棚洞结构及其减震设备

技术领域

本发明涉及道路建筑设备技术领域，特别是涉及棚洞结构及其减震设备。

背景技术

崩塌滚石、滑坡和泥石流等地质灾害对我国交通建设和运输安全造成了严重威胁。为防止这些地质灾害的侵袭，通常会在道路上放建设有棚洞结构。常见的钢筋混凝土棚洞结构，在遭受滚石袭击后由于缺少缓冲减震结构，极易被破坏。且由于棚洞结构是混凝土浇筑，结构复杂，遭受灾害后的维护过程繁琐，施工周期长，维修效率低。

发明内容

基于此，有必要针对上述缺少缓冲减震结构和维护繁琐的问题，提供一种棚洞结构及其减震设备。

一种棚洞结构的减震设备，包括遮挡板、支撑部和弹性部，所述遮挡板用于设置于棚洞顶部上；所述支撑部的一端用于设置于所述棚洞顶部上，所述支撑部的另一端能够转动地连接于所述遮挡板上，所述遮挡板与所述支撑部连接的位置为第一转动位；所述弹性部的一端用于能够转动地设置于所述棚洞顶部上，所述弹性部的另一端能够转动地连接于所述遮挡板上，且所述弹性部与所述支撑部相对间隔，所述遮挡板与所述弹性部连接的位置为第二转动位，所述第二转动位能够围绕所述第一转动位转动，所述第二转动位在重力方向上的高度低于所述第一转动位，所述弹性部能够受力向朝向或远离所述棚洞顶部的方向发生弹性形变。

在其中一个实施例中，所述遮挡板的第一转动位所在的一侧上开设有容置槽，所述支撑部的另一端能够转动地穿设于所述容置槽中。

具体地，所述棚洞结构的减震设备还包括转轴，所述转轴的两端分别抵接于所述容置槽内相对的两侧壁上，所述转轴能够转动地穿设于所述支撑部的另一端上，所述转轴的轴线方向与所述遮挡板的转动轴线方向一致。

在其中一个实施例中，所述支撑部的数量为多个，多个所述支撑部沿所述遮挡板的转动轴线方向间隔设置，所述弹性部的数量为多个，一所述弹性部在垂直于所述转轴轴线的水平方向上对应一所述支撑部间隔设置。

在其中一个实施例中，所述弹性部包括弹性件、滑动件和连接件，所述滑动件能够转动地连接于所述遮挡板上，所述连接件用于能够转动地连接于所述棚洞顶部，所述弹性件相对的两端分别连接于所述滑动件和所述连接件上，所述弹性件能够朝向或远离所述连接件发生弹性形变，以使所述滑动件能够相对所述连接件朝向或远离所述棚洞顶部的方向滑动。

在其中一个实施例中，所述连接件内形成有容纳腔，所述容纳腔贯穿所述连接件的一端形成有容纳口，所述弹性件设置于所述容纳腔内，所述连接件的另一端用于能够转动地连接于所述棚洞顶部，所述滑动件的一端穿过所述容纳口抵接于所述弹性件上，所述滑动件的另一端能够转动地连接于所述第二转动位上，所述弹性件能够推动所述滑动件朝远离所述容纳腔底壁的方向滑动。

在其中一个实施例中，所述棚洞结构的减震设备还包括缓冲部，所述缓冲部沿所述遮挡板的转动轴线方向设置于所述遮挡板的第一转动位所在一侧的侧面上，所述缓冲部能够受力发生弹性形变。

在其中一个实施例中，所述棚洞结构的减震设备还包括加强部，所述加强部的数量为多个，多个所述加强部沿所述遮挡板的转动轴线方向间隔设置于所述遮挡板上，每一所述加强部的一端均连接于所述遮挡板的第一转动位所在的一侧上，每一所述加强部的另一端均连接于所述遮挡板的第二转动位所在的一侧上。

一种棚洞结构，包括棚洞和如上所述的减震设备，所述棚洞设置于山体的一侧，所述棚洞用于沿道路的长度方向罩设于道路上；所述支撑部设置于所述棚洞顶部靠近山体的一侧上，所述弹性部能够转动地设置于所述棚洞顶部远离所述山体的另一侧上。

