一种棚洞结构

本发明涉及公路建设安全防护技术领域，特别是涉及一种棚洞结构。

背景技术：

目前我国山区公路建设进入全速发展时期，但山区地形陡峭，极易发生落石、滚石等次生灾害，给路面畅通及行车安全带来极大风险，因此，公路修建过程中多采用明洞或棚洞结构对道路进行落石防护。两种结构各有优劣，明洞结构采用整体箱型结构，各节点采用固结连接，整体受力性能较好，抗冲击性能较强，但一旦受损，常常需要整体拆换较为不便；棚洞结构为排架+顶梁的简支结构形式，抗冲击受力能力差，但当其中一榀顶板被落石砸坏时，可以仅维修受损部位，方便快捷。如何提高棚洞的抗冲击性能，使其成为落石防护的“主力军”，成为目前需解决的问题之一。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种棚洞结构。

本发明通过下述技术方案实现：

.一种棚洞结构，包括棚洞面板，所述棚洞面板的主体为混凝土板，混凝土板以波纹钢板为底膜，波纹钢板的底部焊接若干抗压弹簧；

棚洞面板的边缘设置用于支撑的侧面排架，棚洞面板通过抗压弹簧与侧面排架对接；棚洞面板底部的波纹钢板与侧面排架的顶端之间留有空间；

棚洞面板与侧面排架之间还设置用于实现两者固定的滑移式螺栓。

在本发明中，混凝土板以波纹钢板为底膜进行浇筑，提高了混凝土板受冲击过程中面板底部的抗拉性能和抗弯性能，还可以利用波纹钢板的柔性；同时底部焊接抗压弹簧，将面板与排架相连，在冲击过程中棚洞面板具有一定变形空间，通过抗压弹簧的形变消耗掉一部分的冲击能量，从而提高面板的缓冲能力，降低整个结构受力；采用滑移式螺栓实现棚洞面板与侧面排架的固定，实现面板安装和受冲击时的稳定性，同时若面板在落石冲击中造成了局部损坏，可以及时地更换。

更进一步的技术方案为：

波纹钢板的顶部焊接贯通的钢筋，加强波纹钢板与混凝土的连接咬合作用。

混凝土板采用的材料为发泡混凝土，其重度只有普通混凝土的1/3～1/2，保障了面板的轻便性，同其它建筑材料都会有良好的相容性，且强度可根据需要进行调整。

侧面排架通过其顶部设置的弹簧凹槽与抗压弹簧对接，所述弹簧凹槽的尺寸与抗压弹簧相匹配。抗压弹簧置于弹簧凹槽内，进一步提升了棚洞面板安装和受冲击时的稳定性。

优选的，波纹钢板的底部每隔50～80厘米焊接一处抗压弹簧。

优选的，所采用的波纹钢板为正弦波纹钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

提高了混凝土面板的整体抗拉强度和抗弯刚度，且在同等强度下，可以大大降低用钢量，减轻自重；棚洞面板与侧面支架间采用可拆卸的连接方式，在面板局部损坏时，可仅对损坏部位进行局部更换。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成

本技术：
的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为所述棚洞结构示意图；

图2为图1所示a-a断面示意图；

图3为图2所示d区域的局部放大图；

图中标记分别为：1.棚洞面板，11.混凝土板，12.波纹钢板，13.抗压弹簧，14.钢筋，2.侧面排架，21.弹簧凹槽，3.滑移式螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1至图3所示，一种棚洞结构，包括棚洞面板1，所述棚洞面板1的主体为混凝土板11，混凝土板11以波纹钢板12为浇筑底膜，波纹钢板12的底部焊接若干抗压弹簧13；

棚洞面板1的边缘设置用于支撑的侧面排架2，棚洞面板1通过抗压弹簧13与侧面排架2对接；棚洞面板1底部的波纹钢板12与侧面排架2的顶端之间留有空间；

混凝土板11以波纹钢板12为底膜进行浇筑，提高了混凝土板11受冲击过程中面板底部的抗拉性能和抗弯性能；底部焊接抗压弹簧13，将混凝土面板11与侧面排架2相连，在冲击过程具有一定变形空间，通过抗压弹簧13的形变消耗掉部分冲击能量，从而提高缓冲能力，降低整个结构受力；

棚洞面板1与侧面排架2之间还设置用于实现两者固定的滑移式螺栓3。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图3所示，波纹钢板12的顶部焊接贯通的钢筋14，以加强波纹钢板12与混凝土的连接咬合作用。混凝土板11采用的材料为发泡混凝土。侧面排架2通过其顶部设置的弹簧凹槽21与抗压弹簧13对接，所述弹簧凹槽21的尺寸与抗压弹簧13相匹配。波纹钢板12的底部每隔50～80厘米焊接一处抗压弹簧13；所采用的波纹钢板12为正弦波纹钢。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种棚洞结构，包括棚洞面板(1)，其特征在于，所述棚洞面板(1)的主体为混凝土板(11)，混凝土板(11)以波纹钢板(12)为浇筑底膜，波纹钢板(12)的底部焊接若干抗压弹簧(13)；

棚洞面板(1)的边缘设置用于支撑的侧面排架(2)，棚洞面板(1)通过抗压弹簧(13)与侧面排架(2)对接；棚洞面板(1)底部的波纹钢板(12)与侧面排架(2)的顶端之间留有空间；

棚洞面板(1)与侧面排架(2)之间还设置用于实现两者固定的滑移式螺栓(3)。

2.根据权利要求1所述的一种棚洞结构，其特征在于，波纹钢板(12)的顶部焊接贯通的钢筋(14)。

3.根据权利要求1所述的一种棚洞结构，其特征在于，混凝土板(11)采用的材料为发泡混凝土。

4.根据权利要求1所述的一种棚洞结构，其特征在于，侧面排架(2)通过其顶部设置的弹簧凹槽(21)与抗压弹簧(13)对接，所述弹簧凹槽(21)的尺寸与抗压弹簧(13)相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种棚洞结构，其特征在于，波纹钢板(12)的底部每隔50～80厘米焊接一处抗压弹簧(13)。

6.根据权利要求1所述的一种棚洞结构，其特征在于，所采用的波纹钢板(12)为正弦波纹钢。

技术总结
本发明公开了一种棚洞结构，包括棚洞面板，所述棚洞面板的主体为混凝土板，混凝土板以波纹钢板为底膜，波纹钢板的底部焊接若干抗压弹簧；棚洞面板的边缘设置用于支撑的侧面排架，棚洞面板通过抗压弹簧与侧面排架对接；棚洞面板底部的波纹钢板与侧面排架的顶端之间留有空间；棚洞面板与侧面排架之间还设置用于实现两者固定的滑移式螺栓。混凝土面板底部的正弦波纹钢腹板提高了混凝土面板的整体抗拉强度和抗弯刚度，且在同等强度下，可以大大降低用钢量，减轻自重；同时利用抗压弹簧的形变能力，消耗掉部分冲击能量从而提高了面板的缓冲能力，降低整个结构的受力。在棚洞面板损坏时，还可以及时进行局部的更换。

技术研发人员：袁松;余志祥;黎良仆;邹鹏;王希宝;齐欣;赵雷;张宁
受保护的技术使用者：四川省交通勘察设计研究院有限公司;西南交通大学
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021.05.07