[發明專利]一種適用于搶險救災的裝配式鋼箱棚洞及施工方法

有效

• 申請號: 201810146466.0
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108360560B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 莊衛林;袁松;廖沛源;劉偉;孫中秋;黎良仆;王希寶;邵林;李響
• 申請（專利權）人: 四川省交通勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D29/045
• 分類號: E02D29/045
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 楊琪

本發明公開了一種適用于搶險救災的裝配式鋼箱棚洞及施工方法，包括矩形框主體和緩沖鎧甲，兩端開口防護通道結構，在矩形框主體的底部框架內壁上鋪設有供行人或車輛通行的底板，所述矩形框主體的頂部框架和靠山一側的側部框架外設有緩沖鎧甲，所述矩形框主體的底部框架底側上均布設有多根錨固在路基上的鋼管樁。本發明解決了傳統“橫梁+立柱”鋼棚洞所不能解決的幾項關鍵問題，如適應性差、抗沖擊能力差、對地基要求高、施工工期長、施工安全風險大等，是一種全新的防護形式。

技術領域

本發明涉及道路交通安全防護技術領域，具體涉及一種適用于搶險救災的裝配式鋼箱棚洞及施工方法。特別適用于山體滑坡、高位崩塌等地質災害發生以后公路的搶通、保通施工建設技術領域。

背景技術

近年來，多次山區強烈地震后的公路震害顯示，對公路破壞最大、搶通保通難度最大、破壞影響最深遠的是山體滑坡和高位崩塌等次生地質災害。

自從汶川地震后，應對高位崩塌的技術對策已引起有關各方高度重視。原位恢復重建中一般采用混凝土棚洞或明洞，而時間非常急迫的搶通保通階段，混凝土棚洞或明洞因施工期長、施工要求高，無法滿足要求。而蘆山地震中，在靈關峽谷段搶通保通中首次采用了鋼結構棚洞來應對高位崩塌落石，取得一定效果。后又將鋼結構棚洞推廣至其它搶險應急工程中，如雅安市天全縣境內G318線安樂宮處山體崩塌后的保通，九寨溝地震后川九路神仙池路口高位崩塌段的保通。

以下是四川近年來實施的、具有代表性的搶險鋼棚洞建造情況。

(1)2013年蘆山地震后，在靈關峽谷段公路崩塌落石部位采用鋼棚洞，這是第一次使用。公路上邊坡極其陡峻，幾乎垂直。桿件運輸至現場焊接拼裝，具有現場裝配時間長、裝配過程中安全風險高的特點。使用期被小于1噸的石頭砸穿。

(2)2016年4月22日雅安市天全縣境內G318線安樂宮處發生山體崩塌，導致5人死亡、10人受傷、4輛汽車受損，災情發生后首先對邊坡進行了掛網噴漿封閉，再采用70m長鋼棚洞作為公路的防護工程，從鋼結構的備料加工到現場安裝完成總共歷時約25天。

(3)2017年“8.8”九寨溝地震后，川九路漳扎鎮(溝口)至九寨天堂景區的神仙池路口段山體崩塌嚴重，搶通后采用長約130m的鋼棚洞防落石。桿件另擇場地加工后運至現場，再在現場焊接拼裝。據統計，施工單位出動超過50名焊工加班工作，歷時約10天基本完成鋼棚洞主體工程架設，在現場拼接過程中，時常受到高位落石的威脅。

上述鋼結構棚洞均采用傳統“橫梁+立柱”形式，一般適應于上邊坡較陡、落石威脅較小的情況，并存在以下主要問題：

(1)施工工期長：材料組織方面，傳統鋼棚洞均為非定型結構，在災害發生后才確定方案、備料加工，材料組織等所需時間一般在三天以上；現場拼裝時采用焊接，現場工作量大、耗時長、需要焊工多，以上三個實例均超過10天時間。

(2)施工安全風險高：G318安樂宮鋼棚洞在掛網噴錨以后施工，安全風險可控；G213茂縣石達關鋼波紋管明洞在上邊坡未處理完的情況下同步施工，出現人員受傷的安全事故；川九路神仙池鋼棚洞在邊坡未處理的情況下施工，施工中多次出現邊坡繼續崩塌的情況，威脅操作人員。這幾個現場實例，充分說明了傳統鋼棚洞在上邊坡沒有處治情況下施工，其安全風險極大，但若要處治上邊坡，則難度更大，安全風險更高。

(3)地基要求高：傳統鋼棚洞立柱對地基承載力要求較高，通常塌方路段的地基承載力難以滿足要求，需要配合鋼管樁或注漿等方式處理立柱處的地基。

(4)適應能力差：由于“橫梁+立柱”式鋼結構棚洞自身特點，只適應陡邊坡路段，另外側向抗推能力也較差。鋼波紋管明洞要求現場場地寬，四周回填料要求高，而一般崩塌落石段的地形都比較陡峻，場地窄。

(5)抗沖擊性能差：“橫梁+立柱”的結構特點決定了各單元抗沖擊性能差異大，從而導致鋼棚洞整體抗沖擊性能差。

發明內容