一種超塑性攔石網的製作方法
2023-05-19 10:48:46
一種超塑性攔石網的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超塑性攔石網，包括鋼絲網、鋼柱、鋼柱基座、錨杆、以及錨杆基座。鋼柱基座和錨杆基座固定在地基上。鋼柱的第一端可轉動地連接至鋼柱基座。錨杆採用超塑性材料，其第一端可轉動地連接至鋼柱的第二端，並且錨杆的第二端可轉動地連接至錨杆基座。並且鋼絲網採用超塑性材料，其兩側分別連接至相鄰的兩根鋼柱。本發明去除了被動式邊坡防護系統的減壓(器)環裝置，通過鋼柱與鋼柱基座、錨杆與鋼柱、錨杆與錨杆基座三處可轉結構的設計，改變了攔石網的傳力路徑，有效地將集中載荷分散到不同的受力單元中。從而有效防止鋼絲網在大載荷衝擊下開裂，大大提高防護效果。
【專利說明】一種超塑性攔石網
【技術領域】
[0001] 本發明涉及道路安全設施【技術領域】中的邊坡防護系統，具體地，涉及一種超塑性 攔石網。
【背景技術】
[0002] 由於山區落石、飛散物等從高空中落下或採石場產生的爆破飛石等對傍山道路或 橋梁通行的車輛及行人安全均構成較大威脅，同時可能對路基或橋梁等結構造成破壞。因 此，工程中常採用預應力鋼絲網等柔性防護系統，對巖質邊坡上由於風化、雨水或震動造成 的落石、滾石及淺層崩塌進行防護。
[0003] 現有的被動防護是主要採用金屬網、錨杆（錨繩）的形式，當由于震動引起的落 石、滾石崩塌速度較大時，會對被動防護網形成較大的衝擊載荷，易造成被動防護系統的菱 形鋼絲網破裂，危及邊坡下方建築或道路的安全。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是，針對現有邊坡防護系統中的攔石網在大衝擊載荷下 易斷裂的現象，提供一種超塑性攔石網。
[0005] 本發明採用的技術方案包括：
[0006] 一種超塑性攔石網，其特徵在於，包括鋼絲網、鋼柱、鋼柱基座、錨杆、以及錨杆基 座，其中，鋼柱基座和錨杆基座彼此對應地固定在地基上；鋼柱的第一端可轉動地連接至鋼 柱基座；錨杆採用超塑性材料，其第一端可轉動地連接至鋼柱的第二端，並且錨杆的第二端 可轉動地連接至錨杆基座；並且鋼絲網採用超塑性材料，其兩側分別連接至相鄰的兩根鋼 柱。
[0007] 具體地，鋼絲網由超塑性鋼絲材料編織而成，編織形式為交錯形式，網孔截面為菱 形或矩形，鋼絲網的每一側都設置有多個鋼絲掛鈎，鋼柱的朝向鋼絲網的側面上設置有多 個掛鈎安裝孔，鋼絲網與鋼柱通過鋼絲掛鈎與掛鈎安裝孔之間的配合實現連接。
[0008] 具體地，鋼柱基座包括：第一平板底座,第一平板底座上均勻地布置有多個底座安 裝孔，第一平板底座通過裝配於該多個底座安裝孔中的螺釘固定至地基；鋼柱安裝塊，鋼柱 安裝塊的底面固定至第一平板底座的頂面，鋼柱安裝塊的頂面上形成有矩形凹入部，該矩 形凹入部將鋼柱安裝塊的頂面劃分為彼此間隔的第一側翼和第二側翼、以及連接於第一側 翼和第二側翼端部的擋壁，第一側翼和第二側翼上形成有同軸的安裝通孔，並且矩形凹入 部的底面上進一步形成內凹的弧面，該弧面的位置對應於第一側翼和第二側翼上的安裝通 孔；鋼柱為型鋼，其第一端設置有圓柱筒，圓柱筒通過其側壁連接至鋼柱的第一端，圓柱筒 的中部為軸向貫通的通孔，圓柱筒通過穿設於第一平板底座上的安裝通孔以及圓柱筒中部 的通孔的第一銷釘可轉動地安裝在鋼柱基座上，並且當安裝到位時，圓柱筒的外周面與鋼 柱基座的弧面配合形成轉動副，使得鋼柱能夠繞著第一銷釘沿順時鐘方向轉動。
[0009] 具體地，錨杆基座包括第二平板底座,第二平板底座上均勻地設置有多個基座安 裝孔，錨杆基座通過安裝於該多個基座安裝孔中的多個螺釘固定在地基上；兩個安裝凸塊， 兩個安裝凸塊彼此間隔地布置在第二平板底座上，並且兩個安裝凸塊上設置有同軸的安裝 通孔，錨杆的第二端通過穿設於其上的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔的第三銷釘可轉動地 安裝於拉杆基座上。
