一种抵抗陡坡高能落石的组合结构制造技术

一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，以实现对复杂艰险山区的高位、大体积危石的有效防控治理。在落石运行轨迹下方的陡坡上横向间隔设置抵抗单元，多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系；所述抵抗单元包括至少两根相间隔的楔形体支撑桩，各楔形体支撑桩下部锚入陡坡坡面下的稳定岩土层内，其出露坡面的上部在靠山侧具有斜切面，在斜切面上间隔设置长程可恢复吸能装置，在两侧楔形体支撑桩之间设置刚性承载板，该刚性承载板与板体后的各长程可恢复吸能装置固定连接，在刚性承载板的前板面上固定设置弹性缓冲体。

【技术实现步骤摘要】
一种抵抗陡坡高能落石的组合结构
本技术涉及土木工程，特别涉及一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，适用于复杂艰险山区的高位、大体积危石的防控治理工程。
技术介绍
复杂艰险山区由于地形陡峭，构造活动强烈，形成了大量高位、巨型的危岩体，在地震、长时降雨或者暴雨作用下易沿陡坡向下滚落，形成远超5000KJ的高势能冲击力，对下游设施产生冲击、掩埋等危害。目前国内常规的陡坡落石被动防护网最大能级为3500KJ，不能满足此类高位、大体积陡坡落石防控的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，以实现对复杂艰险山区的高位、大体积危石的有效防控治理。本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本技术的一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，其特征是：在落石运行轨迹下方的陡坡上横向间隔设置抵抗单元，多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系；所述抵抗单元包括至少两根相间隔的楔形体支撑桩，各楔形体支撑桩下部锚入陡坡坡面下的稳定岩土层内，其出露坡面的上部在靠山侧具有斜切面，在斜切面上间隔设置长程可恢复吸能装置，在两侧楔形体支撑桩之间设置刚性承载板，该刚性承载板与板体后的各长程可恢复吸能装置固定连接，在刚性承载板的前板面上固定设置弹性缓冲体。所述长程可恢复吸能装置在楔形体支撑桩的斜切面上竖向间隔成排设置，或者横向间隔设置两排。所述长程可恢复吸能装置由后套筒、前套筒、压缩弹簧构成，后套筒的后端封闭且在斜切面上与楔形体支撑桩固定连接，前套筒的前端封闭且与刚性承载板固定连接，前套筒的后部插入后套筒内形成可沿轴线伸缩的封装体；所述压缩弹簧位于该封装体内，其轴向两端分别作用于后套筒、前套筒的封闭端上。本技术的有益效果是，由多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系，以长程可恢复吸能装置作为核心构件，通过长程变形吸纳消解高能落石冲击力，单个长程可恢复吸能装置可承受500KJ～2000KJ的冲击力，多个装置共同作用可承受5000KJ～30000KJ的高势能危石冲击，有效解决了对复杂艰险山区的高位、大体积危石难于防控治理的技术难题；长程可恢复吸能装置冲击变形后可自动复原，最大程度的减少结构体系的维护维修工作量，且有利于节省防控治理工程的建造投资。附图说明本说明书包括如下十幅附图：图1是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构的立面示意图；图2是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构的局部示意图；图3是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构中一抵抗单元的示意图；图4是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构中多个抵抗单元的布置方式示意图；图5至图9是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构中长程可恢复吸能装置的布置方式示意图；图10是本技术一种抵抗陡坡高能落石的组合结构的受力示意图。图中示出构件和对应的标记：楔形体支撑桩10、斜切面11、长程可恢复吸能装置20、前套筒21、后套筒22、压缩弹簧23、刚性承载板30、弹性缓冲体31、落石槽40.具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参照图1至图4，本技术的的一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，在落石运行轨迹下方的陡坡上横向间隔设置抵抗单元，多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系。所述抵抗单元包括至少两根相间隔的楔形体支撑桩10，各楔形体支撑桩10下部锚入陡坡坡面下的稳定岩土层内，其出露坡面的上部在靠山侧具有斜切面11，在斜切面11上间隔设置长程可恢复吸能装置20，在两侧楔形体支撑桩10之间设置刚性承载板30，该刚性承载板30与板体后的各长程可恢复吸能装置20固定连接，在刚性承载板30的前板面上固定设置弹性缓冲体31。参照图1，弹性缓冲体31可由废旧轮胎、袋装砂砾石或者泡沫铝构成，具有一定的减震功能，并避免落石对刚性承载板30形成点对点的撞击。刚性承载板30可以是钢筋混凝土板或由型钢焊接拼装形成，其作用是承受危石撞击并把撞击力传递给长程可恢复吸能装置。所述刚性承载板30外侧下方在陡坡上设置下凹的落石槽40，为落石提供存储空间，并为检修人员提供巡检通道，有条件时亦可设置坡率将落石导出防护体外。长程可恢复吸能装置是抵抗单元的核心构件，通过长程变形吸纳消解高能落石冲击力，单个长程可恢复吸能装置可承受500KJ～2000KJ的冲击力，多个装置共同作用可承受5000KJ～30000KJ的高势能危石冲击，实现对复杂艰险山区的高位、大体积危石的有效防控治理。长程可恢复吸能装置冲击变形后可自动复原，最大程度的减少结构体系的维护维修工作量，且有利于节省防控治理工程的建造投资。参照图5至图9，所述长程可恢复吸能装置20在楔形体支撑桩10的斜切面11上竖向间隔成排设置，或者横向间隔设置两排。单根楔形体支撑桩10的斜切面11上根据桩宽度B与斜切面高度H安装多个长程可恢复吸能装置20，其布置数量与排数应根据受力计算确定。参照图2，所述长程可恢复吸能装置20由后套筒21、前套筒22、压缩弹簧23构成，后套筒21的后端封闭且在斜切面11上与楔形体支撑桩10固定连接，前套筒22的前端封闭且与刚性承载板30固定连接，前套筒22的后部插入后套筒21内形成可沿轴线伸缩的封装体。压缩弹簧23位于该封装体内，其轴向两端分别作用于后套筒21、前套筒22的封闭端上。所述封装体内填充润滑油脂，润滑油脂对压缩弹簧23起防腐作用，同时亦为后套筒21、前套筒22的轴向滑动提供润滑作用。参照图10，所述抵抗单元受力与长程可恢复吸能装置布置数量由下式计算确定：KE＝η∑(E1、E2…En)式中，E为落石冲击能，K为安全系数，η为抵抗单元受力不均修正系数，E1、E2…En为各长程可恢复吸能装置的抗冲击力，n为长程可恢复吸能装置的数量。弹簧系统的弹性系数可由最大变形量L与单装置抗力计算所得。所述长程可恢复吸能装置20抗冲击力为500KJ～2000KJ。以上所述只是用图解说明本技术的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，其特征是：在落石运行轨迹下方的陡坡上横向间隔设置抵抗单元，多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系；所述抵抗单元包括至少两根相间隔的楔形体支撑桩(10)，各楔形体支撑桩(10)下部锚入陡坡坡面下的稳定岩土层内，其出露坡面的上部在靠山侧具有斜切面(11)，在斜切面(11)上间隔设置长程可恢复吸能装置(20)，在两侧楔形体支撑桩(10)之间设置刚性承载板(30)，该刚性承载板(30)与板体后的各长程可恢复吸能装置(20)固定连接，在刚性承载板(30)的前板面上固定设置弹性缓冲体(31)。/n

