【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工，具体而言，涉及一种隧道边坡防护装置及其施工、防护方法。
技术介绍
1、高地应力隧道口的边坡多为松软泥土或是碎石，时常有碎石土块落下，造成安全隐患。因此需要专用防护装置对高地应力隧道口的边坡进行防护。
2、由于高地应力隧道口两侧斜坡高度较高，而防护装置防护高度有限，位于防护装置上方的碎石土块依然有下落的风险，大多数现有防护装置对落下的碎石土块拦截效果不佳，使得碎石土块落到公路上，加大了来往车辆的危险性，同时又因为碎石土块对防护装置的冲击，使其容易造成损坏。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是：如何提高防护装置的使用寿命。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种隧道边坡防护装置，包括：防护板，包括第一侧边与第二侧边，当所述防护板固定到边坡上时，所述第一侧边处于所述边坡的高侧，所述第二侧边处于所述边坡的低侧；
3、多个缓冲单元，在所述防护板上交错排列设置，其中，每个所述缓冲单元包括缓冲杆，所述缓冲杆垂直连接于所述防护板上，所述缓冲杆的侧面包括面向所述第一侧边一侧的前平面、面向所述第二侧边一侧的后平面，以及连接于所述前平面和后平面之间的抛物槽式表面，两个所述抛物槽式表面沿靠近所述第一侧边的方向逐渐靠近并分别与所述前平面的两条边相连，两个所述抛物槽式表面沿靠近所述第二侧边的方向逐渐远离并分别与所述后平面的两条边相连，以及
4、挡板单元，连接于所述第二侧边上，且相对于所述防护板倾斜设置。
5、可选地，所述
6、可选地，所述挡板单元包括挡板、接物板与液压弹簧，所述挡板固定于所述防护板上，多个所述接物板位于所述挡板朝向所述防护板一侧且沿所述挡板长度方向排列，所述液压弹簧将所述挡板与所述接物板连接。
7、可选地，所述挡板与所述防护板的夹角小于等于90°。
8、可选地，所述挡板包括上挡板、工字钢与下挡板，所述上挡板与所述下挡板平行设置，多个所述工字钢连接于所述上挡板与所述下挡板之间。
9、可选地，还包括下支撑架与第二三角承重架，多个所述下支撑架连接于所述挡板背向所述接物板的一侧面，所述第二三角承重架连接于所述下支撑架与所述挡板的连接处。
10、可选地，还包括安装环、空心杵杆、限位单元与安装单元，所述安装环沿所述第一侧边设置多个，所述空心杵杆的一端连接于所述安装环的底面，且所述空心杵杆另一端直径逐渐收窄并朝远离所述安装环的方向延伸，所述安装单元包括卡杆，所述卡杆插设于所述空心杵杆中，且所述卡杆的一端设于所述安装环中，所述限位单元用于限制卡杆的轴向移动，所述卡杆的另一端为尖锥部并自所述空心杵杆穿出。
11、可选地，所述限位单元包括上盖板与承压铆钉，多个所述承压铆钉环设于所述上盖板上，所述安装单元还包括固定环与限位块，所述固定环连接于所述卡杆的端部，所述限位块环设于所述固定环的外周面，所述安装环中部设有中心通孔，所述中心通孔与所述空心杵杆连通，所述中心通孔用于供所述卡杆插入所述所述空心杵杆，所述中心通孔中形成有台阶，所述台阶用于与所述固定环抵接，所述中心通孔顶部环设有多个限位槽，所述限位槽用于与所述限位块抵接，相邻所述限位槽之间设有铆钉孔，所述铆钉孔用于与所述承压铆钉插接。
12、可选地，所述安装单元还包括旋转带动单元与多个侧插杆，所述旋转带动单元设于所述卡杆内，所述卡杆周部设有多个倾斜朝上的斜孔，所述侧插杆插设于所述斜孔中，当所述旋转带动单元旋转时，所述侧插杆伸出或缩回所述斜孔。
13、可选地，所述旋转带动单元包括空心轴承座、上转盘、转杆、斜齿轮与蜗杆，所述空心轴承座固定于所述固定环中，所述空心轴承座套设于所述转杆的一端，所述卡杆内设有沿轴向延伸的贯穿孔，所述转杆的另一端穿过所述贯穿孔并连接所述斜齿轮，所述斜齿轮与多个所述蜗杆啮合连接，所述蜗杆与对应的所述侧插杆的一端连接，所述卡杆内设有内螺纹道，所述内螺纹道与对应的所述斜孔同轴且连通，所述蜗杆与所述内螺纹道螺纹连接。
14、可选地，所述上转盘背向所述转杆的一端设有花键卡孔，所述上盖板上连接有花键卡块，当所述上盖板与所述安装环连接时，所述花键卡块插设于所述花键卡孔中。
15、一种隧道边坡防护装置的施工方法，包括以下步骤：
16、s1:将卡杆插接到空心杵杆中并一同插入在边坡土壤中，直至防护板整体贴合在边坡上；
17、s2:转动上转盘，使侧插杆插入至斜孔外的土壤中；
18、s3:将上盖板盖到安装环中，使承压铆钉插入铆钉孔，限位块插入限位槽，花键卡块插入花键卡孔。
19、一种隧道边坡防护装置的防护方法，包括以下步骤：
20、t1:当防护板上方有碎石土块落下时，首先与最靠近第一侧边的缓冲杆发生撞击；
21、t2:缓冲杆减缓了碎石土块下落速度，并将碎石土块分割破碎；
22、t3:碎石土块继续下落，在经过多个缓冲杆的分割破碎后，落在接物板上；
