一种隧道洞口防落石矩形防护结构的制作方法

1.本实用新型属于隧道工程领域，具体涉及一种隧道洞口防落石矩形防护结构。


背景技术：

2.目前隧道洞口的落石防护主要依靠山体刷坡，修建明洞，但由于地形地质条件的限制，刷坡往往受到很大限制，可设置的隧道明洞通常也很短，落石防护效果存在很大局限性。
3.关于隧道洞口桥隧相连落石防护结构的设计，主要采用采用柔性结构或矩形式混凝土结构棚洞，柔性结构在落石冲击作用下易发生较大变形，侵入铁路限界，影响铁路运营安全；矩形式混凝土结构棚洞在落石冲击作用下，受力较为不利，而且结构直接承受落石冲击作用，易发生混凝土掉块等风险，影响铁路运营安全。而且放置方法主要采用将防护结构直接放置在桥梁结构上，不能充分发挥防护结构的防护能力，与桥梁连接位置可能会成为安全隐患。
4.中国发明专利(申请号：cn201810523156.6，专利名称：铁路桥墩加上承式拱防落石结构)提供了一种铁路桥墩加上承式拱防落石结构，于铁路梁下方的桥墩顶部两侧加宽部分的上方纵向设置上承式拱结构，上承式拱结构包括两侧纵向的弧形拱肋，拱肋上方设置有竖撑，竖撑上部与水平的纵梁固结，通过水平横向的横撑将上部的水平纵梁连接；横撑上方敷设有柔性缓冲层。该方法结构复杂，且需要与既有铁路梁结构连接，有一定的风险，不能充分发挥防护结构的安全性。
5.中国发明专利(申请号：cn201620984002.3，专利名称：隧道落石柔性防护系统)提供了一种隧道落石柔性防护系统，包括覆盖隧道内壁的柔性防护网和沿隧道长度方向梳状分布的多个拱形支撑架，所述柔性防护网位于所述拱形支撑架和隧道内壁之间，所述柔性防护网的下部开设有落石清理口。该方法对防护能级较小的落石有一定作用，但是当出现较大落石时，柔性防护网易发生较大变形，侵入铁路限界，影响铁路运营安全。
6.为此，本发明提供了一种隧道洞口防落石矩形防护结构，克服现有防护结构的构造复杂、防护能力弱的问题，为边坡隧道洞口防落石冲击提供安全保障，确保铁路运营安全。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是克服现有技术中防护结构的构造复杂、防护能力弱的问题。
8.为此，本实用新型提供了一种隧道洞口防落石矩形防护结构，包括：矩形防护主体结构、缓冲层、连接纵梁和基础桩；其中所述矩形防护主体结构包括垂直段和水平段；所述垂直段一端与所述水平段相连，另一端通过所述连接纵梁连接在所述基础桩的上部；所述缓冲层水平铺满所述水平段的上表面。
9.进一步的，上述缓冲层包括土层、有机缓冲层和散体无机材料层。
10.进一步的，上述土层是厚度为0.3m的粘土。
11.进一步的，上述矩形防护主体结构上设置有与所述缓冲层相连的固定件。
12.进一步的，上述固定件为沿所述垂直段向上延伸，并分别与所述缓冲层的两端相连的凸出型构件。
13.进一步的，上述固定件与所述连接纵梁及所述矩形防护主体结构一体浇筑成型。
14.进一步的，上述基础桩设置在桥梁或路基两侧。
15.进一步的，上述基础桩为沿垂直于隧道洞口方向等距设置的钻孔桩。
16.进一步的，上述矩形防护主体结构为钢筋混凝土矩形防护主体结构。
17.进一步的，上述连接纵梁为c35钢筋混凝土构件。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：
19.(1)本实用新型提供的这种隧道洞口防落石矩形防护结构利用上部的矩形防护主体结构将隧道洞口保护起来，避免了边坡落石对线路上电力设施、通信设施和轨道等的破坏；同时，设置在矩形防护主体结构上部的缓冲层避免了落石对起主要防护作用的矩形防护主体结构造成直接冲击，提高了防护结构的防护能力。
