CN117988283A - 一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质灾害抗冲击支挡技术领域，尤其涉及一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法，包括基岩坡，基岩坡上设置有：固定安装桁架和阻挡闸门，三个固定安装桁架等距设置于基岩坡上，三个阻挡闸门分别设置于三个固定安装桁架上；前置过滤孔、收集框和后置过滤孔，三组前置过滤孔分别开设于三个阻挡闸门上，三个收集框分别固定连接于三个固定安装桁架后端，三组后置过滤孔分别开设于三个收集框上。本发明当大量泥石流堆积在阻挡闸门的旋转轴上方时，泥石流推动阻挡闸门向右偏转，使得阻挡闸门处于开启状态，并将过多的泥石流从阻挡闸门上方排出，进而在拦截堆积大量砂石时，快速排出大量后续泥石流。

Description

一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法

技术领域

本发明涉及地质灾害抗冲击支挡技术领域，尤其涉及一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法。

背景技术

泥石流是指由于降水在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流，其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和人为因素综合作用的产物，泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点，发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。

而现有技术多采用如公告号为CN115030095B公开的用于地质灾害防治的抗冲击消能支挡结构，该技术包括混凝土支挡结构、消能结构单元系统和连接构件，其中，所述消能结构单元系统为至少一个且设置在所述混凝土支挡结构的上游侧；所述消能结构单元系统在受到高速运动岩土物质的冲击后，会发生形变吸收能量，从而可以显著降低高速远程滑坡和泥石流对混凝土支挡结构的冲击作用荷载，但上述技术中仍因为结构所限导致使用过程中存在问题：

在对泥石流进行拦截时，通常在存在岩壁的沟道中设置多个拦挡坝，使得多个拦挡坝与岩壁相结合，并在岩壁的配合下，依次对泥石流进行拦截，同时将泥石流中的砂石拦截在拦挡坝处，这就导致砂石逐渐堆积在一处，让拦挡坝承受的重量越来越大，而此时拦挡坝无法将后续的泥石流大量排出，使得拦挡坝极易在泥石流和堆积砂石共同冲击下出现冲毁事故。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中在拦挡坝拦截大量砂石后，拦挡坝极易在后续泥石流和拦截砂石共同冲击下出现冲毁事故的问题，而提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，包括基岩坡，所述基岩坡上设置有：

固定安装桁架和阻挡闸门，三个所述固定安装桁架等距设置于基岩坡上，三个所述阻挡闸门分别设置于三个固定安装桁架上，且三个阻挡闸门通过调节启闭状态，对泥石流进行动态截留；

前置过滤孔、收集框和后置过滤孔，三组所述前置过滤孔分别开设于三个阻挡闸门上，三个所述收集框分别固定连接于三个固定安装桁架后端，三组所述后置过滤孔分别开设于三个收集框上，且三个收集框依次收集泥石流中的砂石；

调节机构，所述调节机构设置于基岩坡上，且其用于调节三个阻挡闸门启闭状态。

优选地，三个所述固定安装桁架下端均固定安装有固定基柱，且三个固定基柱均埋入基岩坡中。

优选地，所述调节机构包括：

安装孔、固定座和旋转轴，三个所述安装孔分别开设于固定安装桁架侧端上，三个所述固定座分别固定安装于三个阻挡闸门后端，三个所述旋转轴分别固定连接于三个固定座；

前置挡板和后置挡板，三个所述前置挡板分别固定安装于三个固定安装桁架前端，三个所述后置挡板分别固定安装于三个固定安装桁架后端；

水平滑槽和第一倾斜面，三个所述水平滑槽分别开设于三个固定安装桁架上端，三个所述第一倾斜面分别开设于三个水平滑槽下端，且第一倾斜面用于引导水平滑槽中的砂石向下流动；

放置滑槽和第二倾斜面，三个所述放置滑槽分别开设于三个阻挡闸门上端，三个所述第二倾斜面分别开设于三个放置滑槽下端，且第二倾斜面用于引导放置滑槽中的砂石向下流动；

移动滑块、第一下端倾斜面、水平阻挡板和第二下端倾斜面，三个所述移动滑块分别滑动套设于三个水平滑槽中，三个所述第一下端倾斜面分别开设于三个移动滑块下端，三个所述水平阻挡板分别一体成型于三个移动滑块上，三个所述第二下端倾斜面分别开设于三个水平阻挡板下端；

