一种促使滑坡分流的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种促使滑坡分流的装置，它包括适应不同坡体形式的人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙，所述人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙支撑在钢锭的顶部，在人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙的背部铰接有液压阻尼器，所述液压阻尼器的尾部通过铰接座与底部支座铰接相连，所述人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙的两外侧壁交错布置有用于多个阻挡墙铰接相连的空心铰接套筒，所述空心铰接套筒之间通过销轴铰接相连。本装置操作简单、安装迅速、反复使用，且有效的减少了人员暴露在滑坡下的时长，相比于其它治理滑坡的工程措施，该装置有广泛的工程实践意义和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种促使滑坡分流的装置及方法
本专利技术涉及土木工程地质灾害防治
，主要用于由于天气和人为引起的滑坡紧急防卫系统，以保证生产和人身安全，降低滑坡的危害。
技术介绍
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。我国滑坡的形成条件十分复杂，其中地貌格局、地质构造、地层岩性、暴雨洪水具有根本的控制性作用，人类工程活动的影响在许多时候又是起主导作用的因素。天然的或人工形成的边坡到处可见，由于各种原因致使边坡失稳时会产生不同规模的滑坡，给人们的生产、生活带来灾难和危险。因此，必须因地制宜考虑多种因素、采用综合治理的措施，防治滑坡，从而减少滑坡现象的发生以及降低因滑坡的危害。目前滑坡防治的工程措施很多，国际岩土学会滑坡治理措施表中列举了包括改变斜坡的集合形态、排水、支挡结构、斜坡内部加固等方法。如重力式挡土墙、微型桩群、现浇的钢筋混凝土挡墙、笼式挡墙、盲沟、岩石锚栓、锚杆等等。但在防治中小型滑坡中，常规抗滑桩与预应力锚索的锚固段埋深太大，桩长与锚索长度动辄数十米至近百米，而传统挡土墙建立和拆卸操作过于繁琐，施工难度大，且无法反复使用，技术经济合理性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种促使滑坡分流的装置及使用方法，本装置操作简单、安装迅速、反复使用，且有效的减少了人员暴露在滑坡下的时长，相比于其它治理滑坡的工程措施，该装置有广泛的工程实践意义和经济效益。r>为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种促使滑坡分流的装置，它包括适应不同坡体形式的人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙，所述人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙支撑在钢锭的顶部，在人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙的背部铰接有液压阻尼器，所述液压阻尼器的尾部通过铰接座与底部支座铰接相连，所述人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙的两外侧壁交错布置有用于多个阻挡墙铰接相连的空心铰接套筒，所述空心铰接套筒之间通过销轴铰接相连。所述人字形阻挡墙适用于下面有建筑物的坡体形式，促使滑坡分流，并抵挡下落石块泥土，减少建筑物的损伤。所述建筑物包括房屋、公路、厂房或发电站。所述可拆装阻挡墙适用于周围有沟壑的滑坡山体形式，并通过引流，将滑坡引到周围的沟壑中去，通过可拆装阻挡墙抵挡下落石块泥土，降低对山体下方建筑物的破坏程度。所述可拆装阻挡墙采用一定弧度和弯曲的挡墙结构，且采用多层挡墙结构，每层之间相距4-6m，且呈高、低、高的分布规律，降低滑坡的动能，减弱对建筑物的损坏程度。所述底部支座采用轻质高强的材料制成，并具有韧性，使其即吸收能量和抵抗反复冲击载荷或抵抗超过比例极限的短期应力的能力强；所述底部支座的外围设置有锚固板，所述锚固板上加工有锚固孔，所述锚固孔上安装有锚杆，并将底部支座锚固在地面。所述可拆装阻挡墙上设置有斜向下的导流槽。所述可拆装阻挡墙上设置有便携水袋。促使滑坡分流的装置的阻挡墙尺寸设计方法，根据冲击力学模型，对结构施加的力分为拖曳力Ft、被动土压力Fp及停滞区的重力和摩擦力的合力Fgf，冲击力合力为Fn：Fn＝Ft+Fgf+Fp根据半经验公式：Ft＝ρv1h1CdA/2根据室内模型试验：式中：Fr为静止土压力；ρ为土密度；V1为颗粒流的体积；Cd修正后的静止土压力；A为颗粒流的横截面积；h1为颗粒流的厚度；g为重力加速度；a，n为经验系数，根据经验取为a＝10.8，n＝1.3；目前在设计中，最为常用的土压力理论仍为经典的库伦和朗肯土压力理论，定义了挡土墙上的土压力FP：式中：kp为被动土压力系数，ρ为土密度，α为坡度，为颗粒流的内摩擦角。