本實(shí)用新型屬于公路隧道防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更加具體來說是一種跨越泥石流溝的棚洞結(jié)構(gòu)及施工方法。

技術(shù)領(lǐng)域

公路隧道在崇山峻嶺穿梭的過程中，由于受地形條件的限制，不可避免要跨越V型溝谷區(qū)域。通常該區(qū)域上覆巖體較薄，不易成洞，并且上方有滾石存在，需采用棚洞方案對跨溝谷路段進(jìn)行防護(hù)，從而保障隧道交通安全。傳統(tǒng)意義上的棚洞僅用來防治滾石，為減緩滾石對棚洞結(jié)構(gòu)的沖擊力，通常在棚洞頂板上覆蓋較厚的土層或其他彈型材料作為緩沖層。由于上述緩沖層具有松散、質(zhì)輕的特點(diǎn)，當(dāng)溝谷中除存在滾石外，還有泥石流發(fā)生時，緩沖層將會被沖毀。泥石流巨大的沖擊力和磨蝕力將危及到棚洞頂板甚至整體的抗沖擊性、耐久性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述

背景技術(shù)：
的不足之處，而提出一種跨越泥石流溝的棚洞結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種跨越泥石流溝的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：它包括棚洞下部的受力和排水系統(tǒng)和上部的防護(hù)系統(tǒng),所述的受力和排水系統(tǒng)包括立柱、縱梁、橫梁、頂板、防水層、回填區(qū)、排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管；

若干所述的立柱沿棚洞縱向等間距設(shè)置，在相鄰的兩個立柱之間設(shè)有連續(xù)墻，在所述的立柱的頂部和底部分別設(shè)有縱梁，所述的橫梁位于底板中并與棚洞兩側(cè)的立柱底部連接，在棚洞頂部所述的縱梁之間搭接有頂板，在所述的頂板與所述的連續(xù)墻的外表面均設(shè)有防水層，在所述的立柱與開挖面間設(shè)有回填區(qū),在所述的立柱靠開挖面一側(cè)設(shè)有防水層，在所述的防水層與所述的回填區(qū)之間設(shè)置有排水盲溝，在所述的排水盲溝的底部設(shè)置有縱向排水管，在所述的縱向排水管的一側(cè)設(shè)置有橫向排水管，所述的橫向排水管位于棚洞底板中，且出口與外界相連通。在上述技術(shù)方案中：所述的防護(hù)系統(tǒng)包括抗沖耐磨層、基座、工字鋼立柱、支撐繩、環(huán)形網(wǎng)、拉錨繩、減壓環(huán)和鋼繩錨桿；在所述的防水層的上部設(shè)有抗沖耐磨層，所述的基座位于棚洞外側(cè)所述的縱梁的上部，所述的基座與所述的縱梁之間通過地腳螺栓連接，在所述的基座上端固定有工字鋼立柱，在每個所述的工字鋼立柱的頂部和底部均設(shè)置有掛座，每個所述的掛座均有所述的支撐繩穿過；在所述的支撐繩之間設(shè)置有環(huán)形網(wǎng)，在頂部所述的掛座上設(shè)置有拉錨繩，所述的拉錨繩的另一端設(shè)置有鋼繩錨桿，所述的鋼繩錨桿安裝在巖體中，在每個所述的拉錨繩上均設(shè)置有減壓環(huán)。在上述技術(shù)方案中：所述的縱梁為連續(xù)梁，且連接相鄰所述的立柱。

在上述技術(shù)方案中：所述的環(huán)形網(wǎng)內(nèi)附有一層鋼絲格柵，所述的支撐繩與所述的環(huán)形網(wǎng)之間通過縫合繩沿環(huán)形網(wǎng)邊緣纏繞收緊。

本實(shí)用新型包括如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、棚洞上部防護(hù)結(jié)構(gòu)在一次泥石流過后將會攔截一定厚度的小粒徑固體物質(zhì)，既可作為頂板的抗沖 耐磨層，避免再次泥石流的沖擊和磨蝕，又可作為滾石的緩沖層，減緩滾石對頂板的瞬間沖擊力，最終達(dá)到保護(hù)頂板的目的。

