CN210482095U - 一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统 - Google Patents

Abstract

一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，以极大提高拦挡陡坡路堑地段高位危岩落石的成功率，易于施工的便于后期维护，且能最大程度的降低施工过程对铁路运营干扰。包括支撑系统、抗冲击系统、防越顶系统和自动报警装置。支撑系统由T型支撑墙、抗倾覆锚索和消能器构成，T型支撑墙沿运营铁路路堑危岩段通长设置，其上部靠山侧内壁与路堑边坡坡面之间形成容纳落石空间，所述抗倾覆锚索沿线路方向间隔设置，两端分别与T型支撑墙、路堑边坡岩体锚固连接，消能器安装在抗倾覆锚索上。抗冲击系统为层状柔性构筑体，在容纳落石空间内设置于T型支撑墙的露出面上。防越顶系统固定设置于T型支撑墙的顶端，自动报警装置安装在防越顶系统上。

Description

一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，特别涉及铁路工程的危岩落石拦挡工程，尤其适用于运营铁路陡坡路堑的高位危岩落石的补强工程。

背景技术

危岩落石是一种常见的地质灾害，是山区三大地质灾害之一。由于落石具有高速运动、高冲击能量、多发性、在特定区域发生时间和地点的随机性、难以预测性和运动过程复杂性等特征，如不加以治理，可能造成交通中断以及巨大的人员伤亡和经济损失。

危岩落石的传统整治措施主要有：清除、支顶加固、落石槽、主(被)动防护网、拦石栅栏(明洞、棚洞)等。但在已开通运营的铁路陡坡地段，一旦发现高位的危岩落石，整治异常困难，传统的清除、支顶加固、落石槽、主(被)动防护网等，在实施工程中对铁路运营产生很大的干扰和安全威胁，在地形陡峻地段，由于人员和机械无法到达，这些传统措施均无实施的条件，而棚洞、明洞等的施工也对铁路运营的干扰很大，且造价高昂，故急需一种施工简易、对铁路运营干扰小、抗冲击能力高、造价低的高位危岩落石拦挡系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，以极大提高拦挡陡坡路堑地段高位危岩落石的成功率，易于施工的便于后期维护，且能最大程度的降低施工过程对铁路运营干扰。

本实用新型解决上述技术所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：包括支撑系统、抗冲击系统、防越顶系统和自动报警装置；所述支撑系统由T型支撑墙、抗倾覆锚索和消能器构成，T型支撑墙沿运营铁路路堑危岩段通长设置，其上部靠山侧内壁与路堑边坡坡面之间形成容纳落石空间，所述抗倾覆锚索沿线路方向间隔设置，两端分别与T型支撑墙、路堑边坡岩体锚固连接，消能器安装在抗倾覆锚索上；所述抗冲击系统为层状柔性构筑体，在容纳落石空间内设置于T型支撑墙的露出面上；所述防越顶系统固定设置于T型支撑墙的顶端，自动报警装置安装在防越顶系统上。

所述T型支撑墙为钢筋混凝土结构，包括竖向支撑墙和内端与之固结的水平支撑板，竖向支撑墙基底置于运营铁路路堑的坡脚平台上，水平支撑板外端置于边坡平台处岩体内，其顶面高程与运营铁路路堑的第一级边坡平台高程一致；所述容纳落石空间形成于水平支撑板顶面及以上的路堑边坡坡面、竖向支撑墙靠山侧内壁之间。

所述水平支撑板底面及以下路堑边坡坡面、竖向支撑墙靠山侧内壁之间形成下部空间；所述消能器位于下部空间内，抗倾覆锚索由一端固定连接消能器的外段锚索、内段锚索构成，外段锚索与竖向支撑墙锚固连接，内段锚索与山体稳定岩土层锚固连接。

本实用新型的有益效果是，采用T型钢筋混凝土结构组成的支撑系统可大幅度减少对路堑边坡的开挖，且结构位于限界之外，施工时对铁路运营干扰小；采用性抗冲击层和缓冲面层组成的抗冲击系统，施工简便，不仅可以防止落石对混凝土支撑结构的直接冲击，还能吸收一定的冲击能；防越顶系统的设置，可以有效防止落石冲击拦挡系统时发生飞溅，从顶部进入铁路限界的风险；该拦挡系统和路堑边坡共同组成的口袋型结构，极大的提高了拦挡成功率，并可以兼作落石的存储结构，后期可通过边坡平台进入容纳落石空间定期清理；该系统具有铁路运营干扰小、拦挡成功率高、抗冲击能力高、安全可靠、维护方便和造价低的特点，科学合理地解决运营中铁路陡坡路堑地段高位危岩落石的常规整治方法难以实施、施工过程对铁路运营干扰大、拦截成功率低、后期维护困难等技术难题，在山区铁路的建设具有极大的推广价值。

