專利名稱：邊坡抗震柔性被動防護網系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種防護網系統，特別是涉及一種能置于邊坡下方，用于邊坡落石、滾石防護的邊坡抗震柔性被動防護網系統。
背景技術：
目前，為保證破碎巖質邊坡的安全，常在邊坡下方布設被動防護網，對巖質邊坡上由于風化、雨水或震動造成的落石、滾石及淺層崩坍進行防護。但現有的被動防護形式主要采用金屬網、鋼繩錨桿進行坡面防護，當由于震動引起的落石、滾石及淺層崩坍速度較大時，會對被動防護網產生較大的沖擊荷載，易造成被動防護系統的菱形鋼繩網被沖破，危及邊坡下方建筑物的安全。若在現有的被動防護網中增設阻尼抗震裝置，可有效提高被動防護網的防護能力，對邊坡防護及周邊建筑物的安全意義重大，目前仍沒有此類裝置。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能有效抵抗由于震動引起的滾石、落石對防護網的沖擊力，適用于震區邊坡防護的邊坡抗震柔性被動防護網系統。為了解決上述技術問題，本發明提供的邊坡抗震柔性被動防護網系統，包括被動防護網、鋼柱、上支撐繩、下支撐繩和上拉錨繩，所述的上支撐繩的至少一端采用一個抗震減震部件與所述的鋼柱的頂端連接，所述的上拉錨繩采用另一個抗震減震部件與所述的鋼柱頂端連接。所述的鋼柱設置有側拉錨繩，所述的側拉錨繩一端與所述的鋼柱固定連接，另一端采用錨繩錨桿錨固于地基上。所述的上支撐繩與所述的鋼柱的頂端連接的抗震減震部件為第一彈簧粘滯阻尼器，所述的上拉錨繩與所述的鋼柱頂端連接的另一個抗震減震部件為第二彈簧粘滯阻尼器。所述的第一彈簧粘滯阻尼器和第二彈簧粘滯阻尼器的結構是工作缸筒外圍設有儲油缸筒，所述的工作缸筒與所述的儲油缸筒之間設有壓縮閥和補償閥，工作缸筒內設有活塞并充滿粘滯阻尼液，通過活塞桿與活塞連接，所述的活塞桿與所述的工作缸筒之間設有油封和防塵罩，所述的活塞上設有伸張閥和流通閥，所述的工作缸筒內設有彈簧。所述的被動防護網是菱形鋼絲繩網，所述的菱形鋼絲繩網與所述的上支撐繩和所述的下支撐繩采用縫合繩進行張拉固定連接。采用上述技術方案的邊坡抗震柔性被動防護網系統，所述的支撐繩包括上支撐繩和下支撐繩，所述的菱形鋼絲繩網由縫合繩張拉固定于所述的橫向支撐繩上、下支撐繩和鋼柱上，下支撐繩中布設有減壓環，減少張拉壓力，當落石、滾石的沖擊荷載作用于菱形鋼繩網時，沖擊能由支撐繩傳遞到彈簧粘滯阻尼器上。所述的鋼柱采用聯接鋼板+地腳螺栓固定于鋼柱栓基礎上，以保證其基礎的穩定性，鋼柱按一定間距布設與邊坡下方，鋼柱間布設菱形鋼繩網形成被動防護網系統。所述的鋼柱頂端兩側分別采用彈簧粘滯阻尼器與上支撐繩和上拉鋼繩連接，起到抗沖擊、消能作用。所述的上拉鋼繩采用上拉鋼繩錨桿錨固于邊坡上。為增強其抗沖擊能力，還可在防護系統兩側的鋼柱設置側拉錨繩，采用鋼繩錨桿錨固于穩定地基中。采用上述技術方案的邊坡抗震柔性被動防護網系統，實現方法是在邊坡下方按一定間距布設鋼柱，采用聯接鋼板+地腳螺栓固定于鋼柱栓基礎上；鋼柱間布設菱形鋼絲繩網形成被動防護網系統；鋼柱頂端分別采用彈簧粘滯阻尼器與上支撐繩和上拉鋼繩連接，上拉鋼繩另一端通過上拉鋼繩錨桿錨固于邊坡上；為增強其抗沖擊能力，還可在防護系統兩側的鋼柱設置側拉錨繩，采用鋼繩錨桿錨固于穩定地基中。彈簧粘滯阻尼器筒體內設有彈簧，工作缸筒充滿粘滯阻尼液，當遇到沖擊荷載時，阻尼液可產生極強的粘稠摩擦力， 從而吸收外力所產生的能量，并將沖擊能部分轉化為熱能，荷載卸除后，由彈簧復位；減少地震震動引發的落石、滾石等運動巖塊對防護系統的沖擊作用，從而達到邊坡抗震防護的目的。菱形鋼絲繩網采用熱鍍鋅材料，具有高韌性、高防護強度，易鋪展、安裝程序標準化， 系統化等優點。綜上所述，本發明是一種能置于邊坡下方，能有效抵抗地震中邊坡破碎巖體對被動柔性防護網的沖擊作用，適用于震區邊坡防護，是結構簡單、制造方便、性能可靠的帶彈簧粘滯阻尼器的邊坡抗震柔性被動防護網系統。適用于地震高烈度區的邊坡防護。
