CN216405158U - 一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，包括四个第一钢式立柱，其特征在于：四个所述第一钢式立柱的顶部均设有减震弹簧，四个所述减震弹簧的顶部固设有支撑框架，所述支撑框架的顶部设有棚洞顶板，所述棚洞顶板的顶部设有复合垫层；所述棚洞顶板包括外部钢板箱体，所述外部钢板箱体为中空结构，所述外部钢板箱体内填充有泡沫混凝土；所述复合垫层从下往上依次包括橡胶垫层、EPS垫层、EPE垫层和砂土垫层。本实用新型的钢棚洞结构采用拼装式结构便于施工，且能够对落石冲击进行缓冲减震，从而延长棚洞结构的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道及边坡防护技术领域，尤其涉及一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构。
背景技术
随着我国西部开发和交通建设大发展，交通干线等逐渐向山区延伸，落石灾害已愈发突出，采用钢筋混凝土结构形式的棚洞对落石灾害进行防护是广泛采用的结构形式。现有的棚洞结构大多需要现场进行浇筑，不便于使用，且现有的棚洞结构直接采用钢板作为棚洞顶板，且不能进行缓冲减震，在长期受到落石冲击后容易被破坏，影响使用寿命。
发明内容
针对上述存在的问题，本实用新型旨在提供一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，采用拼装式结构便于施工，且能够对落石冲击进行缓冲减震，从而延长棚洞结构的使用寿命。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，包括四个第一钢式立柱，其特征在于：四个所述第一钢式立柱的顶部均设有减震弹簧，四个所述减震弹簧的顶部固设有支撑框架，所述支撑框架的顶部设有棚洞顶板，所述棚洞顶板的顶部设有复合垫层；
所述复合垫层从下往上依次包括橡胶垫层、EPS垫层、EPE垫层和砂土垫层。
进一步的，所述棚洞顶板包括外部钢板箱体，所述外部钢板箱体为中空结构，所述外部钢板箱体内填充有泡沫混凝土。
进一步的，所述支撑框架包括四个第二钢式立柱，四个所述第二钢式立柱的底部分别对应位于四个所述减震弹簧的顶部，且四个所述第二钢式立柱的顶部均与所述棚洞顶板的底部固定连接；
相邻两个所述第二钢式立柱之间固设有框架梁，四个所述框架梁围成的空间内固设有井形系梁，所述井形系梁的四个交点处均固设有支撑件，所述支撑件的底部与所述井形系梁的顶部固定连接，所述支撑件的顶部也与所述棚洞顶板的底部固定连接。
进一步的，所述支撑件包括下部圆柱和上部圆柱，所述下部圆柱与所述上部圆柱之间设有支撑立柱，且所述下部圆柱的底部与所述井形系梁固定连接，所述上部圆柱的顶部与所述棚洞顶板的底部固定连接。
进一步的，四个所述第一钢式立柱的底部均设有扩大底座。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于，
1、本实用新型的钢棚洞结构在棚洞顶板的顶部设有复合垫层，且复合垫层为砂土+EPE+EPS+橡胶的结构，能够对落石冲击起到缓冲作用，避免落石直接砸到棚洞顶板上，有效保护了棚洞顶板，延长了棚洞顶板的使用寿命。
2、本实用新型的棚洞顶板采用中空外部钢板箱体，内部浇筑填充泡沫混凝土的结构，在落石冲击时泡沫混凝土能够进一步的起到缓冲作用，从而使得棚洞顶板的底部不容易被破坏。
3、本实用新型的钢棚洞结构在棚洞顶板的底部设置有支撑框架，支撑框架的四个第二钢式立柱以及井形系梁顶部的四个支撑件均与棚洞顶板的底部固定连接，四个支撑件作为附加支撑，能够对棚洞顶板起到更强的支撑作用，保证了棚洞顶板的稳定性和安全性。
