半隧道式公路挡护结构与构件以及半隧道式公路的制作方法

本发明涉及公路工程技术领域，特别涉及一种半隧道式公路挡护结构与构件以及半隧道式公路。

背景技术

我国地形地貌呈多样性，除平原和沙漠以外，其余大部为丘陵和山地，为防止泥土、砂石滚落到公路上导致安全事故，在途经山区的公路两旁通常都会修建边坡，边坡建成后一般还需要修筑护坡以防止边坡垮塌。

采用传统方式修建边坡时，通常需要大量切除山体以保证边坡稳定性和达到修筑道路所需之宽度，施工过程中，由于对山体凿切面积过大，造成大量土石方外运，不仅导致边坡工程造价大幅升高，而且极大地破坏了植被和原生态环境，大量植被被移除后还会导致原山体稳定性下降，从而使得固土护坡成本也直线上升。

中国专利文献cn201183954y公开了一种道路边坡生态防护构造，其通过沿坡面修筑至少两层呈阶梯状排布的挡墙，在相邻两层挡墙间形成填土槽防止土层流失，进而保证绿植生长。该边坡生态防护构造仍是基于传统方式修建的边坡结构，并未解决山体凿切面积过大、原山体稳定性下降、边坡及护坡修筑成本高的问题。

中国专利文献cn107100177a公开了一种可加固公路护坡的组合构件及加固方法，其使用包含侧板和底板的预制构件来实现护坡加固，具体来说，是通过将构件的底板植入山体中并让侧板紧贴山体侧壁，然后在侧板与山体间填土夯实使得构件与山体牢固结合，从而阻挡边坡土层垮塌。该方式虽然能够在一定程度上减少山体凿切面积、节约公路占用土地量及降低工程建造成本，但仍有较大的提升空间。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种能够更大程度减少山体凿切面积、节约公路占用土地量并降低工程建造成本的半隧道式公路挡护结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种半隧道式公路挡护结构，包括底板、位于所述底板上方的悬臂以及位于所述底板和悬臂之间的侧挡，所述侧挡的两端分别连接底板和悬臂，所述悬臂自侧挡的顶端往斜上方延伸，所述底板及悬臂位于侧挡的同一侧。

其中，所述底板的下表面朝侧挡往下倾斜设置。

优选的，所述侧挡朝向公路的一侧内凹成弧面。

优选的，从所述底板的上表面往下开设有可灌入混凝土的凹槽。

优选的，在所述侧挡中设有贯穿其前后两端的排水通道，所述排水通道位于侧挡的底端，在所述侧挡朝向公路的一侧开设有与排水通道相通的进水口。

优选的，在所述侧挡和/或悬臂中还设有贯穿其前后两端的通孔。

其中，所述悬臂的顶端设有上翻的翻沿。

作为本发明的另一方面，一种包括上述半隧道式公路挡护结构的构件，该构件为一体成型或者分段装配而成的预制件。

此外，本发明还提供一种半隧道式公路，在该半隧道式公路中，至少在公路的一侧设有前述半隧道式公路挡护结构，所述底板固定埋设在路面下方，所述侧挡抵靠住公路侧边的山体并与所述山体固定连接，所述悬臂被回填的土石方压住并在外侧的路面上方形成遮挡。

进一步地，在上述半隧道式公路中，所述悬臂的顶端设有上翻的翻沿，所述翻沿与回填的土石方之间间隔一段距离，形成可排水和/或阻挡落石的沟槽。

优选的，在所述翻沿上还设有防护网。

上述半隧道式公路挡护结构施工安装完成后，底板固定埋设在路面下方，侧挡抵靠住公路侧边的山体并与山体固定连接，悬臂通过回填的土石方压住并在外侧路面的上方形成遮挡。与现有技术相比，本发明创造性地采用了半隧道式的结构设计，通过侧挡挡护住路旁山体侧面，利用悬臂支撑上部土石方，达到了减少山体切除的目的。从经济上来看，更少的开挖及回填工程量降低了切除山体带来的土石方运输及处置成本，同时减少了固土护坡及后期维护成本。从结构稳定性上来看，压在悬臂上方的土石方的重力增加了该挡护结构施加在下方路基上的压力，使得挡护结构与路基之间的静摩擦力增大，能够更好地防止该挡护结构受侧向外力作用往公路路面一侧滑移。从生态保护方面来看，更少的开挖及回填工程量也最大程度地保护了原生植被。就安全性来说，由于采用上述半隧道式公路挡护结构后，山体切除量大幅减少，原山体稳定性受到的破坏较小，能够大幅降低因原山体平衡稳定性被打破而导致的后期潜在崩塌风险。尤其值得一提的是，如遇山体砂石掉落的情况，在上述半隧道式挡护结构下行驶的车辆可得到有效的保护，例如通过上述挡护结构中的悬臂在高速公路应急车道的上方形成遮挡后，当山体落石情况发生时，车辆可以驶入应急车道中躲避落石，以保证安全。

