1.本实用新型涉及雪崩防治工程设施领域,尤其涉及一种土工格室挡墙-装配式钢结构组合防雪走廊。
背景技术:
2.在对我国新疆、西藏、内蒙和东北地区等高寒地区的建设过程中,冰雪灾害是经常遇到的一种自然灾害,其中雪崩因具有发生突然、运动度快、崩塌量大等特点,对当地人民群众的生命安全和生产生活造成巨大威胁,也对当地的经济造成了极大的制约,随着基础建设和交通建设的不断完善与发展,随着中国提出共建丝绸之路经济带倡议,高寒高海拔山区的交通建设项目越来越多,因此雪崩防治已经成为高寒山区亟待解决的问题。
3.在我国目前的雪崩防治实践中,雪崩防治工程设施主要可以分为防、稳、导、缓、阻五种类型,如防雪走廊、稳雪栅栏、稳雪台阶、导雪堤、破雪堤、消能楔等工程设施,其中防雪走廊是目前最为安全可靠的防雪崩设施。若能采用一种具有施工方便,造价较低,抗震性能好等优点的挡土墙与防雪走廊结合使用,则一方面可以减少相应的防雪走廊工程设施的综合投入、后期维护费用,另一方面也可以减轻在多雪山区建设走廊建筑所需的人力、物力投入,实现“低投入,高产出”的建设目标。
4.在我国目前防雪走廊的施工过程中,防雪走廊的框架结构主要由钢筋混凝土、浆砌块石等材料建造,但是在钢筋混凝土防雪走廊、浆砌块石防雪走廊的实际施工过程中依然存在一些亟待解决的问题:一是会受到寒区周围环境的制约,极大地提高了施工过程中的人力成本、物力成本与时间成本;二是其结构自重大、寒区冻土地基随天气和温度的影响而发生冻融,会使得防雪走廊结构受到较大的应力,使得防雪走廊框架的稳定性与耐久性受到影响;若能设计出一种装配式钢结构设施,在工厂中预制好工程设施的钢结构构件,现场工人只需做好场地平整,装配构件等工作,则将极大的降低施工难度,减短施工周期,减少建造工程设施的综合成本。
5.经过检索分析,在目前的防治雪崩的工程设施的建设中,防雪走廊的应用现状如下:
6.①
公开文献:文献1:《雪害的工程防治技术研究》(张照财,广东公路交通,2006);文献2:《铁路沿线雪害形成机制及其工程防治措施》(高卫东,自然灾害学报,2004);文献3:《寒区铁路雪害特点及防治技术》(钱征宇,中国铁路,2007)等。
7.②
分析:上述文献中均有提及采用防雪走廊作为防治雪害的工程设施,在实际工程实践中均发挥了良好的防护效果,但目前的防雪走廊有着施工难度大、工程造价高和抗震性能差等不足;同时,使用钢筋混凝土、浆砌块石作为防雪走廊框架结构的材料,往往有着施工难度高、结构自重大和结构所受应力大等问题,因此需要在雪崩防治工程设施的建造中采用一种施工方便、造价较低和柔性抗震的土工格室挡墙与装配式钢结构组合的防雪走廊。
技术实现要素:
8.本实用新型为了解决上述技术问题提供一种造价低、能够有效防雪崩的土工格室挡墙-装配式钢结构组合防雪走廊,以解决上述至少一项技术问题。
9.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
10.一种土工格室挡墙-装配式钢结构组合防雪走廊,包括:
11.沿道路方向间隔设置的多个单榀钢架,相邻两个所述单榀钢架之间通过钢构纵梁连接,相邻两个所述单榀钢架的顶部之间倾斜设置有钢棚板,所述钢棚板的下侧壁与所述钢构纵梁固定连接;
12.设置于所述道路一侧的土工格室挡墙,所述土工格室挡墙的顶部设置有防水坡道,所述防水坡道的下端高于所述钢棚板的顶端,所述防水坡道的下端与所述钢棚板的顶端之间倾斜设置有连接钢板,所述连接钢板的顶端与所述防水坡道的下端固定连接,所述连接钢板的下端搭设于所述钢棚板的顶端上侧。
13.本实用新型的有益效果是:本实用新型采用土工格室挡墙,充分利用了土工格室挡墙柔性抗震、稳定耐久、施工方便和造价较低等优点,解决传统防雪走廊工程在寒区的施工不便、施工周期长、养护维修不便、建造综合成本高、抗震性能差等问题,充分利用所述装配式防雪走廊自重小和土工格室挡墙的优点,解决冻土地基和冻土挡墙的冻融使防雪走廊结构产生过大应力的问题,提高了防雪走廊的抗震等级与工程综合效益。
14.在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
