專利名稱：山區(qū)公路高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路安全防護(hù)方法及結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種山區(qū)公路高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的方法及結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
山區(qū)公路沿河傍山路段、隧道洞口等部位的高陡邊坡，往往存在潛在的落石、掉塊等危害。對(duì)于公路邊坡落石、掉塊危害，目前一般采用邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)(包括主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù))或者鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)。邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)具 有標(biāo)準(zhǔn)化模塊組裝、施工快捷、易于修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于公路高陡邊坡，采用邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)可能受地形條件限制，不具備實(shí)施條件或者施工難度大，造成工程造價(jià)高；而傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)，雖具有較好的落石、掉塊防護(hù)效果，但其靠山側(cè)為實(shí)體混凝土厚板，且頂部還需回填土石作為緩沖層，從而整個(gè)棚洞結(jié)構(gòu)自重大，對(duì)外側(cè)立柱基礎(chǔ)承載力要求高，對(duì)于傍山路段，往往需要采用樁基礎(chǔ)，施工周期長(zhǎng)，工程造價(jià)高。因此，現(xiàn)有的高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的技術(shù)方案還是不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、防護(hù)可靠的山區(qū)公路高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的方法及結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明采用一種用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)靠山側(cè)實(shí)體混凝土厚板優(yōu)化為梁、柱棚架結(jié)構(gòu)，在保證整體剛度的前提下減少混凝土用量；取消傳統(tǒng)的棚洞頂部回填緩沖層，減輕結(jié)構(gòu)自重；同時(shí)結(jié)合被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)原理，將金屬柔性網(wǎng)鋪掛在棚架骨架上，作為棚架結(jié)構(gòu)的攔石緩沖體。落石、掉塊的沖擊荷載先由金屬柔性網(wǎng)和支撐繩的變形吸收，然后再傳給傳遞給棚架骨架，最后通過棚架基礎(chǔ)傳遞給地基，從而避免落石、掉塊直接落入路面對(duì)過往的車輛、行人造成傷害，起到被動(dòng)防護(hù)的作用。本發(fā)明的這種用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，是在路面上設(shè)立棚架結(jié)構(gòu)，該棚架結(jié)構(gòu)由多榀城門洞形框架以及連接各榀城門洞形框架的連系梁和支撐筋組成棚架骨架；在城門洞形框架的立柱底部設(shè)有墩狀的獨(dú)立基礎(chǔ)，獨(dú)立基礎(chǔ)通過基礎(chǔ)插筋與地基連接；在該棚架骨架的中上部及頂部鋪掛有金屬柔性網(wǎng)作為棚架結(jié)構(gòu)的攔石緩沖體；在該棚架靠山側(cè)路邊設(shè)有邊溝。進(jìn)一步的，城門洞形框架設(shè)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拱形梁和立柱，連系梁是與所述城門洞形框架現(xiàn)澆成的整體結(jié)構(gòu)，支撐筋是固定在城門洞形框架拱形梁頂部外表面的結(jié)構(gòu)。這樣整個(gè)棚架結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng)，穩(wěn)定性好，而相比傳統(tǒng)的棚洞結(jié)構(gòu)采用整塊混凝土厚板的技術(shù)方案來說混凝土用量更少、造價(jià)更低。同時(shí)，金屬柔性網(wǎng)由鋼絲繩網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)組成，鋼絲網(wǎng)鋪掛在鋼絲繩網(wǎng)表面。鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔小于鋼絲繩網(wǎng)的網(wǎng)孔，這樣可以攔住不同粒徑的落石和掉塊，使防護(hù)性更好，且有了雙重保障。當(dāng)遇到的落石粒徑較大，細(xì)孔的鋼絲網(wǎng)無法承載甚至遭到破壞后，粗孔的鋼絲繩網(wǎng)就成為了第二重阻攔體系。鋼絲網(wǎng)和鋼絲繩網(wǎng)是用不同直徑的鋼絲編織成的柔性網(wǎng)，兩層網(wǎng)疊合形成金屬柔性網(wǎng)整體。金屬柔性網(wǎng)通過設(shè)在城門洞形框架上的支撐繩固定，金屬柔性網(wǎng)中的鋼絲繩網(wǎng)設(shè)有縫合繩與支撐繩相連。為確保支撐繩的強(qiáng)度和柔韌性，支撐繩由高強(qiáng)鋼絲繩和減壓環(huán)組成，并通過支撐繩掛座固定在棚架骨架上。