附图说明

图1为采用传统方式技术修建公路时的山体切除方式示意图。

图2为采用了本发明所涉半隧道式公路挡护结构的公路的山体切除方式示意图。

图3为采用了本发明所涉半隧道式公路挡护结构的公路在与图1所示传统公路占地宽度相同的情况下的车道分布示意图。

图4为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第一种结构示意图。

图5为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第二种结构示意图。

图6为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第三种结构示意图。

图7为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第四种结构示意图。

图8为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第五种结构示意图。

图9为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第六种结构示意图。

图10为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第七种结构示意图。

图11为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第八种结构示意图。

图12为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第九种结构示意图。

图13为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第十种结构示意图。

图14为本发明所涉半隧道式公路挡护结构的第十一种结构示意图。

图中：

1——底板2——悬臂3——侧挡

4——通孔5——翻沿6——防护网

1a——凹槽3a——排水通道3b——进水口

a——路面b——山体c——回填的土石方。

具体实施方式

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图4-14示出了多种半隧道式公路挡护结构，在图4-14中，整体来看，这些半隧道式公路挡护结构均包括底板1、位于底板1上方的悬臂2以及位于底板1和悬臂2之间的侧挡3，侧挡3的两端分别连接底板1和悬臂2，悬臂2自侧挡3的顶端往斜上方延伸，底板1及悬臂2位于侧挡3的同一侧。

见图4-14所示，这些半隧道式公路挡护结构施工安装完成后，底板1固定埋设在路面a下方（需要说明的是，这里所述的在路面a下方并非仅是指附图中所示的方式，例如可以将该底板1固定在附图所示路面a的侧边，然后在底板1的上表面铺设混凝土或者沥青，对于这种或者类似的情况也应当理解为底板1埋设在路面a的下方），侧挡3抵靠住公路侧边的山体b并与山体b固定连接，悬臂2通过回填的土石方c压住并在外侧路面a的上方形成遮挡。图1示出了传统方式修建公路时的山体b切除方式，图2示出了采用上述半隧道式公路挡护结构的公路的山体b切除方式，从图1可以看出，同在车道设计为单向两车道加一条应急车道的条件下，图2中山体b的切除量明显少于图1，图3示出了与图1所示公路占地量一样但采用了上述半隧道式公路挡护结构的公路的车道分布情况，从图3可以看出，在占地宽度相同的情况下，采用上述半隧道式公路挡护结构后，可以获得更宽的路面（图3所示公路较图1所示公路单向多出了一条车道），由此可以确定，与现有的公路挡护结构相比，图4-14通过采用半隧道式的结构设计实现了减少山体b切除量的目的。从经济性上来看，采用上述半隧道式公路挡护结构后，更少的开挖及回填工程量降低了切除山体b带来的土石方运输及处置成本，同时减少了固土护坡及后期维护成本。从结构稳定性上来看，压在悬臂2上方的土石方的重力增加了该挡护结构施加在下方地基上的压力，使得挡护结构与地基之间的静摩擦力增大，能够更好地防止该挡护结构受侧向外力作用往公路路面a一侧滑移。从生态保护方面来看，更少的开挖及回填工程量也最大程度地保护了原生植被。就安全性来说，由于采用上述半隧道式公路挡护结构后，山体b切除量大幅减少，原山体b稳定性受到的破坏较小，能够大幅降低因原山体b平衡稳定性被打破而导致的后期潜在崩塌风险。尤其值得一提的是，如遇山体b砂石掉落的情况，在上述半隧道式挡护结构下行驶的车辆可得到有效的保护，例如通过上述挡护结构中的悬臂2在高速公路应急车道的上方形成遮挡后，当山体b落石情况发生时，车辆可以驶入应急车道中躲避落石，以保证安全。

