专利名称：边坡抗震柔性被动防护网系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防护网系统，特别是涉及一种能置于边坡下方，用于边坡落石、滚石防护的边坡抗震柔性被动防护网系统。
背景技术：
目前，为保证破碎岩质边坡的安全，常在边坡下方布设被动防护网，对岩质边坡上由于风化、雨水或震动造成的落石、滚石及浅层崩坍进行防护。但现有的被动防护形式主要采用金属网、钢绳锚杆进行坡面防护，当由于震动引起的落石、滚石及浅层崩坍速度较大时，会对被动防护网产生较大的冲击荷载，易造成被动防护系统的菱形钢绳网被冲破，危及边坡下方建筑物的安全。若在现有的被动防护网中增设阻尼抗震装置，可有效提高被动防护网的防护能力，对边坡防护及周边建筑物的安全意义重大，目前仍没有此类装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效抵抗由于震动引起的滚石、落石对防护网的冲击力，适用于震区边坡防护的边坡抗震柔性被动防护网系统。为了解决上述技术问题，本发明提供的边坡抗震柔性被动防护网系统，包括被动防护网、钢柱、上支撑绳、下支撑绳和上拉锚绳，所述的上支撑绳的至少一端采用一个抗震减震部件与所述的钢柱的顶端连接，所述的上拉锚绳采用另一个抗震减震部件与所述的钢柱顶端连接。所述的钢柱设置有侧拉锚绳，所述的侧拉锚绳一端与所述的钢柱固定连接，另一端采用锚绳锚杆锚固于地基上。所述的上支撑绳与所述的钢柱的顶端连接的抗震减震部件为第一弹簧粘滞阻尼器，所述的上拉锚绳与所述的钢柱顶端连接的另一个抗震减震部件为第二弹簧粘滞阻尼器。所述的第一弹簧粘滞阻尼器和第二弹簧粘滞阻尼器的结构是工作缸筒外围设有储油缸筒，所述的工作缸筒与所述的储油缸筒之间设有压缩阀和补偿阀，工作缸筒内设有活塞并充满粘滞阻尼液，通过活塞杆与活塞连接，所述的活塞杆与所述的工作缸筒之间设有油封和防尘罩，所述的活塞上设有伸张阀和流通阀，所述的工作缸筒内设有弹簧。所述的被动防护网是菱形钢丝绳网，所述的菱形钢丝绳网与所述的上支撑绳和所述的下支撑绳采用缝合绳进行张拉固定连接。采用上述技术方案的边坡抗震柔性被动防护网系统，所述的支撑绳包括上支撑绳和下支撑绳，所述的菱形钢丝绳网由缝合绳张拉固定于所述的横向支撑绳上、下支撑绳和钢柱上，下支撑绳中布设有减压环，减少张拉压力，当落石、滚石的冲击荷载作用于菱形钢绳网时，冲击能由支撑绳传递到弹簧粘滞阻尼器上。所述的钢柱采用联接钢板+地脚螺栓固定于钢柱栓基础上，以保证其基础的稳定性，钢柱按一定间距布设与边坡下方，钢柱间布设菱形钢绳网形成被动防护网系统。所述的钢柱顶端两侧分别采用弹簧粘滞阻尼器与上支撑绳和上拉钢绳连接，起到抗冲击、消能作用。所述的上拉钢绳采用上拉钢绳锚杆锚固于边坡上。为增强其抗冲击能力，还可在防护系统两侧的钢柱设置侧拉锚绳，采用钢绳锚杆锚固于稳定地基中。采用上述技术方案的边坡抗震柔性被动防护网系统，实现方法是在边坡下方按一定间距布设钢柱，采用联接钢板+地脚螺栓固定于钢柱栓基础上；钢柱间布设菱形钢丝绳网形成被动防护网系统；钢柱顶端分别采用弹簧粘滞阻尼器与上支撑绳和上拉钢绳连接，上拉钢绳另一端通过上拉钢绳锚杆锚固于边坡上；为增强其抗冲击能力，还可在防护系统两侧的钢柱设置侧拉锚绳，采用钢绳锚杆锚固于稳定地基中。弹簧粘滞阻尼器筒体内设有弹簧，工作缸筒充满粘滞阻尼液，当遇到冲击荷载时，阻尼液可产生极强的粘稠摩擦力， 从而吸收外力所产生的能量，并将冲击能部分转化为热能，荷载卸除后，由弹簧复位；减少地震震动引发的落石、滚石等运动岩块对防护系统的冲击作用，从而达到边坡抗震防护的目的。菱形钢丝绳网采用热镀锌材料，具有高韧性、高防护强度，易铺展、安装程序标准化， 系统化等优点。综上所述，本发明是一种能置于边坡下方，能有效抵抗地震中边坡破碎岩体对被动柔性防护网的冲击作用，适用于震区边坡防护，是结构简单、制造方便、性能可靠的带弹簧粘滞阻尼器的边坡抗震柔性被动防护网系统。适用于地震高烈度区的边坡防护。