支撐繩掛座由預(yù)埋螺栓和座體組成，螺栓預(yù)埋在框架與連系梁的結(jié)合部位，有利于埋件錨固，且結(jié)構(gòu)受力更合理。這樣金屬柔性網(wǎng)的受力通過支持繩及其掛座傳遞到棚架骨架，最終傳遞至地基。另外，支撐筋、支撐繩掛座、支撐繩、縫合繩、金屬柔性網(wǎng)表面設(shè)有防腐處理層。這樣可以延長(zhǎng)使用壽命，減小上述部件檢修及更換頻率。本發(fā)明的有益效果是與現(xiàn)有邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)和傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)相比較，本發(fā)明采用城門洞形框架與連系梁和支撐筋連接為骨架，取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)靠山側(cè)實(shí)體混凝土厚板，減輕了棚洞重量，降低了對(duì)基礎(chǔ)承載能力的要求，簡(jiǎn)化施工過程，同時(shí)也不失混凝土結(jié)構(gòu)耐久性好，造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)；棚架骨架上鋪掛邊坡被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)中 的金屬柔性網(wǎng)，作為棚架結(jié)構(gòu)攔石緩沖體，既充分利用了金屬柔性網(wǎng)的重量輕、施工快捷、“以柔克剛”的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)將金屬柔性網(wǎng)鋪掛在棚架骨架之上，也解決邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)對(duì)于公路高陡邊坡落石、掉塊危害治理可施工性差的不足。因此，本發(fā)明既克服了邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)對(duì)于高陡邊坡可施工性差，傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞自重大、對(duì)基礎(chǔ)承載力要求高的不足，又具有施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、防護(hù)可靠等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。


圖I是本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)平面布置圖。圖3是本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離山側(cè)立面圖。圖4是本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)靠山側(cè)立面圖。圖5是本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)橫剖面圖。圖6是本發(fā)明的鋼絲繩網(wǎng)縫合連接示意圖。附圖中的標(biāo)記為I-城門洞形框架、2-連系梁、3-支撐筋、4-支撐繩掛座、5-支撐繩、6-金屬柔性網(wǎng)、7-獨(dú)立基礎(chǔ)、8-基礎(chǔ)插筋、9-路面、10-邊溝、11-縫合繩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。先看圖I和圖5，圖I和圖5展示了本發(fā)明的棚架結(jié)構(gòu)整體示意圖，從圖中可以看至IJ，本發(fā)明在路面9上設(shè)立棚架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由多榀城門洞形的設(shè)有拱形梁和立柱的城門洞形框架I以及連接各榀城門洞形框架I的連系梁2和支撐筋3組成棚架骨架；在城門洞形框架I的立柱底部設(shè)有墩狀的獨(dú)立基礎(chǔ)7，獨(dú)立基礎(chǔ)7通過基礎(chǔ)插筋8與地基連接；在該棚架骨架的中上部及頂部鋪掛有金屬柔性網(wǎng)6 ;在該棚架靠山側(cè)底部設(shè)有邊溝10，通常邊溝10優(yōu)選為漿砌石結(jié)構(gòu)。城門洞形框架I為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，連系梁2與城門洞形框架I現(xiàn)澆成為整體結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)棚架結(jié)構(gòu)整體性，支撐筋3固定在城門洞形框架I拱形梁頂部外表面，其對(duì)金屬柔性網(wǎng)6鋪掛起輔助支撐作用。如圖2、3、4、6所示，金屬柔性網(wǎng)6由鋼絲繩網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)組成，鋼絲網(wǎng)鋪掛在鋼絲繩網(wǎng)表面，鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔小于鋼絲繩網(wǎng)的網(wǎng)孔。金屬柔性網(wǎng)6中的鋼絲繩網(wǎng)通過縫合繩11與支撐繩5相連。支撐繩5由高強(qiáng)鋼絲繩和減壓環(huán)組成，并通過支撐繩掛座4固定在棚架骨架上。支撐繩掛座4由預(yù)埋螺栓和座體組成，螺栓預(yù)埋在城門洞形框架I與連系梁2的結(jié)合部位。本發(fā)明的實(shí)施時(shí)，按照以下步驟
I)根據(jù)需要防護(hù)的落石、掉塊的能量大小選定金屬柔性網(wǎng)6、支撐繩5的型號(hào)，并進(jìn)行城門洞形框架I和連系梁2的結(jié)構(gòu)計(jì)算確定其截面尺寸和配筋；2)開挖鋼筋混凝土城門洞形框架I的獨(dú)立基礎(chǔ)7和埋設(shè)基礎(chǔ)插筋8 ;3)城門洞形框架I與連系梁2的澆筑，同時(shí)預(yù)埋支撐繩掛座4的預(yù)埋螺栓；4)支撐繩掛座4以及支撐筋3安裝；5)支撐繩5安裝；6)金屬柔性網(wǎng)6中的鋼絲繩網(wǎng)與支撐繩5縫合；7)金屬柔性網(wǎng)6中的鋼絲網(wǎng)鋪掛在鋼絲繩網(wǎng)表面。