倾斜支撑板和中置过滤孔，三个所述倾斜支撑板分别固定连接于三个阻挡闸门后端，三组所述中置过滤孔分别开设于三个倾斜支撑板。

优选地，三个所述旋转轴分别滑动套设于三个安装孔中，所述前置挡板后端与阻挡闸门前端活动相抵。

优选地，所述后置挡板前端与阻挡闸门后端活动相抵，且后置挡板后端与倾斜支撑板前端活动相抵。

优选地，三个所述水平阻挡板分别活动套设于三个放置滑槽中，所述第一下端倾斜面和第二下端倾斜面分别与第一倾斜面和第二倾斜面平行。

一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1：先将三个固定基柱埋入基岩坡中，再以三个固定基柱为基础，进行水泥浇灌，形成三个固定安装桁架、三个前置挡板、三个后置挡板以及三个收集框，之后让阻挡闸门后端与后置挡板前端相抵，使得阻挡闸门处于闭合状态；

步骤S2：当处于闭合状态的阻挡闸门遇到泥石流时，泥石流被最上方的阻挡闸门截留，让泥石流沿阻挡闸门向上涌动，并通过前置过滤孔截留大块砂石，而水流和剩余砂石沿着后置挡板进入收集框中，并通过后置过滤孔对砂石进行截留，之后剩余砂石与水流依次通过其余两个阻挡闸门，以对泥石流中的砂石进行多次截留；

步骤S3：当大量泥石流堆积在阻挡闸门的旋转轴上方时，泥石流推动阻挡闸门向右偏转，让阻挡闸门后端与前置挡板相抵，而倾斜支撑板前端与后置挡板后端相抵，使得阻挡闸门处于开启状态，并将过多的泥石流从阻挡闸门上方排出。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明当大量泥石流堆积在阻挡闸门的旋转轴上方时，泥石流推动阻挡闸门向右偏转，使得阻挡闸门处于开启状态，并将过多的泥石流从阻挡闸门上方排出，同时水平阻挡板对水平滑槽下方的泥石流进行阻挡，使得泥石流中的水流和砂石集中从前置过滤孔处排出，进而在拦截堆积大量砂石时，快速排出大量后续泥石流，避免后续泥石流和堆积砂石在共同冲击下冲毁阻挡闸门。

2、本发明当处于闭合状态的阻挡闸门遇到泥石流时，泥石流先被前置挡板阻挡，减缓泥石流的冲击，之后通过前置过滤孔截留大块砂石，而水流和剩余砂石沿着后置挡板进入收集框中，并通过后置过滤孔对砂石进行截留，而剩余砂石与水流依次通过其余两个阻挡闸门，对泥石流中的砂石进行多次截留，以减缓泥石流向下的冲击力，进而降低泥石流的破坏力。

附图说明

图1为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门处于闭合时左剖示意图；

图3为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的固定安装桁架、阻挡闸门和水平阻挡板拆分示意图；

图4为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门结构示意图；

图5为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的水平阻挡板结构示意图；

图6为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门位于闭合时对砂石截留量示意图；

图7为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门处于闭合时工作示意图；

图8为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门处于开启时左剖示意图；

图9为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门处于开启时对砂石截留量示意图；

图10为本发明提出的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的阻挡闸门处于开启时工作示意图。

图中：1、基岩坡；2、固定安装桁架；3、阻挡闸门；4、前置过滤孔；5、收集框；6、后置过滤孔；7、固定基柱；8、安装孔；9、旋转轴；10、前置挡板；11、后置挡板；12、水平滑槽；13、第一倾斜面；14、放置滑槽；15、第二倾斜面；16、移动滑块；17、第一下端倾斜面；18、水平阻挡板；19、第二下端倾斜面；20、倾斜支撑板；21、中置过滤孔；22、第一砂石截留区；23、第二砂石截留区。

