CN210597070U - 一种减震式边坡防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种减震式边坡防护装置。主要涉及土木工程领域。该装置作用为阻拦诸如山体滚石等掉落物滚落至边坡附近的高速公路、铁路通道内部或人员通行道等区域，保证人员的安全。该装置主要包括弹簧式减震器、防护网、支撑钢柱以及连接件。弹簧式减震器两端分别连接减震器基座和支撑钢柱，两个支撑钢柱之间设置有防护网。支撑钢柱可选工字型和丁字形，工字型支撑钢柱和丁字形支撑钢柱可通过焊接或螺栓结构连接，从而将多个装置串联成一个连续的防护系统。该装置设置多个消能模块，具有结构简单，组装便利，消能效果好，使用寿命长且不易被掉落物体损坏的优势。

Description

一种减震式边坡防护装置

技术领域

本申请涉及土木工程领域，特别涉及边坡防护工程，具体为一种减震式边坡防护装置。

背景技术

边坡防护工程指在易发生山体滚石、滑坡等自然灾害的边坡处设置的防护落石等危害的装置，其作用为阻挡落石和其他掉落物侵入到交通干道或人员经过区域，保障人员的出行安全。目前工程上大量采用的是锚拉式边坡防护系统，一般设置有支撑柱、支撑柱底座、防护网、锚拉绳和锚拉绳锚杆。支撑柱底部固定连接支撑柱底座，锚拉绳连接支撑柱与稳定锚固体，从而确保结构稳定。该系统安装工艺较复杂，特别是锚拉绳锚杆一般需要进行钻孔施工，才能对支撑柱进行锚拉稳固。该类系统主要的消能结构为防护网，利用防护网吸收崩塌块石冲击力，从而达到对崩塌块石的消能及拦挡功能。该系统主要缺点是对防护网要求高，锚拉绳位于边坡一侧，有可能出现被边坡一侧的落石击断，或者可能出现较大的落石直接砸中支撑柱，使柱体变形甚至倾倒，从而丧失防护功能。

实用新型内容

为解决以上问题，本申请提供了一种减震式边坡防护装置，相对于锚拉式边坡防护装置，该装置具有结构简单，对防护网要求较低，消能效果更好和不易损坏的优点。该装置包括弹簧式减震器、防护网、支撑钢柱、减震器基座、支撑钢柱基座、第一铰接头、第二铰接头和第三铰接头，其特征在于：

所述第一铰接头与所述弹簧式减震器顶部铰接连接，与所述支撑钢柱固定连接；所述第二铰接头与弹簧式减震器底部铰接连接，与所述减震器基座固定连接；所述第三铰接头与支撑钢柱铰接连接，与支撑钢柱基座固定连接。

所述弹簧式减震器、支撑钢柱、减震器基座、支撑钢柱基座、第一铰接头、第二铰接头和第三铰接头构成支撑缓冲结构。

可选的，所述弹簧式减震器包括减震柱体和减震弹簧。

可选的，所述减震柱体为柱状结构，包括柱体上段和柱体下段，所述柱体上段铰接连接第一铰接头，所述柱体下段铰接连接第二铰接头。

可选的，所述柱体上段为圆柱形，柱体下段为空心圆环柱形，柱体上段部分嵌套于柱体下段空心内部，柱体上段和柱体下段非固定连接。

可选的，所述减震弹簧环套于柱体上段外侧，减震弹簧下端接触柱体下段的顶部圆环平面，减震弹簧上端接触第一铰接头底部。

可选的，所述减震器基座为混凝土浇筑结构，所述支撑钢柱基座为混凝土浇筑结构。

可选的，所述支撑钢柱为工字型钢柱或丁字型钢柱。

可选的，所述支撑缓冲结构在单个减震式边坡防护装置内设有两套，两套支撑缓冲结构左右平行对称设置。

可选的，所述防护网连接于两支撑缓冲结构的支撑钢柱之间。

附图说明

图1为该装置结构示意图；

图2为相邻装置串联设置时支撑钢柱之间的连接方式示意图。

图中标号说明：1-弹簧式减震器、2-第一铰接头、3-支撑钢柱、4-第二铰接头、5-减震器基座、6-防护网、7-支撑钢柱基座、8-第三铰接头

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，该装置主要包括弹簧式减震器1、第一铰接头2、支撑钢柱3、第二铰接头4、减震器基座5、防护网6、支撑钢柱基座7和第三铰接头8。

