[發(fā)明專利]一種裝配式輕鋼結構耗能減震滾石棚洞結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910216777.0
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101748694A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 何思明;羅渝;李新坡
• 申請（專利權）人: 中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所
• 主分類號: E01F7/04
• 分類號: E01F7/04
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發(fā)明涉及公路、鐵路等線狀工程中，崩塌滾石災害防治的新型結構，特別是采用輕鋼結構框架以及減震器組成的滾石災害防護結構。

背景技術

崩塌、落石是山區(qū)鐵路常見的路基病害，鐵路工務部門為了防治此種路基病害，通過長期的探索實踐，建立了以看(安裝報警裝置，設點看守)、清(劇坡掃山，清除危石)、支(支擋加固，護坡護墻)、接(墻接網(wǎng)攔)、固(粘結加固，噴錨封閉)為主的運營防護措施；以及遮攔(明洞.棚洞)、防護(SNS軟網(wǎng)防護)、繞避(改線繞行)為主的工程防治措施。實踐證明，這些措施對防治崩塌落石病害都是行之有效的。從適用條件和功能性來講，這些防治措施各具特點，“看”僅能減輕危害，并不能防治危害；“清”對行車影響較大并極易產(chǎn)生新的病害；“支、“固”首先要建立在坡面穩(wěn)定且整體性好的情況下，同時這類結構物較高，施工難度大，一旦實施不好，這些結構物本身即可成為崩塌的物質來源；而噴錨施工時，錨桿的嵌入亦會破壞巖面；“接”是較好的結構形式，但缺乏“遮避”的功能；“軟網(wǎng)防護”對破碎巖面小規(guī)模落石能起到較好的防護，但對中、大規(guī)模崩塌的防治尚未經(jīng)過實踐的檢驗；改線繞避”是最為有效且徹底的防治措施，但投資太，工期長，一般只在滑坡或泥石流等災難性危害多發(fā)區(qū)采用；而遮攔建筑物不僅投資適中，利于機械施工，同時具有側向攔截和頂部遮避線路的雙重功能。

遮攔建筑物主要有明洞和棚洞兩種結構，明洞可分為拱形明洞、板式棚洞和懸壁式棚洞等三種常見形式。三種形式的明洞都利用了坡體或山體作為靠山墻或以之為支撐。拱形明洞的兩邊墻共同承受分別由拱頂和坡體方向傳來的垂直壓力和水平推力，而板式棚洞主要由內邊墻承受上述荷載。懸壁式棚洞由于場地的限制而只有內側邊墻。傳統(tǒng)的滾石棚多為全鋼筋混凝土澆筑，因而施工速度較慢，同時為防治滾石的沖擊破壞，一般在滾石棚上覆蓋一層緩沖消能墊層，勢必將增加棚洞結構自重，增大工程投資。

發(fā)明內容

鑒于上述傳統(tǒng)滾石棚的弊端，本發(fā)明的目的是提供一種安全、高效、經(jīng)濟的一種裝配式輕鋼結構耗能減震滾石棚洞結構。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種裝配式輕鋼結構耗能減震滾石棚洞結構，包括滾石棚洞框架以及布置在輕鋼結構框架上的混凝土棚洞板，還具有耗能減震器：由左、右豎板焊接在上、下橫板之間構成，且上、下橫板上開有螺栓連接用孔；多個耗能減震器經(jīng)螺栓連接在上述滾石棚洞框架與混凝土棚洞板之間。

上述滾石棚洞框架為滾石棚洞H型鋼結構框架。

上述混凝土棚洞板為預制C30鋼筋混凝土板。

本發(fā)明旨在解決在滾石災害多發(fā)地區(qū)，修建線狀工程：比如公路、鐵路工程，嚴重遭受滾石災害威脅，危害行車安全，為確保行車安全，提出的一種經(jīng)濟、安全、施工簡單、可靠的新型滾石棚洞結構。

本發(fā)明采用新型的輕鋼結構框架替代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構框架，頂棚采用C30預制混凝土板，頂棚和支柱之間設置減震耗能器。作用在棚頂?shù)臎_擊力，經(jīng)減震耗能器變形消耗，保證整體結構的安全性，同時如若減震耗能器發(fā)生破壞，還可以隨時更換，且更換方便。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、能夠有效的抵抗?jié)L石的沖擊，保證道路路基的安全性。

2、采用輕質鋼結構支柱和預制混凝土板，提高了工程的施工速度，同時結構施工簡單，施工材料方便運輸，且降低工程投資。

3、設置柱殼金屬減震耗能器，可以通過自身的塑性變形吸收滾石的沖擊能量，減小滾石的沖擊力，從而可以大幅度降低棚洞結構自身的工程量，減少工程投資。

4、結構服役期間遭遇滾石撞擊，可以導致部分耗能減震器產(chǎn)生塑性變形，但其它結構不會發(fā)生破壞，耗能器起到“保險絲”的作用，可通過更換新的減震耗能器的辦法解決，因此維修非常方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明棚洞結構正立面示意圖；

圖2是本發(fā)明棚洞結構側立面示意圖；

圖3是圖2所示本發(fā)明減震耗能器大樣示意圖。

具體實施方式

圖1圖2示出，本發(fā)明包括滾石棚洞框架1以及布置在輕鋼結構框架上的混凝土棚洞板2，還具有耗能減震器3：由左、右豎板3c、3d焊接在上、下橫板3a、3b之間構成，且上、下橫板上開有螺栓連接用孔；多個耗能減震器經(jīng)螺栓4連接在滾石棚洞框架1與混凝土棚洞板2之間。滾石棚洞框架1為滾石棚洞H型鋼結構框架。混凝土棚洞板2為預制C30鋼筋混凝土板。