一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统技术方案

本发明专利技术涉及地质灾害防护技术领域，具体公开了一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，包括两个间隔固定于山体的基座，所述基座上均连接有支撑柱，两所述支撑柱之间连接有拦挡网；第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的上端均固定于所述支撑柱上端，第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的下端分别固定于位于相应支撑柱外侧及内侧的山体；该系统还包括第一支撑绳、第二支撑绳、第三支撑绳、第一弹簧式耗能器、第二弹簧式耗能器、摩擦式耗能器、局部破坏式耗能器及局部变形式耗能器。本发明专利技术不仅能够适应拦挡结构的承受荷载，同时还有利于降低实际工程的经济成本。同时还有利于降低实际工程的经济成本。同时还有利于降低实际工程的经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统


[0001]本专利技术涉及地质灾害防护
，尤其涉及一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统。

技术介绍

[0002]崩塌落石作为山区常见的地质灾害之一，具有多发性、突发性、随机性的特点，且时常威胁交通安全以及群众生命财产安全；柔性拦挡系统可以分为主动式和被动式；其中，被动拦挡系统是由拦挡结构(通常为棱形网或环形网，对于小块落石则需附加一层铁丝格栅)、支撑结构(钢柱)、连接结构(包含拉锚绳、支撑绳)、耗能装置及基础五个主要部分构成；对于崩塌岩石土体的下坠，可以通过钢柱和钢丝绳网连接组合构成的整体进行拦挡防护；落石冲击动能由系统的柔性和拦挡强度来吸收和分散传递，系统抗冲击能力的显著提高得益于耗能装置的设计和采用，对于常见的自然灾害如岩崩、飞石、雪崩、泥石流等，可以有效地对其进行拦截，从而减小对建筑设施的毁坏。
[0003]现有的行业标准未对拦挡系统的整体配置和新设计的耗能器件提出要求，相应的设计方法和理论也没有涉及，仅对产品的检验如钢丝绳、卡扣、减压环等给出了静力检验的方法和要求；这导致对包括其整体传力耗能机理、运动变形控制、结构体系布置和适用于具体条件的构件设计在内的柔性网整体协同工作状态下的性能的把握，在实际使用过程中，是简单地根据防护能级进行配件选型，也导致了目前对于耗能装置的选型常常忽略了拦挡结构的承受荷载及实际工程的经济成本。
[0004]因此，对于崩塌落石防护能量耗散拦挡系统的研究还需要进一步开展。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，不仅能够适应拦挡结构的承受荷载，同时还有利于降低实际工程的经济成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，包括两个间隔固定于山体的基座，所述基座上均连接有支撑柱，两所述支撑柱之间连接有拦挡网；第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的上端均固定于所述支撑柱上端，第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的下端分别固定于位于相应支撑柱外侧及内侧的山体；
[0007]该系统还包括第一支撑绳、第二支撑绳、第三支撑绳、第一弹簧式耗能器、第二弹簧式耗能器、摩擦式耗能器、局部破坏式耗能器及局部变形式耗能器；
[0008]所述第一支撑绳、第二支撑绳与第三支撑绳均设在拦挡网的内侧；所述第一支撑绳的数量为两根，两根所述第一支撑绳分别平行固定在两所述支撑柱的上端及下端，且两所述第一支撑绳分别连接于拦挡网的上端及下端；所述第二支撑绳的数量为至少三根，且各第二支撑绳分别固定在两所述支撑柱之间并由上至下依次设于两所述第一支撑绳之间；所述第三支撑绳的数量为两根，两根所述第三支撑绳以“X”型交叉固定在两所述支撑柱之间，且同一所述第三支撑绳分别固定在一支撑柱的上端及另一支撑柱的下端；
[0009]所述第一弹簧式耗能器包括第一减振弹簧，所述第一减振弹簧的下端固定在基座顶部，所述支撑柱的底端穿过第一减振弹簧并铰接在基座顶部；
[0010]所述第二弹簧式耗能器包括第二减振弹簧，所述第一侧拉锚绳为分段结构且第二减振弹簧的上下两端分别连接于第一侧拉锚绳的两断裂端；
[0011]所述摩擦式耗能器包括外护管及两块滑动设在外护管内的内滑板，两所述内滑板相对的表面设有相配合的摩擦齿；所述第一支撑绳为分段结构且两内滑板上相远离的一端分别连接于第一支撑绳的两断裂端；
[0012]所述局部破坏式耗能器包括一空心结构且呈“U”形的主管体，所述主管体凹陷部分的侧壁之间固定连接有弹性索条，所述第二支撑绳从主管体的内腔穿过；
[0013]所述局部变形式耗能器包括形变条，所述形变条由塑性金属条弯曲折叠制成并具有多段首尾相接的“V”形段，所述第三支撑绳为分段结构且形变条的两端分别连接于第三支撑绳的两断裂端。
[0014]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述基座通过地锚式地脚螺栓固定在设于山体的混凝土墩上。
[0015]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的下端通过钢丝绳锚杆固定于山体上。
[0016]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述拦挡网由多个钢丝网环依次套结形成，所述拦挡网的上下两端均通过卸扣与相应的第一支撑绳相连接，所述拦挡网的左右两端均通过缝合绳绑扎在相应的支撑柱上。
