一种可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件的制作方法

本发明涉及防护网技术领域，具体为一种可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件。

背景技术：

我国是个地质灾害频发的国家，高速铁路和公路大都依山或开山而建，需要进行落石、滑坡等地质灾害的防护，为了达到足够的防护能级，现有拦挡落石产品的缓冲元件大多采用减压环等缓冲构件。对于现有的同型号减压环等缓冲元件启动力差别较大不可控，在使用过程中工作拉力不平稳，并且发生永久性破坏，不可再次从复使用，无法满足现有拦挡落石产品缓冲构件的稳定的工作拉力和拉伸变形要求。

技术实现要素：

针对上述问题本发明的目的在于提供一种工作拉力平稳，启动力可控，缓冲效果显著，多次重复使用的绿色缓冲元件。技术方案如下：

一种可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件，包括缓冲元件固定盒子、滚轴和缓冲板；

所述缓冲元件固定盒子包括左右两块侧板、挡板和连接件，其中，每块侧板上对应设有不在同一直线上的贯穿的开孔；所述挡板固定在左右两侧的侧板上；所述连接件与左右侧的侧板焊接固定，构成缓冲元件固定盒子；

所述滚轴两端分别穿入两块侧板上的开孔，所述滚轴两端分别设有一个销轴孔，开口销插入所述销轴孔将滚轴固定；

缓冲板，所述缓冲板为条形塑性变形材料带，所述缓冲板的宽带小于所述左右两块侧板的内侧间距，所述缓冲板穿过滚轴之间的间隙，使得任意两个相邻滚轴不在所述缓冲板的同一侧；

通过更换不同内壁间距的缓冲元件固定盒子，使得所述左右两块侧板能够容纳根据落石拦挡系统的荷载级配而采用的不同宽度的缓冲板，所述更换不同内壁间距的缓冲元件固定盒子是指：拔除开口销并将所述滚轴从两块侧板上移除，将所述滚轴插入更换后的缓冲元件固定盒子的侧板上的开孔并用开口销插固定；

所述缓冲板设置成具有与滚轴之间的间隙相互适配的厚度，使得所述缓冲板与滚轴紧密贴合，并且所述缓冲板在一定拉力的作用下能够在滚轴之间移动并发生塑性变形。

进一步地，连接件的中心线上设有开孔，所述开孔通过连接件与基础连接。

进一步地，所述缓冲板呈u形，所述u形的一条边较另一条边短，所述缓冲板的u形的短边和长边分别设有开孔，带有开孔的短边刚好伸出滚轴之间的间隙，所述缓冲板的短边和长边开孔分别通过卸扣与落石拦挡系统的受力部件相连接。

进一步地，所述侧板上的开孔有三个，呈三角形布置。

进一步地，连接件的开孔和缓冲板的短边和长边开孔的中心线在同一竖直平面内。

进一步地，所述缓冲板的短边或长边开孔与受力部件作用一定时间后，将与受力部件相连的开孔调换为所述缓冲板的长边或短边开孔，从而使得所述缓冲板重复拉伸。

进一步地，更换后的缓冲元件固定盒子与更换前的缓冲元件固定盒子的内壁间距不同。

进一步地，可通过拔除开口销的方式更换所述缓冲板，使得所述缓冲元件可重复使用。

进一步地，所述缓冲板为条形钢板带，且所述缓冲板至少为一个。

进一步地，所述左右两块侧板的内壁间距比所述缓冲板的宽度大4mm。

本发明的有益效果是：

(1)本发明在柔性拦挡系统受到落石冲击时，冲击能量传递到缓冲板，缓冲板克服与挡板和滚轴之间的摩擦力而发生相对运动，并有直变弯再变直的塑性变形，达到耗散落石冲击能量的目的。

(2)本发明在缓冲板两端设置的连接件，可重复拉伸缓冲板，达到多次重复使用的目的。

(3)本发明在连接件上设置的圆孔用于与卸扣连接，便于工程施工中安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件的结构示意图。

图2为申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件的的分解图。

图3为申请实施例可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件的的安装示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种可重复使用的落石拦挡系统多级配缓冲元件，包括缓冲元件固定盒子、滚轴4、5、6和缓冲板3；所述缓冲元件固定盒子包括左右两块侧板1、挡板7和连接件2，其中，每块侧板1上对应设有不在同一直线上的贯穿的开孔；所述挡板7固定在左右两侧的侧板1上；所述连接件2与左右两侧的侧板1焊接固定，构成缓冲元件固定盒子；所述滚轴4、5、6两端分别穿入两块侧板1上的开孔，所述滚轴4、5、6两端分别设有一个销轴孔，开口销插入所述销轴孔将滚轴4、5、6固定。

包括左右两块侧板1，每块侧板1上对应设有不在同一直线上的贯穿的开孔，优选地，所述侧板1上的开孔有三个，呈三角形布置；挡板7，挡板7固定在左侧的侧板1上；滚轴4、5、6，所述滚轴4、5、6两端分别穿入两块侧板1上的开孔，所述滚轴4、5、6两端分别设有一个销轴孔，开口销插入所述销轴孔将滚轴4、5、6定位；缓冲板3，所述缓冲板3为条形塑性变形材料带，所述缓冲板3的宽带小于所述左右两块侧板1的内侧间距，优选地，所述左右两块侧板1的内壁间距比所述缓冲板3的宽度大4mm。所述缓冲板3穿过滚轴4、5、6之间的间隙，使得任意两个相邻滚轴4、5、6不在所述缓冲板3的同一侧；

