CN204311364U - 棚洞 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种棚洞，包括：支撑柱、倾斜钢架、耗能减震垫层和锚杆，支撑柱包括靠近山体一侧的第一支撑柱和远离山体一侧的第二支撑柱，倾斜钢架跨设在第一支撑柱和第二支撑柱的顶部，耗能减震垫层铺设在倾斜钢架的顶部，耗能减震垫层包括两层防冲钢板和设置在两层防冲钢板之间的耗能层，锚杆的一端与第一支撑柱连接。本实用新型以倾斜钢架作为结构主体，并设置了耗能减震垫层，充分利用结构“刚柔并济”的特点，并采用装配式结构，现场组装，大大缩短棚洞施工周期，且在施工过程中不妨碍交通，同时具备了应急抢险工程应用的能力，其安装便利、外形美观，避免了对周围环境的破坏。

Description

棚洞

技术领域

本实用新型涉及崩塌滚石灾害的防治领域，特别涉及一种棚洞。

背景技术

崩塌滚石灾害是我国西部高山峡谷地区常见的一种地质灾害，它分布范围极广，发生突然、频率高，防不胜防，近年来，伴随我国西部地区地震频发，直接及潜在的崩塌滚石灾害数量激增，造成重大生命及财产损失；尤其在震后抢险救灾过程中，崩塌滚石灾害常常导致生命通道的堵塞以及对过往抢险救灾人员造成二次危害。将来，伴随全球气候变暖，地震活动渐强，人类工程活动加剧，我国崩塌滚石灾害的活动性、发生频率与规模都将大幅上升，未来我国崩塌滚石灾害减灾形势将异常严峻。

目前，对于崩塌滚石灾害的防治主要分为两类：主动防治技术和被动防治技术。对于崩塌滚石规模较大、频率较高的边坡，主动措施难以奏效，而被动工程中的棚洞工程则是一种非常有效的方式，传统棚洞结构通常由钢筋混凝土或浆砌石构成，并可在棚洞顶部铺填砂土或砾石缓冲垫层，以防止滚石对棚洞结构的损伤破坏，其防滚石效果较好，但缺陷是自重大，造价高，施工周期缓慢，且在施工过程中对周围环境破坏严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构轻巧可靠、外形美观、施工便捷、应急能力强、造价经济、生态环保、施工期间不妨碍交通的棚洞。

为此，本实用新型提供了一种棚洞，包括：支撑柱、倾斜钢架、耗能减震垫层和锚杆，支撑柱包括靠近山体一侧的第一支撑柱和远离山体一侧的第二支撑柱，倾斜钢架跨设在第一支撑柱和第二支撑柱的顶部，耗能减震垫层铺设在倾斜钢架的顶部，耗能减震垫层包括两层防冲钢板和设置在两层防冲钢板之间的耗能层，锚杆的一端与第一支撑柱连接。

进一步地，棚洞还包括槽钢斜向支撑，槽钢斜向支撑的一端与第二支撑柱连接。

进一步地，耗能层为泡沫铝材料或聚氨酯泡沫材料制成。

进一步地，棚洞还包括沿竖直方向安装的防冲面板，防冲面板与第一支撑柱连接，锚杆的一端与防冲面板连接。

进一步地，锚杆的一端与防冲面板焊接。

进一步地，防冲面板的下方设置有移动钢板，防冲面板与移动钢板通过螺栓连接。

进一步地，第一支撑柱和第二支撑柱均包括钢管和填充在钢管内的混凝土。

进一步地，耗能减震垫层的一侧延伸至第一支撑柱一侧的山体坡面。

本实用新型以倾斜钢架作为结构主体，并设置了耗能减震垫层，充分利用结构“刚柔并济”的特点，并采用装配式结构，现场组装，大大缩短棚洞施工周期，且在施工过程中不妨碍交通，同时具备了应急抢险工程应用的能力，其安装便利、外形美观，避免了对周围环境的破坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型除去耗能减震垫层时的俯视图。

图3是锚杆与第一支撑柱的连接示意图。

图4是支撑钢柱基座的连接示意图。

图中标记为，1、倾斜钢架；2、锚杆；3、第一支撑柱；4、第二支撑柱；5、防冲钢板；6、耗能层；7、槽钢斜向支撑；8、防冲面板；9、移动钢板；10、地基锚固系统；11、道路；12、滚石；13、山体坡面；14、支撑钢柱基座。

具体实施方式

请参考图1至图4，本实用新型提供了一种棚洞，适用于山区崩塌滚石灾害防治，特别适用于震后山区公路抢通保通应急抢险工程，包括：支撑柱、倾斜钢架1、耗能减震垫层和锚杆2，支撑柱包括靠近山体一侧的第一支撑柱3和远离山体一侧的第二支撑柱4，倾斜钢架1跨设在第一支撑柱3和第二支撑柱4的顶部，耗能减震垫层铺设在倾斜钢架1的顶部，耗能减震垫层包括两层防冲钢板5和设置在两层防冲钢板5之间的耗能层6，锚杆2的一端与第一支撑柱3连接。其中，锚杆2作为棚洞横向约束支撑。特别地，倾斜钢架1倾斜角度可依据现场滚石灾害调查结果而定。本实用新型可采取场外加工再运送至现场进行安装。

