CN207944392U - 一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，包括防撞立柱基座，连接杆，钢轨立柱，大型废旧轮胎，分圈层填充物和三角钢架，其中，防撞立柱基座上安装有竖直向上的三根钢轨立柱，钢轨立柱之间自下而上设有三层连接杆；大型废旧轮胎通过套入三根钢轨立柱中使水平方向被固定，每个轮胎内部分圈层填充，在轮胎的环向空腔中填充砂土，轮胎柱状排列形成的纵向空腔中填充碎石；钢轨立柱的顶端连接有三角钢架，以限制轮胎竖直方向上的运动。本实用新型用于崩塌滚石疏导结构的尖端，既可以有效吸收崩塌滚石的冲击能量，改变崩塌滚石的运动方向，又可以对疏导结构进行保护，延长疏导结构的使用寿命，同时还实现了废旧轮胎、钢轨的再利用。

Description

一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱

技术领域

本实用新型涉及崩塌滚石的防护技术，尤其涉及一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱。

背景技术

崩塌滚石作为一种特殊的地质灾害形式，是指以滑动、倾倒或坠落等方式从山体上所分离的岩土体，沿着陡立的坡体发生了跳跃、翻滚或滑动等运动，最后因能量丧失停留在坡体或坡脚处的过程。在地质条件复杂、构造运动强烈、岩体破碎、断裂发育的山区，崩塌滚石灾害频发，崩塌滚石在运动过程中有一定的概率击中沿程的建筑物或构筑物，严重威胁人们正常的生产生活。

中国专利申请号201710446258.8公布了一种山区桥墩防滚石碰撞装置及其施工方法，在山体倾斜面上布置三排呈箭头状分布的基座，并在基座上安装立柱与连接板，整个装置即是一种滚石疏导结构，可改变滚石的运动轨迹使其远离桥墩。该专利的局限性在于：疏导结构的尖端为单个立柱，在防护中接受滚石正面的刚性碰撞时会在结构中产生很大的冲击载荷，极易折断。失去尖端立柱的疏导结构将会在防护中出现巨大的缺口，使防护形同虚设。

另外，每年我国都有大量的轮胎和钢轨因磨损严重被废弃，废弃的轮胎和钢轨大多数被堆置，造成了土地资源的浪费和环境的污染。但废旧轮胎仍具有韧性好、耐腐蚀、难降解和高强度等特点，废旧钢轨仍具备足够的硬度、抗拉强度、疲劳强度和韧性。将废旧轮胎和废旧钢轨用于制作本实用新型所述的新型防撞立柱或是整个崩塌滚石疏导结构，可充分利用其剩余价值，符合资源再利用和环境保护的发展需求。

本实用新型拟解决的技术问题为：设计一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，一方面其能有效吸收崩塌滚石的冲击能量，改变崩塌滚石的运动方向；另一方面其能对疏导结构进行保护，延长疏导结构的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是：弥补现有技术问题的不足，提供一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，其造价低、结构简单、防护能力强，能够有效吸收崩塌滚石的冲击能量，减轻崩塌滚石对疏导结构的冲击，改变崩塌滚石运动方向，同时消耗了大量的废旧轮胎和废旧钢轨，实现废弃物资源化利用。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，所述防撞立柱包括防撞立柱基座，连接杆，钢轨立柱，大型废旧轮胎，分圈层填充物和三角钢架，其中：

所述防撞立柱基座上预埋有竖直向上的三根所述钢轨立柱，所述钢轨立柱之间自下而上设有三层所述连接杆，所述大型废旧轮胎横放套入三根所述钢轨立柱中，所述钢轨立柱可卡住所述大型废旧轮胎，使所述大型废旧轮胎在水平方向上无法移动；

所述大型废旧轮胎内部均填入所述分圈层填充物，所述钢轨立柱的顶端连接有三角钢架，限制所述大型废旧轮胎竖直方向上的运动。

所述大型废旧轮胎选用直径相同的大号卡车轮胎或客车轮胎。

所述钢轨立柱占据的位置为所述大型废旧轮胎内接等边三角形的三个顶点，且所述钢轨立柱埋置深度为钢轨全长的三分之一至二分之一。

所述分圈层填充物由砂土和碎石组成，砂土填充于所述大型废旧轮胎的环向空腔中，碎石填充于所述大型废旧轮胎柱状排列形成的纵向空腔中。

本实用新型是针对崩塌滚石疏导结构而提出的一种新型防撞立柱，与现有技术相比，具有以下明显优点：

1、本实用新型所述防撞立柱的主体由三根废旧钢轨立柱与大型废旧轮胎嵌套而成，轮胎和钢轨立柱之间不需要多余的连接件，即可将多个大型废旧轮胎固定在基座上，防止接受滚石冲击时轮胎相互错开，填充物外漏。