15.进一步的,每个所述单榀钢架均包括长钢构柱、短钢构柱以及连接于所述长钢构柱和所述短钢构柱之间的钢构斜梁,所述短钢构柱和所述长钢构柱的下端与所述道路两侧的钢筋混凝土基座连接,且所述短钢构柱设置于所述道路远离所述土工格室挡墙的一侧,所述钢构斜梁的下端与所述短钢构柱的顶端连接,所述钢构斜梁的顶端与所述长钢构柱的顶端连接,所述钢构纵梁与所述钢构斜梁固定连接。
16.采用上述进一步方案的有益效果是:采用长钢构柱以及短钢构柱能够保证对钢棚板的有效支撑,同时保证钢棚板能够倾斜设置,有利于防雪崩。
17.进一步的,相邻两个所述短钢构柱的顶端之间设置有塑钢窗,所述塑钢窗的下侧设置有挡雪板,所述挡雪板的侧面与所述短钢构柱,所述挡雪板的顶端与所述塑钢窗的下端固定连接。
18.采用上述进一步方案的有益效果是:塑钢窗能够有利于防雪走廊采光,挡雪板能够有效的起到挡雪作用。
19.进一步的,所述短钢构柱和所述长钢构柱的顶端均设置有铰支座,所述钢构斜梁与所述铰支座铰链连接。
20.采用上述进一步方案的有益效果是:铰支座能够保证钢构斜梁能够适应短钢构柱和长钢构柱的安装高度,保证钢构斜梁倾斜设置,进而使得钢棚板能够倾斜设置,排雪更方便。
21.进一步的,所述短钢构柱和所述长钢构柱均包括多段同轴设置的方柱以及设置于相邻所述方柱之间的连接件,所述连接件套装于相邻两个所述方柱相互靠近的一端外,所述连接件的周向侧壁上设置有多个螺栓孔,所述连接件通过贯穿所述螺栓孔的固定螺栓与所述方柱固定连接。
22.采用上述进一步方案的有益效果是:短钢构柱和长钢构柱采用多段方柱的设置,安装施工简便,在连接件上设置多个螺栓孔能够根据需要调节短钢构柱和长钢构柱的整体高度,能够适应现场施工的复杂情况,为现场的实际施工安装过程保留一定的操作空间。
23.进一步的,所述连接钢板的下端与所述钢棚板的顶端之间设置有防水胶板,所述防水胶板的上侧壁与所述连接钢板抵接,所述防水胶板的下侧壁与所述钢棚板固定连接。
24.采用上述进一步方案的有益效果是:防水胶板能够保证钢棚板与连接钢板之间保留一定的活动性,能够有效的止水。
25.进一步的,所述连接钢板的上侧壁表面与所述防水坡道的上侧壁表面共面设置。
26.采用上述进一步方案的有益效果是:共面设置的连接钢板和防水坡道,能够有效的减缓雪崩时的冲击作用。
附图说明
27.图1为本实用新型结构示意图;
28.图2为本实用新型结构左视图;
29.图3为本实用新型结构俯剖视图;
30.图4为本实用新型短钢构柱的结构示意图;
31.图5为本实用新型连接钢板的结构示意图。
32.附图中,各标号所代表的部件列表如下:
33.1、单榀钢架;2、钢棚板;3、钢构纵梁;4、土工格室挡墙;5、防水坡道;6、连接钢板;7、道路;8、钢筋混凝土基座;9、塑钢窗;10、挡雪板;11、短钢构柱;12、长钢构柱;13、钢构斜梁;14、铰支座;15、方柱;16、连接件;17、防水胶板。
具体实施方式
34.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
35.实施例
36.如图1-5所示,本实施例提供一种土工格室挡墙-装配式钢结构组合防雪走廊,包括:沿道路7方向间隔设置的多个单榀钢架1,相邻两个单榀钢架1之间通过钢构纵梁3连接,相邻两个单榀钢架1的顶部之间倾斜设置有钢棚板2,钢棚板2的下侧壁与钢构纵梁3固定连接;设置于道路7一侧的土工格室挡墙4,土工格室挡墙4安装于具有雪崩风险的原状土的斜坡下方,土工格室挡墙4的顶部设置有防水坡道5,防水坡道5与原状土的雪崩坡道呈夹角设置,使得在防水坡道5与原状土的夹角处能够形成积雪,防水坡道5的坡度是小于原状土的雪崩坡道,防水坡道5的下端高于钢棚板2的顶端,防水坡道5的下端与钢棚板2的顶端之间倾斜设置有连接钢板6,连接钢板6的顶端与防水坡道5的下端采用固定连接,连接钢板6的下端搭设于钢棚板2的顶端上侧。
37.优选的,每个单榀钢架1均包括长钢构柱12、短钢构柱11以及连接于长钢构柱12和短钢构柱11之间的钢构斜梁13,短钢构柱11和长钢构柱12的下端与道路7两侧的钢筋混凝土基座8连接,且短钢构柱11设置于道路7远离土工格室挡墙4的一侧,钢构斜梁13的下端与短钢构柱11的顶端连接,钢构斜梁13的顶端与长钢构柱12的顶端连接,钢构纵梁3与钢构斜
