[发明专利]一种边坡支护措施的吸能缓冲装置及缓冲方法

说明书

一种边坡支护措施的吸能缓冲装置及缓冲方法,装置包括吸能缓冲机构，吸能缓冲机构设置在边坡支护与岩土体之间；吸能缓冲机构包括受力钢板、拱状弹性钢板，轮廓内部设有抗冲击弹簧结构，所述的抗冲击弹簧结构一端连接在拱状弹性钢板、另一端连接拱状弹性钢板或受力钢板，轮廓内部填充吸能材料；至少有一面所述的受力钢板面向岩土体，拱状弹性钢板不与岩土体接触;所述方法包括根据边坡支护结构设计框格机构、在框格机构中设置多个吸能缓冲机构；吸能缓冲机构吸收边坡支护所受压力变化值。本发明的优点是，运用受力钢板、拱状弹性钢板、抗冲击弹簧结构构成的吸能缓冲机构，能够吸收部分激增的能量、起到缓冲作用。

技术领域

本发明涉及边坡支护措施领域，尤其是一种用于挡土墙、抗滑桩后侧的吸能缓冲装置。

技术背景

边坡的稳定问题是工程建设中频繁遭遇的问题，如库岸边坡、公路边坡、隧道的进口与出口边坡、建筑边坡等，都会涉及到。边坡一旦失稳，轻则影响交通运输、蓄水灌溉，重则严重威胁到人民的生命与财产安全。因此以稳定性作为分析的基础，设计合理的支护措施，从而保证边坡及其周边环境的安全，常用的支护措施有挡土墙、抗滑桩等。然而，在外部荷载的作用下，挡土墙易发生滑移、倾覆、崩裂，同样抗滑桩会出现剪断或折断、推倒等破坏形态。其主要是原因是由于挡土墙、抗滑桩为典型的刚性支护结构，在墙（桩）后土压力作用下允许产生的变形很小，如果能在墙（桩）后设置一个变形缓冲层，具有和墙体相近的刚度，可以较好的传递土压力，在墙后土体变形较大时，缓冲层可以产生较大的变形，而且在变形过程中可保持刚度，也即传递荷载能力不变，将很好的弥补挡土墙、抗滑桩等支护措施抗变形能力的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种边坡支护措施的吸能缓冲装置及方法，运用受力钢板、拱状弹性钢板、抗冲击弹簧结构构成的吸能缓冲机构，并以吸能材料为辅进行填充，固定于框格机构中，设置在支护结构体的背部。在外部荷载剧增的情况下，能够吸收部分激增的能量、起到缓冲作用，有效防止支护措施发生脆性破坏。另外，在拱状弹性钢板上设有应变片，通过电缆线与外部的电阻应变仪构成应力变形监测机构，用于实时的监测与预警。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种边坡支护措施的吸能缓冲装置包括吸能缓冲机构，所述的吸能缓冲机构设置在边坡支护与岩土体之间；

所述的吸能缓冲机构包括受力钢板、拱状弹性钢板，所述的受力钢板与所述的拱状弹性钢板通过卡槽构成轮廓，轮廓内部设有抗冲击弹簧结构，所述的抗冲击弹簧结构一端连接在拱状弹性钢板、另一端连接拱状弹性钢板或受力钢板，轮廓内部填充吸能材料；

至少有一面所述的受力钢板面向岩土体，拱状弹性钢板不与岩土体接触。

进一步讲，所述的缓冲装置还包括的框格机构；

所述的框格机构由柔性材料制作而成多个独立空间的箱型装置，每个所述的独立空间内均设有一个或多个吸能缓冲机构。

进一步讲，所述的缓冲装置还包括设在吸能缓冲机构上的应力变形监测机构；

所述的应力变形监测机构包括应变片及连接所述应变片的电阻应变仪，所述的应变片设在拱状弹性钢板上。

进一步讲，所述的抗冲击弹簧结构包括中间的实心钢柱及分设在所述实心钢柱两侧的内含弹簧的套管；

所述的套管一端连接所述的实心钢柱、另一端连接在所述的拱状弹性钢板。

进一步讲，所述的实心钢柱通过突起矩形体与所述的套管导槽连接，在所述的导槽内设置有弹出式缓冲棱体。

进一步讲，所述的弹出式缓冲棱体由平放的直角三棱体及所述直角三棱体下部的弹簧件构成，在外荷载剧增的作用下，所述实心钢柱实起矩形体在导槽中滑动并将平放的直角三棱体压至导槽下部，起到缓冲的作用；当外荷载被平衡一部分，所述直角三棱体在所述弹簧作用下重新弹出，为下一次的突变预留缓冲空间。