圖I是邊坡抗震柔性被動防護網系統立面示意圖。圖2是邊坡抗震柔性被動防護網系統剖面示意圖。圖3是采用的彈簧粘滯阻尼器構造示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。參見圖I和圖2，邊坡14下方布設有高強度鍍鋅的菱形鋼絲繩網6與鋼柱3形成的被動防護網，能對易發生落石、滾石的邊坡進行防護，菱形鋼絲繩網6通過縫合繩5張拉固定于鋼柱3、上支撐繩2和下支撐繩4上，下支撐繩4中布設有減壓環8，格柵網鋪掛在菱形鋼絲繩網6的內側，并應疊蓋菱形鋼絲繩網6上緣并折到網的外側15cm，用扎絲將菱形鋼絲繩網6與格柵網聯結在一起；鋼柱3按一定的間距布設于邊坡14下方，上支撐繩2的兩端均采用一個第一彈簧粘滯阻尼器I與鋼柱3頂端連接，即上支撐繩2連接第一彈簧粘滯阻尼器I的活塞桿19，第一彈簧粘滯阻尼器I的儲油缸筒23的掛環掛于鋼柱3上；鋼柱 3頂端采用第二彈簧粘滯阻尼器31與上拉錨繩11連接，即上拉錨繩11連接的第二彈簧粘滯阻尼器31的活塞桿19，第二彈簧粘滯阻尼器31的儲油缸筒23的掛環掛于鋼柱3上；被動防護網兩側的鋼柱3設置側拉錨繩7加強其抗沖擊能力，即側拉錨繩7 —端與鋼柱3固定連接，側拉錨繩7 —端采用錨繩錨桿9錨固于地基10上，上拉錨繩11采用上拉錨繩錨桿 12錨固于邊坡14上。參見和圖3，第一彈簧粘滯阻尼器I和第二彈簧粘滯阻尼器31的結構是工作缸筒20外圍設有儲油缸筒23，工作缸筒20與所述的儲油缸筒23之間設有壓縮閥24和補償閥25，工作缸筒20內設有活塞21并充滿粘滯阻尼液30，通過活塞桿19與活塞21連接，活塞桿19與工作缸筒20之間設有油封29和防塵罩28，所述的活塞21上設有伸張閥22和流通閥26，所述的工作缸筒20內設有彈簧27可以確定活塞初始位置；當遇到沖擊荷載時，阻尼液30的“高聚合度線型聚硅氧烷”分子鏈段和整個分子鏈的運動發生位移要克服很大的阻力，可產生極強的粘稠摩擦力，從而吸收外力所產生的能量，并將部分能量轉化為熱能， 產生阻尼作用達到減振和緩沖目的；荷載卸除后，由彈簧復位。當地震引起邊坡落石和滾石時，對被動防護網形成沖擊荷載，沖擊能由上支撐繩2 傳遞到第一彈簧粘滯阻尼器I上，第一彈簧粘滯阻尼器I傳遞到鋼柱3上，鋼柱3傳遞到第二彈簧粘滯阻尼器31上，通過第一彈簧粘滯阻尼器I和第二彈簧粘滯阻尼器31的活塞運動使阻尼液的“高聚合度線型聚硅氧烷”分子鏈段和整個分子鏈的運動發生位移要克服很大的阻力，可產生極強的粘稠摩擦力，從而吸收外力所產生的能量，并將部分能量轉化為熱能，產生阻尼作用達到減振和緩沖目的；荷載卸除后，由彈簧復位。參見圖I、圖2和圖3，結合現場地形按一定間距確定鋼柱3和鋼柱栓基礎18位置， 基坑開挖，預埋地腳螺栓17并灌注鋼柱栓基礎18 ;將基座16套入地腳螺栓17并用螺帽擰緊，上拉鋼繩錨桿12采用栓基座13固定在邊坡14上；鋼柱3順坡向上放置并使鋼柱底部位于基座16處；將上拉錨繩11連接第二彈簧粘滯阻尼器31的活塞桿19掛環，并將第二彈簧粘滯阻尼器31的儲油缸筒23掛環掛于鋼柱3的頂端掛座上，然后將上拉鋼繩11的另一端與對應的上拉鋼繩錨桿12通過桿套連接并用繩卡固定；將鋼柱3緩慢抬起并對準基座 16，然后將鋼柱3底部的聯接鋼板15插入基座16中，最后插入連接螺桿并擰緊；通過上拉錨繩11及上支撐繩2按設計方位調整好鋼柱3的方位，拉緊上拉錨繩11并用繩卡固定。