當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種山區(qū)公路高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的方法，其特征在于該方法采用一種用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的鋼筋混凝土棚洞結(jié)構(gòu)靠山側(cè)實(shí)體混凝土厚板優(yōu)化為梁、柱棚架結(jié)構(gòu)，在保證整體剛度的前提下減少混凝土用量；取消傳統(tǒng)的棚洞頂部回填緩沖層，減輕結(jié)構(gòu)自重；同時(shí)結(jié)合被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)原理，將金屬柔性網(wǎng)鋪掛在棚架骨架上，作為棚架結(jié)構(gòu)的攔石緩沖體。
2.一種用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，包括路面(9)，其特征在于在所述路面(9)上設(shè)立棚架結(jié)構(gòu)，該棚架結(jié)構(gòu)由多榀城門洞形框架(I)以及連接各榀城門洞形框架(I)的連系梁(2 )和支撐筋(3 )組成棚架骨架；在城門洞形框架(I)的立柱底部設(shè)有墩狀的獨(dú)立基礎(chǔ)(7)，獨(dú)立基礎(chǔ)(7)通過基礎(chǔ)插筋(8)與地基連接；在該棚架骨架的中上部及頂部鋪掛有金屬柔性網(wǎng)(6)作為棚架結(jié)構(gòu)的攔石緩沖體；在該棚架靠山側(cè)路邊設(shè)有邊溝(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述城門洞形框架(I)設(shè)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拱形梁和立柱，所述連系梁(2)是與所述城門洞 形框架(I)現(xiàn)澆成的整體結(jié)構(gòu)，所述支撐筋(3 )是固定在所述城門洞形框架(I)拱形梁頂部外表面的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬柔性網(wǎng)(6)由鋼絲繩網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)組成，鋼絲網(wǎng)鋪掛在鋼絲繩網(wǎng)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔小于鋼絲繩網(wǎng)的網(wǎng)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬柔性網(wǎng)(6 )通過設(shè)在所述城門洞形框架(I)上的支撐繩(5 )固定，所述金屬柔性網(wǎng)(6 )中的鋼絲繩網(wǎng)設(shè)有縫合繩(11)與所述支撐繩(5)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支撐繩(5)由高強(qiáng)鋼絲繩和減壓環(huán)組成，并通過支撐繩掛座(4)固定在棚架骨架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支撐繩掛座(4)由預(yù)埋螺栓和座體組成，螺栓預(yù)埋在所述城門洞形框架(I)與連系梁(2)的結(jié)合部位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于防護(hù)公路邊坡落石掉塊的棚架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支撐筋(3)、支撐繩掛座(4)、支撐繩(5)、縫合繩(11)、金屬柔性網(wǎng)(6)表面設(shè)有防腐處理層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種山區(qū)公路高陡邊坡落石掉塊危害防護(hù)的方法及結(jié)構(gòu)。在路面(9)上設(shè)置多榀城門洞形框架(1)，各榀城門洞形框架(1)通過連系梁(2)連接，并設(shè)置支撐筋(3)形成棚架骨架，棚架通過獨(dú)立基礎(chǔ)(7)和基礎(chǔ)插筋(8)與地基連接。在該棚架骨架上鋪掛鋼筋網(wǎng)(6)作為棚架結(jié)構(gòu)的攔石緩沖體，鋼筋網(wǎng)(6)由鋼絲繩網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)組成，鋼絲網(wǎng)鋪掛在鋼絲繩網(wǎng)表面，且兩層網(wǎng)網(wǎng)孔不同。本發(fā)明既克服了邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)可施工性差，傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞自重大，對(duì)基礎(chǔ)承載力要求高的不足，又具有施工方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、防護(hù)可靠等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。
文檔編號(hào)E01F7/04GK102966052SQ20121051155
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者陳仁宏, 后開祥, 曾樹元 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院