颗粒流在挡墙前堆积形成停滞区，对挡墙产生一个法向力，这部分合力记为Fgf：法向力：Fn＝PS+Pd＝0.5kbρgh2+ρbv2h式中：使用流体的平均速度v，以及变化的动态缩放系数0.5，G为挡土墙所受的重力，δ1和δ2为挡土墙各面所受到分力的方向与xy轴的夹角，Ps为重力作用下的土压力，Pd为流体作用下的土压力，k为土压力系数，取值1；b为挡墙单位宽度；h为沿重力方向堆积区的高度；考虑到该装置，适用于中浅型高速滑坡，其中，浅型滑坡：滑坡体积V＜10×104m3；中型滑坡：滑坡体积为10×104＜V＜100×104m3，高速滑坡：每秒滑动数米至数十米的滑坡；所以根据冲击模型公式和材料容许应力计算公式：式中，b为材料上某一点，τb为b点的切应力，Mb为b点的弯矩，Wb为b点的挠度，K为屈服台阶与强化因子；式中，σmax为最大正应力，σjx为材料的极限应力，n0为规定的安全系数；可得人字形阻挡墙或可拆装阻挡墙的高度H，底面宽度q，顶面宽度p，底部支座宽度d1，长度b1。促使滑坡分流的装置的使用方法，包括以下步骤：对于下方有建筑物的滑坡山体：Step1：根据滑坡立方量和山体大小选择合适路径以及可拆装阻挡墙规格，滑坡前方要具有一定的开阔地形；Step2：将可拆装阻挡墙与锚杆锚固起来；Step3：将液压阻尼器和铰接座通过阻尼器固定块固定起来。Step4：将液压阻尼器、铰接座与可拆装阻挡墙最底部夹紧螺栓连接起来。Step5：将铰接座与底部支座通过螺栓连接起来；Step6：用锚杆将底部支座锚固在地面上；Step7：将便携水袋安装在可拆装阻挡墙迎坡侧；对于周围有沟壑的滑坡山体：Step1：根据滑坡立方量和山体大小选择合适路径以及人字形阻挡墙规格，滑坡前方具有一定的开阔地形，可放置足够的人字形阻挡墙，根据滑坡设置好人字形阻挡墙的摆放角度；Step2：将人字形阻挡墙与锚杆锚固起来；Step3：将液压阻尼器和铰接座通过阻尼器固定块固定起来；Step4：将液压阻尼器、铰接座与可拆装阻挡墙最底部夹紧螺栓连接起来；Step5：将铰接座与底部支座通过螺栓连接起来；Step6：用锚杆将底部支座锚固在地面上；Step7：将便携水袋安装在人字形阻挡墙迎坡侧；用于应对已知滑坡的定向引导或地灾实验中的教学示范：Step1：根据滑坡立方量和山体大小选择合适路径以及可拆装阻挡墙规格；Step2：将可拆装阻挡墙与锚杆锚固起来；Step3：将液压阻尼器和铰接座通过阻尼器固定块固定起来；Step4：将液压阻尼器、铰接座与可拆装阻挡墙最底部夹紧螺栓连接起来；Step5：将铰接座与底部支座通过螺栓连接起来；Step6：用锚杆将底部支座锚固在地面上；Step7：将便携水袋安装在可拆装阻挡墙迎坡侧。本专利技术有如下有益效果：1.本专利技术提出了人字形阻挡墙，相较于传统阻挡墙，本专利技术将滑坡产生的动能分散开，减少了滑坡下滑时产生动能对建筑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：它包括适应不同坡体形式的人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)，所述人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)支撑在钢锭(3)的顶部，在人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)的背部铰接有液压阻尼器(5)，所述液压阻尼器(5)的尾部通过铰接座(6)与底部支座(7)铰接相连，所述人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)的两外侧壁交错布置有用于多个阻挡墙铰接相连的空心铰接套筒(4)，所述空心铰接套筒(4)之间通过销轴铰接相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：它包括适应不同坡体形式的人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)，所述人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)支撑在钢锭(3)的顶部，在人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)的背部铰接有液压阻尼器(5)，所述液压阻尼器(5)的尾部通过铰接座(6)与底部支座(7)铰接相连，所述人字形阻挡墙(1)或可拆装阻挡墙(2)的两外侧壁交错布置有用于多个阻挡墙铰接相连的空心铰接套筒(4)，所述空心铰接套筒(4)之间通过销轴铰接相连。