[0010] 具體地，錨杆的第一端上沿錨杆的縱向間隔布置有多個銷釘安裝孔，其第二端上 也設置有銷釘安裝孔，錨杆的第一端通過第二銷釘可轉動地連接至鋼柱的第二端，錨杆的 第二端通過第三銷釘可轉動地連接至對應的錨杆基座，並且錨杆的材料為超塑性鋼。
[0011] 具體地，鋼柱的第二端形成有凹槽，該凹槽將鋼柱的第二端分割為彼此間隔的第 一側邊和第二側邊，第一側邊和第二側邊上設置有同軸的錨杆安裝孔，錨杆通過貫穿其第 一端以及鋼柱上的錨杆安裝孔的第二銷釘可轉動地連接至鋼柱的第二端。
[0012] 本發明與現有技術相比的優點在於：
[0013] 1.去除了被動式邊坡防護系統的減壓（器）環裝置，通過鋼柱與鋼柱基座、錨杆與 鋼柱、錨杆與錨杆基座三處可轉動結構的設計，改變了攔石網的傳力路徑，有效地將集中載 荷分散到不同的受力單元中。
[0014] 2.將超塑性鋼材引入到攔石網設計中，通過超塑性材料的變形吸收衝擊能量，防 止鋼絲網在大載荷衝擊下破損，提高防護有效性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是根據本發明的攔石網的原理示意圖；
[0016] 圖2是根據本發明的攔石網的另一個原理示意圖；
[0017] 圖3是根據本發明的攔石網的結構示意圖；
[0018] 圖4是根據本發明的鋼絲網的結構示意圖；
[0019] 圖5是根據本發明的鋼柱基座的結構示意圖；
[0020] 圖6是根據本發明的攔石網受落石撞擊的示意圖；
[0021] 圖7是根據本發明的錨杆基座的結構示意圖；
[0022] 圖8是根據本發明的鋼柱的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 本發明針對現有技術的不足，提出了一種超塑性攔石網。其採用可轉動的鋼柱和 基座機構，配合超塑性材料的錨杆有效分擔了鋼絲網的衝擊力，改進了鋼絲網材料及鋼絲 網與鋼柱的連接形式，確保鋼絲網在較大衝擊載荷作用下不會發生斷裂，同時又便於鋼絲 網和錨杆的更換。
[0024] 請結合圖1-圖8,根據本發明的超塑性攔石網包括鋼絲網1、鋼柱2、鋼柱基座3、 錨杆4、以及錨杆基座5。其中，鋼柱基座3和錨杆基座5彼此對應地（即，一個鋼柱基座3 對應一個錨杆基座5,但二者的具體安裝位置可根據實際情況下調整）固定在地基上。鋼柱 2的第一端可轉動地連接至鋼柱基座3。錨杆4採用超塑性材料，其第一端可轉動地連接至 鋼柱2的第二端，並且錨杆4的第二端可轉動地連接至錨杆基座5。鋼絲網1採用超塑性材 料，其兩側分別連接至相鄰的兩根鋼柱2。
[0025] 具體地，如圖4所示，鋼絲網1的每一側都設置有多個鋼絲掛鈎101，鋼柱2的朝向 鋼絲網1的側面上設置有多個掛鈎安裝孔208,鋼絲網1與鋼柱2通過鋼絲掛鈎與掛鈎安裝 孔之間的配合實現連接。鋼絲網採用的超塑性材料的延伸率大於50%。鋼絲直徑、網孔大 小根據落石的衝擊載荷和落石的尺寸確定。
[0026] 如圖5所示，鋼柱基座3包括：方形第一平板底座301，第一平板底座301上均勻 地布置有多個底座安裝孔，第一平板底座301通過裝配於該多個底座安裝孔中的螺釘固定 至地基；鋼柱安裝塊302,鋼柱安裝塊302的底面固定至第一平板底座301的頂面，鋼柱安 裝塊302的頂面上形成有矩形凹入部，該矩形凹入部將鋼柱安裝塊302的頂面劃分為彼此 間隔的第一側翼303和第二側翼304、以及連接於第一側翼303和第二側翼304端部的擋壁 305,第一側翼303和第二側翼304上形成有同軸的安裝通孔306, 306,並且矩形凹入部的 底面上進一步形成內凹的弧面307,該弧面307的位置對應於第一側翼303和第二側翼304 上的安裝通孔306, 306,用於與下面將描述的鋼柱2第一端上的圓柱筒201的外周面配合。 在如圖5所示的具體實施例中，方形第一平板底座301的四個角上分別設置有一個底座安 裝孔，鋼柱基座3通過4個地腳螺釘固定在地基上。
