本發(fā)明涉及邊坡防護(hù)工程領(lǐng)域，具體來講，是涉及一種新型裝配式空間索托柔性棚洞。

背景技術(shù)：

近年來，邊坡落石對(duì)交通安全和生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅，而棚洞防護(hù)系統(tǒng)在落石防治中扮演了重要的角色。棚洞防護(hù)系統(tǒng)主要分為傳統(tǒng)鋼筋混凝土棚洞系統(tǒng)和柔性鋼棚洞系統(tǒng)。其中，柔性鋼棚洞系統(tǒng)是由鋼絲繩網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)（需攔截小塊落石時(shí)附加一層鐵絲格柵）、連接系統(tǒng)（卸扣、耗能器和支撐繩等）、支撐系統(tǒng)（鋼拱架等）三個(gè)主要部分構(gòu)成。它們連接組合構(gòu)成一個(gè)整體，對(duì)所防護(hù)的區(qū)域形成隔離防護(hù)，從而阻止崩塌巖石土體的下墜，起到區(qū)域保護(hù)作用。系統(tǒng)的柔性和攔截強(qiáng)度足以吸收和分散傳遞預(yù)計(jì)的落石沖擊動(dòng)能，耗能器的設(shè)計(jì)和采用使系統(tǒng)的抗沖擊能力得到進(jìn)一步提高。它適用于狹長(zhǎng)的線路，通過定向封閉把巖崩、飛石、雪崩攔截在線路或建筑設(shè)施之外，避開災(zāi)害對(duì)線路或建筑設(shè)施的毀壞。

但現(xiàn)有的柔性鋼棚洞系統(tǒng)中剛性支撐桿件較多且網(wǎng)面距離鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件較近，當(dāng)系統(tǒng)遭受落石沖擊時(shí)，落石直接砸中剛性支撐，主要依靠鋼構(gòu)件的塑形變形耗能，耗能能力有限；而且環(huán)形支撐繩僅設(shè)置在棚洞兩端，使得單張網(wǎng)片面積較大，受損后更換難度大。針對(duì)此，本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于耗能更合理、防護(hù)能級(jí)更高、可修復(fù)性更好的新型裝配式空間索托柔性棚洞研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種耗能更加合理、防護(hù)能級(jí)更高、更易修復(fù)的新型裝配式空間索托柔性棚洞。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種裝配式空間索托柔性棚洞，包括間隔設(shè)置的多個(gè)支撐拱架和位于所述多個(gè)支撐拱架構(gòu)成的曲面上并與支撐拱架平面垂直的系桿；在所述支撐拱架和系桿交叉位置設(shè)置托索柱，環(huán)向支撐繩和縱向支撐繩滑動(dòng)連接在所述托索柱上；所述支撐拱架和系桿組成的網(wǎng)格之間，所述環(huán)向支撐繩、支撐拱架與托索柱形成的矩形之間，縱向支撐繩、系桿與托索柱形成的矩形之間設(shè)置有柔性支撐；在裝配式空間索托柔性棚洞兩端相鄰支撐拱架上的托索柱之間設(shè)置有局部剛性支撐。

優(yōu)選的，所述裝配式空間索托柔性棚洞為全裝配式。

優(yōu)選的，所述托索柱上設(shè)有互不干擾的環(huán)向滑槽和縱向滑槽，環(huán)向支撐繩置于所述環(huán)向滑槽內(nèi)、縱向支撐繩置于所述縱向滑槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述柔性支撐由鋼絲繩構(gòu)成，沿所述網(wǎng)格或矩形的兩個(gè)對(duì)角線方向交叉布置。

優(yōu)選的，所述局部剛性支撐由鋼構(gòu)件組成，沿兩端相鄰支撐拱架、系桿及托索柱形成的矩形的兩個(gè)對(duì)角線方向交叉布置。

為了便于維護(hù)和更換損壞構(gòu)件，所述攔截網(wǎng)分塊分區(qū)域鋪設(shè)并與環(huán)向支撐繩和/或縱向支撐繩連接。

為了防護(hù)零星碎石，所述防護(hù)網(wǎng)上可鋪設(shè)格柵網(wǎng)。

本發(fā)明的原理為：通過在鋼拱架和攔截網(wǎng)3之間增加索托桁架，形成隔離層，使得落石沖擊時(shí)直接砸中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的概率大幅下降，同時(shí)通過調(diào)整托索柱4的高度可將落石攔截在隔離層以內(nèi)，有效解決侵界的問題；通過采用耗能器7及攔截網(wǎng)3分塊分區(qū)域獨(dú)立安裝的方式，使得受損后更易更換；采用耗能器7作為主要的耗能構(gòu)件使得棚洞的耗能形式更為合理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）通過在鋼拱架和攔截網(wǎng)3之間增加索托桁架，形成隔離層，使得落石沖擊時(shí)直接砸中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的概率大幅下降；

