CN216920081U - 一种坡面一体可维护的棚洞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种坡面一体可维护的棚洞结构，包括内侧柱、外侧柱、内侧纵梁、外侧纵梁、横梁、以及顶板；顶板完全覆盖危岩落石发育段并延伸至危岩落石不发育段，顶板从内至外由上向下倾斜设置形成陡坡，顶板上设有复合缓冲层，危岩落石不发育段设置有爬梯，顶板对应爬梯处具有维修口，维修口处设置有盖板。本实用新型的顶板设置成陡坡，利于落石从棚洞顶部滚落和排水；棚洞顶部组合成三角形，改善棚洞受力性能；在危岩落石不发育段设置爬梯，方便人员进行维修；棚洞结构顶部上设置复合缓冲层，可均匀分散的落石应力，减小棚洞顶部的落石冲击力，使结构具有良好的稳定性和安全性。

Description

一种坡面一体可维护的棚洞结构

技术领域

本实用新型属于交通道路的隧道建筑结构技术领域，具体涉及一种坡面一体可维护的棚洞结构。

背景技术

崩塌落石是一种常见的地质灾害，是山区三大地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流)之一。近年来，随着我国经济的迅猛发展，山区城镇化进程和基础设施建设迅速加快，有时为了节省投资、减小线路长度，线路往往布置在沟谷、沿河、傍山地形地段，形成了大量的高陡边坡，引发频繁的崩塌落石地质灾害，尤其在铁路、公路建设等方面更为突出。

为了防止崩塌落石对线路运营安全的影响，在高陡边坡隧道洞口及半路堑段，多采用清除危石，设置主、被动网拦截等综合处理措施。但考虑到上述工程措施的安全局限性以及彻底整治、不留安全隐患的要求，隧道采取设置棚洞的方式，以抵御崩塌落石对运营线路的危害。

棚洞一般由内墙、顶梁及外侧支撑结构三部分组成，顶梁一般为平板型预制钢筋砼简支结构，适用于坍方量较少或少量落石地段。常规棚洞施工顺序为先开挖并施作棚洞基础，然后浇筑内墙和外侧支撑结构，待支撑结构达到强度后在其顶部架设顶梁，最后顶部回填土石。为了保证棚洞结构安全，当棚洞顶部有零星落石的话，需对顶部落石进行定期清理。

但是，目前常规棚洞结构存在以下几个方面的缺点：

1)棚洞顶部为平板，并通过回填土石形成横坡，崩塌落石掉下后易聚集在棚洞顶部，局部形成偏压，大量聚集甚至引发棚洞垮塌。

2)棚洞顶部未设置专门维修通道，无法清理棚洞顶部的落石，也无法维修棚洞顶部缓冲层。

3)棚洞顶部设置土石回填层以缓冲崩塌落石冲击，土石回填层缓冲能力较差，造成棚洞结构承受较大冲击力。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种坡面一体可维护的棚洞结构，以解决棚洞顶部落石易聚集和棚洞顶部无法维修的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种坡面一体可维护的棚洞结构，包括靠山侧设置的多根纵向间隔分布的内侧柱、位于内侧柱外侧的多根纵向间隔分布的外侧柱、同时与多根内侧柱固接的内侧纵梁、同时与多根外侧柱固接的外侧纵梁、以及设在内侧纵梁和外侧纵梁顶部且同时与两者固接的顶板；顶板完全覆盖危岩落石发育段并延伸至危岩落石不发育段，顶板从内至外由上向下倾斜设置形成陡坡，顶板上设有复合缓冲层，危岩落石不发育段设置有爬梯，顶板对应爬梯处具有维修口，维修口处设置有盖板。

上述技术方案中，顶板设置成陡坡，利于落石从棚洞顶部滚落和排水；在危岩落石不发育段设置爬梯，方便人员进行维修；棚洞结构顶部上设置复合缓冲层，可均匀分散的落石应力，减小棚洞顶部的落石冲击力。

