一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法，包括可供车辆和行人通过的棚洞子单元；棚洞子单元包括中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元，左侧滑动单元和右侧滑动单元均与中部固定单元滑动连接，左侧滑动单元和右侧滑动单元的滑动方向相反，左侧滑动单元和右侧滑动单元滑动时可延长或收缩棚洞子单元的长度，左侧滑动单元与右侧滑动单元远离中部固定单元中心的一端均为斜面；棚洞子单元为多个，多个所述棚洞子单元的斜面沿道路方向可依次拼接为拱形棚洞。采用本方案，可以达到抢通、保通功能并具有较强的适应性和较快的灾害处理速度，在山区公路掉块或滑坡隐患的曲线路段，能够针进行快速拼装并适用于多种曲线半径路段。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法
本专利技术涉及道路交通应急抢险领域，具体涉及一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法。
技术介绍
山区公路往往是进出山区的唯一通道，交通保通保畅至关重要，今年雨季来临以来，受持续降雨影响，四川阿坝、九寨沟等地山区公路变坡落石、滑坡频发，造成了较大的经济损失甚至人员伤亡。各级交通运输主管部门全力保障灾区交通畅通，全力构筑灾区坚强‘生命线’。灾情发生后，对于风险较小的隐患区段，往往采取清理路边堆积体+人工观察的方式的临时措施来确保道路畅通；而对于再次发生落石和滑坡隐患较大的区段，则必须采取永久工程措施，例如边坡加固或者施作明棚洞等(或二者兼有)。然而，这种永久工程措施需要一定较长的工期，不能满足当季雨季的交通保通保畅，采用预制的可重复利用的钢棚洞就成了一种良好的选择。但是传统长方体形明棚洞在转弯区段不能紧密拼接，仍然有落石或滑坡从拼接缝隙中侵入道路的隐患。此外，如果通过根据转弯曲线预制钢棚洞单元，则面临着不同转弯半径需采用不同钢棚洞单元而造成投入的增加。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法，采用本方案，可以达到抢通、保通功能并具有较强的适应性和较快的灾害处理速度的新型钢棚洞结构，在山区公路掉块或滑坡隐患的曲线路段，能够针进行快速拼装并适用于多种曲线半径路段，相比于普通钢结构棚洞预制单元可以有效防止落石从接头缝隙侵入路面，相比于定制的曲线钢结构棚洞单元具有更快的灾害处理速度。本专利技术采用的技术方案为：一种适用于转弯地带的棚洞结构，包括可供车辆和行人通过的棚洞子单元；所述棚洞子单元包括中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元，所述左侧滑动单元和右侧滑动单元均与中部固定单元滑动连接，所述左侧滑动单元和右侧滑动单元的滑动方向相反，所述左侧滑动单元和右侧滑动单元滑动时可延长或收缩棚洞子单元的长度，所述左侧滑动单元与右侧滑动单元远离中部固定单元中心的一端均为斜面；所述棚洞子单元为多个，多个所述棚洞子单元的斜面沿道路方向可依次拼接为拱形棚洞。本方案具体运作时，棚洞子单元包括中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元，其中中部固定单元优选为两端开口的矩形立方体，左侧滑动单元和右侧滑动单元优选为直角梯形立方体，均可供车辆和行人在其内部通过，而其中左侧滑动单元和右侧滑动单元的尺寸均稍小于中部固定单元的尺寸，使左侧滑动单元可插入中部固定单元一端内部，并和中部固定单元滑动连接，右侧滑动单元可插入中部固定单元另一端内部，并和中部固定单元滑动连接，此时左侧滑动单元和右侧滑动单元可相对滑动，其中左侧滑动单元和右侧滑动单元相加的长度优选等于中部固定单元的长度，使左侧滑动单元和右侧滑动单元滑动到最长或收缩到最短时，能整个棚洞子单元的长度最优化，能同时满足最长和最短的长度；而其中左侧滑动单元和右侧滑动单元远离中部固定单元中心的一端均为斜面，斜面用于满足在弯曲道路时，多个所述棚洞子单元的斜面沿弯曲的道路方向依次进行搭接，形成拱形棚洞；其次，本方案还可适用于直线路段，首先将棚洞子单元完全展开，然后将棚洞子单元旋转180°与前一个棚洞子单元进行拼接，最后将上述两个单元视作一个组合结构，依次连接所有组合结构。进一步优化，所述左侧滑动单元和右侧滑动单元关于中部固定单元对称设置。本方案具体运作时，为使本装置拼接方便，且能快速预制，需使左侧滑动单元和右侧滑动单元长度相等，且左侧滑动单元和右侧滑动单元拉伸到最长或收缩到最短时，能关于中部固定单元对称设置。进一步优化，为知晓左侧滑动单元和右侧滑动单元被拉伸的长度，设置为：所述左侧滑动单元和右侧滑动单元的两侧均刻有标注刻度。进一步优化，所述左侧滑动单元和右侧滑动单元均与中部固定单元滑动连接的滑动方式为：采用滑轮和滑槽实现滑动连接。进一步优化，所述中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元均采用钢质材料。进一步优化，一种适用于转弯地带的棚洞结构的施工方法，包括以下步骤：S1：工厂预制多个棚洞子单元，并确定每个棚洞子单元适用的最大曲线半径Rmax和最小曲线半径Rmin；S2：在道路发生事故时，将多个棚洞子单元快速运往现场，并测量出道路事故段的弯曲半径Rx，其中Rmin<Rx<Rmax；S3：将选出的多个棚洞子单元的斜面沿道路方向依次进行搭接，形成拱形棚洞。进一步优化，需根据每个棚洞子单元斜面的倾斜夹角θ和其完全展开时的最大长度L总来确定每个棚洞子单元适用的最大曲线半径Rmax。