在本申请实施例中，通过更换不同内壁间距的缓冲元件固定盒子，使得所述左右两块侧板1能够接纳根据落石拦挡系统的荷载级配而采用的不同宽度的缓冲板3，更换不同内壁间距的缓冲元件固定盒子是指：拔除开口销并将所述滚轴4、5、6从两块侧板1上移除，将所述滚轴4、5、6插入更换后的缓冲元件固定盒子的侧板1上的开孔并用开口销插固定，更换后的缓冲元件固定盒子与更换前的缓冲元件固定盒子的内壁间距不同，使得所述缓冲元件可重复使用。所述缓冲板3设置成具有与滚轴4、5、6之间的间隙相互适配的厚度，使得所述缓冲板3与滚轴4、5、6紧密贴合，并且所述缓冲板3在一定拉力的作用下能够在滚轴4、5、6之间移动并发生塑性变形。

在本申请实施例中，连接件2的中心线上设有开孔，所述开孔通过连接件与基础连接。

所述缓冲板3呈u形，所述u形的一条边较另一条边短，所述缓冲板3的u形的短边和长边分别设有开孔，带有开孔的短边刚好伸出滚轴4、5、6之间的间隙，所述缓冲板3的短边和长边开孔分别通过卸扣与落石拦挡系统的受力部件相连接。连接件2的开孔和缓冲板3的短边和长边开孔的中心线在同一竖直平面内。连接件2的开孔和缓冲板3的开孔均为圆孔。

安装缓冲板时，拆下滚轴4、滚轴5和滚轴6，把u形缓冲板插入侧板1与挡板7之间，使u形缓冲板的中心与销轴孔中心对齐，然后装入滚轴4、5、6，并在滚轴4、5、6两端插入开口销，本发明缓冲元件组装完成。在本申请的实施例中，优选地，所述缓冲板3为条形钢板带，且所述缓冲板3不止一个，钢板带宽度为60mm，厚度8mm；滚轴4、滚轴5和滚轴6的直径为30mm，缓冲元件启动力为65.1kn，在本申请的另一个实施例中，钢板宽度为70mm，厚度8mm；滚轴4、滚轴5和滚轴6的直径为30mm，启动力为95kn。

缓冲板发生拉伸变形时所需的启动力大小取决于缓冲板的宽度、厚度、长度以及滚轴直径和钢材类别，因此，可通过改变u形缓冲板的宽度、厚度、长度以及滚轴直径和钢材类别来设计不同启动力的摩擦与塑性变形缓冲元件，以满足不同能级拦挡落石结构的缓冲需求。

使用时，将钢丝绳通过卸扣与缓冲板的短端开孔处相连接，当拦挡落石结构受到落石冲击时，能量传递到缓冲板3上，使得u形缓冲板受到拉力滚轴4、5、6部位的缓冲板会先克服与销轴和挡板之间的静摩擦力发生滑动，然后弯曲的缓冲板经过挡板和滚轴的共同作用变直，而非受力端的缓冲板经过滚轴4、5、6会发生由直变弯再变直的塑性拉伸。通过摩擦力和塑性变形来抵消落石冲击的能量，从而达到缓冲的效果。缓冲元件在完成一次缓冲后，缓冲板受力一端发生运动，此时只需把与缓冲板3相连的卸扣拆下和新钢丝绳连接到非受力一端即可，从而实现缓冲板重复拉伸。

在本申请实施例中，连接件2的开孔和缓冲板3的开孔均为圆孔，连接件2的开孔与缓冲板3的短端(通常做法，但不绝对)开孔分别通过卸扣与落石拦挡系统的受力部件相连接，所述缓冲板的短边或长边开孔与受力部件作用一定时间后，将缓冲板3上与受力部件相连的开孔调换为所述缓冲板的长边或短边开孔，从而使得所述缓冲板重复拉伸。例如，原来与落石拦挡系统的受力部件相连接的开孔为缓冲板3的短端，作用一段时间后，短端伸长，根据实际需要，可以调换缓冲板3的原来的长端开孔与落石拦挡系统的受力部件相连接。在本实施例中，缓冲元件固定盒子不变，缓冲板3重复拉伸，即缓冲板3的可重复使用。

当缓冲板进行更换时，只需将侧板1在滚轴4、5、6上拆卸下来，把新缓冲板重新插入并装上滚轴4、5、6和开口销，即可实现侧板1、挡板7、连接件2和滚轴4、滚轴5、滚轴6的重复使用，大大降低缓冲元件的成本。

本申请缓冲元件在使用时，如图3所示，缓冲元件一端的连接件上的圆孔通过卸扣与基础相连接，另一端的连接件通过卸扣与拦挡系统的支撑主绳、支撑辅绳和上拉锚绳相连接。

需要解释的是，本申请中所述“多级配”的概念是指通过更换不同的钢板宽度、厚度、长度或者钢材型号是缓冲元件具有不同的启动力和缓冲能力，对不同缓冲能力和启动力的缓冲元件进行组合使用以满足不同能级的拦挡系统，形成不同能级的配置方案，即多级配。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。