在其中一个实施例中，所述减震设备为多个，多个所述减震设备沿所述棚洞的长度方向并排设置，相邻两个所述减震设备的遮挡板相互抵接设置。

上述棚洞结构及其减震设备，棚洞位于山体的一侧，支撑部设置于棚洞顶部靠近山体的一侧，弹性部设置于棚洞顶部远离山体的一侧。而第一转动位的高度大于第二转动位的高度，使得遮挡板能够倾斜地设置在棚洞顶部上。当地质灾害冲击到遮挡板时，缓冲部受力发生弹性形变，使得缓冲部在重力方向上的高度降低，继而增大遮挡板倾斜的角度，引导地质灾害向棚洞背向山体的一侧流动。减震装置能够有效缓解地质灾害对棚洞的直接冲击，避免了地质灾害在棚洞上堆积造成安全隐患。同时由于缓冲部能够产生弹性形变，也降低了地质灾害对减震装置的冲击，提高了减震装置的实用性和可靠性。而弹性部的两端能够分别相对棚洞顶部和遮挡板转动，使得在弹性部受压变形的同时，弹性部整体能够相对于棚洞顶部产生倾斜，带动第二转动位围绕第一转动位向下转动，进一步增大了遮挡板的倾斜角度，有利于地质灾害的引导和疏通。弹性部不受压后，弹性部能够推动第二转动位向上转动，进而使减震装置恢复原始状态。弹性部能够根据地质灾害的规模来调节遮挡板的倾斜角度，顺利引导地质灾害流动，降低对棚洞的影响，进一步提高了减震装置的可靠性和实用性。同时，减震装置结构简单，安装快捷，能够有效解决后期维护繁琐的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中的棚洞结构的减震设备的结构示意图；

图2为图1实施例中的棚洞结构的减震设备的侧视图；

图3为图1实施例中的减震设备的弹性部的结构示意图；

图4为图3实施例中的减震设备的弹性部的剖视图。

图中各元件标记如下：

10、减震设备；100、遮挡板；110、第一转动位；120、第二转动位；130、容置槽；140、转轴；200、支撑部；300、弹性部；310、弹性件；320、滑动件；330、连接件；400、缓冲部；500、加强部；600、底座；700、棚洞顶部。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1和图2，一实施例中的棚洞结构，包括棚洞和减震设备10，所述棚洞设置于山体的一侧，所述棚洞用于沿道路的长度方向罩设于道路上。所述棚洞结构的减震设备10包括遮挡板100、支撑部200和弹性部300，所述遮挡板100用于设置于棚洞顶部700上；所述支撑部200的一端用于设置于所述棚洞顶部700上，所述支撑部200的另一端能够转动地连接于所述遮挡板100上，所述遮挡板100与所述支撑部200连接的位置为第一转动位110；所述弹性部300的一端用于能够转动地设置于所述棚洞顶部700上，所述弹性部300的另一端能够转动地连接于所述遮挡板100上，且所述弹性部300与所述支撑部200相对间隔，所述遮挡板100与所述弹性部300连接的位置为第二转动位120，所述第二转动位120能够围绕所述第一转动位110转动，所述第二转动位120在重力方向上的高度低于所述第一转动位110，所述弹性部300能够受力向朝向或远离所述棚洞顶部700的方向发生弹性形变。所述支撑部200设置于所述棚洞顶部700靠近山体的一侧上，所述弹性部300能够转动地设置于所述棚洞顶部700远离所述山体的另一侧上。

崩塌滚石、滑坡和泥石流等地质灾害对我国交通建设和运输安全造成了严重威胁。为防止这些地质灾害的侵袭，通常会在道路上放建设有棚洞结构。常见的钢筋混凝土棚洞结构，在遭受滚石袭击后由于缺少缓冲减震结构，极易被破坏。且由于棚洞结构是混凝土浇筑，结构复杂，遭受灾害后的维护过程繁琐，施工周期长，维修效率低。同时，现有技术都是将遮挡板100直接作为棚洞的顶部，这样会导致在地质灾害发生后，若遮挡板100发生破损，地质灾害同样会对道路造成侵袭破坏。再有，遮挡板100和棚洞结构为一个整体，不便于后期的维修工作。

在本实施里中的减震装置是在棚洞具有完整的顶部结构的情况下设立的。遮挡板100能够抵挡一部分地质灾害的侵袭，若遮挡板100破损，棚洞结构依旧具有完整的顶部结构抵挡地质灾害的侵袭，进一步保证道路的安全。