23、t4:接物板先通过液压弹簧抵消碎石土块下落时的部分冲击力，再通过工字钢将剩余冲击力吸收，最终利用接物板承接住碎石土块。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
25、通过将防护板固定在边坡上，使防护板的第一侧边与第二侧边分别处于边坡的高侧与低侧，挡板单元固定在防护板上第二侧边的位置，即处于边坡低侧位置，从而能够拦截自边坡高侧滚落到低侧的碎石土块，多个缓冲单元呈交错排列设置在防护板上，且缓冲单元包括垂直设于防护板上的缓冲杆，使缓冲杆在防护板上方占据较大的空间，提高碎石土块撞击到缓冲杆上的概率，落下的碎石土块在经过多个缓冲杆的缓冲分割后，可以被挡板单元接住，不会落到公路上，从而降低了来往车辆的危险性，缓冲杆的两侧面均向内凹陷的抛物槽式表面，两个抛物槽式表面朝向第一侧边的一侧相互靠近形成前平面，也就是说，前平面正对边坡高侧，迎着碎石土块落下的方向，碎石土块在撞击过程中因前平面较窄，从而提高对碎石土块的压强，提高碎裂的概率，碎裂后的碎石土块在与抛物槽式表面接触时，能够延缓其下落速度，两个抛物槽式表面朝向第二侧边的一侧相互远离形成后平面，因后平面较宽使碎裂后的碎石土块得以朝两侧分流，并继续撞击后续缓冲杆，从而降低了碎石土块对挡板单元的冲击力，延长了挡板单元的使用寿命。
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1.一种隧道边坡防护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述缓冲单元(400)还包括第一三角承重架(440)，所述第一三角承重架(440)固定于所述缓冲杆(410)与所述防护板(100)的连接处。
3.根据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板单元(500)包括挡板、接物板(520)与液压弹簧，所述挡板固定于所述防护板(100)上，多个所述接物板(520)位于所述挡板朝向所述防护板(100)一侧且沿所述挡板长度方向排列，所述液压弹簧将所述挡板与所述接物板(520)连接。
4.根据权利要求3所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板与所述防护板(100)的夹角小于等于90°。
5.根据权利要求4所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板包括上挡板(510)、工字钢(530)与下挡板(540)，所述上挡板(510)与所述下挡板(540)平行设置，多个所述工字钢(530)连接于所述上挡板(510)与所述下挡板(540)之间。
6.据权利要求5所述的隧道边坡防护装置
7.据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，还包括安装环(110)、空心杵杆(120)、限位单元(200)与安装单元(300)，所述安装环(110)沿所述第一侧边设置多个，所述空心杵杆(120)的一端连接于所述安装环(110)的底面，且所述空心杵杆(120)另一端直径逐渐收窄并朝远离所述安装环(110)的方向延伸，所述安装单元(300)包括卡杆(330)，所述卡杆(330)插设于所述空心杵杆(120)中，且所述卡杆(330)的一端设于所述安装环(110)中，所述限位单元(200)用于限制卡杆(330)的轴向移动，所述卡杆(330)的另一端为尖锥部并自所述空心杵杆(120)穿出。
8.根据权利要求7所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述限位单元(200)包括上盖板(210)与承压铆钉(220)，多个所述承压铆钉(220)环设于所述上盖板(210)上，所述安装单元(300)还包括固定环(310)与限位块(312)，所述固定环(310)连接于所述卡杆(330)的端部，所述限位块(312)环设于所述固定环(310)的外周面，所述安装环(110)中部设有中心通孔(111)，所述中心通孔(111)与所述空心杵杆(120)连通，所述中心通孔(111)用于供所述卡杆(330)插入所述所述空心杵杆(120)，所述中心通孔(111)中形成有台阶(112)，所述台阶(112)用于与所述固定环(310)抵接，所述中心通孔(111)顶部环设有多个限位槽(113)，所述限位槽(113)用于与所述限位块(312)抵接，相邻所述限位槽(113)之间设有铆钉孔(114)，所述铆钉孔(114)用于与所述承压铆钉(220)插接。