设置锚杆2，可提高本实用新型的横向刚度，避免棚洞由于横向约束力不足而导致横向变形。锚杆2还可根据岩体破碎情况等适当加长、加密锚杆，已确保棚洞的稳定性。

优选地，请参考图2，倾斜钢架1由上部横梁、纵梁、竖向及斜向钢支撑组成。优选地，横梁、纵梁由工字钢组成，竖向及斜向钢支撑由槽钢组成。

请参考图1，第一支撑柱3和第二支撑柱4设置在道路11的两侧，其中，第一支撑柱3靠近山体坡面13设置。优选地，在第一支撑柱3和第二支撑柱4的下方分别设置有地基锚固系统10，且分别通过支撑钢柱基座14与相应的地基锚固系统10连接。当滚石12落下时，沿图1中箭头所示的方向从耗能减震垫层上被弹开，从而起到防治崩塌滚石灾害的目的。由于采用了倾斜钢架1，因此，与现有技术中滚石法向冲击棚洞相比，在本实用新型中，滚石与棚洞冲击呈一定角度可大大削弱滚石法向冲击力。在滚石冲击下，冲击力由倾斜钢架1传递到地基锚固系统10。

相对现有技术中的钢筋混凝土棚洞而言，本实用新型以倾斜钢架1作为结构主体，并设置了耗能减震垫层，充分利用结构“刚柔并济”的特点，并采用装配式结构，现场组装，大大缩短棚洞施工周期，且在施工过程中不妨碍交通，同时具备了应急抢险工程应用的能力，其安装便利、外形美观，避免了对周围环境的破坏。

优选地，棚洞还包括槽钢斜向支撑7，槽钢斜向支撑的一端与第二支撑柱4连接。

优选地，耗能层6为泡沫铝材料或聚氨酯泡沫材料制成。优选地，泡沫铝材料或聚氨酯泡沫材料的填充密度范围为0.3-0.6g/cm³。

优选地，棚洞还包括沿竖直方向安装的防冲面板8(优选地，为钢板)，防冲面板8与第一支撑柱3连接，锚杆2的一端与防冲面板8连接，以防止棚顶以下靠山内侧滚石直接对路面造成威胁。

优选地，锚杆2的一端与防冲面板8焊接。

优选地，防冲面板8的下方设置有移动钢板9，防冲面板8与移动钢板9通过螺栓连接。这样，可以便于清理。

为避免滚石冲击能力较大情况下，支撑柱发生变形从而导致整体棚洞结构失稳，优选地，第一支撑柱3和第二支撑柱4均包括钢管和填充在钢管内的混凝土，从而提高棚洞支柱刚度及强度。优选地，支撑钢柱基座14为钢板，其与第一支撑柱3和第二支撑柱4的钢管焊接，且钢板利用短锚杆与混凝土路面连接，短锚杆采用螺纹钢筋，水泥砂浆锚固。

优选地，耗能减震垫层的一侧延伸至第一支撑柱3一侧的山体坡面。

优选地，本实用新型的中心净高可根据实际情况在5.0～6.0m范围内进行调整；倾斜钢架1的高度可根据实际情况在2.0～3.0m范围内进行调整。

Claims (8)

1.一种棚洞，其特征在于，包括：支撑柱、倾斜钢架(1)、耗能减震垫层和锚杆(2)，所述支撑柱包括靠近山体一侧的第一支撑柱(3)和远离山体一侧的第二支撑柱(4)，所述倾斜钢架(1)跨设在所述第一支撑柱(3)和所述第二支撑柱(4)的顶部，所述耗能减震垫层铺设在所述倾斜钢架(1)的顶部，所述耗能减震垫层包括两层防冲钢板(5)和设置在所述两层防冲钢板(5)之间的耗能层(6)，所述锚杆(2)的一端与所述第一支撑柱(3)连接。

2.根据权利要求1所述的棚洞，其特征在于，所述棚洞还包括槽钢斜向支撑(7)，所述槽钢斜向支撑的一端与所述第二支撑柱(4)连接。

3.根据权利要求1所述的棚洞，其特征在于，所述耗能层(6)为泡沫铝材料或聚氨酯泡沫材料制成。

4.根据权利要求1所述的棚洞，其特征在于，所述棚洞还包括沿竖直方向安装的防冲面板(8)，所述防冲面板(8)与所述第一支撑柱(3)连接，所述锚杆(2)的所述一端与所述防冲面板(8)连接。

5.根据权利要求4所述的棚洞，其特征在于，所述锚杆(2)的所述一端与所述防冲面板(8)焊接。

6.根据权利要求4所述的棚洞，其特征在于，所述防冲面板(8)的下方设置有移动钢板(9)，所述防冲面板(8)与所述移动钢板(9)通过螺栓连接。

7.根据权利要求4所述的棚洞，其特征在于，所述第一支撑柱(3)和所述第二支撑柱(4)均包括钢管和填充在所述钢管内的混凝土。

8.根据权利要求1所述的棚洞，其特征在于，所述耗能减震垫层的一侧延伸至所述第一支撑柱(3)一侧的山体坡面。