本發(fā)明涉及巖土工程，特別涉及道路工程危巖落石極發(fā)育的工程防治。

背景技術(shù)：

我國西南山區(qū)地形艱險，地質(zhì)復雜，危巖落石極為發(fā)育，這給道路工程的修建及運營帶來巨大困難。由于經(jīng)濟及技術(shù)原因，山區(qū)無法做到采用暗作施工的隧道工程來繞避所有危巖落石，實際工程中出現(xiàn)了大量的路基結(jié)合剛性隧道棚洞工程來解決危巖落石防治的案例。但當危巖落石的沖擊能增大以后，剛性隧道棚洞工程面臨許多問題，其結(jié)構(gòu)厚度及強度要求明顯提高，一是造成工程投資非常巨大，另外對高能級危巖防治效果欠佳。在這種情況下提出一種經(jīng)濟、效果好的危巖落石防治隧道棚洞結(jié)構(gòu)及施工方法具有十分重要的意義和發(fā)展前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)，以有效增強危巖落石防治效果，且具有較好的經(jīng)濟性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)，其特征是它包括：左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻，沿隧道棚洞延伸方向間隔對稱設置在路基面兩側(cè)地基上，左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻的頂部具有槽型結(jié)構(gòu)；拱型構(gòu)筑體，由弧形結(jié)構(gòu)和兩側(cè)下端的矩形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，矩形結(jié)構(gòu)位于槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)；彈性體，設置于槽型結(jié)構(gòu)的底壁與矩形結(jié)構(gòu)的端壁之間；錨索，穿過彈性體，其兩端分別與拱型構(gòu)筑體和左側(cè)基礎墻、右側(cè)基礎墻固定連接；緩沖體，固定設置在拱型構(gòu)筑體頂部。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法包括如下步驟：

①修筑完成路基工程，在路基面上對左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻平面定位；

②在路基面上開槽形成左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻基坑；

③綁扎連接左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻鋼筋，固定連接左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻鋼筋頂部的主筋和錨索；

④立模澆筑左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻混凝土；

⑤在左側(cè)基礎墻和右側(cè)基礎墻頂部的槽型結(jié)構(gòu)中放入彈性體，錨索穿過彈性體；

⑥分塊綁扎拱型構(gòu)筑體鋼筋；

⑦對錨索進行預張拉，張拉力大小等于或略大于拱型構(gòu)筑體重量；

⑧固定連接拱型構(gòu)筑體頂部的主鋼筋和錨索；

⑨立模澆筑拱型構(gòu)筑體混凝土；

⑩將緩沖體固定設置在拱型構(gòu)筑體頂部。

本發(fā)明的有益效果是，有效增強危巖落石防治效果，易于修復，施工簡便，可有效節(jié)約工程投資，具有廣闊推廣應用價值。

附圖說明

本說明書包括如下三幅附圖：

圖1是本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)的斷面圖。

圖2是本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)的正面圖。

圖3是圖1中B局部的放大圖。

圖中示出構(gòu)件名稱及所對應的標記：左側(cè)基礎墻11、右側(cè)基礎墻12、槽型結(jié)構(gòu)13、拱型構(gòu)筑體20、弧形結(jié)構(gòu)21、矩形結(jié)構(gòu)22、緩沖體23，彈性體30、固定板31、壓縮彈簧31、錨索40、地基A。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明：

參照圖1和圖2，本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)包括：左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12，沿隧道棚洞延伸方向間隔對稱設置在路基面兩側(cè)地基A上，左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12的頂部具有槽型結(jié)構(gòu)13；拱型構(gòu)筑體20，由弧形結(jié)構(gòu)21和兩側(cè)下端的矩形結(jié)構(gòu)22構(gòu)成，矩形結(jié)構(gòu)22位于槽型結(jié)構(gòu)13內(nèi)；彈性體30，設置于槽型結(jié)構(gòu)13的底壁與矩形結(jié)構(gòu)22的端壁之間；錨索40，穿過彈性體30，其兩端分別與拱型構(gòu)筑體20和左側(cè)基礎墻11、右側(cè)基礎墻12固定連接；緩沖體23，固定設置在拱型構(gòu)筑體20頂部。

參照圖1，左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12承擔危巖落石豎向沖擊力和上部拱型構(gòu)筑體20的重力，并且通過上部槽型結(jié)構(gòu)13與拱型構(gòu)筑體20銜接，對拱型構(gòu)筑體20起平面固定作用。拱型構(gòu)筑體20可避免危巖落石進入路基內(nèi)，從而確保道路運營安全。利用彈性體30的受力收縮變形吸能作用，大大減輕危巖落石對拱型構(gòu)筑體20和左側(cè)基礎墻11、右側(cè)基礎墻12的沖擊作用，可以有效節(jié)約工程投資。彈性體30向上的變形恢復可有利于危巖落石迅速離開拱型構(gòu)筑體20。錨索40的向下拉力作用確保拱型構(gòu)筑體20在彈性體30恢復變形時的穩(wěn)定性。利用緩沖體23的緩沖作用，避免危巖落石直接與拱型構(gòu)筑體20硬接觸發(fā)生沖擊破壞，增加拱型構(gòu)筑體20的使用壽命，并節(jié)約工程投資。左側(cè)基礎墻11、右側(cè)基礎墻12與拱型構(gòu)筑體20分離設置，還可以解決在發(fā)生特殊工況下拱型構(gòu)筑體20破壞重建，而不用更換左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12的問題，較傳統(tǒng)棚洞結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢和靈活性。

參照圖2和圖3，所述彈性體30由固定板31和沿槽型結(jié)構(gòu)13長度方向間隔設置的壓縮彈簧31構(gòu)成，所述錨索40與壓縮彈簧31對應設置。所述錨索40可采用4-6束的高強鋼絞線制作，并作好防銹處理，其直徑與壓縮彈簧31的內(nèi)徑相匹配。

參照圖1，所述左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12每幅寬度一般為3-5m，厚度不小于0.3m，兩相鄰空距為2-3m。所述槽型結(jié)構(gòu)13的設置深度不小于1.0m，寬度與矩形結(jié)構(gòu)22匹配，槽型結(jié)構(gòu)13的側(cè)壁與矩形結(jié)構(gòu)22的側(cè)壁之間具有空隙(2cm左右)。所述緩沖體23可采用廢棄輪胎固定在拱型構(gòu)筑體20頂部。

參照圖1，本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

①修筑完成路基工程，在路基面上對左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12平面定位；

②在路基面上開槽形成左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12基坑；

③綁扎左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12鋼筋，固定連接左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12鋼筋頂部的主筋和錨索40；

④立模澆筑左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12混凝土；

⑤在左側(cè)基礎墻11和右側(cè)基礎墻12頂部的槽型結(jié)構(gòu)13中放入彈性體30，錨索40穿過彈性體30；

⑥分塊綁扎拱型構(gòu)筑體20鋼筋；

⑦對錨索40進行預張拉，張拉力大小等于或略大于拱型構(gòu)筑體20重量；

⑧固定連接拱型構(gòu)筑體20頂部的主鋼筋和錨索40；

⑨立模澆筑拱型構(gòu)筑體20混凝土；

⑩將緩沖體23固定設置在拱型構(gòu)筑體20頂部。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種彈性消能隧道棚洞結(jié)構(gòu)及其施工方法的一些原理,并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和施工方法適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。