[0017]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述第一弹簧式耗能器还包括分别固定在第一减振弹簧上下两端的第一上支撑板、第一下支撑板，所述第一上支撑板与第一下支撑板之间在迎向落石的一侧连接有钢丝绳I；所述第一下支撑板固定连接于基座，所述支撑柱的下端穿过第一上支撑板后穿入第一减振弹簧。
[0018]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述第二弹簧式耗能器还包括分别固定在第二减振弹簧上下两端的第二上支撑板、第二下支撑板，所述第二上支撑板、第二下支撑板分别固定连接于第一侧拉锚绳的两断裂端。
[0019]作为本专利技术技术方案的进一步改进，两所述内滑板上相远离的一端通过一钢丝绳Ⅱ相连接。
[0020]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述弹性索条的数量为至少三条且互相平行。
[0021]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述形变条的两端通过一钢丝绳Ⅲ相连接。
[0022]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述第一弹簧式耗能器对应于基座设置且其数量不少于基座的数量；所述第二弹簧式耗能器对应于第一侧拉锚绳设置且其数量不少于第一侧拉锚绳的数量；所述摩擦式耗能器对应于第一支撑绳设置且其数量不少于第一支撑绳的数量；所述局部破坏式耗能器对应于第二支撑绳设置且其数量不少于第二支撑绳的数量；所述局部变形式耗能器对应于第三支撑绳设置且其数量不少于第三支撑绳的数量。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：
[0024]本专利技术的崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，通过基座、支撑柱、拦挡网、第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳、第一支撑绳、第二支撑绳、第三支撑绳、第一弹簧式耗能器、第二弹簧
式耗能器、摩擦式耗能器、局部破坏式耗能器及局部变形式耗能器的设置及有机配合，在发生崩塌落石的情况下，边坡落石等块状物首先冲击在拦挡网上，拦挡网再通过各支撑绳将力传递给各耗能器以及其他构件，这些部件各自发挥自己的作用，相互影响，从而组成一个完整耗能结构体系，冲击动能在这个过程中也被耗散掉；本专利技术不仅能够适应拦挡结构的承受荷载，同时还有利于降低实际工程的经济成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的平面布置示意图；
[0026]图2为本专利技术的侧视图；
[0027]图3为本专利技术的第一弹簧式耗能器的结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的第二弹簧式耗能器的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术的摩擦式耗能器的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术的摩擦式耗能器的外护管的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术的局部破坏式耗能器的结构示意图；
[0032]图8为本专利技术的局部变形式耗能器的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，包括两个间隔固定于山体的基座，所述基座上均连接有支撑柱，两所述支撑柱之间连接有拦挡网；第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的上端均固定于所述支撑柱上端，第一侧拉锚绳、第二侧拉锚绳的下端分别固定于位于相应支撑柱外侧及内侧的山体；其特征在于：该系统还包括第一支撑绳、第二支撑绳、第三支撑绳、第一弹簧式耗能器、第二弹簧式耗能器、摩擦式耗能器、局部破坏式耗能器及局部变形式耗能器；所述第一支撑绳、第二支撑绳与第三支撑绳均设在拦挡网的内侧；所述第一支撑绳的数量为两根，两根所述第一支撑绳分别平行固定在两所述支撑柱的上端及下端，且两所述第一支撑绳分别连接于拦挡网的上端及下端；所述第二支撑绳的数量为至少三根，且各第二支撑绳分别固定在两所述支撑柱之间并由上至下依次设于两所述第一支撑绳之间；所述第三支撑绳的数量为两根，两根所述第三支撑绳以“X”型交叉固定在两所述支撑柱之间，且同一所述第三支撑绳分别固定在一支撑柱的上端及另一支撑柱的下端；所述第一弹簧式耗能器包括第一减振弹簧，所述第一减振弹簧的下端固定在基座顶部，所述支撑柱的底端穿过第一减振弹簧并铰接在基座顶部；所述第二弹簧式耗能器包括第二减振弹簧，所述第一侧拉锚绳为分段结构且第二减振弹簧的上下两端分别连接于第一侧拉锚绳的两断裂端；所述摩擦式耗能器包括外护管及两块滑动设在外护管内的内滑板，两所述内滑板相对的表面设有相配合的摩擦齿；所述第一支撑绳为分段结构且两内滑板上相远离的一端分别连接于第一支撑绳的两断裂端；所述局部破坏式耗能器包括一空心结构且呈“U”形的主管体，所述主管体凹陷部分的侧壁之间固定连接有弹性索条，所述第二支撑绳从主管体的内腔穿过；所述局部变形式耗能器包括形变条，所述形变条由塑性金属条弯曲折叠制成并具有多段首尾相接的“V”形段，所述第三支撑绳为分段结构且形变条的两端分别连接于第三支撑绳的两断裂端。2.根据权利要求1所述的一种崩塌落石防护能量耗散拦挡系统，其特征在于：所述基座通过地锚式地脚螺栓固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宜祥，刘鸿，张晓景，黄达，刘冠廷，尚许雯，巩睿鹏，雷晓丹，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：