一种边坡落石缓冲防护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及边坡工程领域，属于边坡防护与治理方法，适用于高陡且易产生落石的岩石边坡。
【背景技术】
[0002]随着众多大型建设项目的兴起与推进，全国各地的人造边坡越来越普遍，边坡落石治理也日趋突出与迫切。针对边坡落石治理，当前主要有两种方法，一是边坡主动防护系统，其将以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护边坡表面，以限制坡面岩体的风化剥落及崩塌，或将落石控制在小范围内运动。这种方法实施时需要柔性网覆盖整个坡面，耗材量大，同时落石易积累且清理不便，久之将给整个防护系统带来较大荷载，当荷载大于系统承力极限时，整个防护网便会脱落。另一种则为边坡被动防护系统，其由高强度金属格栅网、环形金属网、拉锚绳、钢柱、钢柱基座等构成防护区域的面屏障，将边坡落石拦截在防护网的底脚处。该方法虽减少了耗材量，但边坡翻滚的落石易冲破高强度金属格栅网与环形金属网，同时也依然未解决落石在防护系统中的积累。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提出了一种落石缓冲防护系统，该系统可消减边坡落石下坠能量，降低落石对防护网的冲击力，并有效解决了落石在系统内的积累，同时材料用量大大缩减，工程实施成本降低。
[0004]一种边坡落石缓冲防护系统，它由若干重防护层叠加而成，每一重防护层可分为被动防护和减能缓冲两单元。防护层重数根据边坡斜长大小设定，当坡面斜长S ( 30m时，设置一重防护层；当30m〈S ( 60m时，设置双重防护层；当60m〈S ( 90m时，设置三重防护层；依次类推，逐步递加，相邻防护层之间净距L为20m-25m，同一防护层内被动防护单元与减能缓冲单元之间净距I为8m-10m。所述的被动防护单元中第一重被动防护单元由钢柱支撑结构、拉锚结构、连续式防护网、拆卸式防护网4部分构成，从第二重起，各被动防护单元由钢柱支撑结构、拉锚结构、连续式防护网3部分构成，所述的减能缓冲单元均由三角形支撑结构和高弹性网片两部分构成。
[0005]上述的钢柱支撑结构均包括被动防护单元钢柱及被动防护单元基座，相邻基座中心沿坡面横向的间距为5m-8m，各钢柱在坡面净高3.5m-5m，安装时与坡面夹角α为75。 -105。。
[0006]上述的拉锚结构分为上拉锚结构和侧拉锚结构，边坡中间的钢柱仅设置上拉锚结构，两翼的钢柱需同时设置上拉锚结构和侧拉锚结构。各拉锚结构均包括拉锚绳和拉锚锚杆，拉锚绳上端采用挂环连接在钢柱顶端的挂座上，下端采用钢丝绳卡头连接在拉锚锚杆的环套上，拉锚锚杆与坡面所成夹角β为15° -30°。
[0007]上述的第一重被动防护单元的连续式防护网包括环形金属网、高强度格栅网、上直线支撑绳和下直线支撑绳，上直线支撑绳位于钢柱顶端，下直线支撑绳与坡面相距0.8m-l.2m，两者均与坡面平行，且采用减压环和钢丝绳卡头连接在钢柱上。环形金属网在夕卜，高强度格栅网在内，两者之间用扎丝联结在一起，并在上下两侧采用缝合绳分别与上直线支撑绳、下直线支撑绳缠绕牢固。
[0008]上述的拆卸式防护网包括环形金属网、高强度格栅网、上直线支撑绳、下直线支撑绳、左竖向支撑绳和右竖向支撑绳，环形金属网在外，高强度格栅网在内，两者之间用扎丝联结在一起，并在四周采用缝合绳分别与拆卸式防护网的上直线支撑绳、拆卸式防护网的下直线支撑绳、左竖向支撑绳、右竖向支撑绳缠绕牢固，四支撑绳采用钢丝绳卡头连接在钢柱上，钢柱连接处焊接限位钉，以防止拆卸式防护网受力时沿钢柱发生过大滑移。