2、通過控制立柱的高度和傾斜度，可以控制頂板保護(hù)層的厚度。當(dāng)攔截的固體物質(zhì)與環(huán)形網(wǎng)頂部齊平后，泥石流固體物質(zhì)將會從環(huán)形網(wǎng)頂部排出，由于環(huán)形網(wǎng)具有強(qiáng)透水性，水體可以穿透環(huán)形網(wǎng)排出，從而實(shí)現(xiàn)泥石流的水石分離，加速泥石流的排導(dǎo)。

3、上部防護(hù)系統(tǒng)各構(gòu)件由廠家生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝即可，具有施工便捷、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

4、在泥石流的沖刷下，頂板固體物質(zhì)保護(hù)層將會變的松散，使其對滾石的緩沖效果不會因固體物質(zhì)的固結(jié)而喪失。

5、拉錨繩和鋼繩錨桿能夠提供強(qiáng)大的拉力，使得棚洞結(jié)構(gòu)在泥石流和滾石的沖擊下不會發(fā)生傾倒和滑移，棚洞結(jié)構(gòu)更加安全可靠。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型棚洞整體橫斷面示意圖。

圖2為本實(shí)用新型棚洞上部防護(hù)系統(tǒng)示意圖。

圖中：受力和排水系統(tǒng)A、立柱1、縱梁2、橫梁3、頂板4、防水層5、回填區(qū)6、排水盲溝7、縱向排水管8、橫向排水管9、防護(hù)系統(tǒng)B、抗沖耐磨層10、基座11、工字鋼立柱12、掛座12.1、支撐繩13、環(huán)形網(wǎng)14、拉錨繩15、減壓環(huán)16和鋼繩錨桿17、泥石流固體物質(zhì)保護(hù)層18、滾石19。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成 對本實(shí)用新型的限定，僅作舉例而已，同時通過說明本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。

參照圖1-2所示：一種跨越泥石流溝的棚洞結(jié)構(gòu)，它包括棚洞下部的受力和排水系統(tǒng)A和上部的防護(hù)系統(tǒng)B,所述的受力和排水系統(tǒng)A包括立柱1、縱梁2、橫梁3、頂板4、防水層5、回填區(qū)6、排水盲溝7、縱向排水管8、橫向排水管9；

若干所述的立柱1沿棚洞縱向等間距設(shè)置，在相鄰的兩個立柱1之間設(shè)有連續(xù)墻，在所述的立柱1的頂部和底部分別設(shè)有縱梁2，所述的橫梁3位于底板中并與棚洞兩側(cè)的立柱1底部連接，在棚洞頂部所述的縱梁2之間搭接有頂板4，在所述的頂板4與所述的連續(xù)墻的外表面均設(shè)有防水層5，在所述的立柱1與開挖面間設(shè)有回填區(qū)6,在所述的立柱1靠開挖面一側(cè)設(shè)有防水層5，在所述的防水層5與所述的回填區(qū)6之間設(shè)置有排水盲溝7，在所述的排水盲溝7的底部設(shè)置有縱向排水管8，在所述的縱向排水管8的一側(cè)設(shè)置有橫向排水管9，所述的橫向排水管9位于棚洞底板中，且出口與外界相連通。所述的防護(hù)系統(tǒng)B包括抗沖耐磨層10、基座11、工字鋼立柱12、支撐繩13、環(huán)形網(wǎng)14、拉錨繩15、減壓環(huán)16和鋼繩錨桿17；在所述的防水層5的上部設(shè)有抗沖耐磨層10，所述的基座11位于棚洞外側(cè)所述的縱梁2的上部，所述的基座11與所述的縱梁2之間通過地腳螺栓連接，在所述的基座11上端固定有工字鋼立柱12，在每個所述的工字鋼立柱12的頂部和底部均設(shè)置有掛座12.1，每個所述的掛座12.1均有所述的支撐繩13穿過；在所述的支撐繩13之間設(shè)置有環(huán) 形網(wǎng)14，在頂部所述的掛座12.1上設(shè)置有拉錨繩15，所述的拉錨繩15的另一端設(shè)置有鋼繩錨桿17，所述的鋼繩錨桿17安裝在巖體中，在每個所述的拉錨繩15上均設(shè)置有減壓環(huán)16；所述的縱梁2為連續(xù)梁，且連接相鄰所述的立柱1；所述的環(huán)形網(wǎng)14內(nèi)附有一層鋼絲格柵，所述的支撐繩13與所述的環(huán)形網(wǎng)14之間通過縫合繩沿環(huán)形網(wǎng)邊緣纏繞收緊。本實(shí)用新型一種跨越泥石流溝的棚洞結(jié)構(gòu)的施工方法，它包括如下步驟；

