棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路、公路隧道進(jìn)出口設(shè)棚洞段，適用于隧道洞口因卸荷裂隙帶造成危巖落石發(fā)育，而影響洞口結(jié)構(gòu)及線路運(yùn)營(yíng)安全的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]山區(qū)鐵路、公路受地形限制，線路常常在崇山峻嶺中穿行，不可避免的會(huì)跨越山嶺中的溝谷，河流。因受線路曲線半徑的限制，線路需以隧道工程穿越崇山峻嶺，以橋梁工程跨越溝谷、河流，特別是在隧道洞口地形陡峻、峽谷深切地段，還常以橋隧相連的形式出現(xiàn)。
[0003]由于橋隧相連地段受地形及施工場(chǎng)地的限制，隧道進(jìn)出口的邊、仰坡高陡，地質(zhì)條件惡劣，在雨水及地震等自然災(zāi)害的作用下，會(huì)形成危巖、落石、崩塌等，極易對(duì)隧道洞口及緊鄰的橋梁工程造成巨大危害，嚴(yán)重威脅運(yùn)營(yíng)安全。為避免或降低隧道洞口危巖、落石等一系列不良地質(zhì)對(duì)緊鄰的橋梁工程的危害，保證隧道洞口、橋梁結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定及行車安全，有必要在橋隧緊鄰地段采取防護(hù)措施，以確保緊鄰的橋隧銜接地段的結(jié)構(gòu)安全。
[0004]現(xiàn)有的防落石方法很多，最常用的方法是洞口增設(shè)棚洞方法，傳統(tǒng)的棚洞方法是棚頂設(shè)置一定厚度的回填層，材料一般用土石或輕質(zhì)礦渣。將回填層用于落石對(duì)結(jié)構(gòu)的緩沖層時(shí)，需一定厚度，否則起不到緩沖效果；回填層隨著時(shí)間進(jìn)行固結(jié)，當(dāng)固結(jié)到一定程度時(shí)，緩沖作用會(huì)逐漸減弱。
[0005]回填層是棚洞結(jié)構(gòu)荷載的主要來(lái)源，緩沖效果與結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求更小的回填厚度是相互矛盾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，以大幅度降低棚洞結(jié)構(gòu)荷載，并且使頂部防護(hù)結(jié)構(gòu)能長(zhǎng)期保持其緩沖效果。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]本實(shí)用新型棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，其特征是:它包括被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和網(wǎng)裝彈性體緩沖層，被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)固定設(shè)置于棚洞頂部之上，距離防水層一定距離，網(wǎng)裝彈性體緩沖層填充于被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)與防水層之間的空間內(nèi)。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是，由設(shè)置在棚洞頂部的被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)及網(wǎng)裝彈性體作為緩沖層，可以有效減輕原有回填層的重量，減小結(jié)構(gòu)荷載，結(jié)構(gòu)、及構(gòu)件設(shè)計(jì)更靈活與節(jié)省圬工，可使棚洞實(shí)現(xiàn)更大跨度；被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)可設(shè)置為人字型，對(duì)落石的緩沖作用更加明顯；可長(zhǎng)期保持緩沖效果，不會(huì)隨著時(shí)間增加而逐漸減弱；緩沖層結(jié)構(gòu)輕，施工更方便，因而在結(jié)構(gòu)受到破壞進(jìn)行更換操作簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0010]本說(shuō)明書包括如下三幅附圖:
[0011]圖1是本實(shí)用新型棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造的縱斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造的平面示意圖。
[0014]圖中零構(gòu)件、部位名稱及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記:立柱11、縱梁12、T梁13、防水層14、中部支架21、邊部支架22、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23、網(wǎng)裝彈性體緩沖層24、洞口端墻25。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造包括被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23和網(wǎng)裝彈性體緩沖層24，被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23固定設(shè)置于棚洞頂部之上，距離防水層14 一定距離，網(wǎng)裝彈性體緩沖層24填充于被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23與防水層14之間的空間內(nèi)。大幅度降低緩沖層結(jié)構(gòu)重量，因此可使棚洞結(jié)構(gòu)更加輕巧，可使棚洞實(shí)現(xiàn)更大跨度。被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23和網(wǎng)裝彈性體緩沖層24構(gòu)成的緩沖層可長(zhǎng)期保持緩沖效果，不會(huì)隨著時(shí)間增加而逐漸減弱。
