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SNS柔性被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)
被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng):該系統(tǒng)是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng),其主要技術(shù)基礎(chǔ)背景和功能特點(diǎn)如下:
1、與傳統(tǒng)攔擋結(jié)構(gòu)的主要差別在于系統(tǒng)的柔性和強(qiáng)度足以吸收和分散傳遞預(yù)計(jì)的落石沖擊動(dòng)能,即從觀念上一改傳統(tǒng)的剛性或低強(qiáng)度低柔
性結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)度柔性結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)防護(hù)功能的有效。
2、以落石所具有的沖擊動(dòng)能這一綜合參數(shù)作為主要的設(shè)計(jì)參數(shù),避開(kāi)了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中以荷載作為主要設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)所存在的沖擊動(dòng)荷載
難以確定的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的定量設(shè)計(jì),已開(kāi)發(fā)完善了足以適應(yīng)各種常見(jiàn)形式和規(guī)模崩塌落石的不同標(biāo)準(zhǔn)化形式。
3、系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和定型以大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為基礎(chǔ),并由此實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各構(gòu)成部件的標(biāo)準(zhǔn)化均衡設(shè)計(jì),它能在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力范圍內(nèi)安全
地吸收落石的動(dòng)能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的變形能而加以消散,且這種功能基本上與落石在網(wǎng)上的沖擊點(diǎn)位置無(wú)關(guān),給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型和標(biāo)準(zhǔn)
化帶來(lái)了極大的方便。
4、在設(shè)計(jì)上不僅考慮了易于安裝,同時(shí)還考慮了在象懸崖這樣的惡劣地形條件下能實(shí)現(xiàn)這種安裝,即用少量的錨固和少量的開(kāi)挖來(lái)實(shí)
現(xiàn)速簡(jiǎn)便的施工安裝。
5、為適應(yīng)建筑業(yè)的工廠化發(fā)展趨勢(shì),系統(tǒng)部件全部實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化的工廠生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)施工除少量的以錨桿安裝為主的基礎(chǔ)施工外,主要為積木
式的裝配作業(yè),施工安裝和維修人員僅需要少量常規(guī)簡(jiǎn)單機(jī)具即可進(jìn)行系統(tǒng)的安裝、維修和部件更換。
6、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式簡(jiǎn)單化,并以?xún)筛撝g的一跨為單元連續(xù)布置,使其對(duì)各種復(fù)雜地形具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。
整個(gè)系統(tǒng)由鋼絲繩網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)(需攔截小塊落石時(shí)附加一層鐵絲格柵)、固定系統(tǒng)(錨桿、攔錨繩、基座和支撐繩)、減壓環(huán)和鋼柱四個(gè)
主要部分構(gòu)成,系統(tǒng)的柔性主要來(lái)自于鋼絲繩網(wǎng)、支撐繩和減壓環(huán)等結(jié)構(gòu),且鋼柱與基座間亦采用可動(dòng)鉸聯(lián)結(jié)以確保整個(gè)系統(tǒng)的柔性匹配
。
鋼絲繩網(wǎng)
鋼絲繩網(wǎng)是系統(tǒng)(RX型)的主要特征構(gòu)成形式之一,且往往是遭受沖擊的部分,它必須將來(lái)自于落石的沖擊荷載傳遞到支撐繩、拉錨
繩等部件上,并終傳給錨桿。由于鋼絲繩網(wǎng)具有非常高的強(qiáng)度和彈性?xún)?nèi)能吸收能力,只要對(duì)落石特征進(jìn)行了正確的分析并進(jìn)行了正確的
系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型,在大多數(shù)情況下它是無(wú)需維護(hù)的。采用菱形鋼絲繩網(wǎng)的攔石網(wǎng)能夠攔截較高動(dòng)能為750kJ的落石,更高能級(jí)的系統(tǒng)則采用環(huán)
形網(wǎng)形式。
ROCCO?環(huán)形網(wǎng)
由于鋼絲繩網(wǎng)形式的攔石網(wǎng)能級(jí)有限,已開(kāi)發(fā)成功了在落石沖擊過(guò)程中能發(fā)生自身幾何形態(tài)改變、具有更為突出柔性特征的環(huán)形網(wǎng)(參見(jiàn)
圖4)來(lái)取代鋼絲繩網(wǎng),以此為基礎(chǔ)的攔石網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)3000kJ以上的落石攔截,并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)形式(如支撐繩和減壓環(huán)的配置)、方
便局部受損后的維護(hù)修復(fù),已經(jīng)成為一種替代鋼絲繩網(wǎng)系統(tǒng)的新型攔石網(wǎng)(RXI型),實(shí)現(xiàn)了SNS被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的更新?lián)Q代和升級(jí)。
支撐繩
沖擊荷載必然要從柔性網(wǎng)傳遞給支撐繩,因此支撐繩在設(shè)計(jì)上必須確保其具有與網(wǎng)內(nèi)沖擊點(diǎn)位置無(wú)關(guān)的恒定響應(yīng)特征,在特定位置設(shè)置減
壓環(huán)和/或緩沖繩的支撐繩設(shè)計(jì)形式,除能實(shí)現(xiàn)這一功能外,還實(shí)現(xiàn)了能量消散、繩網(wǎng)下垂和維護(hù)需求間的平衡。
減壓環(huán)
減壓環(huán)為對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用從而避免其他部件發(fā)生嚴(yán)重破壞的重要部件,是迄今為止人們所能實(shí)現(xiàn)的而有效的消能元件結(jié)構(gòu)形
式,它為一在結(jié)點(diǎn)處按預(yù)先設(shè)定的力箍緊的環(huán)狀金屬管,使用時(shí)鋼絲繩順管內(nèi)穿過(guò),當(dāng)與減壓環(huán)相連的鋼絲繩所受拉力達(dá)到一定程度,防
護(hù)網(wǎng)就會(huì)發(fā)揮它的較大攔截能力。