[0027] 如圖8所示，鋼柱2為型鋼，其第一端設置有圓柱筒201，圓柱筒201通過其側壁 連接至鋼柱2的第一端，圓柱筒201的中部為軸向貫通的通孔202,圓柱筒201通過穿設於 第一平板底座301上的安裝通孔306、306以及圓柱筒201中部的通孔202的第一銷釘7可 轉動地安裝在鋼柱基座3上，並且當安裝到位時，圓柱筒201的外周面與鋼柱基座3的弧面 307配合形成轉動副，使得鋼柱2能夠繞著第一銷釘7沿順時鐘方向轉動。此外，鋼柱2的 轉動角度由落石的衝擊載荷和鋼絲網1、錨杆4的變形程度確定。
[0028] 鋼柱2的第二端形成有凹槽，該凹槽將鋼柱2的第二端分割為彼此間隔的第一側 邊203和第二側邊204。第一側邊203和第二側邊204上設置有同軸的錨杆安裝孔205、 205。錨杆4通過第二銷釘6可轉動地連接至鋼柱2的第二端，該第二銷釘6貫穿錨杆4第 一端上的安裝孔以及鋼柱2上的錨杆安裝孔205、205。
[0029] 如圖7所示，錨杆基座5包括第二平板底座501，第二平板底座501上均勻地設 置有多個基座安裝孔，錨杆基座5通過安裝於該多個基座安裝孔中的多個螺釘固定在地基 上；兩個安裝凸塊502、503,兩個安裝凸塊502、503彼此間隔地布置在第二平板底座501 上，並且兩個安裝凸塊502、503上設置有同軸的安裝通孔504, 505,錨杆4的第二端通過穿 設於其上的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔504、505的第三銷釘8可轉動地安裝於拉杆基座 5上。
[0030] 如截圖3所示，錨杆4的第一端上沿錨杆4的縱向間隔布置有多個銷釘安裝孔，其 第二端上也設置有銷釘安裝孔，錨杆4的第一端通過第二銷釘6可轉動地連接至鋼柱2的 第二端，錨杆4的第二端通過第三銷釘8可轉動地連接至對應的錨杆基座5。錨杆4的材料 為超塑性鋼，其延伸率大於50%。此外，本領域技術人員能夠理解的是，錨杆4的兩端應當 局部加強，加強區域的截面積為非加強區域截面積的2倍以上。錨杆4的第一端上的銷釘 安裝孔為4個，從錨杆的第一端的端頭至第四個銷釘安裝孔的距離為整個錨杆長度的三分 之一。
[0031] 如圖6所示，當鋼絲網1局部受到滾石衝擊後，鋼絲網自身發生塑性變形，吸收部 分衝擊能量的同時，鋼絲網會將載荷分散到與之相連的兩根鋼柱2上，鋼柱2受拉後會沿第 一銷釘7的軸線順時針方向旋轉，同時進一步拉緊與鋼柱連接的錨杆4,由錨杆來分擔受衝 擊鋼絲網的載荷。最終實現鋼絲網局部受到滾石衝擊時，鋼絲網1和錨杆4共同通過塑性 變形，吸收衝擊能量,降低大衝擊載荷下局部應力過大破壞的發生率。
[0032] 錨杆4為超塑性材料，在初次使用時，第二銷釘6穿過錨杆4第一端最外側的銷 孔，在受到一次或多次衝擊載荷後會發生變形導致錨杆長度增大。檢修時，可以根據錨杆變 形的實際程度將第二銷釘6依次重新安裝到內側銷孔上，當安裝至最後一個銷釘孔且錨杆 受衝擊變形後，錨杆不能再重複使用。
[0033] 在此，需要說明的是，本說明書中未詳細描述的內容，是本領域技術人員通過本說 明書中的描述以及現有技術能夠實現的，因此，不做贅述。
[〇〇34] 以上所述僅為本發明的優選實施例，並非用來限制本發明的保護範圍。對於本領 域的技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，可以對本發明做出若干的修改和替換， 所有這些修改和替換都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種超塑性攔石網，其特徵在於，包括鋼絲網（1)、鋼柱（2)、鋼柱基座（3)、錨杆（4)、 以及錨杆基座（5)，其中， 鋼柱基座（3)和錨杆基座（5)彼此對應地固定在地基上； 鋼柱（2)的第一端可轉動地連接至鋼柱基座（3); 錨杆（4)採用超塑性材料，其第一端可轉動地連接至鋼柱（2)的第二端，並且錨杆（4) 的第二端可轉動地連接至錨杆基座（5);並且 鋼絲網（1)採用超塑性材料，其兩側分別連接至相鄰的兩根鋼柱（2)。
