[发明专利]一种拱桥拱洞双拱叠加式铁路公路防护壳

说明书

技术领域

本设施涉及防灾、抗灾减灾相关地沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大自然灾害和险情易发频发区间路段铁路公路防护设施的技术改进创新。

背景技术

目前铁路公路工程建设施工领域对上述自然灾害的防灾、抗灾减灾，采用的是硔硐等单拱防护，其缺陷是：因缺少安全可靠防护设施，无法有效抵御沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大超设计基准自然灾害的冲击、冲刷、侵蚀、浸泡......造成列车汽车车辆、线路道路路基等交通设施被淹埋、颠覆脱轨、交通运输中断等灾难性损毁。为防沙、固沙、除雪、泄洪、排涝、清淤、排险等防灾、抗灾减灾。多年来，上述重大自然灾害造成的巨大经济损失和国家先后累积投入地巨额救援修护资金，可达数千上万亿元(保守估算)。大量人力、物力地投入更是难以数计。

发明内容

本设施通过将抛物线形拱桥与半圆形拱洞上下相互叠加并实施技术整合构建防护壳，抛物线形拱桥的抗冲击能力与半圆形拱洞支撑面抗压能力互动转换，实现以拱桥拱洞双拱叠加式防护壳防护【替代】【舍弃】单拱硔硐防护，从而有效抵御沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大自然灾害和险情频发多发区间路段对对铁路公路及过往列车、车辆造成损毁和危害，实现防灾、抗灾减灾。

技术方案

本设施由拱桥和拱洞两部分组成。其中半圆形拱洞用于构筑火车、汽车通行所必要地遂道空间，抛物线形拱桥用于阻挡或疏导沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大自然灾害地侵袭。拱桥拱洞上下相互叠加，并留有空间，并做沙土、碎石填充，以规避拱桥遭受山体滑坡产生地碎落土石冲击震动，对拱洞造成损毁。

技术原理

半圆形拱洞对位于上方的拱桥具有支撑作用，填充的的沙土碎石对泥石流、山体滑坡碎落土石的冲击、震荡具备缓冲阻尼效应，抛物线型拱桥则可有效阻挡、疏导沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大自然灾害地侵袭，保障拱洞免遭上述灾害损毁。

根据沙尘暴、力浪、流沙、积雪、泥石流、山体滑坡碎落土石等重大自然灾害的性质和破坏程度不同，抛物线型拱桥与半圆形拱洞的强度、跨度和叠加桥面坡度，也应有所区别。

抗沙尘暴、力浪的拱洞上方叠加的拱挢外侧，坡度不应小于30‰，并应堆积沙石土，可减少拱桥桥面的迎风阻力，使沙尘暴、力浪顺畅地从拱桥上掠过。

抗山洪、泥石流、山体滑坡碎落土石的叠加于拱洞上方的拱桥，拱项桥面上行坡度应大于10‰，拱项桥面下行坡度应大于45‰，可使山洪、泥石流、山体滑坡碎落土石在重力作用下，快速顺畅地流过拱顶桥面，流入下行河流或深谷中。

拱洞上方叠加的拱桥桥面，沿灾害流向两侧，构筑防护堤，可疏导泥石流或山体滑坡产生地碎落土石，按预设方案集中向下行流动。

拱桥与拱洞各端应嵌入地下一定深度，可使拱洞拱桥整体结构得以加固。

拱洞与拱桥双拱叠加部位应留有空间，并做沙土、碎石填充，可以规避拱桥遭受泥石流、碎落土石冲击产生震动，对拱洞造成的损毁。

流沙、积雪的冲击力相对十分有限，可只构筑半圆形拱洞。

有益效果

通过构筑构筑拱桥拱洞双拱叠加式钢筋混疑土结构铁路公路防护壳，使上述自然灾害受到阻挡或经拱桥面疏导顺畅流过，从而避免对铁路公路及过往列车、车辆造成损毁。

本设施若能得到推广应用，不仅将使我国西部地区、北部区的沙漠、雪域高原、多山等复杂恶劣环境中的铁路公路交通运输行业，能够有效抵御上述极端自然灾害造成的线路行车中断停运等重特大损失，还可极大程度上节省防沙、固沙、除雪、泄洪、排涝、清淤、排险等防灾、抗灾减灾所需耗费地约数千上万亿元地巨额资金(保守估算)。

本设施将极大改善我国西部、北部地区交通运输条件，其运营空间和经济建设区域还将得到数倍以上的空前拓展，其所需科技业已成熟，且颇具规模，可节省大量人工、资金和资源成本，具备明显提高产业技术水平和经济效益的潜能，具有强势国际经济竞争能力，具备加强铁路公路运输行业防灾、抗灾减灾能力和加速西北少数民族地区、边远贫困地区社会经济发展地潜在实用价值，可能对国家利益和公共利益具有重大意义。

附图说明

图1是一种拱桥拱洞双拱叠加式铁路公路防护壳简要形体结构图；图2是一种拱桥拱洞双拱叠加式铁路公路防护壳抗山洪、泥石流、山体滑坡碎落土石形体结构图。

具体实施方案

(1)、在灾害、险情频发线路区间路段，构筑钢筋混疑土结构拱桥拱洞双拱叠加式，即①【抛物线形拱桥】与②【半圆形拱洞】上下相互叠加的防护壳。