一种边坡落石防护系统的制作方法

本实用新型涉及落石防治领域，主要涉及一种边坡落石防护系统。

背景技术：
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公路、铁路或桥梁穿越在山区丘陵地区时，常常面临边坡落石的危害。悬崖和陡坡上的危石对坡下的交通设施、房屋建筑及人身安全生产会有很大威胁，而落石预测很困难，所以要及早进行防护。

落石的原因一般包括内外两个因素，高峻陡峭的地形、岩体中各种构成的结构面、岩层节理发育，岩体破碎、地壳运动是发生崩塌的内在因素，内在因素是形成崩塌落石的先决条件。雨水冲刷、地震、爆破、车辆震动、地表水大量渗入岩石孔隙、裂隙中，对岩石产生软化、润滑和动水压力等是发生崩塌的外部因素。

常用的落石防治工程有：石笼网、落石防护网、防落石棚、挡墙加拦石栅、囊式栅、利用树木设置的铁丝网和金属网覆盖等。在特殊需要的地方，可将坡面覆盖上金属网或合成纤维网，以防石块崩落。

常见的防护网首先布置较为复杂和困难；其次金属材料防护网易腐蚀变形，非金属材料的防护网强度也不高，总之耐久性能都较差。而且一旦局部发生破坏更换和维修困难且成本较高。对于较大体积的落石，落石易于突破防护网，滚落过程中对防护网造成二次破坏，因此防护效果不佳。

技术实现要素：
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本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种边坡落石防护系统，其设置简单、运营期长、维护便捷、成本低廉和防治效果好。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种边坡落石防护系统，其特征在于：包括组合桩、弹性缓冲层和阻挡墙，所述组合桩包括桩槽和碎石桩体两部分，所述桩槽埋置在落石带边界处，所述碎石桩体插入桩槽内，所述碎石桩体的上端部设有棱柱体，所述阻挡墙设置在工程物内侧坡脚处，且阻挡墙内侧设置弹性缓冲层。

所述的桩槽为预制件，底部为扩大基础，上部为矩形槽体，槽体的一侧高于其他三边，埋置桩槽时将高侧边朝边坡下方向。

所述的桩槽间隔式成排布置在落石带边界处，其相邻两排的桩槽埋置位置相互错位，总体呈梅花形布置。

所述碎石桩体为预制件，主体为长方体，一侧上部为两个呈阶梯状的三棱柱体，所述三棱柱体呈水平斜向上约45度角，其插入桩槽时三棱柱体朝向边坡上方向。

所述的弹性缓冲层通过螺栓与阻挡墙固定，其材料选用废旧轮胎材料。

所述的阻挡墙为一定高度的墙体结构。

其原理是：当边坡上产生不同尺寸的落石时，小体积落石可直接通过组合桩间隙，到达阻挡墙后被弹性缓冲层消能后直接收集。大体积落石在通过桩槽带时会和碎石桩体发生碰撞，在与碎石桩体碰撞过程中逐渐碎裂成小块，碰撞的同时还被碎石桩体消能减速，到达阻挡墙后动能已减小很多，到达阻挡墙后被弹性缓冲层再消能后收集。

对于少量无法破碎的大体积落石，其在与碎石桩不断碰撞过程中能量会不断衰减，到达阻挡墙由弹性缓冲层消能后被收集而不至于对阻挡墙造成破坏。

组合桩中的碎石桩体和落石直接碰撞，长期运营部分会发生损坏，应当安排专人定期巡查，发现破损的碎石桩体应当拔出损坏的碎石桩体，插入新的进行更新；对于发生倾斜的桩槽应当及时扶正固定；对于阻挡墙内侧的积石也应当及时清理。

本实用新型的优点是：

本实用新型通过对大小落石区别处理，使落石的收集更加安全可靠，防护工程运营期长，碎石桩体相互独立，因此局部破坏不会对其他部分产生影响，并且维护简单和更换快捷，减少防治成本，适用范围较广，可以用于公路，铁路，桥梁等工程设施的保护。