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。

参照图1-图10，一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置及使用方法，包括基岩坡1，基岩坡1上设置有固定安装桁架2和阻挡闸门3，三个固定安装桁架2等距设置于基岩坡1上，而如附图6和附图9所示，该附图6和附图9位于固定安装桁架2处的虚线为基岩坡1两侧的岩壁，让固定安装桁架2侧端与岩壁相连接，进而将泥石流限制在两侧岩壁中间进行流动，三个阻挡闸门3分别设置于三个固定安装桁架2上，且三个阻挡闸门3通过调节启闭状态，对泥石流进行动态截留，如附图6所示，在阻挡闸门3处于闭合状态时，其第一砂石截留区22为此时阻挡闸门3的最大截留砂石量，而如附图9所示，在阻挡闸门3处于开启状态时，其第二砂石截留区23为此时阻挡闸门3的最大截留砂石量，并且第二砂石截留区23大于第一砂石截留区22，使得开启状态下阻挡闸门3的截留砂石量变多；

基岩坡1上还设置有前置过滤孔4、收集框5和后置过滤孔6，三组前置过滤孔4分别开设于三个阻挡闸门3上，三个收集框5分别固定连接于三个固定安装桁架2后端，三组后置过滤孔6分别开设于三个收集框5上，而附图2和附图8所示，自上而下的三组前置过滤孔4和三组后置过滤孔6的孔径逐渐缩小，进而将砂石按照从大到小截留在三个收集框5中，以减轻泥石流的冲击力；调节机构，调节机构设置于基岩坡1上，且其用于调节三个阻挡闸门3启闭状态。

而三个固定安装桁架2下端均固定安装有固定基柱7，先将三个固定基柱7均埋入基岩坡1中，并以三个固定基柱7为基础进行水泥浇灌，形成三个固定安装桁架2，再将阻挡闸门3安装在固定安装桁架2上。

调节机构包括安装孔8、固定座和旋转轴9，三个安装孔8分别开设于固定安装桁架2侧端上，三个固定座分别固定安装于三个阻挡闸门3后端，旋转轴9通过固定销与固定座固定连接，且旋转轴9滑动套设于安装孔8中，在对阻挡闸门3进行安装时，通过将旋转轴9与固定座进行可拆卸固定安装，以便于将旋转轴9同时放置在固定座和安装孔8中，进而快速完成阻挡闸门3与固定安装桁架2之间的连接；

调节机构还包括前置挡板10和后置挡板11，三个前置挡板10分别固定安装于三个固定安装桁架2前端，三个后置挡板11分别固定安装于三个固定安装桁架2后端，而附图7所示，后置挡板11位于前置挡板10和收集框5之间；

在后置挡板11前端与阻挡闸门3后端活动相抵时，阻挡闸门3处于闭合状态，如附图7所示，泥石流沿着基岩坡1向下流动，让泥石流先被前置挡板10进行阻拦，进而将截留砂石先堆积在阻挡闸门3的旋转轴9下方，而截留砂石对阻挡闸门3的旋转轴9下方进行推动，并在后置挡板11的配合下，维持阻挡闸门3的闭合状态；

调节机构还包括水平滑槽12和第一倾斜面13，三个水平滑槽12分别开设于三个固定安装桁架2上端，三个第一倾斜面13分别开设于三个水平滑槽12下端，当泥石流流入至水平滑槽12中时，第一倾斜面13将水平滑槽12中的砂石引导向下流动，阻止砂石停留在水平滑槽12中；

调节机构还包括放置滑槽14和第二倾斜面15，三个放置滑槽14分别开设于三个阻挡闸门3上端，三个第二倾斜面15分别开设于三个放置滑槽14下端，当泥石流进入至放置滑槽14中时，第二倾斜面15将放置滑槽14中的砂石引导向下流动；

调节机构还包括移动滑块16、第一下端倾斜面17、水平阻挡板18和第二下端倾斜面19，三个移动滑块16分别滑动套设于三个水平滑槽12中，三个第一下端倾斜面17分别开设于三个移动滑块16下端，三个水平阻挡板18分别一体成型于三个移动滑块16上，三个第二下端倾斜面19分别开设于三个水平阻挡板18下端；