參見圖I、圖2和圖3，用緊繩器將起吊繩拉緊，直到菱形鋼絲繩網6上升到上支撐繩2的水平為止，再用繩卡將菱形鋼絲繩網6與上支撐繩2進行聯結，同時也可將菱形鋼絲繩網6與下支撐繩4暫時聯結以確保縫合時的安全，此后起吊繩可以松開抽出。用縫合繩5 將菱形鋼絲繩網6與兩根支撐繩纏繞在一起，并用繩卡將縫合繩5與菱形鋼絲繩網6固定在一起，繩卡應放在離縫合末端約O. 5m的地方；格柵網鋪掛在菱形鋼絲繩網6的內側，并應疊蓋菱形鋼絲繩網6上緣并折到網的外側15cm，用扎絲將菱形鋼絲繩網6與格柵網8聯結在一起；格柵網底部應沿斜坡向上敷設O. 5m左右，為使下支撐繩4與邊坡14地面間不留縫隙，用一些石塊將格柵網底部壓住，每張格柵網之間應疊蓋IOcm;用扎絲將格柵網固定到菱形鋼絲繩網6上，每平方米固定約為4處；每隔50m設置中間加固拉錨繩一處。
權利要求
1.一種邊坡抗震柔性被動防護網系統，包括被動防護網、鋼柱(3)、上支撐繩(2)、下支撐繩(4)和上拉錨繩(11)，其特征是所述的上支撐繩(2)至少一端采用一個抗震減震部件與所述的鋼柱(3)的頂端連接，所述的上拉錨繩(11)采用另一個抗震減震部件與所述的鋼柱(3)頂端連接。
2.根據權利要求I所述的邊坡抗震柔性被動防護網系統，其特征是所述的鋼柱(3) 設置有側拉錨繩(7)，所述的側拉錨繩(7) —端與所述的鋼柱(3)固定連接，另一端采用錨繩錨桿(9)錨固于地基(10)上。
3.根據權利要求I或2所述的邊坡抗震柔性被動防護網系統，其特征是所述的上支撐繩(2)與所述的鋼柱(3)的頂端連接的抗震減震部件為第一彈簧粘滯阻尼器(I)，所述的上拉錨繩(11)與所述的鋼柱(3)頂端連接的另一個抗震減震部件為第二彈簧粘滯阻尼器 (31)。
4.根據權利要求3所述的邊坡抗震柔性被動防護網系統，其特征是所述的第一彈簧粘滯阻尼器(I)和第二彈簧粘滯阻尼器(31)的結構是工作缸筒(20)外圍設有儲油缸筒 (23)，所述的工作缸筒(20)與所述的儲油缸筒(23)之間設有壓縮閥(24)和補償閥(25)， 工作缸筒(20)內設有活塞(21)并充滿粘滯阻尼液(30)，通過活塞桿(19)與活塞(21)連接，所述的活塞桿(19)與所述的工作缸筒(20)之間設有油封(29)和防塵罩(28)，所述的活塞(21)上設有伸張閥(22)和流通閥(26)，所述的工作缸筒(20)內設有彈簧(27)。
5.根據權利要求I或2所述的邊坡抗震柔性被動防護網系統，其特征是所述的被動防護網是菱形鋼絲繩網(6)，所述的菱形鋼絲繩網(6)與所述的上支撐繩(2)和所述的下支撐繩(4)采用縫合繩(5)進行張拉固定連接。
全文摘要
本發明公開了一種邊坡抗震柔性被動防護網系統，包括被動防護網、鋼柱(3)、上支撐繩(2)、下支撐繩(4)和上拉錨繩(11)，其特征是所述的上支撐繩(2)的至少一端采用一個抗震減震部件與所述的鋼柱(3)的頂端連接，所述的上拉錨繩(11)采用另一個抗震減震部件與所述的鋼柱(3)頂端連接。在邊坡發生震動時，順邊坡坡面滾落的石塊、巖塊會對被動防護網產生較強的沖擊力，通過抗震減震部件能將沖擊能轉化為阻尼液熱能。本發明能有效減少巖質邊坡由于地震震動引發的落石、滾石、淺層崩塌等對被動防護網的沖擊，避免由于被動防護網被落石、滾石沖破，對邊坡下方建筑物造成危害。防護系統結構簡單、制造方便、性能可靠。
文檔編號E02D17/20GK102587396SQ20121009880
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者付宏淵, 劉建華, 夏棟舟, 賀煒, 陳坤杰 申請人:長沙理工大學