柔性防护钢棚洞介绍 四川奥思特边坡

,柔性防护钢结构棚洞介绍,2010.04,目 录一、交通工程中边坡处理形式发展简介 二、棚洞结构形式三、柔性防护钢结构棚洞介绍四、柔性防护钢结构棚洞在铁路上应用的可行性,前言：柔性安全防护网系统 柔性安全防护网系统SNS(Safety Netting System) 是以高强度柔性网作为主要构成部分，并以覆盖和拦截两大基本类型来防治各类斜坡坡面危害的新型柔性防护系统。 柔性安全防护网系统已经广泛应用于铁路、公路等的边坡防护。,产品分类：主动网被动网,被动网由四个主要部分构成： 钢丝绳网或者环形网、固定系统（锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳）、减压环和钢柱,一、交通工程中边坡处理形式发展简介,1、路堑 国内在公路特别是高速公路建设中在沿河傍山路段，现阶段一般采用路堑方案，采取放坡与加固防护的联合措施。,2、明洞 用明挖法在路堑或半路堑中修建衬砌结构，并在其外表回填土石的隧道。,目前，明洞结构多位于公路隧道洞口地段，主要是解决隧道洞口仰坡稳定和隧道洞口运营安全问题。 明洞常与偏压挡墙联合使用，在傍山斜坡地形条件下回填工程量和影响范围较大。 同时，当明洞采用传统施工方案施工时，由于明洞基础拉槽切坡，往往边坡较高，对原生植被和自然环境影响较大； 明洞自身结构承载能力有限，不容易也不能完全恢复原始地形。,3、棚洞 其结构与自然景观融为一体，协调共存，既解决了边坡的稳定性问题，又避免了高边坡工程对自然环境的破坏。,国外某高速公路上的棚洞,国内高速公路棚洞,国内铁路棚洞,棚洞结构型式主要有以下优点： (1)通过靠山体侧的挡墙结构、远离山体侧的斜柱结构以及顶部的平板结构构成的棚洞结构有效地保证了结构和边坡的稳定。 (2)通过棚洞顶部回填后植草绿化，使边坡植被能够很好地恢复原貌。 (3)由于棚洞具有较好的防止落石等功能，因此边坡几乎可以垂直开挖，既减小了边坡开挖高度和对环境的破坏，又增加了行车的安全性。 (4)与明洞结构相比，棚洞结构在斜柱间存在大量的开孔空隙，增加了棚洞结构的采光度，减少了通风、照明的运营成本；另外，增加道路间的透视度，为交通运行提供了比较舒适的环境。 (5)棚洞结构比较轻巧，其自身即能成为一道景观。,二、棚洞结构形式,1、悬臂式棚洞结构 在沿河的某些路段修建防治落石的构筑物时，多采用对外墙地基要求较小的盖板棚洞或者是悬臂式棚洞。,2、导流槽式棚洞结构 导流槽式棚洞结构主要是引导泥石流快速流泻，减轻对隧道外墙角的掏蚀。在治理交通泥石流上具有广泛的应用价值。,3、偏压式棚洞 作为一种新型的环保结构，主要用于隧道洞门的洞口景观。尤其是在山岭重丘区和大城市附近建设公路和铁路时，隧道不可避免地出现了浅埋、偏压等不良地质现象的时候。,国内偏压式棚洞工程,4、桥梁棚洞结构 白熊沟峡谷：在既有桥梁两侧各建一个与既有桥相似的拱桥结构，它是整个结构的基础，可称之“拱桥基础”；然后以拱桥基础提供的桥面为棚洞基础进行框架棚洞设计，桥面纵梁采用一跨一联。,乌斯河一线天桥,5、桥梁钢棚洞结构,桥梁钢棚洞结构,6、柔性防护钢棚洞结构 以钢拱梁作为结构主体，铺设柔性防护网作为落石防护层。结合了柔性防护网的防护作用，体现了以柔克刚的防护思想,相比较而言，柔性防护钢棚洞具有如下优点：（1）自重小、施工快、造价低、外形美观；（2）适合在施工条件复杂的地段使用；（3）棚洞施工期间对交通的阻断影响小；（4）不需要大面积的基础开挖，既保护了自然原生地表生态，也保护了山体。,三、柔性防护钢结构棚洞介绍,1、设计方法2、冲击试验3、工程实例,1、设计方法 根据工程所处地理环境的特点和实际情况，先确定柔性防护钢棚洞需要防护的能量级别。 根据确定的能量级别，结合柔性防护网的大量试验结果，使用大型通用有限元分析软件如ANSYS、ADINA、ABAQUS等对棚洞整体进行非线性数值分析，确保结构满足设计要求。 然后使用分析设计软件如SAP2000、MIDAS等对棚洞的钢结构部分进行设计。,柔性防护钢棚洞设计模型图,变形结果图,2、冲击试验 四川奥思特边坡防护工程有限公司进行过多次的落石冲击试验。,试验场地图,拦石效果,冲击试验,3、工程实例 福堂隧道柔性防护钢结构棚洞,轴侧图,工程实例,平面图,防护效果 在工程完工后不到1个月的时间，隧道口上方边坡从180m高落下粒径约为32cm,质量约为25kg的石块，石块被棚洞成功拦截 。,柔性防护钢棚洞局部,被成功拦截的落石,四、柔性防护钢结构棚洞在铁路上应用的可行性,1、抗冲击能力2、绝缘的考虑3、抗风能力的考虑4、维护5、适用地段6、与桥梁的结合,1、抗冲击能力 通过分析，初步确定抗冲击能力，然后使用冲击试验台进行试验验证。防护能力不大于500KJ。 根据不同防护能力需要，采用不同的防护网层数。 结构外形上加以考虑，采用拱形断面，减小冲击带来的水平力。,2、绝缘的考虑可以考虑如下几种处理办法：钢棚洞与高压线之间有足够的安全距离喷涂绝缘涂层安装绝缘板,3、抗风能力的考虑 高速列车给钢棚洞带来的风荷载作用，可以通过风洞试验加以研究。 在试验的基础上，利用有限元软件如ADINA等，进行CFD（计算流体力学）的分析。,4、维护 采用高等级的防腐措施，满足30年使用要求，减少日常的维护。 结构外形上采用拱形，避免石块在防护网上的堆积。 钢结构及防护网都具有方便更换的特点。,5、适用地段 在山区修建的铁路，通常采用隧道-桥梁-隧道的方式通过沟谷，桥梁两侧山高谷深，仅采用支挡、防护网等措施往往无法从根本上减轻落石对交通安全的威胁。,5、适用地段如右图，在圆圈所示位置修建隧道，隧道出口连接桥梁。为了避免山顶落石的危害，可以考虑使用柔性钢棚洞。,6、与桥梁的结合（1）钢棚洞的设计与桥梁设计同步进行。 柔性防护钢棚洞的设计与桥梁设计同步进行，在设计时，将桥梁-钢棚洞作为整体结构进行分析，考虑落石冲击和上部钢棚洞对桥梁的荷载作用，并在桥梁上预留钢棚洞的基础。,（2）在桥梁上新增加棚洞。,对于已经建好的桥梁，此时