所述减震器基座5为混凝土浇筑结构，减震器基座5与所述第二铰接头4通过螺栓固定连接。第二铰接头4另一端与弹簧式减震器1的底部通过铰接方式连接，弹簧式减震器1顶部与所述第一铰接头2通过铰接方式连接，第一铰接头2另一端固定连接支撑钢柱3。通过上下端铰链连接的方式，该弹簧式减震器1可相对于减震器底座和支撑钢柱3做一定幅度的相对运动。

所述弹簧式减震器1为一柱体结构，根据其结构可分为柱体上段和柱体下段。其中，所述柱体下段为一中心镂空的圆环柱体，其底部与第二铰接头4铰接连接；所述柱体上段为一圆柱体，其顶部与第一铰接头2铰接连接，柱体上段的圆柱直径略小于柱体下段圆环内圆直径，其直径之差不超过柱体上段圆柱半径的5％-10％，优选其直径之差不超过柱体上段圆柱半径的3％-5％，柱体上段下部部分插入于柱体下段圆环柱体的空腔内。通过上述设置，柱体上段可在柱体下段圆环柱体的空腔内上下滑动。

柱体上段环套有减震弹簧，所述减震弹簧在松弛状态的长度短于柱体上段的圆柱杆体长度，其长度之差在圆柱杆体长度的5％-10％内，优选其长度之差在圆柱杆体长度的5％-10％内。所述减震弹簧的半径大于柱体下段圆环内圆半径，小于圆环外圆半径，减震弹簧底端与柱体下段的顶部圆环面接触，减震弹簧顶端与第一铰接头2底部接触。

所述支撑钢柱3为工字型钢柱或丁字形钢柱，其底部与所述第三铰接头8交接相连，支撑钢柱3可绕第三铰接头8做一定幅度的旋转。第三铰接头8通过螺栓与所述支撑钢柱基座7固定连接，所述支撑钢柱基座7为混凝土浇灌结构。

上述支撑钢柱3，弹簧式减震器1、第一铰接头2、第二铰接头4、第三铰接头8、减震器基座5和支撑钢柱基座7构成一套支撑缓冲结构。单个减震式边坡防护装置设有两套支撑缓冲结构，两套支撑缓冲结构呈左右水平对称设置。两支撑缓冲结构的支撑钢柱3之间连接有防护网6。

支撑钢柱3与地面呈一定夹角，默认的，支撑钢柱3与面向边坡一侧水平面的夹角大于90°，不超过135°。

在未受到落石冲击时，支撑钢柱3和第一铰接头2在重力压迫下使弹簧式减震器1的柱体上段默认插入到柱体下段内部圆环柱体的空腔内，减震弹簧受到支撑钢柱3和第一铰接头2的重力压迫轻微收缩，从而起到承托支撑钢柱3、第一铰接头2和与第一铰接头2铰接连接的柱体上段的作用。

显然该装置结构简单，组装便利，具有很好的消能效果且不易损坏。具体体现在：

当滚石滚落至防护网6和/或支撑钢柱3上时，首先，防护网6可阻挡部分滚石，并吸收部分能量，起到一定的消能和阻拦效果。另外，由于支撑钢柱3、弹簧式减震器1都是通过铰接方式与其底座连接或互相连接的，它们之间可以做一定幅度的相对运动。在滚石滚落至防护网6和/或支撑钢柱3上时，支撑钢柱3可以绕第三铰接头8向下运动，同时固定在支撑钢柱3的第一铰接头2向下运动压迫减震弹簧，减震弹簧可起到很好的消能作用。后续的，弹簧式减震器1柱体上段顺着柱体下段的圆环柱体向下运动，柱体下段沿着第二铰接头4旋转运动。