20.(2)本实用新型提供的这种隧道洞口防落石矩形防护结构将基础桩单独设置于桥梁或路基两侧，不与其他结构共用基础，减小了对隧道洞口既有结构的影响，能更好地适应上部防护结构的受力要求，进一步提高防护结构的防护能力。
21.以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
22.图1是本实用新型的隧道洞口防落石矩形防护结构的横断面图。
23.图2是本实用新型的隧道洞口防落石矩形防护结构的基础桩的纵断面布置图。
24.图3是本实用新型的隧道洞口防落石矩形防护结构的基础桩的平面布置图。
25.图4是本实用新型的隧道洞口防落石矩形防护结构的矩形防护结构的横断面图。
26.附图标记说明：1、矩形防护主体结构；2、缓冲层；3、固定件；4、连接纵梁；5、基础桩；11、垂直段；12、水平段。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
29.参照图1
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2，本实用新型提供一种隧道洞口防落石矩形防护结构，包括：矩形防护主体结构1、缓冲层2、连接纵梁4和基础桩5；其中所述矩形防护主体结构1包括垂直段11和水平段12；所述垂直段11一端与所述水平段相连，另一端通过所述连接纵梁4连接在所述基
础桩5的上部；所述缓冲层2水平铺满所述水平段12的上表面。上部的矩形防护主体结构1是经过结构设计和安全验算的防护落石冲击的主要结构，其将隧道洞口保护起来，当石块从边坡滚下后，落到覆盖有缓冲层的矩形防护主体结构1上，避免了对线路上电力设施、通信设施和轨道等的破坏，而缓冲层2则避免了边坡落石对矩形防护主体结构1造成直接冲击，增强了防护结构的可靠性，提高了防护结构的防护能力。
30.具体的，所述缓冲层2包括土层、有机缓冲层和散体无机材料层，其中所述土层优选厚度为0.3m的粘土，实际缓冲层2的结构可根据防护能力进行调整。
31.为了保证缓冲层2与矩形防护主体结构1的稳固连接，在矩形防护主体结构1上设置有与缓冲层2相连的固定件3。具体的，所述固定件3为沿所述矩形防护主体结构1的垂直段11向上延伸，并分别与所述缓冲层2的两端相连的凸出型构件，优选为c35钢筋混凝土凸出型构件。
32.在细化的实施方式中，所述基础桩5位于桥梁或路基两侧，不与其他结构共用基础，减小了对隧道洞口既有结构的影响，能更好地适应上部防护结构的受力要求，进一步提高防护结构的防护能力。具体的，所述基础桩为如图3所示的沿垂直于隧道洞口方向等距设置的钻孔桩。钻孔桩的具体位置可以根据上部防护结构的防护要求和隧道洞口地形地质等实际条件来确定，以满足不同情况下的施工需求。
33.进一步的，矩形防护主体结构1为钢筋混凝土矩形防护结构，连接纵梁4为c35钢筋混凝土构件，用于增强结构的稳定性。如图4所示，固定件3与连接纵梁4及矩形防护主体结构1一体浇筑成形，保证了隧道洞口防落石矩形防护结构的整体稳固性。
34.综上所述，本实用新型提供的隧道洞口防落石矩形防护结构利用上部的矩形防护主体结构1将隧道洞口保护起来，避免了边坡落石对线路上电力设施、通信设施和轨道等的破坏；设置在矩形防护主体结构上部的缓冲层避免了落石对起主要防护作用的矩形防护主体结构造成直接冲击，提高了防护结构的防护能力；单独设置在桥梁或路基两侧的基础桩5不与其他结构共用基础，减小了对隧道洞口既有结构的影响，能更好地适应上部防护结构的受力要求，提高了防护结构的防护能力。
35.以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。