[發明專利]一種拱橋拱洞雙拱疊加式鐵路公路防護殼

在審

• 申請號: 201410255174.2
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104005345A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 匡仲平
• 申請（專利權）人: 匡仲平
• 主分類號: E01F7/04
• 分類號: E01F7/04;E01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本設施涉及防災、抗災減災相關地沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大自然災害和險情易發頻發區間路段鐵路公路防護設施的技術改進創新。

背景技術

目前鐵路公路工程建設施工領域對上述自然災害的防災、抗災減災，采用的是硔硐等單拱防護，其缺陷是：因缺少安全可靠防護設施，無法有效抵御沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大超設計基準自然災害的沖擊、沖刷、侵蝕、浸泡......造成列車汽車車輛、線路道路路基等交通設施被淹埋、顛覆脫軌、交通運輸中斷等災難性損毀。為防沙、固沙、除雪、泄洪、排澇、清淤、排險等防災、抗災減災。多年來，上述重大自然災害造成的巨大經濟損失和國家先后累積投入地巨額救援修護資金，可達數千上萬億元(保守估算)。大量人力、物力地投入更是難以數計。

發明內容

本設施通過將拋物線形拱橋與半圓形拱洞上下相互疊加并實施技術整合構建防護殼，拋物線形拱橋的抗沖擊能力與半圓形拱洞支撐面抗壓能力互動轉換，實現以拱橋拱洞雙拱疊加式防護殼防護【替代】【舍棄】單拱硔硐防護，從而有效抵御沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大自然災害和險情頻發多發區間路段對對鐵路公路及過往列車、車輛造成損毀和危害，實現防災、抗災減災。

技術方案

本設施由拱橋和拱洞兩部分組成。其中半圓形拱洞用于構筑火車、汽車通行所必要地遂道空間，拋物線形拱橋用于阻擋或疏導沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大自然災害地侵襲。拱橋拱洞上下相互疊加，并留有空間，并做沙土、碎石填充，以規避拱橋遭受山體滑坡產生地碎落土石沖擊震動，對拱洞造成損毀。

技術原理

半圓形拱洞對位于上方的拱橋具有支撐作用，填充的的沙土碎石對泥石流、山體滑坡碎落土石的沖擊、震蕩具備緩沖阻尼效應，拋物線型拱橋則可有效阻擋、疏導沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大自然災害地侵襲，保障拱洞免遭上述災害損毀。

根據沙塵暴、力浪、流沙、積雪、泥石流、山體滑坡碎落土石等重大自然災害的性質和破壞程度不同，拋物線型拱橋與半圓形拱洞的強度、跨度和疊加橋面坡度，也應有所區別。

抗沙塵暴、力浪的拱洞上方疊加的拱撟外側，坡度不應小于30‰，并應堆積沙石土，可減少拱橋橋面的迎風阻力，使沙塵暴、力浪順暢地從拱橋上掠過。

抗山洪、泥石流、山體滑坡碎落土石的疊加于拱洞上方的拱橋，拱項橋面上行坡度應大于10‰，拱項橋面下行坡度應大于45‰，可使山洪、泥石流、山體滑坡碎落土石在重力作用下，快速順暢地流過拱頂橋面，流入下行河流或深谷中。

拱洞上方疊加的拱橋橋面，沿災害流向兩側，構筑防護堤，可疏導泥石流或山體滑坡產生地碎落土石，按預設方案集中向下行流動。

拱橋與拱洞各端應嵌入地下一定深度，可使拱洞拱橋整體結構得以加固。

拱洞與拱橋雙拱疊加部位應留有空間，并做沙土、碎石填充，可以規避拱橋遭受泥石流、碎落土石沖擊產生震動，對拱洞造成的損毀。

流沙、積雪的沖擊力相對十分有限，可只構筑半圓形拱洞。

有益效果

通過構筑構筑拱橋拱洞雙拱疊加式鋼筋混疑土結構鐵路公路防護殼，使上述自然災害受到阻擋或經拱橋面疏導順暢流過，從而避免對鐵路公路及過往列車、車輛造成損毀。

本設施若能得到推廣應用，不僅將使我國西部地區、北部區的沙漠、雪域高原、多山等復雜惡劣環境中的鐵路公路交通運輸行業，能夠有效抵御上述極端自然災害造成的線路行車中斷停運等重特大損失，還可極大程度上節省防沙、固沙、除雪、泄洪、排澇、清淤、排險等防災、抗災減災所需耗費地約數千上萬億元地巨額資金(保守估算)。

本設施將極大改善我國西部、北部地區交通運輸條件，其運營空間和經濟建設區域還將得到數倍以上的空前拓展，其所需科技業已成熟，且頗具規模，可節省大量人工、資金和資源成本，具備明顯提高產業技術水平和經濟效益的潛能，具有強勢國際經濟競爭能力，具備加強鐵路公路運輸行業防災、抗災減災能力和加速西北少數民族地區、邊遠貧困地區社會經濟發展地潛在實用價值，可能對國家利益和公共利益具有重大意義。

附圖說明

圖1是一種拱橋拱洞雙拱疊加式鐵路公路防護殼簡要形體結構圖；圖2是一種拱橋拱洞雙拱疊加式鐵路公路防護殼抗山洪、泥石流、山體滑坡碎落土石形體結構圖。

具體實施方案

(1)、在災害、險情頻發線路區間路段，構筑鋼筋混疑土結構拱橋拱洞雙拱疊加式，即①【拋物線形拱橋】與②【半圓形拱洞】上下相互疊加的防護殼。