悬臂式消能棚洞及山区公路防护棚洞搭建方法
【专利摘要】一种悬臂式消能棚洞，由多个消能单元、多根纵梁和多块顶板组成；所述消能单元由两个消能支座、立柱、横梁和顶梁组成；所述横梁的内端与立柱中部固定连接，横梁和立柱互相垂直；第一消能支座的下端与立柱上端连接，第一消能支座的上端与顶梁的一端连接；第二消能支座的下端与横梁外端的上侧面连接，第二消能支座的上端与顶梁的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过纵梁连接，纵梁的两端分别与两个第二消能支座的上端连接，所述顶板铺设在相邻两个消能单元的顶梁上。本发明的有益技术效果是：提供了一种新结构的悬臂式消能棚洞，这种棚洞对施工场地的需求较小，可以在较窄的区域内进行布设，十分适合山区公路的地质条件。
【专利说明】悬臂式消能棚洞及山区公路防护棚洞搭建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种山区公路防落石技术，尤其涉及一种悬臂式消能棚洞及山区公路防护棚洞搭建方法。
【背景技术】
[0002]在山区中穿行的公路常常依山而建，当公路旁边陡崖上的岩体比较破碎时就容易出现崩塌落石灾害，导致道路被毁、交通中断，甚至危及人们的生命财产安全，如:2012年6月30日早晨5时07分，新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州新源县、巴音郭楞蒙古自治州和静县交界，发生了 6.6级地震，217国道(独库公路)形成大量的落石灾害，导致交通中断，多辆汽车被落石砸中，造成了巨大的经济损失；2010年10月21日台湾苏花公路发生落石灾害致使多名人员死亡，274人受困；2008年5月12日都汶高速发生多起落石崩塌灾害，砸坏多辆汽车；2009年7月25日汶川县国道213线彻底关大桥山体落石灾害，造成死亡6人，并砸断桥梁，中断了交通，造成经济损失近亿元；2007年11月20日湖北省国道318线高阳寨发生落石灾害，其崩塌体掩埋客车，使车上31人全部遇难；2008年6月8日达(州)成(都)铁路K302+800米处，由于山体崩塌造成40074次货物列车机车及机后10节车脱轨，机车司机重伤I人，押运员死亡I人，达成线路中断行车；西昌-泸沽湖旅游公路也是一个落石灾害比较严重的公路，给过往的人和车辆带来了巨大的安全威胁。因此，落石灾害的防灾减灾理论与技术研究是确保山区交通地质安全急需研究的课题。
[0003]现有技术中，落石的防治技术主要包括主动防治技术和被动防治技术两方面，其中棚洞在落石多且不宜全部清理的中小型崩塌灾害区域具有较大的优势；目前的棚洞主要采用两侧由立柱支撑、顶部铺设抗冲击结构的结构型式，由于落石灾害发生后，棚洞顶部会堆积大量土体和碎石，从考虑结构安全性出发，这种棚洞必须采用较大截面的构件才能满足结构安全要求，因此对修建空间的需求较大，而在一些地势陡峭的地区，路面一般较为狭窄，公路外侧为悬崖，内侧为山壁，如果采用传统棚洞，将导致工程开挖量和施工难度都大幅增加。
【发明内容】
[0004]针对【背景技术】中的问题，本发明提出了一种悬臂式消能棚洞，其结构为:所述悬臂式消能棚洞由多个消能单元、多根纵梁和多块顶板组成；所述消能单元由两个消能支座、立柱、横梁和顶梁组成；所述横梁的内端与立柱中部固定连接，横梁和立柱互相垂直；第一消能支座的下端与立柱上端连接，第一消能支座的上端与顶梁的一端连接；第二消能支座的下端与横梁外端的上侧面连接，第二消能支座的上端与顶梁的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过纵梁连接，纵梁的两端分别与两个第二消能支座的上端连接，所述顶板铺设在相邻两个消能单元的顶梁上。
[0005]本发明的工作原理是:落石灾害发生后，顶板能够对山壁上掉落的碎石进行阻挡，避免碎石落到路面阻断交通，顶板两侧的横梁均由消能支座支撑，可以对碎石的下落冲击形成缓冲作用，增强棚洞的抗冲击能力，而且顶板呈倾斜状态，有利于碎石从顶板上滑落，避免土石在棚洞上方堆积；前述的工作原理与现有的消能式棚洞工作原理基本相似，本发明的核心创新点在于采用悬臂式结构来形成棚洞的主体结构，相比于现有的双立柱支撑结构，本发明结构在施工上的优越性显而易见，由于本发明采用了悬臂式的结构形式，棚洞的主体结构中只有一根立柱，对施工场地的要求较低，且施工时的山体开挖量较小，十分适合宽度狭窄的山区公路的防护需求。
[0006]本发明还提出了一种山区公路防护棚洞搭建方法，包括山区公路，所述山区公路的内侧为山壁，外侧为悬崖，所涉及的硬件包括悬臂式消能棚洞，悬臂式消能棚洞的结构如前所述；具体的山区公路防护棚洞搭建方法包括:
1)将山区公路内侧的山壁整平，然后沿山壁走向依次设置多个消能单元；消能单元上的立柱通过锚杆锚固在山壁上，立柱下端埋设在路面以下；消能单元上的横梁外端与山壁之间设置斜拉索；
2)在相邻两个消能单元上铺设纵梁；
3)在相邻两个消能单元上铺设顶板，山区公路防护棚洞搭建完成。
