主副索体系的柔性防护网的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柔性防护网的结构体系，特别是一种在柔性防护网中设置主副索的结构体系，属于防灾结构技术领域。
【背景技术】
[0002]
柔性防护网是边坡地质灾害防治领域中一种重要的边坡防护技术。由拦截系统(钢丝绳网或环形网需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅)、支撑系统(包括锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳、立柱)、耗能器三主要部分构成。对防护区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护作用。目前常用的柔性防护网防护能级为500kJ~750kJ。
[0003]近年来，落石崩塌等地质灾害益加严重，柔性防护网已经成为国内外主要的防护方式之一。尤其在国内，随着铁路、公路建设发展，对采用柔性防护网进行高效、简便、快速的防护也提出了更高的要求。而国内目前的柔性防护网体系难以实现2000以上能级的落石防护，且低于2000能级的防护网也屡屡出现拦截失效，柔性防护网的应用遇到了瓶颈。国外对柔性防护网的体系进行了改进，在立柱下方位置增设过渡绳，过渡绳两端系挂于支撑绳上，网片则穿挂于过渡绳上，这种方式一定程度上缓解了网片遭受冲击时，沿着支撑绳滑移至柱端产生阻滞形成的瞬时冲击效应，但过渡绳的长度限制了网片的滑移距离，高能级冲击条件下，仍然容易使立柱横向受力陡增，出现压弯失稳，并导致系统崩溃；同时，过渡绳的设置使得接头众多，其可靠性与工艺性均存在问题。概括而言，现有的柔性防护网存在如下缺陷:1、防护能级较低，无法实现高能级防护。2、系统无法分级协同工作。3、系统构件无法充分发挥作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的，是为了解决现有柔性防护网系统难以实现高能级的落石冲击防护、构件分级协同工作能力差、无法充分发挥作用等问题，提供了一种主副索体系柔性防护网结构。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
在拦截网片中设置副索，并将副索与网片穿挂，从而形成拦截网片的辅助支撑系统，副索锚固于系统两外侧地面；沿网片纵向侧边设置上主索、下主索，并通过连接件分别穿挂上副索、下副索，从而实现主副索协同工作；上主索和下主索穿挂各立柱端部，并沿索长方向可自由通过柱端；两侧端柱位置设置端支撑绳，并穿挂于网片两侧，端支撑绳穿挂通过两侧立柱端，锚固于地面；上主索、下主索、上副索、下副索、中副索和端支撑绳均可以连接耗能装置。其结构特点在于:主索、副索、端支撑绳均可在网片中自由伸长、滑移，不受阻滞；主索、副索、端支撑绳均可独立连接耗能装置，设置灵活；主副索以及端支撑绳的根数可以灵活设置。其特征在于:主索、副索、端支撑绳可自由滑动与伸长，因此可实现各种耗能装置的充分变形并耗能；耗能装置在主索、副索及端支撑绳上的布置位置灵活、连接方式及组合方式灵活。
[0006]其中，本发明的上主索可从立柱的顶部穿过，也可从立柱的上部穿过；下主索可从立柱的底部穿过，也可从立柱的下柱段穿过，故而本发明的主索在钢柱上的穿挂位置并不限于一处，可根据具体情况进行调整。
[0007]进一步地，所述网片可视防护能级需求决定设置副索的根数、主索的根数以及是否设置中副索或中副索的设置根数；所述中副索与网片穿挂，且中副索的两端分别穿挂于端部的立柱，并外延至柔性防护网两侧地面，锚固于支座。
[0008]再进一步，所述上主索、上副索、下主索、下副索、中副索、端支撑绳两端均可均延伸至两端的立柱外侧地面，且在延伸段上根据防护能级需求设置耗能装置。所述拉锚绳上也可根据防护能级需求设置耗能装置。
[0009]需要补充说明的是，本发明的上支撑绳、下支撑绳、端支撑绳与立柱的连接方式可根据实际情况进行适当的调整，并不限于一种连接方式。
[0010]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(I)本发明的系统根据防护能级需求，可灵活配置主副索的根数、耗能装置的个数及配置位置，可满足250kJ-12000k各冲击防护能级的需求。
[0011](2)本发明通过设置主索和副索，实现了网片在支撑绳上的自由滑移与支撑绳的自由伸长，可满足系统的冲击大变形和大位移需求。
[0012](3)本发明支撑点和连接点的形式不限，降低了工艺要求，极大地方便了制造和安装。
[0013](4)本发明的防护网系统安装、拆卸方便，便于维养和更换，提高了系统的使用效率。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图一。
[0015]图2为本发明的结构示意图二。
[0016]图3为上支撑绳与位于中间的立柱相连处的结构示意图。
[0017]图4为下支撑绳与位于中间的立柱相连处的结构示意图。
[0018]图5为上支撑绳与位于端部的立柱相连处的结构示意图。
[0019]图6为下支撑绳与位于端部的立柱相连处的结构示意图。
[0020]其中，附图中标记对应的零部件名称为:
1-立柱，2-网片，3-拉销绳，4-侧拉销绳，5-上主索，6-上副索，7-下主索，8-下副索，9-端支撑绳，10-连接件，11-耗能装置，12-中副索。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0022]如图1?6所示，主副索体系的柔性防护网包括立柱1、网片2、拉锚绳3、侧拉锚绳4、上主索5、上副索6、下主索7、下副索8、端支撑绳9 ;所述立柱间隔布置若干根，所述上主索和下主索分别穿挂所有立柱端；所述网片纵向侧边分别穿挂于上副索和下副索上，所述网片两侧穿挂于端支撑绳上，所述端支撑绳的两端分别从端立柱端部穿过，并固定于柔性防护网两外侧的地面支座；所述上主索与上副索之间，以及下主索与下副索上之间用数个连接件10穿挂；所述拉锚绳系结于立柱上端，并锚固于立柱之间地面；所述侧拉锚绳系结立柱端部，并锚固于地面支座。其中，端支撑绳仅仅穿过外侧立柱顶部和底部，并引出至两外侧固定于地基(山壁上)，能够有效的将网片端部紧紧的拉住。
[0023]进一步地，为了适应不同防护能级，所述上主索和上副索的根数可以灵活增减；网片可穿挂一根或以上的中副索12 ;主副索两端分别穿挂通过两侧立柱，并外延至柔性防护网外侧，锚固于地面支座。根据防护能级不同，可在主副索上设置若干个耗能装置11，耗能装置的具体个数可根据所需防护能级计算确定。通过设置主副索体系，能够大大提高本发明的防护能级。
[0024]本发明的上/下主索需要穿挂通过所有的立柱，副索并未穿过中间立柱，仅需穿过两侧端立柱。为保证主副索之间的协同工作，上/下主索与上/下副索之间均设有连接件10，从而能够实现主副索协同工作。
[0025]本发明实际安装时，可将立柱底部先固定于地面支座(例如山坡)，同时将绳索(上/下主索、上/下副索、拉锚绳、侧拉锚绳、端支撑绳统称为绳索)穿挂通过柱端，外延至两外侧地面，固定于支座上。然后，将拉锚绳与立柱端部系结，并通过拉锚绳拉动钢柱，带动防护网面旋转至垂直于防护坡面位置，接着将拉锚绳另一端锚固于坡面上方的支座。当有石头掉落与网片接触时，网片产生变形，同时将冲击力直接传递到副索与端支撑绳；副索受力增至一定程度后启动耗能装置，与网片产生相对滑动及拉伸；副索进一步将冲击力传递至上/下主索，上下主索产生拉力并增至一定程度后并启动耗能装置，同时，上下主索通过立柱穿挂位置产生滑动并将冲击力部分分量传递至立柱；与之伴随，网片的冲击变形进一步加大，主索拉动立柱下转，立柱端分别将冲击力传递给柱底支座和柱顶端拉锚绳，拉锚绳受力增至一定程度后启动耗能装置。当落后冲击能量经绳索上的耗能装置和防护系统的阻尼耗能完成后，最终静止，系统保持冲击变形后的状态。经人工维护更换连接于绳索上的耗能装置后，系统还可以再次重复上述工作。
[0026]进一步地，本发明的网片可为多种形式，但需要保证网片能有效穿挂于副索上。本发明的立柱的具体截面形状不限，满足不同冲击条件下的承载力即可。
[0027]值得说明的是，图1中的虚线表示的是中副索，颜色较黑的是上主索和下主索，较浅的并位于图中相应上主索和下主索下方的是上副索和下副索。
[0028]值得说明的是，基于上述结构说明，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.主副索体系的柔性防护网，包括立柱(I)、网片(2)、上支撑绳、下支撑绳、拉锚绳(3)、端支撑绳(9)、侧拉锚绳(4);其特征在于，所述立柱纵向间隔布置若干根，所述上支撑绳和下支撑绳分别贯穿所有立柱端；所述上支撑绳由上主索(5)和上副索(6)组成，下支撑绳由下主索(7)和下副索(8)组成；所述网片纵向穿挂于副索上，所述网片两侧穿挂于端支撑绳上，所述端支撑绳的两端分别从外侧立柱端穿过并固定于两侧地面支座；所述上主索与上副索之间，以及下主索与下副索上之间用数个连接件(10)穿挂；所述拉锚绳系结立柱端，并锚固与地面；所述侧拉锚绳系结立柱端，并锚固于地面。2.根据权利要求1所述的主副索体系的柔性防护网，其特征在于，还包括中副索(12);所述上副索、下副索、中副索与网片穿挂，形成拦截网片的辅助支撑系统，所述辅助支撑系统上连接有耗能装置(11)。3.根据权利要求1所述的主副索体系的柔性防护网，其特征在于，所述上副索、下副索分别与上主索、下主索穿挂，形成拦截网片的主支撑系统，所述主支撑系统上连接有耗能装置(11)。4.根据权利要求1所述的主副索体系的柔性防护网，其特征在于，所述上主索、上副索、下主索、下副索、中副索均穿挂并通过两侧端部立柱，外延至防护网两侧地面，锚固于支座，且在延伸段上设有耗能装置(11)。5.根据权利要求1所述的主副索体系的柔性防护网，其特征在于，所述端支撑绳上设有耗能装置(11)。6.根据权利要求1所述的主副索体系的柔性防护网，其特征在于，所述拉锚绳上设有耗能装置(11)。
【专利摘要】本发明公开了一种主副索体系的柔性防护网，解决现有柔性防护网结构可防护能级较低、系统无法分级协同工作的问题。本发明包括立柱、网片、上支撑绳、下支撑绳、拉锚绳、端支撑绳、侧拉锚绳；本发明通过将上支撑绳和下支撑绳设计成相应的主索和副索，实现了支撑系统的自由滑移，传力更加清晰，系统的工作效率大幅度提高，且便于维养，使得柔性防护网的高防护能级得以实现。
【IPC分类】E01F7/04, E02D17/20
【公开号】CN105019369
【申请号】CN201510466098
【发明人】余志祥, 齐欣, 赵世春, 韦韬, 许浒
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月31日