4、本实用新型在四个第一刚式立柱和四个第二刚式立柱之间设有减震弹簧，减震弹簧能够对其顶部的所有结构起到缓冲作用，从而对落石冲击产生的垂直方向的作用力进行缓冲，对整个棚洞结构的底部支撑面起到保护作用。
5、本实用新型的钢棚洞结构采用拼装式结构，可快速进行拼装，拼装完成后搬运至现场直接可以使用，避免了现场施工导致工期延长。
附图说明
图1为本实用新型拼装式多级耗能减震钢棚洞结构示意图。
图2为本实用新型复合垫层结构示意图。
图3为本实用新型棚洞顶板结构示意图。
图4为本实用新型支撑框架结构俯视图。
图5为本实用新型井形系梁、支撑件与棚洞顶板位置关系主视图。
图6为本实用新型支撑件结构示意图。
其中：1第一钢式立柱，2减震弹簧，3支撑框架，3-1第二钢式立柱，3-2框架梁，3-3井形系梁，4棚洞顶板，4-1外部钢板箱体，4-2泡沫混凝土，5复合垫层，5-1橡胶垫层，5-2EPS垫层，5-3EPE垫层，5-4砂土垫层，6-支撑件，6-1下部圆柱，6-2上部圆柱，6-3支撑立柱，7扩大底座。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。
参照附图1-6所示的一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，包括四个第一钢式立柱1，四个所述第一钢式立柱1的底部均焊接固定有扩大底座7，所述扩大底座7能够增加第一钢式立柱1与底部支撑面的接触面积提高稳定性。四个所述第一钢式立柱1的顶部均安装有减震弹簧2，四个所述减震弹簧2的顶部安装有支撑框架3，所述减震弹簧2的顶部和底面均设有安装板，所述减震弹簧2顶部的安装板与所述支撑框架3焊接固定或者螺栓锁紧固定，所述减震弹簧2底部的安装板与所述第一钢式立柱1焊接固定或者螺栓锁紧固定；所述支撑框架3的顶部设有棚洞顶板4，所述棚洞顶板4的顶部设有复合垫层5。
具体的，所述支撑框架3包括四个第二钢式立柱3-1，四个所述第二钢式立柱3-1的底部分别对应位于四个所述减震弹簧2的顶部，每个所述第二钢式立柱3-1均与相互对应的减震弹簧2顶部的安装板焊接固定或者螺栓锁紧固定，四个所述第二钢式立柱3-1的顶部均与所述棚洞顶板4的底部焊接固定或者螺栓锁紧固定；
相邻两个所述第二钢式立柱3-1之间焊接固定有框架梁3-2，四个所述框架梁3-2以及四个四个钢式立柱3-1之间围成一个方形结构，所述方形结构内焊接固定有井形系梁3-3(两横两竖交错形成的井形结构)，所述井形系梁3-2与四个所述框架梁3-2位于同一平面上，所述井形系梁3-3的四个交点处均焊接固定(或者螺栓固定)有支撑件6，所述支撑件6的底部与所述井形系梁3-3的顶部焊接固定(或者螺栓固定)，所述支撑件6的顶部也与所述棚洞顶板4的底部焊接固定(或者螺栓固定)。
所述支撑件6包括下部圆柱6-1和上部圆柱6-2，所述下部圆柱6-1与所述上部圆柱6-2之间设有支撑立柱6-3，所述下部圆柱6-1、支撑立柱6-3和上部立柱6-2之间焊接形成一体式结构，且所述下部圆柱6-1的底部与所述井形系梁3-3焊接固定(或者螺栓固定)，所述上部圆柱6-2的顶部与所述棚洞顶板4的底部焊接固定(或者螺栓固定)，在支撑立柱6-3的顶部和底部分别设置上部圆柱6-2和下部圆柱6-1可以增大支撑件6与井形系梁3-3和棚洞顶板4的接触面积。