在本实用新型的一种优选实施方式中，顶板靠山侧部分嵌入岩土体中。增加顶板的牢固度，提高棚洞结构的稳固性。

在本实用新型的一种优选实施方式中，复合缓冲层包括位于顶板上方的钢筋砼板、以及填充在顶板和钢筋砼板之间的发泡填料层。

上述技术方案中，发泡填料层为棚洞结构的缓冲层，钢筋砼板用以压实发泡填料层并可保护发泡填料层。

在本实用新型的一种优选实施方式中，钢筋砼板上还设有沥青层。表层沥青层可防水同时亦有一定缓冲作用。

在本实用新型的一种优选实施方式中，顶板的横坡坡度≥10％。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，爬梯为钢爬梯，钢爬梯竖向每隔一定高度两侧设置固定筋锚入爬梯墙中。结构简单，且与爬梯墙连接牢固。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，棚洞的内侧具有回填区，回填区采用砼回填或采用浆砌片石回填。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，还包括埋入地面以下的基础，基础采用条形基础或桩基础；当采用条形基础时，条形基础包括纵向设置的内侧条形基础和外侧条形基础，内侧柱和外侧柱的下端分别与内侧条形基础和外侧条形基础固接；当采用桩基础时，内侧柱和外侧柱对应处均设置桩基础，桩基础的顶部固接有钢筋砼承台，内侧柱和外侧柱的下端与对应的钢筋砼承台固接。

上述技术方案中，设置基础可以保证棚洞结构横向稳定，使结构具有良好的稳定性和安全性。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，内侧柱与外侧柱一一对应设置，内侧柱与外侧柱之间设有横梁，横梁的内端与内侧柱固接，横梁的外端与外侧柱或外侧纵梁固接。

上述技术方案中，顶板、外侧纵梁、横梁和内侧柱在棚洞顶部组合成稳固的三角形，结构牢固。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，横梁的中部固接有竖撑，竖撑远离横梁的上端与顶板固接；和/或相邻两根内侧柱之间设有纵撑，纵撑的两端分别与两根内侧柱固接。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：能够防止棚洞顶部落石聚集，设置专门检修通道，优化棚洞顶部缓冲层，减少棚洞结构承受的落石冲击力，使结构具有良好的稳定性和安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的棚洞结构的断面结构示意图一。

图2是本申请实施例的棚洞结构的断面结构示意图二。

图3是本申请实施例的棚洞结构的俯视平面示意图。

图4是本申请实施例中的爬梯的立面示意图。

说明书附图中的附图标记包括：条形基础1、承台2、桩基础3、外侧柱4、外侧纵梁5、内侧柱6、内侧纵梁7、纵撑8、横梁9、竖撑10、顶板11、挡块12、发泡填料层13、钢筋砼板14、沥青层15、回填区16、盖板17、爬梯18、爬梯墙19、固定筋20、横坡坡度i。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种坡面一体可维护的棚洞结构，如图1-图3所示，在一种优选实施方式中，其包括靠山侧设置的多根纵向间隔分布的内侧柱6、位于内侧柱6外侧的多根纵向间隔分布的外侧柱4、同时与多根内侧柱6固接的内侧纵梁7、同时与多根外侧柱4固接的外侧纵梁5、以及设在内侧纵梁7和外侧纵梁5顶部且同时与两者固接的顶板11。

其中，棚洞的内侧具有回填区16，棚洞内侧回填一般采用砼回填，当地取材方便亦可采用浆砌片石回填。

顶板11完全覆盖危岩落石发育段并延伸至危岩落石不发育段，顶板11从内至外由上向下倾斜设置形成陡坡，并在靠山侧部分嵌入岩土体，利于落石从棚洞顶部滚落和排水，一般情况下，顶板11的横坡坡度i≥10％。优选顶板11除了靠山侧上端外，周边均需设置挡块12，危岩落石发育段与危岩落石不发育段交界处也设置挡块12。

危岩落石不发育段设置有爬梯18，顶板11对应爬梯18处具有维修口，维修口处设置有盖板17，维修人员可通过爬梯18进入到危岩落石发育段进行清除散落危石、修整复合缓冲层等维修工作。

顶板11上设有复合缓冲层，复合缓冲层包括位于顶板11上方的钢筋砼板14、以及填充在顶板11和钢筋砼板14之间的发泡填料层13，优选钢筋砼板14上还设有沥青层15。底部发泡填料层13为棚洞结构的缓冲层，中部钢筋砼板14压实发泡填料层13，表层沥青层15可防水同时亦有一定缓冲作用。实际中，为节约成本，在危岩落石不发育段的顶板11上可不设置复合缓冲层，该段顶板11上仅设置沥青层15防水即可。

优选发泡填料层13采用ESP填料，EPS填料是由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98％以上，具有质量轻、吸水率低、耐水、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点。棚洞顶采用轻质的EPS填料板每立方米仅20kg，供料便捷，即使车辆无法通行的地段，人工搬运也非常容易实现，可明显降低施工风险和难度，一定程度上加快进度，缩短工期。