2、本实用新型中用于填充大型废旧轮胎的分圈层填充物由刚度较小的砂土及刚度较大的碎石组成，砂土填充于各个轮胎的环向空腔中，可使崩塌滚石与轮胎碰撞时外圈能产生一定的变形，从而更好地吸收崩塌滚石的冲击能量；碎石填充于轮胎柱状排列形成的纵向空腔中，可增加所述防撞立柱的整体刚性，使钢轨立柱被更好地保护而不易折断；且所述的分圈层填充物均来源广泛，成本低，可就地取材。

3、本实用新型所述防撞立柱用于崩塌滚石疏导结构的尖端，既可以有效吸收崩塌滚石的冲击能量，改变崩塌滚石的运动方向，又可以对疏导结构进行保护，延长疏导结构的使用寿命，同时还实现了废旧轮胎、钢轨的再利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的新型防撞立柱结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的应用新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构三维示意图。

图3为本实用新型实施例提供的应用新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构侧视图。

图4为本实用新型实施例提供的应用新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构从坡顶俯视图。

图5为本实用新型实施例提供的应用新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构端部示意图。

图6为本实用新型实施例提供的应用新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构端部俯视图。

附图标记说明：1、防撞立柱基座；2、连接杆；3、钢轨立柱；4、大型废旧轮胎；5、分圈层填充物；6、三角钢架；7、新型防撞立柱；8、坡体；9、钢轨栅栏；10、钢轨栅栏基座；11、承台；12、输电线塔；13、钢轨横撑。图中箭头方向为：崩塌滚石袭击方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本实用新型实施例提供的新型防撞立柱结构示意图，所述防撞立柱主要包括：防撞立柱基座1，连接杆2，钢轨立柱3，大型废旧轮胎4，分圈层填充物5和三角钢架6，其中：

所述防撞立柱基座1上预埋有竖直向上的三根所述钢轨立柱3，所述钢轨立柱3之间自下而上设有三层所述连接杆2，所述大型废旧轮胎4横放套入三根所述钢轨立柱3中，所述钢轨立柱3可卡住所述大型废旧轮胎4，使所述大型废旧轮胎4在水平方向上无法移动；

所述大型废旧轮胎4内部均填入所述分圈层填充物5，所述钢轨立柱3的顶端连接有所述三角钢架6，限制所述大型废旧轮胎4竖直方向上的运动。

所述大型废旧轮胎4选用直径相同的大号卡车轮胎或客车轮胎。

所述钢轨立柱3占据的位置为所述大型废旧轮胎4内接等边三角形的三个顶点，且所述钢轨立柱3埋置深度为钢轨全长的三分之一至二分之一。

所述分圈层填充物5由砂土和碎石组成，砂土填充于所述大型废旧轮胎4的环向空腔中，碎石填充于所述大型废旧轮胎4柱状排列形成的纵向空腔中。

另外，在具体实现中，本实用新型提供的新型防撞立柱可按照一定的方式用于崩塌滚石疏导结构，从而有效吸收崩塌滚石的冲击能量，改变崩塌滚石的运动方向，对疏导结构进行保护。

具体实施例：

如图2至图6所示，新型防撞立柱应用到保护山区输电线塔的崩塌滚石疏导结构，包括有：新型防撞立柱7，坡体8，钢轨栅栏9，钢轨栅栏基座10，承台11和输电线塔12，其中，防撞立柱基座1和钢轨栅栏基座10均浇筑于坡体8中，钢轨立柱3预埋在防撞立柱基座1和钢轨栅栏基座10中，新型防撞立柱7置于钢轨栅栏9尖端，钢轨栅栏9以一定的角度分列于新型防撞立柱7两侧。应用了新型防撞立柱的崩塌滚石疏导结构，既可以有效阻挡崩塌滚石，改变崩塌滚石的运动方向，使其远离拟保护的构筑物或建筑物，又加强了对疏导结构整体的保护，延长了疏导结构的使用寿命，同时还实现了废旧轮胎、钢轨的再利用。

具体实施例的具体实施方案是：

1、设计装置安装方案：

考察拟防护输电线塔12周边的地形地貌、地质构造、水文等地质条件，预测崩塌滚石可能发生的位置、运动路径及冲击能量的大小，并结合拟防护输电线塔12的尺寸，设计崩塌滚石疏导结构的相关参数。其中，将钢轨栅栏9尖端的新型防撞立柱7对准崩塌滚石可能发生的位置，钢轨栅栏9呈翼型排列，两翼所夹角度根据防护目标尺寸的大小而定，使崩塌滚石冲击新型防撞立柱7后，能够沿钢轨栅栏9运动并远离拟防护的输电线塔12。