2.根据权利要求1所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述人字形阻挡墙(1)适用于下面有建筑物的坡体形式，促使滑坡分流，并抵挡下落石块泥土，减少建筑物的损伤。


3.根据权利要求2所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述建筑物包括房屋、公路、厂房或发电站。


4.根据权利要求1所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述可拆装阻挡墙(2)适用于周围有沟壑的滑坡山体形式，并通过引流，将滑坡引到周围的沟壑中去，通过可拆装阻挡墙(2)抵挡下落石块泥土，降低对山体下方建筑物的破坏程度。


5.根据权利要求1或4所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述可拆装阻挡墙(2)采用一定弧度和弯曲的挡墙结构，且采用多层挡墙结构，每层之间相距4-6m，且呈高、低、高的分布规律，降低滑坡的动能，减弱对建筑物的损坏程度。


6.根据权利要求1所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述底部支座(7)采用轻质高强的材料制成，并具有韧性，使其即吸收能量和抵抗反复冲击载荷或抵抗超过比例极限的短期应力的能力强；所述底部支座(7)的外围设置有锚固板，所述锚固板上加工有锚固孔，所述锚固孔上安装有锚杆，并将底部支座(7)锚固在地面。


7.根据权利要求1所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述可拆装阻挡墙(2)上设置有斜向下的导流槽。


8.根据权利要求1所述的一种促使滑坡分流的装置，其特征在于：所述可拆装阻挡墙(2)上设置有便携水袋。


9.权利要求1-8任意一项所述促使滑坡分流的装置的阻挡墙尺寸设计方法，其特征在于：
根据冲击力学模型，对结构施加的力分为拖曳力Ft、被动土压力Fp及停滞区的重力和摩擦力的合力Fgf，冲击力合力为Fn：
Fn＝Ft+Fgf+Fp
根据半经验公式：
Ft＝ρv1h1CdA/2
根据室内模型试验：






式中：Fr为静止土压力；ρ为土密度；V1为颗粒流的体积；Cd修正后的静止土压力；A为颗粒流的横截面积；h1为颗粒流的厚度；g为重力加速度；a，n为经验系数，根据经验取为a＝10.8，n＝1.3；
目前在设计中，最为常用的土压力理论仍为经典的库伦和朗肯土压力理论，定义了挡土墙上的土压力FP：



式中：kp为被动土压力系数，ρ为土密度，α为坡度，为颗粒流的内摩擦角。
颗粒流在挡墙前堆积形成停滞区，对挡墙产生一个法向力，这部分合力记为Fgf:



法向力：
F...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，宋瑞，刘晓阳，李洪亚，李运舟，孙荣琪，孙涛，李政，黎照，谢晓康，唐洪宇，石谦，杜卓兴，杨浩宇，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42