[0017]參照?qǐng)D2和圖3，所述棚洞頂部中部固定設(shè)置中部支架21，橫向兩側(cè)固定設(shè)置邊部支架22，所述被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23呈人字形掛設(shè)固定于中部支架21、邊部支架22上。被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23設(shè)置為人字型，對(duì)落石的緩沖作用更加明顯。通過(guò)調(diào)整中部支架21、邊部支架22的高度，以及其相對(duì)間距，或者調(diào)整被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)23的規(guī)格，可方便地實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的防護(hù)等級(jí)。
[0018]所述網(wǎng)裝彈性體緩沖層24由網(wǎng)袋和約束于其內(nèi)的彈性體構(gòu)成，彈性體通?？刹捎镁垡蚁┡菽瓑K或者中空橡膠塊。
[0019]本實(shí)用新型為棚洞頂部采用被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)加網(wǎng)裝聚乙烯緩沖材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的土石回填層作為緩沖層，棚洞荷載將只考慮結(jié)構(gòu)自重及落石沖擊力，不再考慮傳統(tǒng)棚洞計(jì)算的主要荷載回填土荷載，可使棚洞結(jié)構(gòu)更加輕巧、為大跨度棚洞及可拼裝棚洞提供一種新的結(jié)構(gòu)形式。
[0020]本實(shí)用新型的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造使得棚洞荷載只考慮結(jié)構(gòu)自重及落石沖擊力，不再考慮傳統(tǒng)棚洞計(jì)算的主要荷載回填土荷載，因此可使棚洞結(jié)構(gòu)更加輕巧，可使棚洞實(shí)現(xiàn)更大跨度。
[0021]以時(shí)速200公里雙線鐵路標(biāo)準(zhǔn)線間距棚洞為例，棚洞內(nèi)凈空12.0m，棚洞頂部緩沖層采用輕質(zhì)礦渣回填時(shí)，T梁截面尺寸為0.745.m寬X 1.0m高，單片T梁C35鋼筋混凝土6.86m3，鋼筋用量約1955kg。采用本實(shí)用新型的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造時(shí)，T梁截面尺寸可設(shè)計(jì)為l.m寬X0.7m高，單片T梁C35鋼筋混凝土 5.60m3，鋼筋用量約1316kg ;轉(zhuǎn)換為延米指標(biāo)時(shí)每延米可節(jié)省C35鋼筋混凝土 3.61m3，鋼筋1308kg，節(jié)省混凝土 39%、鋼筋51%。若采用時(shí)速200公里雙線標(biāo)準(zhǔn)線間距棚洞結(jié)構(gòu)，采用防護(hù)網(wǎng)加網(wǎng)裝聚乙烯緩沖材料時(shí)，棚洞結(jié)構(gòu)跨度可達(dá)17.3m，滿足三線棚洞結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空要求。
[0022]以上所述只是用圖解說(shuō)明本實(shí)用新型棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造的一些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請(qǐng)的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，其特征是:它包括被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(23)和網(wǎng)裝彈性體緩沖層(24)，被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(23)固定設(shè)置于棚洞頂部之上，距離防水層(14) 一定距離，網(wǎng)裝彈性體緩沖層(24)填充于被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(23)與防水層(14)之間的空間內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，其特征是:所述棚洞頂部中部固定設(shè)置中部支架(21)，橫向兩側(cè)固定設(shè)置邊部支架(22)，所述被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(23)呈人字形掛設(shè)固定于中部支架(21)、邊部支架(22)上。3.如權(quán)利要求1所述的棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，其特征是:所述網(wǎng)裝彈性體緩沖層(24)由網(wǎng)袋和約束于其內(nèi)的彈性體構(gòu)成，彈性體為聚乙烯泡沫塊或者中空橡膠塊。
【專利摘要】棚洞頂部輕型防護(hù)構(gòu)造，以大幅度降低棚洞結(jié)構(gòu)荷載，并且使頂部防護(hù)結(jié)構(gòu)能長(zhǎng)期保持其緩沖效果。它包括被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和網(wǎng)裝彈性體緩沖層，被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)固定設(shè)置于棚洞頂部之上，距離防水層一定距離，網(wǎng)裝彈性體緩沖層填充于被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)與防水層之間的空間內(nèi)。
【IPC分類】E21D11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204663536
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420815107
【發(fā)明人】琚國(guó)全, 熊祥雪, 趙萬(wàn)強(qiáng), 馬青, 譚永杰, 曹彧, 何昌國(guó), 鄭宗溪, 匡亮, 楊雄, 方錢寶, 凌燕婷, 朱志遠(yuǎn), 劉佩斯, 黎旭, 高云天, 張璞
【申請(qǐng)人】中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日