2. 如權利要求1所述的超塑性攔石網，其特徵在於，鋼絲網（1)由超塑性鋼絲材料編織 而成，編織形式為交錯形式，網孔截面為菱形或矩形，鋼絲網（1)的每一側都設置有多個鋼 絲掛鈎（101)，鋼柱⑵的朝向鋼絲網（1)的側面上設置有多個掛鈎安裝孔（208)，鋼絲網 (1) 與鋼柱（2)通過鋼絲掛鈎與掛鈎安裝孔之間的配合實現連接。
3. 如權利要求1所述的超塑性攔石網，其特徵在於， 鋼柱基座（3)包括：第一平板底座（301)，第一平板底座（301)上均勻地布置有多個 底座安裝孔，第一平板底座（301)通過裝配於該多個底座安裝孔中的螺釘固定至地基；鋼 柱安裝塊（302)，鋼柱安裝塊（302)的底面固定至第一平板底座（301)的頂面，鋼柱安裝塊 (302)的頂面上形成有矩形凹入部，該矩形凹入部將鋼柱安裝塊（302)的頂面劃分為彼此 間隔的第一側翼（303)和第二側翼（304)、以及連接於第一側翼（303)和第二側翼（304)端 部的擋壁（305)，第一側翼（303)和第二側翼（304)上形成有同軸的安裝通孔（306, 306)， 並且矩形凹入部的底面上進一步形成內凹的弧面（307)，該弧面（307)的位置對應於第一 側翼（303)和第二側翼（304)上的安裝通孔（306, 306); 鋼柱（2)為型鋼，其第一端設置有圓柱筒（201)，圓柱筒（201)通過其側壁連接至鋼柱 (2) 的第一端，圓柱筒（201)的中部為軸向貫通的通孔（202)，圓柱筒（201)通過穿設於第 一平板底座（301)上的安裝通孔（306, 306)以及圓柱筒（201)中部的通孔（202)的第一銷 釘（7)可轉動地安裝在鋼柱基座（3)上，並且當安裝到位時，圓柱筒（201)的外周面與鋼柱 基座⑶的弧面（307)配合形成轉動副，使得鋼柱⑵能夠繞著第一銷釘（7)沿順時鐘方 向轉動。
4. 如權利要求1所述的超塑性攔石網，其特徵在於，錨杆基座（5)包括第二平板底座 (501)，第二平板底座（501)上均勻地設置有多個基座安裝孔，錨杆基座（5)通過安裝於該 多個基座安裝孔中的多個螺釘固定在地基上； 兩個安裝凸塊（502, 503)，兩個安裝凸塊（502, 503)彼此間隔地布置在第二平板底座 (501)上，並且兩個安裝凸塊（502, 503)上設置有同軸的安裝通孔（504, 505)，錨杆（4)的 第二端通過穿設於其上的銷釘安裝孔以及兩個安裝通孔（504, 505)的第三銷釘（8)可轉動 地安裝於拉杆基座（5)上。
5. 如權利要求1所述的超塑性攔石網，其特徵在於，錨杆（4)的第一端上沿錨杆（4)的 縱向間隔布置有多個銷釘安裝孔，其第二端上也設置有銷釘安裝孔，錨杆（4)的第一端通 過第二銷釘（6)可轉動地連接至鋼柱（2)的第二端，錨杆（4)的第二端通過第三銷釘（8) 可轉動地連接至對應的錨杆基座（5)，並且錨杆（4)的材料為超塑性鋼。
6. 如權利要求1中所述的一種超塑性攔石網，其特徵在於，鋼柱（2)的第二端形成有 凹槽，該凹槽將鋼柱（2)的第二端分割為彼此間隔的第一側邊（203)和第二側邊（204)，第 一側邊（203)和第二側邊（204)上設置有同軸的錨杆安裝孔（205, 205)，錨杆（4)通過貫穿 其第一端、以及鋼柱（2)上的錨杆安裝孔（205, 205)的第二銷釘（6)可轉動地連接至鋼柱 (2)的第二端。
【文檔編號】E01F7/04GK104088233SQ201410286163
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】楊建中, 滿劍鋒, 王文龍, 曾福明 申請人:北京空間飛行器總體設計部