一种改进的拼装式钢结构棚洞的制作方法

1.本实用新型涉及一种棚洞，具体讲涉及一种改进的拼装式钢结构棚洞。


背景技术：

2.随着特高压电网和高速铁路的快速发展及建设，高压电力线路与高速铁路交叉跨越的情况越来越多，同时，高铁线路与电力线路规划的地理空间越来越受限，交叉跨越不可避免。对于已经建设完成的电力线路，其设计标准是基于10毫米覆冰厚度，但是，在极端自然环境下，导线覆冰厚度可达20毫米。巨大的覆冰厚度，造成电力线路荷载增加，导线断线或铁塔坍塌的风险增加。当高速铁路与电力线路交叉时，一旦电力线路发生断线事故，电力线就掉落至高铁线路。高速跌落的电力线路会冲击破坏铁轨，影响铁路的日常运行，造成不可估量的经济损失和社会影响。现有的永久棚洞主要采用混凝土结构，施工周期长，建造费用高。申请号为cn200920032711.1的中国实用新型专利公开了一种用钢结构代替混凝土结构建造棚洞的拼装式钢结构棚洞，虽然结构简单，安装方便，施工周期短，可降低施工人员的工作量和劳动强度，造价及施工成本较低，节约工程成本。然而，这种钢结构棚洞由于所承受的导线冲击载荷作用，使之相当脆弱，容易导致损坏，使用寿命短，且极大影响铁路的安全运行。本实用新型人经长期观察发现，这种棚洞结构的“屋顶”局部由于受到局部冲击力而碰坏的几率同样不可小觑，层状吸能结构的棚洞“屋顶”远远不能满足棚洞对于所受冲击力的破坏。