图I是边坡抗震柔性被动防护网系统立面示意图。图2是边坡抗震柔性被动防护网系统剖面示意图。图3是采用的弹簧粘滞阻尼器构造示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。参见图I和图2，边坡14下方布设有高强度镀锌的菱形钢丝绳网6与钢柱3形成的被动防护网，能对易发生落石、滚石的边坡进行防护，菱形钢丝绳网6通过缝合绳5张拉固定于钢柱3、上支撑绳2和下支撑绳4上，下支撑绳4中布设有减压环8，格栅网铺挂在菱形钢丝绳网6的内侧，并应叠盖菱形钢丝绳网6上缘并折到网的外侧15cm，用扎丝将菱形钢丝绳网6与格栅网联结在一起；钢柱3按一定的间距布设于边坡14下方，上支撑绳2的两端均采用一个第一弹簧粘滞阻尼器I与钢柱3顶端连接，即上支撑绳2连接第一弹簧粘滞阻尼器I的活塞杆19，第一弹簧粘滞阻尼器I的储油缸筒23的挂环挂于钢柱3上；钢柱 3顶端采用第二弹簧粘滞阻尼器31与上拉锚绳11连接，即上拉锚绳11连接的第二弹簧粘滞阻尼器31的活塞杆19，第二弹簧粘滞阻尼器31的储油缸筒23的挂环挂于钢柱3上；被动防护网两侧的钢柱3设置侧拉锚绳7加强其抗冲击能力，即侧拉锚绳7 —端与钢柱3固定连接，侧拉锚绳7 —端采用锚绳锚杆9锚固于地基10上，上拉锚绳11采用上拉锚绳锚杆 12锚固于边坡14上。参见和图3，第一弹簧粘滞阻尼器I和第二弹簧粘滞阻尼器31的结构是工作缸筒20外围设有储油缸筒23，工作缸筒20与所述的储油缸筒23之间设有压缩阀24和补偿阀25，工作缸筒20内设有活塞21并充满粘滞阻尼液30，通过活塞杆19与活塞21连接，活塞杆19与工作缸筒20之间设有油封29和防尘罩28，所述的活塞21上设有伸张阀22和流通阀26，所述的工作缸筒20内设有弹簧27可以确定活塞初始位置；当遇到冲击荷载时，阻尼液30的“高聚合度线型聚硅氧烷”分子链段和整个分子链的运动发生位移要克服很大的阻力，可产生极强的粘稠摩擦力，从而吸收外力所产生的能量，并将部分能量转化为热能， 产生阻尼作用达到减振和缓冲目的；荷载卸除后，由弹簧复位。当地震引起边坡落石和滚石时，对被动防护网形成冲击荷载，冲击能由上支撑绳2 传递到第一弹簧粘滞阻尼器I上，第一弹簧粘滞阻尼器I传递到钢柱3上，钢柱3传递到第二弹簧粘滞阻尼器31上，通过第一弹簧粘滞阻尼器I和第二弹簧粘滞阻尼器31的活塞运动使阻尼液的“高聚合度线型聚硅氧烷”分子链段和整个分子链的运动发生位移要克服很大的阻力，可产生极强的粘稠摩擦力，从而吸收外力所产生的能量，并将部分能量转化为热能，产生阻尼作用达到减振和缓冲目的；荷载卸除后，由弹簧复位。参见图I、图2和图3，结合现场地形按一定间距确定钢柱3和钢柱栓基础18位置， 基坑开挖，预埋地脚螺栓17并灌注钢柱栓基础18 ;将基座16套入地脚螺栓17并用螺帽拧紧，上拉钢绳锚杆12采用栓基座13固定在边坡14上；钢柱3顺坡向上放置并使钢柱底部位于基座16处；将上拉锚绳11连接第二弹簧粘滞阻尼器31的活塞杆19挂环，并将第二弹簧粘滞阻尼器31的储油缸筒23挂环挂于钢柱3的顶端挂座上，然后将上拉钢绳11的另一端与对应的上拉钢绳锚杆12通过杆套连接并用绳卡固定；将钢柱3缓慢抬起并对准基座 16，然后将钢柱3底部的联接钢板15插入基座16中，最后插入连接螺杆并拧紧；通过上拉锚绳11及上支撑绳2按设计方位调整好钢柱3的方位，拉紧上拉锚绳11并用绳卡固定。