附图说明

本说明书包括如下六幅附图：

图1是本实用新型实施例中一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统示意图；

图2是本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统中消能器的主视图；

图3是本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统中消能器的侧视图；

图4是本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统中消能器的局部放大图；

图5是本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统中双层拦截预警网的平面图；

图6是本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统中副加密网的局部放大图。

图中示出构件、部位名称及所对应的标记：运营铁路路堑A、危岩体B、容纳落石空间C、下部空间D、夹角α、竖向支撑墙11、水平支撑板12、抗倾覆锚索13、消能器14、环状结构14a、不锈钢卡扣14b、柔性抗冲击层21、缓冲面层22、型钢立柱31、双层拦截预警网32、主受力网32a、副加密网32b柔性拉绳33、锚固装置34。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发肯进一步说明。

参照图1，本实用新型的一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统包括支撑系统、抗冲击系统、防越顶系统和自动报警装置。所述支撑系统由T型支撑墙、抗倾覆锚索13和消能器14构成，T型支撑墙沿运营铁路路堑A危岩段通长设置，其上部靠山侧内壁与路堑边坡坡面之间形成容纳落石空间C，所述抗倾覆锚索13沿线路方向间隔设置，两端分别与T型支撑墙、路堑边坡岩体锚固连接，消能器14安装在抗倾覆锚索13上。该支撑系统可大幅度减少对路堑边坡的开挖，且结构位于限界之外，施工时对铁路运营干扰小。所述抗冲击系统为层状柔性构筑体，在容纳落石空间C内设置于T型支撑墙的露出面上，施工简便，不仅可以防止落石对混凝土支撑结构的直接冲击，还能吸收一定的冲击能。所述防越顶系统固定设置于T型支撑墙的顶端，可以有效防止落石冲击拦挡系统时发生飞溅，从顶部进入铁路限界的风险。该拦挡系统和路堑边坡共同组成的口袋型结构，极大的提高了拦挡成功率，并可以兼作落石的存储结构，后期可通过边坡平台进入容纳落石空间C定期清理。自动报警装置安装在防越顶系统上，当落石接触到拦截报警网时，会自动报警通知铁路维护人员进行处理。

参照图1，所述T型支撑墙为钢筋混凝土结构，包括竖向支撑墙11和内端与之固结的水平支撑板12，竖向支撑墙11基底置于运营铁路路堑A的坡脚平台上，水平支撑板12外端置于边坡平台处岩体内，其顶面高程与运营铁路路堑A的第一级边坡平台高程一致。所述容纳落石空间C形成于水平支撑板12顶面及以上的路堑边坡坡面、竖向支撑墙11靠山侧内壁之间。所述水平支撑板12底面及以下路堑边坡坡面、竖向支撑墙11靠山侧内壁之间形成下部空间D。一般而言，竖向支撑墙11的墙面坡率为1：0.1～1：0.2，竖向支撑墙11、水平支撑板12的混凝土等级不低于C35，厚度不小于1.5m。

参照图1，为便于施工，所述消能器14位于下部空间D内，抗倾覆锚索13由一端固定连接消能器14的外段锚索、内段锚索构成，外段锚索与竖向支撑墙11锚固连接，内段锚索与山体稳定岩土层锚固连接。

参照图2至图4，所述消能器14的主体为由钢丝绳制成的环状结构14a，并采用8字形不锈钢卡扣14b固定。

参照图1，所述抗冲击系统由柔性抗冲击层21、缓冲面层22构成，柔性抗冲击层21设置于水平支撑板12上，其外侧沿竖向支撑墙11靠山侧内壁向上延伸至T型支撑墙的顶端，缓冲面层22沿柔性抗冲击层21的表面固定设置，其厚度不小于20cm。所述柔性抗冲击层21采用袋装砂卵石砌筑而成，缓冲面层22采用弹性橡胶垫。该抗冲击系统。

参照图1，所述防越顶系统由型钢立柱31、双层拦截预警网32和柔性拉绳33构成，型钢立柱31间隔成排设置于竖向支撑墙11的顶部，其轴线与竖向支撑墙11顶面形成夹角α，45°＜α＜60°。所述双层拦截预警网32挂设固定在相邻两型钢立柱31之间，其上安装自动报警装置。所述柔性拉绳33一端连接于型钢立柱31的顶端，另一端通过锚固装置34锚固于路堑边坡岩体内。

参照图5和图6，所述双层拦截预警网32由主受力网32a和副加密网32b复合构成，其中主受力网32a采用四环相套的环形网结构，单环直径不大于350mm，采用直径为φ3.0mm的钢丝，强度≥1370MPa；副加密网32b采用正六边形结构，网孔边长8～10mm，网面钢丝直径φ2.2mm，网面钢丝抗拉强度350～550MPa。

作为一种典型的配置方案，所述型钢立柱31采用HW150×150型钢制作，间距6～8m；所述柔性拉绳33采用直径不小于20mm的钢丝绳制作，单个锚固装置34的锚固能力不低于200kN。