需要说明的是，由于现有技术中存在多种将上述半隧道式公路挡护结构与山体b及地基等连接的方式，例如上述挡护结构中的侧挡3可以通过锚杆锚入山体b中，从而实现与山体b的固定连接。本领域技术人员应当明白，本申请并不对上述挡护结构与地基以及山体b的连接固定方式作具体限定，因为在实际施工时完全可以根据具体的情况选择合适的连接和固定方式。需要提醒本领域技术人员注意的是，虽然被命名为“底板1”，但该底板1并不局限于平板状的结构，例如其也可以是图6和7中所示的形状，确切来说，应当将该底板1理解为位于挡护结构底部并起到支撑悬臂2和侧挡3作用的结构，不应当狭义地认为其只是一个板状结构的部件。

作为一种优选的结构，在图4-14所示的半隧道式公路挡护结构中，底板1的下表面朝侧挡3往下倾斜设置。这样设计主要有以下好处：1、提高了该半隧道式公路挡护结构的抗倾翻能力。2、增加了该半隧道式公路挡护结构往公路路面一侧滑移的阻力。

在图7和图8所示的半隧道式公路挡护结构中，侧挡3采用了与其它结构不同的设计，具体来说，其朝向公路的一侧被设计成内凹弧面形，当车辆驶入应急车道避险时，车身与侧挡3侧壁之间的距离更宽，同时悬臂2在路面a上方形成的遮盖面也更大，行车安全性更好。

作为一种优选的结构，在图9-12所示的半隧道式公路挡护结构中，从底板1的上表面往下开设有可灌入混凝土的凹槽1a。该半隧道式公路挡护结构安装完成后浇筑路面a，在浇筑路面a的时候可以同时往凹槽1a中灌入混凝土，使得底板1与路面a连接成一体，此时相当于在路面a的底部形成了榫头插入到底板1的卯眼（即凹槽1a）中，从而可以进一步提高该半隧道式公路挡护结构的抗倾翻能力及其往公路路面一侧滑移的阻力。

此外，出于排水方面的考虑，在图7和8所示的半隧道式公路挡护结构中，在侧挡3中设有贯穿其前后两端的排水通道3a，排水通道3a位于侧挡3的底端，在侧挡3朝向公路的一侧开设有与排水通道3a相通的进水口3b。当然，实际应用时，开设排水通道3a的设计并不局限于图7和8所示的结构，在其它图示结构的半隧道式公路挡护结构中，也可以在侧挡3的底端设计排水通道3a。进一步地，实际应用时，还可以如图4-6及图9-14所示，在侧挡3的底端与路面a的外沿之间留出一段空隙以形成排水边沟。

另外，实际应用时，还可以根据需要在侧挡3和/或悬臂2中设计如图6和12所示贯穿其前后两端的通孔4，该通孔4可以作为埋设通信或照明线路的管道来使用。

在图5-6及图8-14所示的半隧道式公路挡护结构中，于悬臂2的顶端设有上翻的翻沿5。回填的土石方c与翻沿5之间留出的空隙形成高位边沟，该高位边沟既可以起到加快排水的作用，又能够阻挡山体b落石掉落到路面，进一步提高了该半隧道式公路挡护结构的安全防护效果。应当理解的是，对于悬臂2顶端未设置翻沿5的半隧道式公路挡护结构，也可以如图7所示在悬臂2顶端安装预制边沟或者直接在施工现场浇筑高位边沟，同样可以达到加快排水及提高安全防护效果的目的。

需要说明的是，上述图示的半隧道式公路挡护结构并不局限于现场浇筑的施工方式，其也可以是事先在工厂一体成型的预制构件，施工时，将该预制件运输至施工场地安装固定即可，当然还可以是先在工厂分段预制再运输至施工现场装配（分段装配）而成的构件。

最后，基于上述半隧道式公路挡护结构，本发明还请求保护一种半隧道式公路，其至少在公路的一侧设有前述半隧道式公路挡护结构，半隧道式公路挡护结构的底板1固定埋设在路面a下方，侧挡3抵靠住公路侧边的山体b并与山体b固定连接，悬臂2被回填的土石方c压住并在外侧的路面a上方形成遮挡。与图5-6及图8-14所示的半隧道式公路挡护结构一样，在悬臂2的顶端也设有上翻的翻沿5，翻沿5与回填的土石方c之间间隔一段距离，形成可排水和/或阻挡落石的沟槽d；为进一步提高安全防护效果，如图11-13所示，在翻沿5上还设有防护网6。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。