进一步优化，需根据每个棚洞子单元斜面的倾斜夹角θ和其完全收缩时的最小长度LX来确定每个棚洞子单元适用的最小曲线半径Rmin。进一步优化，所述步骤S3还包括以下子步骤：多个棚洞子单元依次拼接时，还需将棚洞子单元对称拉开，使棚洞子单元的曲线半径等于弯曲半径Rx，最后形成拱形棚洞。进一步优化，所述中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元均采用钢质材料。本方案原理：首先在工厂预制多个棚洞子单元，并确定每个棚洞子单元适用的最大曲线半径Rmax和最小曲线半径Rmin，其中根据现有技术中的公式，已知夹角和长度，可轻易算出曲线半径，需根据每个棚洞子单元斜面的倾斜夹角θ和其完全展开时的最大长度L总来确定每个棚洞子单元适用的最大曲线半径Rmax；根据每个棚洞子单元斜面的倾斜夹角θ和其完全收缩时的最小长度LX来确定每个棚洞子单元适用的最小曲线半径Rmin，或者在工厂内将多个棚洞子单元进行拼接，现场量出最大曲线半径Rmax和最小曲线半径Rmin，并标注于各自的棚洞子单元上；在在道路发生事故时，将多个棚洞子单元快速运往现场，在储存和运输预制的钢棚洞结构单元时，将左、右侧滑动单元收入中间固定单元内，以减少储存空间和增大运输效率；运到现场后，如发生事故的路段为直线路段，可以直接将棚洞子单元完全展开，然后将棚洞子单元旋转180°与前一个棚洞子单元进行拼接，最后将上述两个单元视作一个组合结构，依次连接所有组合结构；如果事故道路为弯曲路段，需现场测量出道路事故段的弯曲半径Rx；测出弯曲半径Rx后，立刻选出弯曲半径Rx数值位于其最大曲线半径Rmax和最小曲线半径Rmin之间的棚洞子单元，即Rmin<Rx<Rmax，选出棚洞子单元后，还需将每个棚洞子单元的长度拉伸至和弯曲半径Rx相对应的刻度，使其刚好满足弯曲半径Rx，最后将选出的多个棚洞子单元的斜面沿道路的弯曲方向依次进行搭接，形成拱形棚洞；其中拱形棚洞主要用于防落石，因此中部固定单元、左侧滑动单元和右侧滑动单元均需采用钢质材料；在完成对隐患路段的处理后，对未损坏的棚洞子单元进行回收，以备下次使用或重新应用到其他隐患路段。本专利技术具有以下有益效果：本方案提供了一种适用于转弯地带的棚洞结构及其施工方法，采用本方案，可以达到抢通、保通功能并具有较强的适应性和较快的灾害处理速度的新型钢棚洞结构，在山区公路掉块或滑坡隐患的曲线路段，能够针进行快速拼装并适用于多种曲线半径路段，相比于普通钢结构棚洞预制单元可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，包括可供车辆和行人通过的棚洞子单元；/n所述棚洞子单元包括中部固定单元(1)、左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)均与中部固定单元(1)滑动连接，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)的滑动方向相反，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)滑动时可延长或收缩棚洞子单元的长度，所述左侧滑动单元(2)与右侧滑动单元(3)远离中部固定单元(1)中心的一端均为斜面；/n所述棚洞子单元为多个，多个所述棚洞子单元的斜面沿道路方向可依次拼接为拱形棚洞。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，包括可供车辆和行人通过的棚洞子单元；
所述棚洞子单元包括中部固定单元(1)、左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)均与中部固定单元(1)滑动连接，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)的滑动方向相反，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)滑动时可延长或收缩棚洞子单元的长度，所述左侧滑动单元(2)与右侧滑动单元(3)远离中部固定单元(1)中心的一端均为斜面；
所述棚洞子单元为多个，多个所述棚洞子单元的斜面沿道路方向可依次拼接为拱形棚洞。


2.根据权利要求1所述的一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)关于中部固定单元(1)对称设置。


3.根据权利要求1所述的一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)的两侧均刻有标注刻度。


4.根据权利要求1所述的一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，所述左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)均与中部固定单元(1)滑动连接的滑动方式为：采用滑轮和滑槽实现滑动连接。


5.根据权利要求1所述的一种适用于转弯地带的棚洞结构，其特征在于，所述中部固定单元(1)、左侧滑动单元(2)和右侧滑动单元(3)均采用钢质材料。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：袁松，黎良仆，刘伟，姚萌，
申请(专利权)人：四川省交通勘察设计研究院有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51