[0007]本发明的有益技术效果是:提供了一种新结构的悬臂式消能棚洞，这种棚洞对施工场地的需求较小，可以在较窄的区域内进行布设，十分适合山区公路的地质条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1、本发明的结构示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为:消能支座101、立柱102、横梁103、顶梁104、纵梁2、顶板3、斜拉索4、锚杆5。
【具体实施方式】
[0009]一种悬臂式消能棚洞，其创新在于:所述悬臂式消能棚洞由多个消能单元、多根纵梁2和多块顶板3组成；所述消能单元由两个消能支座101、立柱102、横梁103和顶梁104组成；所述横梁103的内端与立柱102中部固定连接，横梁103和立柱102互相垂直；第一消能支座101的下端与立柱102上端连接，第一消能支座101的上端与顶梁104的一端连接；第二消能支座101的下端与横梁103外端的上侧面连接，第二消能支座101的上端与顶梁104的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过纵梁2连接，纵梁2的两端分别与两个第二消能支座101的上端连接，所述顶板3铺设在相邻两个消能单元的顶梁104上。
[0010]一种山区公路防护棚洞搭建方法，包括山区公路，所述山区公路的内侧为山壁，夕卜侧为悬崖，其创新在于:所涉及的硬件包括悬臂式消能棚洞；所述悬臂式消能棚洞由多个消能单元、多根纵梁2和多块顶板3组成；所述消能单元由两个消能支座101、立柱102、横梁103和顶梁104组成；所述横梁103的内端与立柱102中部固定连接，横梁103和立柱102互相垂直；第一消能支座101的下端与立柱102上端连接，第一消能支座101的上端与顶梁104的一端连接；第二消能支座101的下端与横梁103外端的上侧面连接，第二消能支座101的上端与顶梁104的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过两根纵梁2连接，其中一根纵梁2的两端分别与两个第一消能支座101的上端连接，另外一根纵梁2的两端分别与两个第二消能支座101的上端连接，所述顶板3铺设在相邻两个消能单元的顶梁104上； 所述山区公路防护棚洞搭建方法包括:
1)将山区公路内侧的山壁整平，然后沿山壁走向依次设置多个消能单元；消能单元上的立柱102通过锚杆锚固在山壁上，立柱102下端埋设在路面以下；消能单元上的横梁103外端与山壁之间设置斜拉索4;
2)在相邻两个消能单元上铺设纵梁2；
3)在相邻两个消能单元上铺设顶板3，山区公路防护棚洞搭建完成。
[0011]所述消能支座101可采用第201010242005号中国专利中的消能结构。
【权利要求】
1.一种悬臂式消能棚洞，其特征在于:所述悬臂式消能棚洞由多个消能单元、多根纵梁(2)和多块顶板(3)组成；所述消能单元由两个消能支座(101)、立柱(102)、横梁(103)和顶梁(104)组成；所述横梁(103)的内端与立柱(102)中部固定连接，横梁(103)和立柱(102)互相垂直；第一消能支座(101)的下端与立柱(102)上端连接，第一消能支座(101)的上端与顶梁(104)的一端连接；第二消能支座(101)的下端与横梁(103)外端的上侧面连接，第二消能支座(101)的上端与顶梁(104)的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过纵梁(2)连接，纵梁(2)的两端分别与两个第二消能支座(101)的上端连接，所述顶板(3)铺设在相邻两个消能单元的顶梁(104)上。
2.一种山区公路防护棚洞搭建方法，包括山区公路，所述山区公路的内侧为山壁，夕卜侧为悬崖，其特征在于:所涉及的硬件包括悬臂式消能棚洞；所述悬臂式消能棚洞由多个消能单元、多根纵梁(2)和多块顶板(3)组成；所述消能单元由两个消能支座(101)、立柱(102)、横梁(103)和顶梁(104)组成；所述横梁(103)的内端与立柱(102)中部固定连接，横梁(103)和立柱(102)互相垂直；第一消能支座(101)的下端与立柱(102)上端连接，第一消能支座(101)的上端与顶梁(104)的一端连接；第二消能支座(101)的下端与横梁(103)外端的上侧面连接，第二消能支座(101)的上端与顶梁(104)的另一端连接；相邻两个消能单元之间通过两根纵梁(2)连接，其中一根纵梁(2)的两端分别与两个第一消能支座(101)的上端连接，另外一根纵梁(2)的两端分别与两个第二消能支座(101)的上端连接，所述顶板(3)铺设在相邻两个消能单元的顶梁(104)上； 所述山区公路防护棚洞搭建方法包括: 1)将山区公路内侧的山壁整平，然后沿山壁走向依次设置多个消能单元；消能单元上的立柱(102)通过锚杆锚固在山壁上，立柱(102)下端埋设在路面以下；消能单元上的横梁(103)外端与山壁之间设置斜拉索(4)； 2)在相邻两个消能单元上铺设纵梁(2)； 3)在相邻两个消能单元上铺设顶板(3)，山区公路防护棚洞搭建完成。
【文档编号】E01F7/04GK104233967SQ201410526761
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】王林峰, 陈洪凯, 唐红梅 申请人:王林峰, 陈洪凯, 唐红梅