①、將棚洞基礎(chǔ)和靠山側(cè)邊坡預(yù)先進(jìn)行開挖和支護(hù)處理；

②、對立柱1、縱梁2、橫梁3、頂板4以及立柱1之間的連續(xù)墻進(jìn)行鋼筋綁扎和模板施工，且在頂部外側(cè)所述的縱梁2中放置基座11的地腳螺栓埋件；

③、對步驟②中的模板進(jìn)行混凝土澆筑施工；

④、在步驟③中澆筑的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在所述的頂板4和內(nèi)側(cè)連續(xù)墻的外表面鋪設(shè)防水層5，同時在立柱1靠開挖面?zhèn)纫蹭佋O(shè)有防水層5；所述的防水層5與所述的回填區(qū)6之間設(shè)置有排水盲溝7，沿棚洞縱向埋設(shè)有縱向排水管8，所述的縱向排水管8位于所述的排水盲溝7的底部，在所述的棚洞底板中預(yù)埋有橫向排水管9，所述的橫向排水管9與所述的縱向排水管8相連通，所述的橫向排水管9的出口與外界相連通；

⑤、在步驟④中的排水系統(tǒng)安裝合格后，采用混凝土對回填區(qū)6進(jìn)行回填，采用路面混凝土對棚洞底板進(jìn)行澆筑，橫向排水管9埋于棚洞底板中；

⑥、采用抗沖耐磨混凝土澆筑位于所述的防水層5上部的抗沖耐磨層10；

⑦、將鋼繩錨桿17安裝到巖體中，并安裝基座11，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再安裝工字鋼立柱12和拉錨繩15，預(yù)先在每根拉錨繩15上安裝一個減壓環(huán)16，最后在工字鋼立柱12上下兩端的支撐繩13之間安裝環(huán)形網(wǎng)14。

在步驟⑦中，將工字鋼立柱12底部插入到基座11中，并與頂部縱梁2中預(yù)埋的地腳螺栓連接。

在步驟⑦中，在頂部和底部所述的掛座12.1上均有支撐繩13穿過，且在所述的環(huán)形網(wǎng)14內(nèi)附有一層鋼絲格柵，并用扎絲將環(huán)形網(wǎng)與鋼絲格柵纏繞固定在一起，并用縫合繩將環(huán)形網(wǎng)14邊緣網(wǎng)孔與支撐繩13纏繞在一起并收緊。

在步驟⑦中，所述的工字鋼立柱12應(yīng)根據(jù)棚洞頂部泥石流固體物質(zhì)保護(hù)層18的厚度和滾石19的沖擊力大小確定高度和傾斜度。

所述的泥石流固體物質(zhì)保護(hù)層18是上部防護(hù)系統(tǒng)B在一次泥石流流過后將會攔截一定厚度的固體粒徑物質(zhì)，既可以作為頂板的抗磨層，避免再次泥石流的沖擊和磨蝕；又可作為頂板的緩沖層，減緩滾石對頂板的瞬間沖擊力；而滾石19則是從泥石流溝谷及其兩側(cè)岸坡上掉落的巖石。

上述未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。