一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置

本技术属于边坡和碎屑流防治，具体涉及一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置。

背景技术：

1、碎屑流是一种有塑性流变性质和层流流动状态的沉积物重力流，大型滑坡碎屑流往往会造成灾难性的后果，如巨大的人员伤亡和财产损失。由于其规模巨大，运动范围内的建筑物(公路、房屋、桥梁等)和人类活动(行驶车辆、过往人群等)造成严重破坏。而且，碎屑流与一般滑坡的区别还在于其长远程运移特性，造成离滑坡碎屑流源区很远的地方都可能遭受毁灭性破坏。由于碎屑流的发生具有不确定性，且限于目前监测技术水平，难以精准预测碎屑流的发生。

2、为防止边坡失稳或碎屑流的冲击灾害，在被保护区域前设置防护结构，大量加固支护结构被采用如挡墙、护面墙、坡面挂网喷砼、主动防护网、抗滑桩、框架锚固等。其中，框架锚固结构主要由预应力锚固体(锚杆、锚索)及混凝土框架梁两部分组成。一方面锚固体与边坡接触摩擦且起到抗滑作用，可控制边坡深层滑动位移，另一方面锚固体将锚固力通过由嵌入边坡表面横梁、纵梁组成的“井”字形框架梁结构传递给边坡，可达到限制边坡表面及内部土体过大变形的目的，形成“锚固体-框架梁-边坡”整体体系。同时，“井”字形框架梁之间种植植被可达到防止雨水等冲刷和绿化目的。但是，目前框架锚固支护体系，采用框架梁包括锚固支座在内采用整体浇注，为刚性设计，然而“刚者易折”，整浇框架梁易发生应力集中破坏或锚索锚头断裂，造成“锚固体-框架梁-边坡”传力机制失效，进而形成边坡整体失稳，效果不佳。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于提供一种施工速度快且耗能能力强的钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置。

2、本实用新型是这样实现的：

3、一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，包括：设置于会发生碎屑流滑坡区域的锚杆，在所述锚杆所限定的区域内预埋钢筋骨架，现浇挡墙混凝土基础；所述挡墙混凝土基础上方采用高强螺栓装配有钢结构预制挡墙；

4、所述钢结构预制挡墙面向碎屑流的一侧面为弧面；

5、所述钢结构预制挡墙，包括：上挡墙和下挡墙两个部分，所述上挡墙和所述下挡墙在所述弧面处通过多个铰链连接，所述上挡墙和下挡墙之间通过多个均匀排布的弹簧结构连接。

6、进一步地，所述钢结构预制挡墙面向碎屑流的弧面的弧度为1.04rad。

7、进一步地，所述上挡墙的下表面和所述下挡墙的上表面均为弧面。

8、进一步地，所述上挡墙的下表面弧面的弧度为0.8rad，所述下挡墙的的上表面弧面的弧度为1rad。

9、进一步地，所述上挡墙和所述下挡墙的连接处为所述钢结构预制挡墙的1/3高度处。

10、进一步地，所述弹簧结构，包括：中部的橡胶弹簧和外部包裹的合金钢压缩弹簧；所述橡胶弹簧的上部和下部均采用强力胶水粘接有金属圆块；所述橡胶弹簧的所述下部金属圆块为内六角孔型，所述上部金属圆块具有圆柱螺栓孔；

11、所述下挡墙的上表面均匀分布有多个圆柱形台阶柱，用于与所述橡胶弹簧下部金属圆块连接；

12、所述上挡墙的下表面均匀分布有多个螺栓连接结构，用于与所述橡胶弹簧上部金属圆块连接。

13、进一步地，所述钢结构预制挡墙的弧面上设有一减震层。

14、进一步地，所述钢结构预制挡墙的长为2m，高为1m，底部宽度为0.5m，顶部宽度为0.25m。

15、进一步地，所述钢结构预制挡墙的数量为两个，呈“人”字形排列。

16、本实用新型的优点在于：传统的挡墙多采用混凝土现浇，施工速度慢且耗能能力弱。本实用新型钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙不仅施工速度快且耗能能力强，可以承受能量较大的碎屑流灾害。本实用新型挡墙采用钢结构预制方式，与基底的连接采用高强螺栓连接，可以实现快速的连接安装。挡墙一侧设置为弧形可以改变碎屑流运动轨迹，具有一定耗能作用，且内部采用橡胶及合金钢压缩弹簧将大大提高其耗能作用，从而实现挡墙的双耗能作用。在挡墙内测铺设eps(聚苯乙烯泡沫板)，eps抗冲击能力好，表面吸水率低，防渗透性能好，能有效避免墙面受潮后发霉、脱落，温度稳定性高。可以通过改变人字形的开合度大小调节耗能能力，在碎屑流严重的地区可以实现更好的耗能抵抗效果。

技术特征：

1.一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：包括：设置于会发生碎屑流滑坡区域的锚杆，在所述锚杆所限定的区域内预埋钢筋骨架，现浇挡墙混凝土基础；所述挡墙混凝土基础上方采用高强螺栓装配有钢结构预制挡墙；

2.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述钢结构预制挡墙面向碎屑流的弧面的弧度为1.04rad。

3.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述上挡墙的下表面和所述下挡墙的上表面均为弧面。

4.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述上挡墙的下表面弧面的弧度为0.8rad，所述下挡墙的上表面弧面的弧度为1rad。

5.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述上挡墙和所述下挡墙的连接处为所述钢结构预制挡墙的1/3高度处。

6.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述弹簧结构，包括：中部的橡胶弹簧和外部包裹的合金钢压缩弹簧；所述橡胶弹簧的上部和下部均采用强力胶水粘接有金属圆块，其中下部金属圆块为内六角孔型，上部金属圆块具有圆柱螺栓孔；

7.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述钢结构预制挡墙的弧面上设有一减震层。

8.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述钢结构预制挡墙的长为2m，高为1m，底部宽度为0.5m，顶部宽度为0.25m。

9.如权利要求1所述的一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，其特征在于：所述钢结构预制挡墙的数量为两个，呈“人”字形排列。

技术总结
一种钢结构装配式双耗能碎屑流挡墙装置，包括：设置于会发生碎屑流滑坡区域的锚杆，在所述锚杆所限定的区域内预埋钢筋骨架，现浇挡墙混凝土基础；所述挡墙混凝土基础上方采用高强螺栓装配有钢结构预制挡墙；所述钢结构预制挡墙面向碎屑流的一侧面为弧面；所述钢结构预制挡墙，包括：上挡墙和下挡墙两个部分，所述上挡墙和所述下挡墙在所述弧面处通过多个铰链连接，所述上挡墙和下挡墙之间通过多个均匀排布的弹簧结构连接。本技术挡墙一侧设置为弧形可以改变碎屑流运动轨迹，具有一定耗能作用，且内部采用橡胶及合金钢压缩弹簧将大大提高其耗能作用，从而实现挡墙的双耗能作用。

技术研发人员：臧万军,刀慧娟,徐立钟,王冬梅,林朝阳,耿璐莹,陈希茂,苏永钰,林剑忠,范雄周,张健鹏,张宏闽
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：20221125
技术公布日：2024/1/13