本發(fā)明涉及巖土工程，特別涉及道路工程危巖落石極發(fā)育的工程防治。

背景技術：

我國西南山區(qū)地形艱險，地質(zhì)復雜，危巖落石極為發(fā)育，這給道路工程的修建及運營帶來巨大困難。由于經(jīng)濟及技術原因，山區(qū)無法做到采用暗作施工的隧道工程來繞避所有危巖落石，實際工程中出現(xiàn)了大量的路基結合剛性隧道棚洞工程來解決危巖落石防治的案例。但當危巖落石的沖擊能增大以后，剛性隧道棚洞工程面臨許多問題，其結構厚度及強度要求明顯提高，一是造成工程投資非常巨大，另外對高能級危巖防治效果欠佳。在這種情況下提出一種經(jīng)濟、效果好的危巖落石防治隧道棚洞結構及施工方法具有十分重要的意義和發(fā)展前景。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種彈性消能隧道棚洞結構，以有效增強危巖落石防治效果，且具有較好的經(jīng)濟性。

本發(fā)明解決上述技術問題采用技術方案如下：

本發(fā)明的一種彈性消能隧道棚洞結構，其特征是它包括：左側基礎墻和右側基礎墻，沿隧道棚洞延伸方向間隔對稱設置在路基面兩側地基上，左側基礎墻和右側基礎墻的頂部具有槽型結構；拱型構筑體，由弧形結構和兩側下端的矩形結構構成，矩形結構位于槽型結構內(nèi)；彈性體，設置于槽型結構的底壁與矩形結構的端壁之間；錨索，穿過彈性體，其兩端分別與拱型構筑體和左側基礎墻、右側基礎墻固定連接；緩沖體，固定設置在拱型構筑體頂部。

本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供一種上述彈性消能隧道棚洞結構的施工方法，該方法包括如下步驟：

①修筑完成路基工程，在路基面上對左側基礎墻和右側基礎墻平面定位；

②在路基面上開槽形成左側基礎墻和右側基礎墻基坑；

③綁扎連接左側基礎墻和右側基礎墻鋼筋，固定連接左側基礎墻和右側基礎墻鋼筋頂部的主筋和錨索；

④立模澆筑左側基礎墻和右側基礎墻混凝土；

⑤在左側基礎墻和右側基礎墻頂部的槽型結構中放入彈性體，錨索穿過彈性體；

⑥分塊綁扎拱型構筑體鋼筋；

⑦對錨索進行預張拉，張拉力大小等于或略大于拱型構筑體重量；

⑧固定連接拱型構筑體頂部的主鋼筋和錨索；

⑨立模澆筑拱型構筑體混凝土；

⑩將緩沖體固定設置在拱型構筑體頂部。

本發(fā)明的有益效果是，有效增強危巖落石防治效果，易于修復，施工簡便，可有效節(jié)約工程投資，具有廣闊推廣應用價值。

附圖說明

本說明書包括如下三幅附圖：

圖1是本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結構的斷面圖。

圖2是本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結構的正面圖。

圖3是圖1中B局部的放大圖。

圖中示出構件名稱及所對應的標記：左側基礎墻11、右側基礎墻12、槽型結構13、拱型構筑體20、弧形結構21、矩形結構22、緩沖體23，彈性體30、固定板31、壓縮彈簧31、錨索40、地基A。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明：

參照圖1和圖2，本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結構包括：左側基礎墻11和右側基礎墻12，沿隧道棚洞延伸方向間隔對稱設置在路基面兩側地基A上，左側基礎墻11和右側基礎墻12的頂部具有槽型結構13；拱型構筑體20，由弧形結構21和兩側下端的矩形結構22構成，矩形結構22位于槽型結構13內(nèi)；彈性體30，設置于槽型結構13的底壁與矩形結構22的端壁之間；錨索40，穿過彈性體30，其兩端分別與拱型構筑體20和左側基礎墻11、右側基礎墻12固定連接；緩沖體23，固定設置在拱型構筑體20頂部。

參照圖1，左側基礎墻11和右側基礎墻12承擔危巖落石豎向沖擊力和上部拱型構筑體20的重力，并且通過上部槽型結構13與拱型構筑體20銜接，對拱型構筑體20起平面固定作用。拱型構筑體20可避免危巖落石進入路基內(nèi)，從而確保道路運營安全。利用彈性體30的受力收縮變形吸能作用，大大減輕危巖落石對拱型構筑體20和左側基礎墻11、右側基礎墻12的沖擊作用，可以有效節(jié)約工程投資。彈性體30向上的變形恢復可有利于危巖落石迅速離開拱型構筑體20。錨索40的向下拉力作用確保拱型構筑體20在彈性體30恢復變形時的穩(wěn)定性。利用緩沖體23的緩沖作用，避免危巖落石直接與拱型構筑體20硬接觸發(fā)生沖擊破壞，增加拱型構筑體20的使用壽命，并節(jié)約工程投資。左側基礎墻11、右側基礎墻12與拱型構筑體20分離設置，還可以解決在發(fā)生特殊工況下拱型構筑體20破壞重建，而不用更換左側基礎墻11和右側基礎墻12的問題，較傳統(tǒng)棚洞結構更具優(yōu)勢和靈活性。

參照圖2和圖3，所述彈性體30由固定板31和沿槽型結構13長度方向間隔設置的壓縮彈簧31構成，所述錨索40與壓縮彈簧31對應設置。所述錨索40可采用4-6束的高強鋼絞線制作，并作好防銹處理，其直徑與壓縮彈簧31的內(nèi)徑相匹配。

參照圖1，所述左側基礎墻11和右側基礎墻12每幅寬度一般為3-5m，厚度不小于0.3m，兩相鄰空距為2-3m。所述槽型結構13的設置深度不小于1.0m，寬度與矩形結構22匹配，槽型結構13的側壁與矩形結構22的側壁之間具有空隙(2cm左右)。所述緩沖體23可采用廢棄輪胎固定在拱型構筑體20頂部。

參照圖1，本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結構的施工方法，包括如下步驟：

①修筑完成路基工程，在路基面上對左側基礎墻11和右側基礎墻12平面定位；

②在路基面上開槽形成左側基礎墻11和右側基礎墻12基坑；

③綁扎左側基礎墻11和右側基礎墻12鋼筋，固定連接左側基礎墻11和右側基礎墻12鋼筋頂部的主筋和錨索40；

④立模澆筑左側基礎墻11和右側基礎墻12混凝土；

⑤在左側基礎墻11和右側基礎墻12頂部的槽型結構13中放入彈性體30，錨索40穿過彈性體30；

⑥分塊綁扎拱型構筑體20鋼筋；

⑦對錨索40進行預張拉，張拉力大小等于或略大于拱型構筑體20重量；

⑧固定連接拱型構筑體20頂部的主鋼筋和錨索40；

⑨立模澆筑拱型構筑體20混凝土；

⑩將緩沖體23固定設置在拱型構筑體20頂部。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結構及其施工方法的一些原理,并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結構和施工方法適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。