9.根据权利要求8所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述安装单元(300)还包括旋转带动单元与多个侧插杆(370)，所述旋转带动单元设于所述卡杆(330)内，所述卡杆(330)周部设有多个倾斜朝上的斜孔(331)，所述侧插杆(370)插设于所述斜孔(331)中，当所述旋转带动单元旋转时，所述侧插杆(370)伸出或缩回所述斜孔(331)。
10.根据权利要求9所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述旋转带动单元包括空心轴承座(313)、上转盘(320)、转杆(340)、斜齿轮(350)与蜗杆(360)，所述空心轴承座(313)固定于所述固定环(310)中，所述空心轴承座(313)套设于所述转杆(340)的一端，所述卡杆(330)内设有沿轴向延伸的贯穿孔(311)，所述转杆(340)的另一端穿过所述贯穿孔(311)并连接所述斜齿轮(350)，所述斜齿轮(350)与多个所述蜗杆(360)啮合连接，所述蜗杆(360)与对应的所述侧插杆(370)的一端连接，所述卡杆(330)内设有内螺纹道(332)，所述内螺纹道(332)与对应的所述斜孔(331)同轴且连通，所述蜗杆(360)与所述内螺纹道(332)螺纹连接。
11.根据权利要求10所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述上转盘(320)背向所述转杆(340)的一端设有花键卡孔(321)，所述上盖板(210)上连接有花键卡块(230)，当所述上盖板(210)与所述安装环(110)连接时，所述花键卡块(230)插设于所述花键卡孔(32...
【技术特征摘要】
1.一种隧道边坡防护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述缓冲单元(400)还包括第一三角承重架(440)，所述第一三角承重架(440)固定于所述缓冲杆(410)与所述防护板(100)的连接处。
3.根据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板单元(500)包括挡板、接物板(520)与液压弹簧，所述挡板固定于所述防护板(100)上，多个所述接物板(520)位于所述挡板朝向所述防护板(100)一侧且沿所述挡板长度方向排列，所述液压弹簧将所述挡板与所述接物板(520)连接。
4.根据权利要求3所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板与所述防护板(100)的夹角小于等于90°。
5.根据权利要求4所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述挡板包括上挡板(510)、工字钢(530)与下挡板(540)，所述上挡板(510)与所述下挡板(540)平行设置，多个所述工字钢(530)连接于所述上挡板(510)与所述下挡板(540)之间。
6.据权利要求5所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，还包括下支撑架(600)与第二三角承重架(700)，多个所述下支撑架(600)连接于所述挡板背向所述接物板(520)的一侧面，所述第二三角承重架(700)连接于所述下支撑架(600)与所述挡板的连接处。
7.据权利要求1所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，还包括安装环(110)、空心杵杆(120)、限位单元(200)与安装单元(300)，所述安装环(110)沿所述第一侧边设置多个，所述空心杵杆(120)的一端连接于所述安装环(110)的底面，且所述空心杵杆(120)另一端直径逐渐收窄并朝远离所述安装环(110)的方向延伸，所述安装单元(300)包括卡杆(330)，所述卡杆(330)插设于所述空心杵杆(120)中，且所述卡杆(330)的一端设于所述安装环(110)中，所述限位单元(200)用于限制卡杆(330)的轴向移动，所述卡杆(330)的另一端为尖锥部并自所述空心杵杆(120)穿出。
8.根据权利要求7所述的隧道边坡防护装置，其特征在于，所述限位单元(200)包括上盖板(210)与承压铆钉(220)，多个所述承压铆钉(220)环设于所述上盖板(210)上，所述安装单元(300)还包括固定环(310)与限位块(312)，所述固定环(310)连接于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：田恐虎，李定有，韩永刚，梁超，王圣涛，陈文尹，寇学超，洪辉文，靳毅，杨益，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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