隧道缓冲护棚的制作方法

本发明涉及隧道防护，具体地说，涉及一种隧道缓冲护棚。

背景技术：

1、隧道是铁路、公路等交通运输工程中常见的一种工程形式，它可以有效地缩短路线长度，降低运输成本，提高运输效率。然而，隧道工程也面临着许多技术难题和安全风险，尤其是在隧道洞口处，由于受到地形、地质、气候等因素的影响，隧道洞口容易发生落石、滑坡、崩塌等地质灾害，给隧道结构和行车安全带来严重的威胁。因此，对隧道洞口进行有效的防护措施，是隧道工程的重要内容之一。

2、目前，针对隧道洞口的防护措施主要有两种类型：一种是防落石网，另一种是防落石护棚。防落石网是一种以钢丝网为主要材料，通过锚杆、索具等固定在隧道洞口边坡上的柔性防护结构，它可以拦截和缓冲落石的冲击力，保护隧道洞口的安全。防落石护棚是一种通过桩基、梁柱等支撑在隧道洞口外侧的刚性防护结构，护棚本体多采用钢混结构或者钢管拱棚结构，它可以承受和分散落石的荷载，保护隧道洞口的安全稳定。

3、然而，这两种防护措施都存在一些不足之处。防落石网虽然具有结构简单、施工方便、造价低廉等优点；但是也有承载能力有限、维护成本高、无法导流、易被破坏等缺点，特别是在大型落石或者连续落石的情况下，防落石网很难发挥有效的防护作用，防落石网只能拦截落石，不能改变落石的运动方向，如果落石的数量过多，可能会堆积在网内，清理时存在巨大风险。

4、另一种针对隧道洞口的防护措施是防落石护棚，它是一种刚性防护结构，由钢混浇筑或者钢拱棚构成，可以承受和分散落石的荷载，保护隧道洞口的稳定。其具有承载能力强、使用寿命长、抗震性能好等优点，但是也存在一些缺点，主要有以下三方面：第一是容易损坏，由于其刚性结构的特点，如果遭遇到大型落石或者地震等强烈的外力作用，可能会导致防落石护棚的破裂、变形、倒塌等损坏现象，影响其防护效果，甚至危及行车安全；二是施工困难，防落石护棚的施工需要进行桩基、梁柱、板面等结构的制作和安装，这些结构的尺寸、重量、形状等都比较大，需要较高的施工技术和设备，同时也需要较多的人力和物力，增加了施工的难度和成本；三是遮挡隧道洞口的光线，影响隧道内的照明。

5、因此，设计一种新型隧道缓冲护棚，是目前隧道工程领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提出一种隧道缓冲护棚，以解决现有技术中隧道进出口护棚存在的抗冲击能力不足、施工速度慢、成本高等问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

3、隧道缓冲护棚，包括：

4、接地基础，两段所述接地基础设置在隧道洞口的路面两侧；

5、固定棚体，所述固定棚体通过底部的固定连接件跨设在两段接地基础之间；

6、缓冲棚体，所述缓冲棚体通过底部的弹性连接件跨设在两段接地基础之间；

7、所述缓冲棚体罩设在所述固定棚体外，在缓冲棚体和固定棚体之间的夹层内设置有缓冲变形构件。

8、进一步的，所述固定连接件包括预置在接地基础内的植筋连接座，所述固定棚体的底部设置连接片，连接片与植筋连接座栓接固定。

9、进一步的，所述弹性连接件包括设置在接地基础内的植筋连接座，植筋连接座的上端面固定限位槽钢，所述缓冲棚体的底部通过连接片固定设置有若干压簧，所述压簧的下端固定在限位槽钢底壁，所述连接片始终位于限位槽钢内。

10、进一步的，所述缓冲变形构件包括弹簧变形机构；所述弹簧变形机构包括成对设置在固定棚体和缓冲棚体上的下弹簧槽和上弹簧槽，下弹簧槽和上弹簧槽相互套设，在下弹簧槽和上弹簧槽之间设置若干压簧。

11、进一步的，在所述夹层内构成若干单元格空间，所述缓冲变形构件包括设置在所述单元格空间内的若干缓冲垫层。

12、进一步的，所述缓冲垫层包括变形橡胶垫层或者气垫层。

13、进一步的，所述固定棚体由多片波纹钢板依次续接构成或者由弧形钢板构成；所述缓冲棚体由多片波纹钢板依次续接构成或者由弧形钢板构成。

14、进一步的，构成所述固定棚体、缓冲棚体的多片波纹钢板端部叠置后通过高强度螺栓固定；或者，构成所述固定棚体、缓冲棚体的波纹钢板通过其端部的连接法兰片对齐后栓接或焊接固定。

