一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统技术方案

本申请涉及岩土力学技术领域，特别涉及一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统。防护系统包括：防护网，防护网由多根横向锚索与多根竖向锚索交织形成，横向锚索垂直与竖向锚索，横向锚索与竖向锚索均施加预紧力，横向锚索与竖向锚索均为恒阻大变形锚索；节点固定装置，节点固定装置用于将横向锚索与竖向锚索在相交点位置固定连接；对拉组件，对拉组件成对设置，一对对拉组件分别设置在多根相同长度横向锚索的两端，在防护网的两侧设置有多对对拉组件。该防护网伸长量大，进入吸能阶段早且结构稳定。且结构稳定。且结构稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统


[0001]本申请涉及岩土力学
，特别涉及一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统。

技术介绍

[0002]危岩崩塌是我国山区公路常发的三大地质灾害之一，其主要发生在中国西南部地区。随着这些山区如火如荼的开发，落石灾害愈发频繁。危岩崩塌主要是指危岩体在自身重力的作用下，受震动、风化、水流冲刷、植物根系劈裂、工程作用（产生卸荷裂隙）等诱发因素影响下，突然从母岩剥离，形成倾倒、翻滚、下坠的急剧破坏现象。由于危岩崩塌的突发性和随机性，往往无法准确预测和防护，严重影响山区公路的建设以及运营。被动防护网作为一种轻量化的落石防护柔性结构，于20世纪50年代由瑞士布鲁克公司研发并首次应用，我国于1995年将被动防护网引进并推广应用。相较国外的研究，我国对被动防护网的研究起步较晚，虽然陆续有学者通过数值模拟、实验对开展了一些研究，并在一些行业制定了相关规范，但一直未形成一套完善的研发设计应用理论体系，常规设计使用的被动防护网主体部分材料皆为普通锚索，伸长量小，无法承受高能级落石的冲击，在受到较大的冲击载荷时，防护系统往往会被破坏或者发生相对基座作水平方向的位移，位移过大就会威胁到防护网后的建筑物。
[0003]随着山区公路运营年限增长，并伴随极端天气频发，危岩崩塌灾害呈冲击能级大，发生频率高的趋势， 现有常规被动防护网防护能级已无法满足公路运营防护需求。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种防滚石冲击和危岩体坍塌的新型柔性防护系统，以解决现在技术中防护装置伸长量小，无法承受高能级落石的冲击等问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，所述防护系统包括：防护网，所述防护网由多根横向锚索与多根竖向锚索交织形成，所述横向锚索与竖向锚索均施加预紧力，所述横向锚索与竖向锚索均为恒阻大变形锚索；节点固定装置，所述节点固定装置用于将横向锚索与竖向锚索在相交点位置固定连接；对拉组件，对拉组件成对设置，一对所述对拉组件分别设置在多根相同长度横向锚索的两端，在防护网的两侧设置有多对所述对拉组件。
[0006]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述对拉组件包括对拉板与侧向锚索；所述对拉板上沿竖向设置有一排锚索孔，横向锚索的端部穿过所述锚索孔并固定在对拉板上；
在对拉板上一排锚索孔的左右两侧对称设置有一对固定孔，所述侧向锚索锚固在坡体中，所述侧向锚索伸出坡体的一端锚固在所述固定孔中，所述侧向锚索施加有预紧力。
[0007]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述对拉板设置在坡体上的混凝土地梁上；所述对拉板由钢筋笼与浇筑混凝土组成，钢筋笼包括多根竖向设置的主筋，与连接在多根主筋之间的箍筋组成。
[0008]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，一对所述固定孔的连线是一排锚索孔连线的垂直平分线。
[0009]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述节点固定装置包括十字扣件，所述十字扣件用于在横向锚索与竖向锚索相交成十字节点处，对横向锚索与竖向锚索进行固定；所述十字扣件中设置有横向孔与竖向孔，所述横向锚索固定在所述横向孔中，所述竖向锚索固定在所述竖向孔中。
[0010]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述十字扣件包括十字卡扣体与两个十字扣板；两个十字扣板分别设置在十字卡扣体的两侧，一个十字扣板与十字卡扣体之间设置有横向孔，另一个十字扣板与十字卡扣体之间形成竖向孔。
[0011]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述十字扣件还包括分体卡件，所述分体卡件套设在横向锚索或竖向锚索的外围；所述十字扣板与十字卡扣体均设置有卡件槽，两个卡件槽相对设置，所述分体卡件位于十字扣板与十字卡扣体之间的卡件槽中。
[0012]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述节点固定装置还包括T型扣件，所述T型扣件用于在防护网最顶部与最底部的横向锚索与竖向锚索相交成T字节点处，对横向锚索与竖向锚索进行固定；所述T型扣件设置有横向孔与竖向槽，所述横向锚索固定在所述横向孔中，所述竖向锚索的一端固定在所述竖向槽中。
[0013]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述T型扣件包括分体卡套，所述横向锚索固定在分体卡套中的横向孔中；分体卡套的一端固定有连接叉耳，在连接叉耳朝向竖向锚索的一端设置有竖向孔，竖向锚索插入到连接叉耳的竖向孔中；在连接叉耳外还套设有卡片外套，卡片外套同时处于竖向锚索外围，在卡片外套与竖向锚索之间设置有楔形卡片，卡片外套的一端通过锁紧螺母固定在连接叉耳上。