技术实现要素：

3.为了克服上述缺陷，本实用新型提出了一种改进的拼装式钢结构棚洞，以解决棚洞易损坏，延长其使用寿命的技术问题。
4.一种改进的拼装式钢结构棚洞，所述棚洞包括：
5.设于隧道6纵向两侧的竖直支撑柱和横梁组成的门框式架构单元，与垂直于所述门框式架构单元连接的纵梁和所述纵梁间的横梁组成的棚洞顶，位于所述棚洞顶上的钢板、吸能层和防水板，其改进之处在于，所述纵梁设有与所述纵梁位于同一轴心上的长条形吸能单元7，所述吸能单元7包括于所述同轴心上从启动端至反向端的方向上依次设置的弹性连接棒74-1、转换杆74-2和缓冲件75；
6.其中，所述从启动端至反向端的方向上依次设有第一至第四的数目为四的四个法兰盘；其中的第一和第四法兰盘分别设有与第三法兰盘连接的启动端连接杆73-1和与第二法兰盘连接的反向端连接杆74-3。
7.其中，所述启动端连接杆73-1和反向端连接杆74-3的数目分别为2；
8.其中：
9.所述启动端连接杆73-1穿过所述第二法兰盘与所述第三法兰盘连接；
10.所述的反向端连接杆74-3穿过所述第三法兰盘与所述第二法兰盘连接；
11.所述启动端连接杆73-1和反向端连接杆74-3彼此轴向平行；
12.所述第三法兰盘与第四法兰盘间的距离与所述缓冲件75的长度相同。
13.其中，所述缓冲件75包括：
14.圆筒型外壳75-c；位于所述同一轴心上依次设置的活塞杆75-a、阻尼柱75-i、活塞75-k、调节弹簧75-l；活塞杆75-a外端与所述转换件74-2在同一轴心上连接；
15.所述阻尼柱75-i设有在轴向上相互平行设置的流体进入通道75-h和设有单向阀的流体返回通道75-f；
16.所述活塞杆75-a的外端与所述转换件74-2在同一轴心上连接。
17.其中，所述圆筒型外壳75-c与所述启动端相邻一侧的横壁上设有所述活塞杆75-a的密封块75-b；所述圆筒型外壳75-c的纵壁上设有所述阻尼柱75-i限位凸台。
18.其中，所述吸能层由泡沫铝或泡沫铝合金制得；所述防水板由高分子聚合物为基本原料制成防渗板材。
19.本实用新型上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
20.(1)本实用新型提供的改进的拼装式钢结构棚洞“屋顶”的梁设有吸能结构。其结构简单，安装方便，施工周期短，可降低施工人员的工作量和劳动强度，造价及施工成本低，节约工程成本，应用本实用新型提供的吸能结构可以使钢结构棚洞有效地承载导线冲击载荷作用，减少相邻立柱间的拉力，有效避免了钢结构棚洞损坏，极大的延长了使用寿命，提高了铁路的安全运行。
21.(2)本实用新型提供的安全架中的缓冲件由于阻尼小孔产生的阻尼力作用，从而使得压力腔的油压缓慢减小，从而降低活塞杆的运动速度，具有吸能功能，起到了缓冲吸能的作用，阻尼腔中油液体积增大，从而推动活塞沿轴向运动并顶推调节弹簧，直至调节弹簧被完全压缩，进一步实现缓冲吸能，大大减少了导线冲击造成的棚洞损坏。
22.(3)本实用新型提供的技术方案由于在所述棚洞“屋顶”底层的钢板下纵横梁上均设有吸能结构，使得所述棚洞“屋顶”有了不同结构的两层吸能功能层，改变了传统的拼接式钢结构棚洞仅有一层层状的设计模式，加强了这种棚洞的整体适应力，提高了局部耐冲击性，延长了使用寿命。
附图说明
23.图1本实用新型提供的拼装式钢结构棚洞示意图；
24.图2本实用新型提供的吸能单元示意图；
25.图3本实用新型实施例1提供的吸能吸能单元缓冲件示意图；
26.1立柱；2主纵梁；3横梁；4辅纵梁；5侧梁；6隧道；7吸能单元；启动端固定件73；启动端连接杆73-1；74-1弹性连接棒；74-2转换杆；74-3反向端连接杆；75缓冲件；75-a活塞杆；75-b密封件；75-c外缸；75-d压力腔；75-e单向阀；75-f回流孔；75-h阻尼孔；75-i阻尼柱；75-j阻尼腔；75-k活塞；75-l调节弹簧。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
h，可通过调节阻尼孔75-h的面积、数量及调节弹簧l的刚度来改变吸能结构的参数。
40.缓冲件75为受压型承力构件，而主纵梁2和辅纵梁4的受力为受拉型构件，通过反向件72将受拉状态反向传递缓冲件75至受压状态。
41.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种改进的拼装式钢结构棚洞，所述棚洞包括：设于隧道(6)纵向两侧的竖直支撑柱和横梁组成的门框式架构单元，与垂直于所述门框式架构单元连接的纵梁和所述纵梁间的横梁组成的棚洞顶，位于所述棚洞顶上依次设置的钢板、吸能层和防水板，其特征在于，所述梁设有与所述梁位于同一轴心上的长条形吸能单元(7)，所述吸能单元(7)包括于所述同一轴心上从启动端至反向端的方向上依次设置的弹性连接棒(74-1)、转换杆(74-2)和缓冲件(75)。2.如权利要求1所述的改进的拼装式钢结构棚洞，其特征在于，所述从启动端至反向端的方向上依次设有第一至第四的数目为四的四个法兰盘；其中的第一和第四法兰盘分别设有与第三法兰盘连接的启动端连接杆(73-1)和与第二法兰盘连接的反向端连接杆(74-3)。3.如权利要求2所述的改进的拼装式钢结构棚洞，其特征在于，所述启动端连接杆(73-1)和反向端连接杆(74-3)的数目分别为2；其中：所述启动端连接杆(73-1)穿过所述第二法兰盘与所述第三法兰盘连接；所述的反向端连接杆(74-3)穿过所述第三法兰盘与所述第二法兰盘连接；所述启动端连接杆(73-1)和反向端连接杆(74-3)彼此轴向平行；所述第三法兰盘与第四法兰盘间的距离与所述缓冲件(75)的长度相同。4.如权利要求1所述的改进的拼装式钢结构棚洞，其特征在于，所述缓冲件(75)包括：圆筒型外壳(75-c)；位于所述同一轴心上依次设置的活塞杆(75-a)、阻尼柱(75-i)、活塞(75-k)、调节弹簧(75-l)；活塞杆(75-a)外端与所述转换杆(74-2)在同一轴心上连接；所述阻尼柱(75-i)设有轴向上相互平行设置的流体进入通道(75-h)和具有单向阀的流体返回通道(75-f)；所述活塞杆(75-a)的外端与所述转换杆(74-2)在同一轴心上连接。5.如权利要求4所述的改进的拼装式钢结构棚洞，其特征在于，所述圆筒型外壳(75-c)与所述启动端相邻一侧的横壁上设有所述活塞杆(75-a)的密封块(75-b)；所述圆筒型外壳(75-c)的纵壁上设有所述阻尼柱(75-i)的限位凸台。

技术总结
本实用新型提供了一种改进的拼装式钢结构棚洞，所述棚洞有设于隧道纵向两侧的竖直支撑柱和棚洞顶；棚洞顶的梁设有与所述纵梁位于同一轴心上的长条形吸能单元，所述吸能单元包括于所述同轴心上从启动端至反向端的方向上依次设置的弹性连接棒、转换杆和缓冲件。本实用新型提供的吸能结构使钢结构棚洞有效地缓冲了导线冲击载荷作用，减少了相邻立柱间的拉力，大大降低了钢结构棚洞的损坏。大大降低了钢结构棚洞的损坏。大大降低了钢结构棚洞的损坏。


技术研发人员：万建成 孙立江 蔡松林 夏拥军 孟凡豪
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2023/1/23