进一步的，所述支撑框架3的顶部设有棚洞顶板4，所述棚洞顶板4包括外部钢板箱体4-1，所述外部钢板箱体4-1为中空结构，所述外部钢板箱体4-1内填充有泡沫混凝土4-2；所述复合垫层5从下往上依次包括橡胶垫层5-1、EPS垫层5-2、EPE垫层5-3和砂土垫层5-4。所述棚洞顶板4采用中空的外部钢板箱体4-1，内部填充泡沫混凝土4-2的结构，以及棚洞顶板4顶部的复合垫层5，可以降低落石冲击对棚洞顶板4底部(腹部)的冲击力，从而起到缓冲的作用，对棚洞顶板6起到保护作用，延长整个钢棚洞结构的使用寿命。
本实用新型的工作原理：本实用新型在使用时，先场外拼装钢棚洞结构，按照从下往上的顺序依次焊接固定(或者螺栓固定)扩大底座7、第一钢式立柱1、减震弹簧2、支撑框架3和棚洞顶板4(棚洞顶板4在拼装时先使用钢板焊接成中空的外部钢板箱体4-1，并在外部钢板箱体4-1的顶部预留浇筑口，通过浇筑口向外部钢板箱体4-1中浇筑泡沫混凝土4-2，浇筑完成后，对浇筑口进行封堵焊接即可)，然后在棚洞顶部依次铺设橡胶垫层5-1、EPS垫层5-2、EPE垫层5-3、砂土垫层5-4，即可完成整个钢棚洞结构的拼装，将拼装好的钢棚洞结构直接搬运至所需场地即可使用；落石在冲击钢棚洞结构时，直接砸击复合垫层5，能够起到缓冲作用，第一钢式立柱1和第二钢式立柱3-1之间的减震弹簧2也可以起到缓冲减震的作用，从而降低了落石冲击对钢棚洞结构的破坏力度。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，包括四个第一钢式立柱(1)，其特征在于：四个所述第一钢式立柱(1)的顶部均设有减震弹簧(2)，四个所述减震弹簧(2)的顶部固设有支撑框架(3)，所述支撑框架(3)的顶部设有棚洞顶板(4)，所述棚洞顶板(4)的顶部设有复合垫层(5)；
所述复合垫层(5)从下往上依次包括橡胶垫层(5-1)、EPS垫层(5-2)、EPE垫层(5-3)和砂土垫层(5-4)。
2.根据权利要求1所述的一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，其特征在于：所述棚洞顶板(4)包括外部钢板箱体(4-1)，所述外部钢板箱体(4-1)为中空结构，所述外部钢板箱体(4-1)内填充有泡沫混凝土(4-2)。
3.根据权利要求1所述的一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，其特征在于：所述支撑框架(3)包括四个第二钢式立柱(3-1)，四个所述第二钢式立柱(3-1)的底部分别对应位于四个所述减震弹簧(2)的顶部，且四个所述第二钢式立柱(3-1)的顶部均与所述棚洞顶板(4)的底部固定连接；
相邻两个所述第二钢式立柱(3-1)之间固设有框架梁(3-2)，四个所述框架梁(3-2)围成的空间内固设有井形系梁(3-3)，所述井形系梁(3-3)的四个交点处均固设有支撑件(6)，所述支撑件(6)的底部与所述井形系梁(3-3)的顶部固定连接，所述支撑件(6)的顶部也与所述棚洞顶板(4)的底部固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，其特征在于：所述支撑件(6)包括下部圆柱(6-1)和上部圆柱(6-2)，所述下部圆柱(6-1)与所述上部圆柱(6-2)之间设有支撑立柱(6-3)，且所述下部圆柱(6-1)的底部与所述井形系梁(3-3)固定连接，所述上部圆柱(6-2)的顶部与所述棚洞顶板(4)的底部固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种拼装式多级耗能减震钢棚洞结构，其特征在于：四个所述第一钢式立柱(1)的底部均设有扩大底座(7)。
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