通过上述相对运动，使整体结构得以保持完整，同时，落石冲击的动能也主要通过防护网6和减震弹簧被吸收掉。由于在落石冲击时，支撑钢柱3可以向下运动，通过压缩减震弹簧吸收冲击动能，因此显著的提高了支撑钢柱3的使用寿命和/或可降低支撑钢柱3的质量要求。另外减震弹簧的设置极大地分流了防护网6的消能任务量，因此显著的提高了防护网6的使用寿命和/或可降低防护网6的消能能级要求。

特别的，在安装时，可根据边坡的实际情况，选用不同弹簧系数的减震弹簧和不同消能能级的防护网6，在保证边坡防护效果的情况下进一步降低了成本。

通过以上效果的组合，该装置相对于锚拉式边坡防护系具有结构更加简单，组装更加便利，消能效果更好，使用寿命更长，单次极限消能量也要更高的优点，因此具有很好的实用性。

另外，由于支撑装置和防护网6与面向边坡一侧水平面的夹角大于90°，且不超过135°，当落石落下后会在减震弹簧和防护网6作用下反弹到装置靠近边坡一侧的空地上，而不会堆砌到防护网6上，因此不会对装置造成长时间的压迫，进一步地延长了该装置的使用寿命。

在实际使用中，可以通过连续设置多个减震式边坡防护装置形成完整的减震式边坡防护体系。具体实施方法为：

如图2所示，相邻减震式边坡防护装置分别采用工字型支撑钢柱3和丁字形支撑钢柱3交错设置，丁字形钢柱和工字型钢珠可通过焊接或螺栓的方式连接，将相邻减震式边坡防护装置串联为整体，从而形成完整的减震式边坡防护体系。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种减震式边坡防护装置，包括弹簧式减震器、防护网、支撑钢柱、减震器基座、支撑钢柱基座、第一铰接头、第二铰接头和第三铰接头，其特征在于：

所述第一铰接头与所述弹簧式减震器顶部铰接连接，与所述支撑钢柱固定连接；所述第二铰接头与弹簧式减震器底部铰接连接，与所述减震器基座固定连接；所述第三铰接头与支撑钢柱铰接连接，与支撑钢柱基座固定连接；

所述弹簧式减震器、支撑钢柱、减震器基座、支撑钢柱基座、第一铰接头、第二铰接头和第三铰接头构成支撑缓冲结构。

2.根据权利要求1所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述弹簧式减震器包括减震柱体和减震弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述减震柱体为柱状结构，包括柱体上段和柱体下段，所述柱体上段铰接连接第一铰接头，所述柱体下段铰接连接第二铰接头。

4.根据权利要求3所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述柱体上段为圆柱形，柱体下段为空心圆环柱形，柱体上段部分嵌套于柱体下段空心内部，柱体上段和柱体下段非固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述减震弹簧环套于柱体上段外侧，减震弹簧下端接触柱体下段的顶部圆环平面，减震弹簧上端接触第一铰接头底部。

6.根据权利要求1所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述减震器基座为混凝土浇筑结构，所述支撑钢柱基座为混凝土浇筑结构。

7.根据权利要求1所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述支撑钢柱为工字型钢柱或丁字型钢柱。

8.根据权利要求1所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述支撑缓冲结构在单个减震式边坡防护装置内设有两套，两套支撑缓冲结构左右平行对称设置。

9.根据权利要求1或8所述的一种减震式边坡防护装置，其特征在于：所述防护网连接于两支撑缓冲结构的支撑钢柱之间。

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