[发明专利]一种防落石方法、柔性拦挡结构及其设计方法、施工方法

说明书

本发明涉及落石防护技术领域，具体涉及一种防落石方法、柔性拦挡结构及其设计方法、施工方法，本发明在防护区的平整处用立柱对穿若干防护绳以形成间距小于落石块径的柔性拦石墙，防护绳的至少一端部活动经过立柱后连接摩擦块，柔性拦石墙在落石冲击的作用下能够使防护绳牵拉摩擦块发生相对移动；本发明利用摩擦块与地面摩擦耗能的方式减小落石冲击力，清除落石后将摩擦块恢复原位即可恢复柔性拦石墙功能，不需要更换摩擦块，维护性好。

技术领域

本发明涉及落石防护技术领域，特别是一种防落石方法、柔性拦挡结构及其设计方法、施工方法。

背景技术

被动防护系统是将以钢丝绳网为主的栅栏式柔性拦挡网设置于斜坡上相应位置，用于拦截斜面坡上的滚落石以避免其破坏保护的对象。被动防护系统对于崩塌落石发生区域集中、频率较高或坡面施工作业难度较大的高陡边坡是一种有效而经济的方法；与主动防护系统相比，被动防护系统的主要优点在于清理工作简便或无需清理。

柔性拦挡网相比于刚性的钢筋混凝土拦挡结构，在落石防护方面具有优异的变形缓冲性能。现有的柔性拦挡网主要包括高强度的金属柔性网片、支撑柱、支撑绳、拉锚绳、耗能装置和相应的固定基础构成；柔性拦挡网的金属柔性网面常与斜坡坡面垂直或呈大角度(接近90度)相交的方式进行设置，即沿坡面向下运动的块石近乎垂直地冲击柔性拦挡网，柔性拦挡网通过布设的多个支撑柱进行支承，拦挡网通过支撑绳连接支撑柱或者坡体锚固点，同时，为提高防护安全系数，常需要拉锚绳连接支撑柱的顶部以及位于斜坡上方侧的锚杆，以抗倾覆；在连接柔性防护网的支撑绳或拉锚绳上设置耗能元件用于缓冲防护网上的落石冲击，石块的动能主要靠柔性拦挡网和附加的耗能装置本身来耗散。如现有技术申请号为CN201821047166.9的专利文献。这种防护结构在柔性拦挡网迎坡侧常设有多根绳索以保证稳定性；但是，对于坡面复杂，落石方数大，落石多为锋利岩层的情况下，不宜在迎坡侧布设过多绳索，否则落石重量容易直接压在绳索上导致绳索因承压过大而使拦挡网结构直接失效，且绳索容易阻挡落石落入柔性拦挡网的有效拦截区域。

而且，现有防护结构往往在承受单次冲击后即需要更换或修复耗能装置；特别是当弹性元件作为耗能部件时，如申请号为CN202122201481.0专利中的拉簧结构，柔性拦挡网主要依靠弹性耗能部件延长落石冲击时间、减小峰值冲击力，从而避免结构瞬间受损，利用其弹性势能转化落石能量；然而弹性耗能部件的弹性缓冲能力十分有限、起缓冲作用时间短，能量转化率低，一旦弹性耗能部件的抗拉能力无法承受落石能量时则导致弹性元件拉伸后无法自恢复、不能重复使用。而现有耗能装置往往需要养护部门委托专业公司或自备配件和专业人员才能更换，更换前的时间窗口长，在此期间被动防护系统无法提供应有的防护能力，给公路运营造成巨大威胁；甚至，由于过大的落石冲击，可能直接拉断拉锚绳，需要重新在斜坡上锚拉施工。因此，现有被动防护系统普遍养护维修麻烦，防护能量等级低。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术被动防护系统的可维护性差，其耗能元件在承受单次落石冲击后需要重新更换的问题，提供一种防落石方法、柔性拦挡结构及其设计方法、施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种防落石方法，在防护区的平整处用立柱对穿若干防护绳以形成间距小于落石块径的柔性拦石墙，防护绳的至少一端部活动经过立柱后连接摩擦块，柔性拦石墙在落石冲击作用下能够使防护绳牵拉摩擦块发生相对移动。其中，柔性拦石墙的结构既可是间距小于落石块径的防护绳并列布设所形成，也可是防护绳之间挂设间隙小于落石块径的细密防护网所形成。