【技术特征摘要】
1.一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，其特征是：在落石运行轨迹下方的陡坡上横向间隔设置抵抗单元，多个抵抗单元组合形成抵抗高能落石结构体系；所述抵抗单元包括至少两根相间隔的楔形体支撑桩(10)，各楔形体支撑桩(10)下部锚入陡坡坡面下的稳定岩土层内，其出露坡面的上部在靠山侧具有斜切面(11)，在斜切面(11)上间隔设置长程可恢复吸能装置(20)，在两侧楔形体支撑桩(10)之间设置刚性承载板(30)，该刚性承载板(30)与板体后的各长程可恢复吸能装置(20)固定连接，在刚性承载板(30)的前板面上固定设置弹性缓冲体(31)。


2.如权利要求1所述的一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，其特征是：所述长程可恢复吸能装置(20)在楔形体支撑桩(10)的斜切面(11)上竖向间隔成排设置，或者横向间隔设置两排。


3.如权利要求2所述的一种抵抗陡坡高能落石的组合结构，其特征是：所述长程可恢复吸能装置(20)由后套筒(21)、前套筒(22)、压缩弹簧(23)构成，后套筒(21)的后端封闭且在斜切面(11)上与楔形体支撑桩(10)固定连接，前套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏永幸，叶世斌，余雷，林东升，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51