参照图1，本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统按如下步骤进行施工：

①在运营铁路路堑A边坡坡脚平台处设置临时隔离网，开挖竖向支撑墙11的基坑；

②施工抗倾覆锚索13，并在其内段锚索的外露端安装消能器14；

③立模浇筑T型支撑墙,浇注时在竖向支撑墙11上预留抗倾覆锚索13的锚孔；

④待T型支撑墙的钢筋混凝土强度达到设计强度后，将抗倾覆锚索13的外段锚索穿过锚孔，并按照设计预应力对抗倾覆锚索13进行张拉；

⑤在水平支撑板12上施工柔性抗冲击层21和缓冲面层22；

⑥在竖向支撑墙11固定安装型钢立柱31；

⑦在相邻型钢立柱31之间挂设固定双层拦截预警网32；

⑧在各型钢立柱31顶部固定柔性拉绳33，柔性拉绳33的末端通过锚固装置34锚入路堑边坡岩体内；

⑨在各双层拦截预警网32上安装自动报警装置。

本实用新型具有铁路运营干扰小、拦挡成功率高、抗冲击能力高、安全可靠、维护方便和造价低的特点，科学合理地解决运营中铁路陡坡路堑地段高位危岩落石的常规整治方法难以实施、施工过程对铁路运营干扰大、拦截成功率低、后期维护困难等技术难题，在山区铁路的建设具有极大的推广价值。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (9)

1.一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：包括支撑系统、抗冲击系统、防越顶系统和自动报警装置；所述支撑系统由T型支撑墙、抗倾覆锚索(13)和消能器(14)构成，T型支撑墙沿运营铁路路堑(A)危岩段通长设置，其上部靠山侧内壁与路堑边坡坡面之间形成容纳落石空间(C)，所述抗倾覆锚索(13)沿线路方向间隔设置，两端分别与T型支撑墙、路堑边坡岩体锚固连接，消能器(14)安装在抗倾覆锚索(13)上；所述抗冲击系统为层状柔性构筑体，在容纳落石空间(C)内设置于T型支撑墙的露出面上；所述防越顶系统固定设置于T型支撑墙的顶端，自动报警装置安装在防越顶系统上。

2.如权利要求1所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述T型支撑墙为钢筋混凝土结构，包括竖向支撑墙(11)和内端与之固结的水平支撑板(12)，竖向支撑墙(11)基底置于运营铁路路堑(A)的坡脚平台上，水平支撑板(12)外端置于边坡平台处岩体内，其顶面高程与运营铁路路堑(A)的第一级边坡平台高程一致；所述容纳落石空间(C)形成于水平支撑板(12)顶面及以上的路堑边坡坡面、竖向支撑墙(11)靠山侧内壁之间。

3.如权利要求2所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述水平支撑板(12)底面及以下路堑边坡坡面、竖向支撑墙(11)靠山侧内壁之间形成下部空间(D)；所述消能器(14)位于下部空间(D)内，抗倾覆锚索(13)由一端固定连接消能器(14)的外段锚索、内段锚索构成，外段锚索与竖向支撑墙(11)锚固连接，内段锚索与山体稳定岩土层锚固连接。

4.如权利要求3所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述消能器(14)的主体为由钢丝绳制成的环状结构(14a)，并采用8字形不锈钢卡扣(14b)固定。

5.如权利要求2一项所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述竖向支撑墙(11)的墙面坡率为1：0.1～1：0.2，竖向支撑墙(11)、水平支撑板(12)的混凝土等级不低于C35，厚度不小于1.5m。

6.如权利要求2所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述抗冲击系统由柔性抗冲击层(21)、缓冲面层(22)构成，柔性抗冲击层(21)设置于水平支撑板(12)上，其外侧沿竖向支撑墙(11)靠山侧内壁向上延伸至T型支撑墙的顶端，缓冲面层(22)沿柔性抗冲击层(21)的表面固定设置，其厚度不小于20cm。

7.如权利要求6所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述柔性抗冲击层(21)采用袋装砂卵石砌筑而成，缓冲面层(22)采用弹性橡胶垫。

8.如权利要求2所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述防越顶系统由型钢立柱(31)、双层拦截预警网(32)和柔性拉绳(33)构成，型钢立柱(31)间隔成排设置于竖向支撑墙(11)的顶部，其轴线与竖向支撑墙(11)顶面形成夹角α，45°＜α＜60°；所述双层拦截预警网(32)挂设固定在相邻两型钢立柱(31)之间，其上安装自动报警装置；所述柔性拉绳(33)一端连接于型钢立柱(31)的顶端，另一端通过锚固装置(34)锚固于路堑边坡岩体内；所述柔性拉绳(33)采用直径不小于20mm的钢丝绳制作，单个锚固装置(34)的锚固能力不低于200kN。

9.如权利要求8所述一种运营铁路陡坡路堑高位危岩拦挡系统，其特征是：所述型钢立柱(31)采用HW150×150型钢制作，间距6～8m；所述双层拦截预警网(32)由主受力网(32a)和副加密网(32b)复合构成，其中主受力网(32a)采用四环相套的环形网结构，单环直径不大于350mm，采用直径为φ3.0mm的钢丝，强度≥1370MPa，副加密网(32b)采用正六边形结构，网孔边长8～10mm，网面钢丝直径φ2.2mm，网面钢丝抗拉强度350～550MPa。

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