（2）通過在鋼拱架和攔截網(wǎng)3之間增加索托桁架，形成隔離層，可將落石攔截在隔離層以內(nèi)，有效解決侵界的問題；

（3）通過采用耗能器7及攔截網(wǎng)3分塊分區(qū)域獨(dú)立安裝的方式，使得受損后更易更換；

（4）采用耗能器7作為主要的耗能構(gòu)件使得棚洞的耗能形式更為合理。

總體而言，本發(fā)明構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，施工安裝方便，具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝配式空間索托柔性棚洞去除攔截網(wǎng)的軸測(cè)圖。

圖2為本發(fā)明裝配式空間索托柔性棚洞的軸測(cè)圖。

圖3為圖1所示裝配式空間索托柔性棚洞的左視圖。

圖4為圖1所示裝配式空間索托柔性棚洞的主視圖。

圖5為圖1所示裝配式空間索托柔性棚洞的俯視圖。

圖6為本發(fā)明托索柱與繩的滑移關(guān)系示意圖。

上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下：

1-支撐拱架，2-系桿，3-攔截網(wǎng)，4-托索柱，5-環(huán)向支撐繩，6-縱向支撐繩，7-耗能器，8-柔性支撐，9-局部剛性支撐。

具體實(shí)施方式

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，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1-圖5所示，本發(fā)明的裝配式空間索托柔性棚洞，包括底層支撐結(jié)構(gòu)和攔截網(wǎng)3，在所述底層支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有緩沖層，所述攔截網(wǎng)3布置于所述緩沖層上。所述底層支撐結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的多個(gè)支撐拱架1和系桿2，所述系桿2位于所述多個(gè)支撐拱架1構(gòu)成的曲面上并與支撐拱架1平面垂直。所述緩沖層為空間索托桁架，縱向支撐繩6、環(huán)向支撐繩5、柔性支撐8、托索柱4構(gòu)成所述空間索托桁架并連接于底層支撐結(jié)構(gòu)上方，空間索托桁架頂面連接攔截網(wǎng)3。所謂空間索托桁架，是指空間桁架部分由繩子構(gòu)成，如本發(fā)明的環(huán)向支撐繩5、縱向支撐繩6、柔性支撐8。在所述支撐拱架1和系桿2交叉位置設(shè)置托索柱4，環(huán)向支撐繩5和縱向支撐繩6滑動(dòng)連接在所述托索柱4上，具體來說所述托索柱4上設(shè)有互不干擾的環(huán)向滑槽和縱向滑槽（未圖示），環(huán)向支撐繩5置于所述環(huán)向滑槽內(nèi)、縱向支撐繩6置于所述縱向滑槽內(nèi)。所述支撐拱架1和系桿2組成的網(wǎng)格之間設(shè)置有柔性支撐8，本實(shí)施例中所述柔性支撐8由鋼絲繩組成，所述鋼絲繩在支撐拱架1和系桿2組成的拱面上沿支撐拱架1和系桿2組成的網(wǎng)格的兩個(gè)對(duì)角線方向交叉布置。所述環(huán)向支撐繩5、支撐拱架1及托索柱4形成的矩形之間、縱向支撐繩6、系桿2及托索柱4形成的矩形之間設(shè)置有柔性支撐8，所述柔性支撐8在本實(shí)施例中由鋼絲繩組成，沿所述矩形的兩個(gè)對(duì)角線方向交叉布置，連接在托索柱4的頂端和相鄰?fù)兴髦?底端以及連接在托索柱4底端和相鄰?fù)兴髦?的頂端。在裝配式空間索托柔性棚洞兩端相鄰拱架上的托索柱4之間設(shè)置有局部剛性支撐9，所述局部剛性支撐9可由鋼構(gòu)件組成，沿所述網(wǎng)格或矩形的兩個(gè)對(duì)角線方向交叉布置。根據(jù)需要可以在環(huán)向支撐繩5、縱向支撐繩6和/或柔性支撐8上布置有耗能器7。所述裝配式空間索托柔性棚洞為全裝配式，具體的，所述的支撐拱架1、系桿2、環(huán)向支撐繩5、縱向支撐繩6、局部剛性支撐9、柔性支撐8均為預(yù)制只需要現(xiàn)場(chǎng)組裝即可。

如圖6所示，當(dāng)落石砸在本發(fā)明裝配式空間索托柔性棚洞上時(shí)，滑動(dòng)連接在托索柱4上的縱向支撐繩6和環(huán)向支撐繩5相對(duì)于底層支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移分散應(yīng)力。為了防止單張網(wǎng)片過大，受損壞后更換難度大的問題，耗能器7及攔截網(wǎng)3分塊分區(qū)域獨(dú)立安裝，即分塊分區(qū)域鋪設(shè)并與環(huán)向支撐繩5和/或縱向支撐繩6連接。

本發(fā)明的底層支撐結(jié)構(gòu)與攔截網(wǎng)3之間設(shè)置空間索托桁架，形成隔離層，形成攔截網(wǎng)3面的柔性支撐，有效防止飛石落石侵界。

按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述設(shè)計(jì)原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明所公開的內(nèi)容基礎(chǔ)上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。