[0014]如上所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，优选地，所述防护系统还包括支撑桩，支撑桩的一部分埋入地下，在支撑桩靠近山体侧设置多个沿水平方向延伸的预留锚索孔，多个预留锚索孔沿竖直方向均匀布置，相邻两预留锚索孔的竖直间距等于相邻两横向锚索的间距，在每个预留锚索孔中穿入一个横向锚索。
[0015]有益效果：1、防护网伸长量大：防护网采用新型NPR材料，具有高强、高韧、高均匀延伸，能够适应大变形的特点，在遭受高能级岩体冲击时，可通过伸长量的增大来增大防护网做功，从
而实现加强能量吸收的效果；2、防护网进入吸能阶段早：防护网提前施加预紧力，使材料尽早进入塑性变形阶段，发挥其大变形吸收能量的作用，以降低因位移过大威胁周边建筑物的风险；3、防护系统结构稳定：防护网中部设计支撑桩及相应的垂向抗拉锚索，确保支撑桩不会在承受荷载时产生此方向的滑移和变形；防护网侧向设计抗拉锚索及相应的锚固结构，确保整体系统不会产生侧向滑移和变形。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：图1为柔性防护系统总体设计图；图2为十字扣件设计图；图3为T型扣件设计图；图4为支撑桩各处接触面示意图；图5为NPR锚索防腐设计图；图6为锚具与十字扣件防腐设计图；图7为对拉板设计图；图8为弹性地基梁附加节点示意图。
[0017]附图标记说明：1
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防护网，2
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竖向锚索，3
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横向锚索，4
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十字扣件，401
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十字扣板，402
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分体卡件，403
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十字卡扣体，404
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螺栓，5
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支撑桩，501
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桩顶端，502
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桩悬臂段，503
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桩悬臂段与石块作用点交界处，504
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桩悬臂段与锚索拉力交界处，505
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，所述防护系统包括：防护网，所述防护网由多根横向锚索与多根竖向锚索交织形成，所述横向锚索与竖向锚索均施加预紧力，所述横向锚索与竖向锚索均为恒阻大变形锚索；节点固定装置，所述节点固定装置用于将横向锚索与竖向锚索在相交点位置固定连接；对拉组件，对拉组件成对设置，一对所述对拉组件分别设置在多根相同长度横向锚索的两端，在防护网的两侧设置有多对所述对拉组件。2.根据权利要求1所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，所述对拉组件包括对拉板与侧向锚索；所述对拉板上沿竖向设置有一排锚索孔，横向锚索的端部穿过所述锚索孔并固定在对拉板上；在对拉板上一排锚索孔的左右两侧对称设置有一对固定孔，所述侧向锚索锚固在坡体中，所述侧向锚索伸出坡体的一端锚固在所述固定孔中，所述侧向锚索施加有预紧力。3.根据权利要求2所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，所述对拉板设置在坡体上的混凝土地梁上；所述对拉板由钢筋笼与浇筑混凝土组成，钢筋笼包括多根竖向设置的主筋，与连接在多根主筋之间的箍筋组成。4.根据权利要求2所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，一对所述固定孔的连线是一排锚索孔连线的垂直平分线。5.根据权利要求1所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，所述节点固定装置包括十字扣件，所述十字扣件用于在横向锚索与竖向锚索相交成十字节点处，对横向锚索与竖向锚索进行固定；所述十字扣件中设置有横向孔与竖向孔，所述横向锚索固定在所述横向孔中，所述竖向锚索固定在所述竖向孔中。6.根据权利要求5所述的防滚石冲击和危岩体崩塌的新型柔性防护系统，其特征在于，所述十字扣件包括十字卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志刚，刘奎明，胡杰，何满潮，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：