[发明专利]一种用于棚洞工程的活塞杆点支式自恢复柔性缓冲结构

说明书

本发明提供一种用于棚洞工程的活塞杆点支式自恢复柔性缓冲结构，包括用于拦截落石的拦截网、用于支撑拦截网的支撑绳和活塞杆，还包括连接于支撑绳和活塞杆上的螺旋弹簧以及将拦截网系挂在支撑绳上的连接件，所述支撑绳与活塞杆通过底端的锚固支座连接于棚洞顶部或棚洞附近的山体上。与既有的砂石、橡胶轮胎等缓冲垫层相比，本发明的柔性缓冲结构适用范围更广，结构布置更加灵活，可分别与不同类型钢筋混凝土棚洞和钢结构棚洞组合使用。本发明的柔性缓冲结构具有自恢复性能，落石冲击后能够向外抛出，避免落石堆积，实现落石自清理，减小后期维护成本。同时，本发明的柔性缓冲结构由若干预制的钢结构构件现场拼装而成，结构自重轻，便于安装和拆卸，可大幅减小棚洞负重，减小棚洞构件尺寸及基础埋深，经济性较好。

技术领域

本发明涉及边坡防护技术领域，具体为一种用于棚洞工程的活塞杆点支式自恢复柔性缓冲结构。

背景技术

我国约有2/3国土面积为山地，自古以来落石、崩塌等灾害便频繁发生，对其进行有效防护关系民生安全与重要基础设施的有效运营。傍山公路、铁路以及隧道洞口常用棚洞进行落石防护，保障行车安全。目前，常见的棚洞主要包括钢筋混凝土棚洞和钢结构棚洞，为防止落石冲击对棚洞造成损伤、破坏，一般均需在棚洞顶部设置缓冲垫层，如砂土缓冲垫层、泡沫缓冲垫层等。虽然采用上述缓冲垫层的棚洞缓冲防护性能有所改善，但落石堆积、落石侵界、棚洞被落石冲击损伤的事故仍经常发生，以钢筋混凝土棚洞常采用的砂缓冲垫层为例，由于砂土的非弹性变形，落石冲击后将在棚洞顶部形成堆积，清理维护困难；同时，由于砂土缓冲层的缓冲变形能力不足，棚洞仍可能被冲击垮塌。同样的，新近应用的钢结构棚洞也因为拦截网与棚洞之间缺乏足够的缓冲隔离空间，导致落石的拦截往往以钢拱架、支撑绳、拦截网等的破坏或永久性损伤为代价。可见，缓冲结构的性能及其布置方式直接决定了棚洞的落石防护能力，有必要对棚洞缓冲结构进行改进，寻求具有良好缓冲防护性能且便于施工和后期维护的新型棚洞缓冲结构。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种缓冲性能更好、具有自恢复性能、能够防止落石堆积、便于安装和维护的活塞杆点支式自恢复柔性缓冲结构。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于棚洞工程的活塞杆点支式自恢复柔性缓冲结构，包括：活塞杆、支撑绳和拦截网；

所述活塞杆由直径较大的下部圆钢管和直径较小的上部圆钢管相互嵌套而成，其中，所述上部圆钢管至少部分伸入所述下部圆钢管内，所述上部圆钢管和下部圆钢管相交处外部设置有螺旋弹簧，所述活塞杆顶端相互连接形成支架状，所述活塞杆顶部相交部位设置有滑移支座，所述活塞杆底端通过锚固支座连接于棚洞顶部或棚洞附近的山体上；

所述支撑绳有多个，所述支撑绳穿过滑移支座构成所述拦截网的支撑结构，所述支撑绳能够沿滑移支座自由滑动，每个所述支撑绳的两端分别通过锚固支座连接于棚洞顶部或棚洞附近的山体上；

所述拦截网通过连接件系挂于支撑绳上。

进一步地，每个所述支撑绳穿过相邻两个滑移支座，所述支撑绳构成“井”字形支撑结构。

进一步地，所述支撑绳的端点处连接有螺旋弹簧，所述螺旋弹簧与锚固支座连接。

进一步地，所述螺旋弹簧通过上部圆钢管上所设置的上挡板和下部圆钢管上设置的下挡板进行固定。

进一步地，与所述拦截网相连的连接件可沿支撑绳自由滑移。

进一步地，所述拦截网可通过连接件整体或分区块连接于支撑绳上。

进一步地，所述活塞杆和所述支撑绳的端部可固定在同一个锚固支座上。

进一步地，所述滑移支座呈为花瓣状，所述滑移支座的上部容置所述支撑绳穿过，所述滑移支座的下部与所述活塞杆铰接。

进一步地，本发明的缓冲层为全装配式，能够与不同类型的棚洞组合使用。