15、进一步的，所述波纹钢板的波形为正弦波浪形式、三角形波折形式、梯形波折形式或直角波折形式。

16、进一步的，在护棚上开设若干透光孔，若干所述透光孔沿着护棚的延伸方向逐级布置，由洞口向外延伸、每级所述透光孔的透光率逐渐增大。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明的隧道缓冲护棚采用了固定棚体和缓冲棚体的双层结构，在固定棚体和缓冲棚体之间设置了缓冲变形构件，在缓冲棚体底部设置弹性连接件，缓冲棚体跨设在两段接地基础之间并位于固定棚体外；缓冲棚体的在落石冲击下产生一定的缓冲位移，并通过反作用力将落石导流至护棚两侧，避免了落石堆积在护棚内，其能够有效地分散和缓冲落石的冲击力，提高了护棚的抗冲击能力和安全性。

19、本发明的隧道缓冲护棚通过设置缓冲变形构件和弹性连接件，实现了双重变形的功能，能够有效地吸收和消散落石的冲击能量，提高了护棚的抗冲击能力和安全性，避免了传统的防落石护棚容易损坏的缺点；本发明的一个实施例中，缓冲变形构件包括弹簧变形机构及橡胶垫层或者气垫层的结构，这些材料具有良好的弹性和可塑性，可以在落石冲击下产生一定的变形，从而减小了对固定棚体的作用力，保护了固定棚体的完整性，同时也增加了缓冲棚体的使用寿命。

20、本发明的一个实施例中，隧道缓冲护棚采用了预制波纹钢板作为护棚的主要材料，具有重量轻、强度高、施工方便、造价低廉等优点，同时也具有良好的抗震性能和耐腐蚀性能，适用于各种地质条件和气候环境。

21、本发明的一个实施例中，在护棚上开设了若干透光孔，由洞口向外透光孔的透光率逐级增大，能够实现隧道内外的光线平滑过渡，缩短驾驶员的视觉明暗适应时间。

22、当然地，实施本发明的各技术方案并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.隧道缓冲护棚，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述固定连接件包括预置在接地基础内的植筋连接座，所述固定棚体的底部设置连接片，连接片与植筋连接座栓接固定。

3.根据权利要求1所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述弹性连接件包括设置在接地基础内的植筋连接座，植筋连接座的上端面固定限位槽钢，所述缓冲棚体的底部通过连接片固定设置有若干压簧，所述压簧的下端固定在限位槽钢底壁，所述连接片始终位于限位槽钢内。

4.根据权利要求1所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述缓冲变形构件包括弹簧变形机构；所述弹簧变形机构包括成对设置在固定棚体和缓冲棚体上的下弹簧槽和上弹簧槽，下弹簧槽和上弹簧槽相互套设，在下弹簧槽和上弹簧槽之间设置若干压簧。

5.根据权利要求1或4所述隧道缓冲护棚，其特征在于，在所述夹层内构成若干单元格空间，所述缓冲变形构件包括设置在所述单元格空间内的若干缓冲垫层。

6.根据权利要求5所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述缓冲垫层包括变形橡胶垫层或者气垫层。

7.根据权利要求1所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述固定棚体由多片波纹钢板依次续接构成或者由弧形钢板构成；所述缓冲棚体由多片波纹钢板依次续接构成或者由弧形钢板构成。

8.根据权利要求7所述隧道缓冲护棚，其特征在于，构成所述固定棚体、缓冲棚体的多片波纹钢板端部叠置后通过高强度螺栓固定；或者，构成所述固定棚体、缓冲棚体的波纹钢板通过其端部的连接法兰片对齐后栓接或焊接固定。

9.根据权利要求8所述隧道缓冲护棚，其特征在于，所述波纹钢板的波形为正弦波浪形式、三角形波折形式、梯形波折形式或直角波折形式。

10.根据权利要求1所述隧道缓冲护棚，其特征在于，在护棚上开设若干透光孔，若干所述透光孔沿着护棚的延伸方向逐级布置，由洞口向外延伸、每级所述透光孔的透光率逐渐增大。

技术总结
本发明涉及一种隧道缓冲护棚，包括：接地基础，两段接地基础设置在隧道洞口的路面两侧；固定棚体，固定棚体通过底部的固定连接件跨设在两段接地基础之间；缓冲棚体，缓冲棚体通过底部的弹性连接件跨设在两段接地基础之间；缓冲棚体罩设在固定棚体外，在缓冲棚体和固定棚体之间的夹层内设置有缓冲变形构件；本发明的隧道缓冲护棚采用了固定棚体和缓冲棚体的双层结构，在固定棚体和缓冲棚体之间设置了缓冲变形构件，在缓冲棚体底部设置弹性连接件，缓冲棚体跨设在两段接地基础之间并位于固定棚体外；缓冲棚体的在落石冲击下产生一定的缓冲位移，并通过反作用力将落石导流至护棚两侧，避免了落石堆积在护棚内，提高了护棚的抗冲击能力和安全性。

技术研发人员：赵建华,鲁楠
受保护的技术使用者：西安世纪金属结构有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8