梁13固定连接。
38.优选的,相邻两个短钢构柱11的顶端之间设置有塑钢窗9,塑钢窗9的下侧设置有挡雪板10,挡雪板10的侧面与短钢构柱11,挡雪板10的顶端与塑钢窗9的下端固定连接,需要说明的是,挡雪板10与塑钢窗9形成墙面结构,并且挡雪板10和塑钢窗9均与短钢构柱11连接,钢构斜梁13的下端延伸形成悬挑梁结构,并且钢构纵梁3沿钢构斜梁13的长度方向间隔固定多个,钢棚板2的宽度与钢构斜梁13的长度相同,使得经防水坡道5滑动积雪能够依次经连接钢板6和钢棚板2的上侧滑落至挡雪板10背离道路7的一侧,能够保证道路7的正常通行。
39.优选的,短钢构柱11和长钢构柱12的顶端均设置有铰支座14,钢构斜梁13与铰支座14铰链连接,需要说明的是,钢构斜梁13上对应两个铰支座14设置有铰链轴,铰链轴与铰支座14转动连接,由于钢构斜梁13是通过铰链轴与短钢构柱11和长钢构柱12的顶端铰链连接的,因此在安装固定后能够保证钢构斜梁13的稳定,设置铰链轴的目的是保证钢构斜梁13在安装过程中能够适应短钢构柱11和长钢构柱12的高度变化,安装更加方便。
40.优选的,短钢构柱11和长钢构柱12均包括多段同轴设置的方柱15以及设置于相邻方柱15之间的连接件16,连接件16套装于相邻两个方柱15相互靠近的一端外,连接件16的周向侧壁上设置有多个螺栓孔,连接件16通过贯穿螺栓孔的固定螺栓与方柱15固定连接;需要说明的是,多个螺栓孔还沿连接件16的长度方向间隔设置多个,连接件16为方形的筒状结构,连接件16的内孔结构与方柱15的外部构造相同。
41.优选的,连接钢板6的下端与钢棚板2的顶端之间设置有防水胶板17,防水胶板17的上侧壁与连接钢板6抵接,防水胶板17的下侧壁与钢棚板2固定连接。
42.优选的,连接钢板6的上侧壁表面与防水坡道5的上侧壁表面共面设置。
43.本实施例还提供土工格室挡墙4的施工方法,包括:将土工格室挡墙4的地基整平和压实;土工格室的铺设方向与道路方向垂直,土工格室铺设时应张拉均匀并固定四周,沿垂面内土工格室每两层通过钢筋连接;沿着土工格室的边缘进行卸土,接着采用机械进行土体平整,在施工完成后,对土体进行碾压施工,直至达到规定的压实度。
44.本实施例还提供防雪走廊的施工方法,包括以下步骤:
45.1、在道路7靠近原状土的一侧施工建造土工格室挡墙4,并在土工格室挡墙4的顶部浇筑形成防水坡道5;
46.2、预制构件:根据设计尺寸预制装配式钢结构所需要的构件,构件包括:方柱15、连接件16、钢构横梁,钢构纵梁3、连接钢板6、钢棚板2、挡雪板10以及塑钢窗9,根据设计要求准备装配式钢结构所需的钢筋、铰支座14以及螺栓;
47.3、基础施工;根据设计要求在道路7的两侧进行钢筋混凝土基础的施工;
48.4、钢构柱安装:长钢构柱12和短钢构柱11从最底端开始,将最底端的钢柱底部通过螺栓与钢筋混凝土基础连接,然后依次装配连接件16和方柱15,直至短钢构柱11和长钢构柱12安装至预设的高度;
49.5、钢构斜梁13的安装:在短钢构柱11和长钢构柱12的顶端安装铰支座14,将钢构斜梁13安装在短钢构柱11和长钢构柱12的顶端;
50.6、钢构纵梁3的安装:将钢构纵梁3沿钢构斜梁13的长度方向依次间隔安装固定,钢构纵梁3采用螺栓与钢构斜梁13固定;
51.7、钢棚板2的安装:在钢构纵梁3安装好后,在钢构纵梁3的上方铺设钢棚板2,钢棚板2采用螺栓与钢构纵梁3紧固;
52.8、连接钢板6的安装:在连接钢板6搭设在钢棚板2上形成的重叠部分之间填充防水橡胶板,防水胶板17通过螺栓与钢棚板2固定;
53.9、其他附属设置安装:在相邻两个短钢构柱11之间的下部区域安装挡雪板10,挡雪板10的下端面与路面平齐,将挡雪板10固定在短钢构柱11上,然后在两个短钢构柱11之间的上部区域安装塑钢窗9,塑钢窗9与挡雪板10共面安装,完成防雪走廊的施工。
54.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
56.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。