为了保证棚洞结构横向稳定，棚洞结构还包括埋入地面以下的基础，基础采用条形基础1或桩基3础。当线路地面地质条件较好时，如图1所示，基础采取条形基础1，条形基础1包括内侧条形基础和外侧条形基础，内侧柱6和外侧柱4的主筋需锚入对应的条形基础1中。当地质条件差时，如图2所示，基础采取桩基础3，与内侧柱6和外侧柱4对应的位置均设置桩基础3，桩基础3的顶部固接有钢筋砼承台2，内侧柱6和外侧柱4的主筋需锚入钢筋砼承台2中。桩基础3的施工工艺可采用人工挖孔桩或钻孔桩，桩基础3的断面型式一般采用方形或圆形。通常情况下钻孔桩为圆形，人工挖孔桩为方形。

在另一种优选的实施方式中，内侧柱6与外侧柱4一一对应设置，内侧柱6与外侧柱4之间设有横梁9，横梁9的内端与内侧柱6固接，横梁9的外端与外侧柱4或外侧纵梁5固接，优选横梁9的外端与外侧纵梁5固接。顶板11、外侧纵梁5、横梁9和内侧柱6在棚洞顶部组合成稳固的三角形，结构牢固。实际中，当棚洞跨度较大时，可在横梁9的中部固接竖撑10，竖撑10远离横梁9的上端与顶板11固接；当内侧柱6高度较大时，可在相邻两根内侧柱6之间设置纵撑8，纵撑8的两端分别与两根内侧柱6固接，以改善棚洞受力性能。

在本实施方式中，横梁9以上三角架空区域可用于铺设管线，另外当棚洞纵向长度较长时，三角架空区域可用作架设照明或通风装置。

如图4所示，在另一优选的实施方式中，爬梯18为竖向设置的钢爬梯，盖板17也为钢盖板，钢盖板17和钢爬梯18表面均应进行防腐处理。钢爬梯18横向设置的细部构件可采用钢筋、钢管或型钢，钢爬梯18竖向每隔一定高度两侧设置固定筋锚入爬梯墙19中。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，包括靠山侧设置的多根纵向间隔分布的内侧柱、位于内侧柱外侧的多根纵向间隔分布的外侧柱、同时与多根内侧柱固接的内侧纵梁、同时与多根外侧柱固接的外侧纵梁、以及设在内侧纵梁和外侧纵梁顶部且同时与两者固接的顶板；

所述顶板完全覆盖危岩落石发育段并延伸至危岩落石不发育段，所述顶板从内至外由上向下倾斜设置形成陡坡，所述顶板上设有复合缓冲层，危岩落石不发育段设置有爬梯，所述顶板对应爬梯处具有维修口，维修口处设置有盖板。

2.根据权利要求1所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述顶板靠山侧部分嵌入岩土体中。

3.根据权利要求1所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述复合缓冲层包括位于顶板上方的钢筋砼板、以及填充在顶板和钢筋砼板之间的发泡填料层。

4.根据权利要求3所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述钢筋砼板上还设有沥青层。

5.根据权利要求1所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述顶板的横坡坡度≥10％。

6.根据权利要求1所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述爬梯为钢爬梯，钢爬梯竖向每隔一定高度两侧设置固定筋锚入爬梯墙中。

7.根据权利要求1所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，棚洞的内侧具有回填区，所述回填区采用砼回填或采用浆砌片石回填。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，还包括埋入地面以下的基础，基础采用条形基础或桩基础；

当采用条形基础时，条形基础包括纵向设置的内侧条形基础和外侧条形基础，内侧柱和外侧柱的下端分别与内侧条形基础和外侧条形基础固接；

当采用桩基础时，与内侧柱和外侧柱对应处均设置桩基础，桩基础的顶部固接有钢筋砼承台，内侧柱和外侧柱的下端与对应的钢筋砼承台固接。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述内侧柱与外侧柱一一对应设置，所述内侧柱与外侧柱之间设有横梁，横梁的内端与内侧柱固接，横梁的外端与外侧柱或外侧纵梁固接。

10.根据权利要求9所述的一种坡面一体可维护的棚洞结构，其特征在于，所述横梁的中部固接有竖撑，竖撑远离横梁的上端与所述顶板固接；

和/或相邻两根所述内侧柱之间设有纵撑，纵撑的两端分别与两根内侧柱固接。

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