[0009]上述从第二重起，所述的各被动防护单元的连续式防护网包括环形金属网、高强度格栅网、上直线支撑绳、下拱形支撑绳，上直线支撑绳位于钢柱顶端，与坡面平行，下拱形支撑绳自钢柱底脚开始向上起拱，在相邻两钢柱的中线上达到最大值lm-1.5m，与坡面之间形成拱形空档，环形金属网在外，高强度格栅网在内，两者之间用扎丝联结在一起，并在上下两侧采用缝合绳分别与上直线支撑绳、下拱形支撑绳缠绕牢固。
[0010]上述的三角形支撑结构包括减能缓冲单元竖向钢柱及其基座、斜向钢柱及其基座，各基座所在位置与上述被动防护单元的钢柱基座相对应，即分列于坡面的不同纵向线上，同一纵向线自下而上依次为被动防护单元钢柱基座、减能缓冲单元竖向钢柱基座、减能缓冲单元斜向钢柱基座，竖向钢柱在坡面净高1.5m-2m，安装时与坡面夹角γ为75° -90°，斜向钢柱在坡面净长3.5m-5.5m，安装时与下坡面夹角δ为5° -15°，竖向钢柱与斜向钢柱顶端采用金属环套结，竖向钢柱、斜向钢柱、坡面三者之间形成闭合的三角形。
[0011]上述的高弹性网片为活络式格栅网，活络式格栅网满铺在斜向钢柱上，并采用缝合绳与斜向钢柱连接牢固。
[0012]上述的拆卸式防护网长5m-8m，高0.8m-l.2m,四周的支撑绳在钢柱的限位钉处采用钢丝绳卡头连接，易于拆装。
[0013]本发明有如下有益效果:
[0014](I) 一种边坡落石缓冲防护系统由被动防护单元和减能缓冲单元组合叠加而成，叠加重数根据边坡斜长大小确定，多重防护可提高边坡落石的拦截率。
[0015](2)减能缓冲单元通过局部坡面的减缓和高弹性网片的变形吸能消减边坡落石下坠能量，降低落石对被动防护单元的冲击力，使系统耐久性增强。
[0016](3)被动防护单元用于拦截经减能缓冲单元缓冲后的落石；第一重被动防护单元下端的防护网可拆卸，便于坡脚堆积落石的清理，后续被动防护单元下端与坡面形成空心拱，便于消能缓冲后落石的自由通过，有效解决了落石在系统内的积累。
[0017](4)相对传统边坡主动防护系统，该边坡落石缓冲防护系统仅覆盖小面积坡面，所需材料大大减少，工程实施成本降低。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]图1为本发明的双重防护结构俯视示意图。
[0020]图2为本发明的第一重被动防护单元结构示意图。
[0021]图3为本发明的拆卸式防护网示意图。
[0022]图4为本发明的后续被动防护单元(第一重除外)结构示意图。
[0023]图5为本发明的双重防护结构侧视示意图。
[0024]图6为图5中I处的放大图。
[0025]图中:坡面1，被动防护单元钢柱2，连续式防护网上直线支撑绳3，连续式防护网下直线支撑绳4，连续式防护网下拱形支撑绳5，拉锚锚杆6，拉锚绳7，减能缓冲单元斜向钢柱8，减能缓冲单元竖向钢柱9，活络式格栅网10，拆卸式防护网上直线支撑绳11，拆卸式防护网下直线支撑绳12，环形金属网13，高强度格栅网14，被动防护单元钢柱基座15，侧拉锚绳16，钢丝绳卡头17，限位钉18，左竖向支撑绳19，右竖向支撑绳20。
【具体实施方式】
[0026]参见图1-6，一种边坡落石缓冲防护系统，它由若干重防护层叠加而成，每一重防护层可分为被动防护和减能缓冲两单元，防护层重数根据边坡斜长大小设定，当坡面斜长S ( 30m时，设置一重防护层；当30m〈S ( 60m时，设置双重防护层；当60m〈S ( 90m时，设置三重防护层；依次类推，逐步递加，相邻防护层之间净距L为20m-25m，同一防护层内被动防护单元与减能缓冲单元之间净距I为8m-10m，所述的被动防护单元中第一重被动防护单元由钢柱支撑结构、拉锚结构、连续式防护网、拆卸式防护网4部分构成，从第二重起，各被动防护单元由钢柱支撑结构、拉锚结构、连续式防护网3部分构成，所述的减能缓冲单元均由三角形支撑结构和高弹性网片两部分构成。
[0027]所述的钢柱支撑结构均包括被动防护单元钢柱2及被动防护单元基座15，相邻基座中心沿坡面横向的间距为5m-8m，各钢柱在坡面净高3.