调节机构还包括倾斜支撑板20和中置过滤孔21，三个倾斜支撑板20分别固定连接于三个阻挡闸门3后端，三组中置过滤孔21分别开设于三个倾斜支撑板20，而如附图10所示，在阻挡闸门3的旋转轴9上方处堆积大量砂石时，大量砂石抬高了泥石流的水位，使得后续泥石流对阻挡闸门3的旋转轴9上方处进行推动，让阻挡闸门3向右进行偏转，此时后置挡板11后端与倾斜支撑板20前端相抵，前置挡板10后端与阻挡闸门3前端相抵，使得阻挡闸门3处于开启状态，此时大量泥石流沿着阻挡闸门3进行流动，同时在放置滑槽14阻拦下减缓冲击力，之后泥石流在阻挡闸门3最高点和放置滑槽14两侧流向后端的收集框5处，再依次流向剩余两个阻挡闸门3；

而之后如附图10所示，后续泥石流继续沿着阻挡闸门3流动，并推动水平阻挡板18向右移动，让水平阻挡板18与阻挡闸门3相抵，进而对泥石流进行进一步阻挡，让泥石流优先从前置过滤孔4处排出，而一部分泥石流沿着后置挡板11从中置过滤孔21处流至收集框5中，另一部分从后置挡板11下方流至收集框5中。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

先将三个固定基柱7埋入基岩坡1中，再以三个固定基柱7为基础，进行水泥浇灌，形成三个固定安装桁架2、三个前置挡板10、三个后置挡板11以及三个收集框5，之后将三个阻挡闸门3依次搬至三个固定安装桁架2处，让阻挡闸门3位于前置挡板10和后置挡板11之间；

并将旋转轴9同时放置在固定座和安装孔8中，再使用固定销让旋转轴9与固定座进行固定，如附图7所示，此时阻挡闸门3后端与后置挡板11前端相抵，使得阻挡闸门3处于闭合状态；

而处于闭合状态的阻挡闸门3遇到泥石流时，泥石流沿着基岩坡1向下流动，如附图7所示，泥石流先被最上方的前置挡板10阻挡，以减缓泥石流的冲击，之后泥石流被最上方的阻挡闸门3截留，让泥石流沿阻挡闸门3向上涌动，并通过前置过滤孔4截留大块砂石，而水流和剩余砂石沿着后置挡板11进入收集框5中，并通过后置过滤孔6对砂石进行截留，之后剩余砂石与水流依次通过其余两个阻挡闸门3，以对泥石流中的砂石进行多次截留；

如附图3、附图4和附图10所示，当大量泥石流堆积在阻挡闸门3的旋转轴9上方时，泥石流推动阻挡闸门3向右偏转，让阻挡闸门3后端与前置挡板10相抵，而倾斜支撑板20前端与后置挡板11后端相抵，使得阻挡闸门3处于开启状态，并将过多的泥石流从阻挡闸门3上方排出，同时位于旋转轴9上方的泥石流推动水平阻挡板18向右移动，水平阻挡板18并与阻挡闸门3相抵，让水平阻挡板18对水平滑槽12下方的泥石流进行阻挡，使得泥石流中的水流和砂石集中从前置过滤孔4处排出，再通过中置过滤孔21处排至收集框5中，进而对泥石流中的砂石进行多次截留，同时如附图1和附图8所示，自上而下的三组前置过滤孔4、三组中置过滤孔21和三组后置过滤孔6的孔径均逐步缩小，以便于对大小不一的砂石进行逐步截留。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，包括基岩坡（1），其特征在于，所述基岩坡（1）上设置有：

固定安装桁架（2）和阻挡闸门（3），三个所述固定安装桁架（2）等距设置于基岩坡（1）上，三个所述阻挡闸门（3）分别设置于三个固定安装桁架（2）上，且三个阻挡闸门（3）通过调节启闭状态，对泥石流进行动态截留；

前置过滤孔（4）、收集框（5）和后置过滤孔（6），三组所述前置过滤孔（4）分别开设于三个阻挡闸门（3）上，三个所述收集框（5）分别固定连接于三个固定安装桁架（2）后端，三组所述后置过滤孔（6）分别开设于三个收集框（5）上，且三个收集框（5）依次收集泥石流中的砂石；

