柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统及其设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统及其设计方法，包括柔性缓冲系统和刚性缓冲系统两部分，所述柔性缓冲系统包括支撑绳和金属柔性网，支撑绳包括横向支撑绳和纵向支撑绳；刚性缓冲系统包括缓冲垫层、钢桁架和立柱。采用本发明专利技术设计的自清理棚洞系统在遭受落石冲击后，柔性缓冲系统可作第一道防线，大幅度削弱落石的冲击动能，然后将落石以低速抛出；刚性缓冲系统则为第二道防线，其主要作用为引导低速抛出落石的滚落，使之逸出防护区域，避免落石的堆积，解决了传统柔性防护系统清理维护困难等现实问题。

Flexible net and cushion combined self cleaning shed and tunnel system and its design method

【技术实现步骤摘要】
柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统及其设计方法
本专利技术涉及边坡防护
，具体为一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统及其设计方法。
技术介绍
中国大陆的山区面积约占国土面积的2/3，落石、崩岩等山地灾害频繁发生，对民生安全与基础设施的正常运营造成了严重威胁。传统的落石灾害防治措施主要包括钢筋混凝土棚洞系统和柔性防护网系统两种。钢筋混凝土棚洞通常需要较大的占地面积，而通常一侧紧挨陡峭山边，另一侧邻近深切河谷，地狭路窄，导致钢筋混凝土棚洞施工难度较大，基础开挖困难，不具备适宜的场地条件。柔性防护网系统在工作以后，落石往往将在系统内部形成堆积，需要定期对其进行清理维护。而因其道路条件较为苛刻，导致系统的清理维护十分不便。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统及其设计方法。采用该方法可以设计出一种占地面积小、施工简便、并具有自清理和易维护等优点的防护系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一方面，本申请保护一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统，包括柔性缓冲系统和刚性缓冲系统两部分，所述柔性缓冲系统包括支撑绳和金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统，其特征在于，包括柔性缓冲系统(1)和刚性缓冲系统两部分，所述柔性缓冲系统(1)包括支撑绳和金属柔性网，支撑绳包括横向支撑绳和纵向支撑绳；刚性缓冲系统包括缓冲垫层(3)、钢桁架(2)和立柱；所述横向支撑绳横向穿过所述金属柔性网并与两侧山坡锚固；所述纵向支撑绳一端锚固于山坡，另一端穿过所述金属柔性网到达网底部并固定于钢桁架(2)上；所述的金属柔性网倾斜布置并具有弹性，使得落于其上的冲级物的冲击动能大幅度削弱并以低速抛出；钢桁架(2)一端与山体锚固，另一端通过立柱支撑于道路外侧，缓冲垫层(2)设置在钢桁架(2)上；作为第二道防线的刚性缓冲系统跨越行车道路...

【技术特征摘要】
1.一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统，其特征在于，包括柔性缓冲系统(1)和刚性缓冲系统两部分，所述柔性缓冲系统(1)包括支撑绳和金属柔性网，支撑绳包括横向支撑绳和纵向支撑绳；刚性缓冲系统包括缓冲垫层(3)、钢桁架(2)和立柱；所述横向支撑绳横向穿过所述金属柔性网并与两侧山坡锚固；所述纵向支撑绳一端锚固于山坡，另一端穿过所述金属柔性网到达网底部并固定于钢桁架(2)上；所述的金属柔性网倾斜布置并具有弹性，使得落于其上的冲级物的冲击动能大幅度削弱并以低速抛出；钢桁架(2)一端与山体锚固，另一端通过立柱支撑于道路外侧，缓冲垫层(2)设置在钢桁架(2)上；作为第二道防线的刚性缓冲系统跨越行车道路，能够对低速抛出的冲级物进行二次防护与引导，使之逸出防护区域，避免落石的堆积。2.根据权利要求1所述的一种柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统，其特征在于，缓冲垫层(3)的刚度可以根据对落石的引导需求进行调整。3.如权利要求1或2所述的柔性网与缓冲垫层组合式自清理棚洞系统的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：确定落石的运动轨迹根据前期的地质勘察和可靠的落石轨迹分析，可以获得落石、崩岩等的总重量mg与系统接触前的运动轨迹，以明确落石冲击系统时其速度ν、水平面的夹角θ以及初始冲击能量；步骤2)：确定柔性缓冲系统(1)的构件配置、初始位置、系统高度H1以及倾斜角度α根据步骤1)中岩体的冲击能量确定柔性缓冲系统(1)的构件配置；根据步骤1)中落石的运动轨迹，山体坡度、道路宽度L、岩石特征以及期望的落石回弹范围，确定柔性缓冲系统(1)的初始位置、系统高度H1、系统宽度L1、以及倾斜角度α；其中：倾斜角度θ/2≤α≤90°且α≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐欣，余志祥，许浒，赵雷，乔杨锴，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51