附图说明：

图1为落石收集过程的剖面图。

图2为组合桩的示意图。

图3为桩槽的结构示意图。

图4为碎石桩体的结构示意图。

具体实施方式：

参见附图。

一种边坡落石防护系统，其特征在于：包括组合桩、弹性缓冲层3和阻挡墙4，所述组合桩包括桩槽1和碎石桩体2两部分，所述桩槽1埋置在落石带边界处，所述碎石桩体2插入桩槽1内，所述碎石桩体2的上端部设有棱柱体2a，所述阻挡墙4设置在工程物内侧坡脚处，且阻挡墙4内侧设置弹性缓冲层3。

所述的桩槽1为预制件，底部为扩大基础，上部为矩形槽体，槽体的一侧高于其他三边，埋置桩槽时将高侧边朝边坡下方向。

所述的桩槽1间隔式成排布置在落石带边界处，其相邻两排的桩槽1埋置位置相互错位，总体呈梅花形布置。

所述碎石桩体2为预制件，主体为长方体，一侧上部为两个呈阶梯状的三棱柱体，所述三棱柱体呈水平斜向上约45度角，其插入桩槽时三棱柱体朝向边坡上方向。

所述的弹性缓冲层3通过螺栓与阻挡墙固定，其材料选用废旧轮胎材料。

所述的阻挡墙4为一定高度的墙体结构。

其具体实施步骤是：

第一步：按照设计要求预制桩槽1。预制数量根据布置间距、布置面积和损耗率进行确定。预制完成后在落石带边界或其他需要布置的位置埋置桩槽1。桩槽1埋置时，高侧边须朝边坡下方，夯实填土使桩槽1固定，对于较难固定的可以使用砂浆。布置间距为设计间距，但不宜过大。相邻两排相互错开，总体呈梅花形布置，以增大落石6与之接触的概率。

第二步：按照设计要求预制碎石桩体2。预制数量根据布置间距、布置面积和损耗率进行确定。预制完成后，将碎石桩体2直接插入已经埋置好的桩槽内，此时桩槽1的高侧边会对碎石桩体有很好的支撑作用，同时注意使棱柱体2a朝上对准边坡落石方向。

第三步：阻挡墙4设置。1）对于新建工程：在设计时应当与支挡构造物同时设计。如，可提高挡土墙或排桩顶部高度，加强其配筋，适当调整尺寸，其超出坡脚部分可作为阻挡墙4使用；2）对于有防护设施已建工程：强度满足要求的可以直接利用已有防护设施，对强度不足的，可以在阻挡墙4的后端布置工程物5，从而实现对阻挡墙4的加固；3）对于没有防护设施的已建工程：需要砌筑阻挡墙4，阻挡墙4尺寸及基础形式应当预先设计。

第四步：在建造好的阻挡墙4内侧上设置弹性缓冲层3。为使弹性缓冲层3与阻挡墙4联接牢固，在阻挡墙4上钻孔，用固定螺栓7固定阻挡墙4和弹性缓冲层3，同时便于更换维护。废旧轮胎为常见弹性缓冲层3，也可以是其他具有弹性的材料，具体可以根据实际情况选用。

第五步：运营期间，碎石桩体2与落石6直接碰撞，长期运营可能发生损坏；桩槽1主要支撑碎石桩体2，碰撞后可能发生倾斜。应安排专人定期巡查，发现后及时更换碎石桩体2，扶正加固倾斜的桩槽1。对于碎石桩体2的更换只需要拔出损坏的碎石桩体2，用新的插入桩槽1内即可。

第六步：清理收集的落石6。随着落石6的不断积累，会覆盖弹性缓冲层3并且对阻挡墙2产生负荷，巡查人员发现碎石过多时应当及时清除落石6。收集的落石经过破碎体积较小，可以回收作为建筑材料使用。本步骤和第五步无先后限制，也可同时进行。