调节机构，所述调节机构设置于基岩坡（1）上，且其用于调节三个阻挡闸门（3）启闭状态。

2.根据权利要求1所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，其特征在于，三个所述固定安装桁架（2）下端均固定安装有固定基柱（7），且三个固定基柱（7）均埋入基岩坡（1）中。

3.根据权利要求1所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，其特征在于，所述调节机构包括：

安装孔（8）、固定座和旋转轴（9），三个所述安装孔（8）分别开设于固定安装桁架（2）侧端上，三个所述固定座分别固定安装于三个阻挡闸门（3）后端，三个所述旋转轴（9）分别固定连接于三个固定座；

前置挡板（10）和后置挡板（11），三个所述前置挡板（10）分别固定安装于三个固定安装桁架（2）前端，三个所述后置挡板（11）分别固定安装于三个固定安装桁架（2）后端；

水平滑槽（12）和第一倾斜面（13），三个所述水平滑槽（12）分别开设于三个固定安装桁架（2）上端，三个所述第一倾斜面（13）分别开设于三个水平滑槽（12）下端，且第一倾斜面（13）用于引导水平滑槽（12）中的砂石向下流动；

放置滑槽（14）和第二倾斜面（15），三个所述放置滑槽（14）分别开设于三个阻挡闸门（3）上端，三个所述第二倾斜面（15）分别开设于三个放置滑槽（14）下端，且第二倾斜面（15）用于引导放置滑槽（14）中的砂石向下流动；

移动滑块（16）、第一下端倾斜面（17）、水平阻挡板（18）和第二下端倾斜面（19），三个所述移动滑块（16）分别滑动套设于三个水平滑槽（12）中，三个所述第一下端倾斜面（17）分别开设于三个移动滑块（16）下端，三个所述水平阻挡板（18）分别一体成型于三个移动滑块（16）上，三个所述第二下端倾斜面（19）分别开设于三个水平阻挡板（18）下端；

倾斜支撑板（20）和中置过滤孔（21），三个所述倾斜支撑板（20）分别固定连接于三个阻挡闸门（3）后端，三组所述中置过滤孔（21）分别开设于三个倾斜支撑板（20）。

4.根据权利要求3所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，其特征在于，三个所述旋转轴（9）分别滑动套设于三个安装孔（8）中，所述前置挡板（10）后端与阻挡闸门（3）前端活动相抵。

5.根据权利要求3所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，其特征在于，所述后置挡板（11）前端与阻挡闸门（3）后端活动相抵，且后置挡板（11）后端与倾斜支撑板（20）前端活动相抵。

6.根据权利要求3所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置，其特征在于，三个所述水平阻挡板（18）分别活动套设于三个放置滑槽（14）中，所述第一下端倾斜面（17）和第二下端倾斜面（19）分别与第一倾斜面（13）和第二倾斜面（15）平行。

7.一种如权利要求1-6任一所述的一种地质灾害防治用抗冲击支挡装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：

步骤S1：先将三个固定基柱（7）埋入基岩坡（1）中，再以三个固定基柱（7）为基础，进行水泥浇灌，形成三个固定安装桁架（2）、三个前置挡板（10）、三个后置挡板（11）以及三个收集框（5），之后让阻挡闸门（3）后端与后置挡板（11）前端相抵，使得阻挡闸门（3）处于闭合状态；

步骤S2：当处于闭合状态的阻挡闸门（3）遇到泥石流时，泥石流被最上方的阻挡闸门（3）截留，让泥石流沿阻挡闸门（3）向上涌动，并通过前置过滤孔（4）截留大块砂石，而水流和剩余砂石沿着后置挡板（11）进入收集框（5）中，并通过后置过滤孔（6）对砂石进行截留，之后剩余砂石与水流依次通过其余两个阻挡闸门（3），以对泥石流中的砂石进行多次截留；

步骤S3：当大量泥石流堆积在阻挡闸门（3）的旋转轴（9）上方时，泥石流推动阻挡闸门（3）向右偏转，让阻挡闸门（3）后端与前置挡板（10）相抵，而倾斜支撑板（20）前端与后置挡板（11）后端相抵，使得阻挡闸门（3）处于开启状态，并将过多的泥石流从阻挡闸门（3）上方排出。