[發明專利]一種邊坡支護措施的吸能緩沖裝置及緩沖方法

有效

• 申請號: 202110027093.7
• 申請日: 2021-01-09
• 公開（公告）號: CN112832264B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 鄧華鋒;彭萌;李新哲;熊雨;徐鵬飛;李冠野;李濤;齊豫
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02B3/12;E02D33/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種邊坡支護措施的吸能緩沖裝置及緩沖方法,裝置包括吸能緩沖機構，吸能緩沖機構設置在邊坡支護與巖土體之間；吸能緩沖機構包括受力鋼板、拱狀彈性鋼板，輪廓內部設有抗沖擊彈簧結構，所述的抗沖擊彈簧結構一端連接在拱狀彈性鋼板、另一端連接拱狀彈性鋼板或受力鋼板，輪廓內部填充吸能材料；至少有一面所述的受力鋼板面向巖土體，拱狀彈性鋼板不與巖土體接觸;所述方法包括根據邊坡支護結構設計框格機構、在框格機構中設置多個吸能緩沖機構；吸能緩沖機構吸收邊坡支護所受壓力變化值。本發明的優點是，運用受力鋼板、拱狀彈性鋼板、抗沖擊彈簧結構構成的吸能緩沖機構，能夠吸收部分激增的能量、起到緩沖作用。

技術領域

本發明涉及邊坡支護措施領域，尤其是一種用于擋土墻、抗滑樁后側的吸能緩沖裝置。

技術背景

邊坡的穩定問題是工程建設中頻繁遭遇的問題，如庫岸邊坡、公路邊坡、隧道的進口與出口邊坡、建筑邊坡等，都會涉及到。邊坡一旦失穩，輕則影響交通運輸、蓄水灌溉，重則嚴重威脅到人民的生命與財產安全。因此以穩定性作為分析的基礎，設計合理的支護措施，從而保證邊坡及其周邊環境的安全，常用的支護措施有擋土墻、抗滑樁等。然而，在外部荷載的作用下，擋土墻易發生滑移、傾覆、崩裂，同樣抗滑樁會出現剪斷或折斷、推倒等破壞形態。其主要是原因是由于擋土墻、抗滑樁為典型的剛性支護結構，在墻（樁）后土壓力作用下允許產生的變形很小，如果能在墻（樁）后設置一個變形緩沖層，具有和墻體相近的剛度，可以較好的傳遞土壓力，在墻后土體變形較大時，緩沖層可以產生較大的變形，而且在變形過程中可保持剛度，也即傳遞荷載能力不變，將很好的彌補擋土墻、抗滑樁等支護措施抗變形能力的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種邊坡支護措施的吸能緩沖裝置及方法，運用受力鋼板、拱狀彈性鋼板、抗沖擊彈簧結構構成的吸能緩沖機構，并以吸能材料為輔進行填充，固定于框格機構中，設置在支護結構體的背部。在外部荷載劇增的情況下，能夠吸收部分激增的能量、起到緩沖作用，有效防止支護措施發生脆性破壞。另外，在拱狀彈性鋼板上設有應變片，通過電纜線與外部的電阻應變儀構成應力變形監測機構，用于實時的監測與預警。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種邊坡支護措施的吸能緩沖裝置包括吸能緩沖機構，所述的吸能緩沖機構設置在邊坡支護與巖土體之間；

所述的吸能緩沖機構包括受力鋼板、拱狀彈性鋼板，所述的受力鋼板與所述的拱狀彈性鋼板通過卡槽構成輪廓，輪廓內部設有抗沖擊彈簧結構，所述的抗沖擊彈簧結構一端連接在拱狀彈性鋼板、另一端連接拱狀彈性鋼板或受力鋼板，輪廓內部填充吸能材料；

至少有一面所述的受力鋼板面向巖土體，拱狀彈性鋼板不與巖土體接觸。

進一步講，所述的緩沖裝置還包括的框格機構；

所述的框格機構由柔性材料制作而成多個獨立空間的箱型裝置，每個所述的獨立空間內均設有一個或多個吸能緩沖機構。

進一步講，所述的緩沖裝置還包括設在吸能緩沖機構上的應力變形監測機構；

所述的應力變形監測機構包括應變片及連接所述應變片的電阻應變儀，所述的應變片設在拱狀彈性鋼板上。

進一步講，所述的抗沖擊彈簧結構包括中間的實心鋼柱及分設在所述實心鋼柱兩側的內含彈簧的套管；

所述的套管一端連接所述的實心鋼柱、另一端連接在所述的拱狀彈性鋼板。

進一步講，所述的實心鋼柱通過突起矩形體與所述的套管導槽連接，在所述的導槽內設置有彈出式緩沖棱體。

進一步講，所述的彈出式緩沖棱體由平放的直角三棱體及所述直角三棱體下部的彈簧件構成，在外荷載劇增的作用下，所述實心鋼柱實起矩形體在導槽中滑動并將平放的直角三棱體壓至導槽下部，起到緩沖的作用；當外荷載被平衡一部分，所述直角三棱體在所述彈簧作用下重新彈出，為下一次的突變預留緩沖空間。