2、浇注基座：

防撞立柱基座1和钢轨栅栏基座10沿坡体8倾斜分布，开挖岩土体达到一定深度后，搭设模板与布置钢筋，在每个钢轨栅栏基座10中预埋五根平行排列的钢轨立柱3，组成钢轨立柱群以加强钢轨栅栏9的抗冲击能力；在防撞立柱基座1中预埋三根在大型废旧轮胎4内接等边三角形三个顶点分布的钢轨立柱3，以卡住之后套入的大型废旧轮胎4；再进行混凝土的浇筑与养护。防撞立柱基座1在体积和埋深上均大于钢轨栅栏基座10，以确保在接受崩塌滚石正面碰撞时保持稳定。另外，可根据实际的工程地质条件和防护等级，按需采取相应的支护措施对防撞立柱基座1和钢轨栅栏基座10进行加强支护。

3、安装连接杆：

在防撞立柱基座1上的三根钢轨立柱3中部安设三层连接杆2，使三根钢轨立柱3两两相连，形成一个受力的整体。钢轨立柱3与连接杆2的连接方式可为连接件连接或焊接。

4、安装大型废旧轮胎：

大型废旧轮胎4横放套入三根钢轨立柱3中，三根钢轨立柱3可卡住所述大型废旧轮胎4，使大型废旧轮胎4在水平方向上无法移动。大型废旧轮胎4内部均填入分圈层填充物5，分圈层填充物5由砂土和碎石组成，先在每个大型废旧轮胎4的环向空腔中填入刚度较小的砂土，并使砂土既有一定的密实度，又有一定的变形能力，用于接受滚石冲击时发生变形以吸收冲击能量；后在大型废旧轮胎4柱状排列形成的纵向空腔中填充刚度较大的碎石，并尽量密实，使其与钢轨立柱3形成一个刚性的整体，增大新型防撞立柱7的整体刚度，防止在接受崩塌滚石冲击时钢轨立柱3被折断。

5、安装三角钢架：

在新型防撞立柱7的顶端安装三角钢架6，三角钢架6与钢轨立柱3的连接方式可为连接件连接或焊接。三角钢架6每一边的边长均大于连接杆2的长度，可使三角钢架6覆盖在大型废旧轮胎4上，限制大型废旧轮胎4竖直方向上的运动。

6、安装钢轨栅栏：

钢轨栅栏9由钢轨立柱3和钢轨横撑13纵横连接而成，每个钢轨栅栏基座10上多根钢轨立柱3平行排列组成钢轨立柱群，提高了钢轨栅栏9的抗冲击性能；钢轨横撑13平行于坡面自下而上间隔排列，考虑到崩塌滚石在与新型防撞立柱13碰撞后运动方式改变为沿着钢轨栅栏9一侧的坡面向下滚动，故采用钢轨栅栏9中下部的钢轨横撑13间隔小，而上部间隔稍大，既减少了钢材的消耗量，避免了浪费，又阻挡了半径较小的崩塌滚石穿过栅栏空隙进入拟保护区域。安装完成后，对钢轨栅栏9进行喷漆处理，用以防锈和警示。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，其特征在于，所述防撞立柱包括防撞立柱基座，连接杆，钢轨立柱，大型废旧轮胎，分圈层填充物和三角钢架，其中：

所述防撞立柱基座上预埋有竖直向上的三根所述钢轨立柱，所述钢轨立柱之间自下而上设有三层所述连接杆，所述大型废旧轮胎横放套入三根所述钢轨立柱中，所述钢轨立柱可卡住所述大型废旧轮胎，使所述大型废旧轮胎在水平方向上无法移动；

所述大型废旧轮胎内部均填入所述分圈层填充物，所述钢轨立柱的顶端连接有所述三角钢架，限制所述大型废旧轮胎竖直方向上的运动。

2.根据权利要求1所述的用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，其特征在于，所述大型废旧轮胎选用直径相同的大号卡车轮胎或客车轮胎。

3.根据权利要求1所述的用于崩塌滚石疏导结构的新型防撞立柱，其特征在于，所述钢轨立柱占据的位置为所述大型废旧轮胎内接等边三角形的三个顶点，且所述钢轨立柱埋置深度为钢轨全长的三分之一至二分之一。