参见图I、图2和图3，用紧绳器将起吊绳拉紧，直到菱形钢丝绳网6上升到上支撑绳2的水平为止，再用绳卡将菱形钢丝绳网6与上支撑绳2进行联结，同时也可将菱形钢丝绳网6与下支撑绳4暂时联结以确保缝合时的安全，此后起吊绳可以松开抽出。用缝合绳5 将菱形钢丝绳网6与两根支撑绳缠绕在一起，并用绳卡将缝合绳5与菱形钢丝绳网6固定在一起，绳卡应放在离缝合末端约O. 5m的地方；格栅网铺挂在菱形钢丝绳网6的内侧，并应叠盖菱形钢丝绳网6上缘并折到网的外侧15cm，用扎丝将菱形钢丝绳网6与格栅网8联结在一起；格栅网底部应沿斜坡向上敷设O. 5m左右，为使下支撑绳4与边坡14地面间不留缝隙，用一些石块将格栅网底部压住，每张格栅网之间应叠盖IOcm;用扎丝将格栅网固定到菱形钢丝绳网6上，每平方米固定约为4处；每隔50m设置中间加固拉锚绳一处。
权利要求
1.一种边坡抗震柔性被动防护网系统，包括被动防护网、钢柱(3)、上支撑绳(2)、下支撑绳(4)和上拉锚绳(11)，其特征是所述的上支撑绳(2)至少一端采用一个抗震减震部件与所述的钢柱(3)的顶端连接，所述的上拉锚绳(11)采用另一个抗震减震部件与所述的钢柱(3)顶端连接。
2.根据权利要求I所述的边坡抗震柔性被动防护网系统，其特征是所述的钢柱(3) 设置有侧拉锚绳(7)，所述的侧拉锚绳(7) —端与所述的钢柱(3)固定连接，另一端采用锚绳锚杆(9)锚固于地基(10)上。
3.根据权利要求I或2所述的边坡抗震柔性被动防护网系统，其特征是所述的上支撑绳(2)与所述的钢柱(3)的顶端连接的抗震减震部件为第一弹簧粘滞阻尼器(I)，所述的上拉锚绳(11)与所述的钢柱(3)顶端连接的另一个抗震减震部件为第二弹簧粘滞阻尼器 (31)。
4.根据权利要求3所述的边坡抗震柔性被动防护网系统，其特征是所述的第一弹簧粘滞阻尼器(I)和第二弹簧粘滞阻尼器(31)的结构是工作缸筒(20)外围设有储油缸筒 (23)，所述的工作缸筒(20)与所述的储油缸筒(23)之间设有压缩阀(24)和补偿阀(25)， 工作缸筒(20)内设有活塞(21)并充满粘滞阻尼液(30)，通过活塞杆(19)与活塞(21)连接，所述的活塞杆(19)与所述的工作缸筒(20)之间设有油封(29)和防尘罩(28)，所述的活塞(21)上设有伸张阀(22)和流通阀(26)，所述的工作缸筒(20)内设有弹簧(27)。
5.根据权利要求I或2所述的边坡抗震柔性被动防护网系统，其特征是所述的被动防护网是菱形钢丝绳网(6)，所述的菱形钢丝绳网(6)与所述的上支撑绳(2)和所述的下支撑绳(4)采用缝合绳(5)进行张拉固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种边坡抗震柔性被动防护网系统，包括被动防护网、钢柱(3)、上支撑绳(2)、下支撑绳(4)和上拉锚绳(11)，其特征是所述的上支撑绳(2)的至少一端采用一个抗震减震部件与所述的钢柱(3)的顶端连接，所述的上拉锚绳(11)采用另一个抗震减震部件与所述的钢柱(3)顶端连接。在边坡发生震动时，顺边坡坡面滚落的石块、岩块会对被动防护网产生较强的冲击力，通过抗震减震部件能将冲击能转化为阻尼液热能。本发明能有效减少岩质边坡由于地震震动引发的落石、滚石、浅层崩塌等对被动防护网的冲击，避免由于被动防护网被落石、滚石冲破，对边坡下方建筑物造成危害。防护系统结构简单、制造方便、性能可靠。
文档编号E02D17/20GK102587396SQ20121009880
公开日2012年7月18日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者付宏渊, 刘建华, 夏栋舟, 贺炜, 陈坤杰 申请人:长沙理工大学