱体8的侧面设置有用于上支撑绳15穿过的第一卸扣11。使用时将上支撑绳15穿过第一卸扣11，上支撑绳15可以相对柱体8灵活移动，使得上支撑绳15具有良好的活动性，在被动防护网受到落石冲击时，上支撑绳15受力相对柱体8移动，从而大幅减小了传递给柱体8的作用力，可有效避免立柱弯曲。

在一些实施例中，如图5所示，所述立柱还包括柱头12，所述柱头12设置在所述柱体8的第二端部上，所述柱头12上设置有用于与拉锚绳连接的第二卸扣13。所述柱头12为平板或曲面板。所述柱体8和柱头12由钢制成，也可以采用其他具有良好结构强度和耐腐蚀性的材料制成。

实施例四

如图4所示，一种被动防护网支撑组件，包括立柱和实施例一中的基座，所述立柱包括柱体8，所述柱体8的第一端部与所述基座的第一连接轴5转动连接，所述柱体8的侧面设置有用于立柱固定绳14穿过的第三通孔10。

本实施例的柱体8上设置有供立柱固定绳14穿过的第三通孔10，在实际使用时，立柱固定绳14将被动防护网中的立柱连在一起，当被动防护网受到落石冲击时，立柱固定绳14将相应立柱受到的作用力分散到所有立柱上，可有效避免出现某一立柱受力过大的情况，进而可有效防止立柱弯曲变形或被动防护网损坏。

实施例五

一种被动防护网，包括至少两个实施例二中的被动防护网支撑组件、绳网、上支撑绳15和下支撑绳16，相邻所述被动防护网支撑组件之间设置有绳网，所述绳网的顶部与所述上支撑绳15相接，所述绳网的底部与所述下支撑绳16相接。

在一些实施例中，所述柱体8为方形管或圆形管。

在一些实施例中，被动防护网还包括立柱固定绳14，所述柱体8的侧面设置有第三通孔10，所述立柱固定绳14依次穿过所有立柱上的第三通孔10。

在一些实施例中，被动防护网还包括拉锚绳，所述立柱还包括柱头12，所述柱头12设置在所述柱体8的第二端部上，所述柱体8的侧面设置有的第一卸扣11，所述上支撑绳15依次穿过所有立柱上的第一卸扣11，所述柱头12上设置有第二卸扣13，所述拉锚绳与对应的立柱上的第二卸扣13连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基座，其特征在于，包括：

基板（1），所述基板（1）上设置有第一固定板（2）、第二固定板（3）和第三固定板（4）；

第一连接轴（5），所述第一连接轴（5）的两端分别与第一固定板（2）和第二固定板（3）相接，所述第一连接轴（5）用于与被动防护网的立柱转动连接；

第二连接轴（6），所述第二连接轴（6）的两端分别与第二固定板（3）和第三固定板（4）相接，所述第二连接轴（6）、第二固定板（3）、第三固定板（4）和基板（1）围成第一通孔，所述第一通孔用于被动防护网的下支撑绳（16）穿过；

所述第一连接轴（5）在基板（1）上的正投影的延长线与所述第二连接轴（6）在基板（1）上的正投影的延长线相交。

2.根据权利要求1所述的一种基座，其特征在于，所述基板（1）上还设置有限位结构（7），所述限位结构（7）位于所述立柱的转动路径上。

3.根据权利要求1所述的一种基座，其特征在于，所述第一连接轴（5）在基板（1）上的正投影的延长线与所述第二连接轴（6）在基板（1）上的正投影的延长线相互垂直。

4.一种被动防护网支撑组件，其特征在于，包括立柱和如权利要求1-3任意一项所述的基座，所述立柱包括柱体（8），所述柱体（8）的第一端部与所述基座的第一连接轴（5）转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种被动防护网支撑组件，其特征在于，所述柱体（8）为方形管或圆形管。

6.根据权利要求4所述的一种被动防护网支撑组件，其特征在于，所述柱体（8）的第一端部设置有中空结构的铰链块（9），所述铰链块（9）上设置有第二通孔，所述第二通孔中设置有套管，所述套管的两端与铰链块相接，所述基座的第一连接轴（5）贯穿所述套管。

7.根据权利要求4所述的一种被动防护网支撑组件，其特征在于，所述柱体（8）的侧面设置有用于立柱固定绳（14）穿过的第三通孔（10）。

8.一种被动防护网，其特征在于，包括至少两个如权利要求4所述的被动防护网支撑组件。

9.一种被动防护网，其特征在于，包括至少两个如权利要求5-7任意一项所述的被动防护网支撑组件。

10.根据权利要求9所述的一种被动防护网，其特征在于，被动防护网还包括绳网、上支撑绳（15）和下支撑绳（16），相邻所述被动防护网支撑组件之间设置有绳网，所述绳网的顶部与所述上支撑绳（15）相接，所述绳网的底部与所述下支撑绳（16）相接。