棚洞位于山体的一侧，支撑部200设置于棚洞顶部700靠近山体的一侧，弹性部300设置于棚洞顶部700远离山体的一侧。而第一转动位110的高度大于第二转动位120的高度，使得遮挡板100能够倾斜地设置在棚洞顶部700上。当地质灾害冲击到遮挡板100时，缓冲部400受力发生弹性形变，使得缓冲部400在重力方向上的高度降低，继而增大遮挡板100倾斜的角度，引导地质灾害向棚洞背向山体的一侧流动。减震装置能够有效缓解地质灾害对棚洞的直接冲击，避免了地质灾害在棚洞上堆积造成安全隐患。同时由于缓冲部400能够产生弹性形变，也降低了地质灾害对减震装置的冲击，提高了减震装置的实用性和可靠性。而弹性部300的两端能够分别相对棚洞顶部700和遮挡板100转动，使得在弹性部300受压变形的同时，弹性部300整体能够相对于棚洞顶部700产生倾斜，带动第二转动位120围绕第一转动位110向下转动，如图2的R1所示方向，进一步增大了遮挡板100的倾斜角度，有利于地质灾害的引导和疏通。弹性部300不受压后，弹性部300能够推动第二转动位120向上转动，同R1所示方向，进而使减震装置恢复原始状态。弹性部300能够根据地质灾害的规模来调节遮挡板100的倾斜角度，顺利引导地质灾害流动，降低对棚洞的影响，进一步提高了减震装置的可靠性和实用性。同时，减震装置结构简单，安装快捷，能够有效解决后期维护繁琐的问题。

在其中一个实施例中，所述支撑部200的竖直高度为所述弹性部300竖直高度的2-3倍。当棚洞顶部700为水平面时，支撑部200的竖直高度为弹性部300竖直高度的2-3倍，能够便于使遮挡板100处于倾斜状态，进而引导地质灾害向棚洞背向山体的一侧流动。

进一步地，所述遮挡板100与水平面的夹角范围为30°-60°。当遮挡板夹角范围在30°-60°时，更能有利于地质灾害的引导，进而提高减震装置的实用性。

具体地，所述遮挡板100为钢板，所述钢板的厚度范围为2cm-3cm。遮挡板100的材质和厚度只要能够抵挡地质灾害即可。

参阅图1，在其中一个实施例中，所述遮挡板100的第一转动位110所在的一侧上开设有容置槽130，所述支撑部200的另一端能够转动地穿设于所述容置槽130中。在大部分现有技术中，遮挡板100与支撑部200是固定连接，或者遮挡板100连接支撑部200的这一侧固定于山体中，这样会导致遮挡板100在受到地质灾害冲击时，产生扭矩，使得遮挡板100被固定的一端产生形变，进而危害整个棚洞的结构稳定性。遮挡板100上设置容置槽130，支撑部200的另一端能够转动地穿设于容置槽130中，能够避免遮挡板100在转动过程中和支撑部200发生抵触继而产生扭矩的情况。保证了减震装置的实用性和结构稳定性。

具体地，所述棚洞结构的减震设备10还包括转轴140，所述转轴140的两端分别抵接于所述容置槽130内相对的两侧壁上，所述转轴140能够转动地穿设于所述支撑部200的另一端上，所述转轴140的轴线方向与所述遮挡板100的转动轴线方向一致。在容置槽130内设置转轴140，能够保证遮挡板100转动的平稳性，以及遮挡板100和支撑部200的连接稳定性，进而保证整个棚洞结构的稳定性和安全性。

在其中一个实施例中，所述转动件能够拆卸地连接于所述转轴140。由于转动件能够拆卸地连接于转轴140，便于减震装置后续的维护更换，进而能够有效降低减震装置的使用成本。

在其中一个实施例中，所述支撑部200的数量为多个，多个所述支撑部200沿所述遮挡板100的转动轴线方向间隔设置，所述弹性部300的数量为多个，一所述弹性部300在垂直于所述转轴140轴线的水平方向上对应一所述支撑部200间隔设置。多个支撑部200和弹性部300能够更好地支撑遮挡板100，使得遮挡板100转动更加平稳，增加了减震装置的结构稳定性，以及增加了棚洞结构的实用性。

参阅图2、图3和图4，在其中一个实施例中，所述弹性部300包括弹性件310、滑动件320和连接件330，所述滑动件320能够转动地连接于所述遮挡板100上，所述连接件330用于能够转动地连接于所述棚洞顶部700，所述弹性件310相对的两端分别连接于所述滑动件320和所述连接件330上，所述弹性件310能够朝向或远离所述连接件330发生弹性形变，以使所述滑动件320能够相对所述连接件330朝向或远离所述棚洞顶部700的方向滑动。滑动件320和连接件330均能够转动，避免在遮挡板100的转动过程中产生扭力，使得遮挡板100的转动更加稳定。而弹性件310能够使滑动件320和连接件330之间发生相对的滑动，能够缓冲遮挡板100在下压过程中的压力，将其储存在弹性件310内。当遮挡板100不再受压时，弹性件310能够释放压力，使滑动件320推动遮挡板100恢复到初始位置。保证了减震装置的稳定性和可靠性。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述连接件330内形成有容纳腔，所述容纳腔贯穿所述连接件330的一端形成有容纳口，所述弹性件310设置于所述容纳腔内，所述连接件330的另一端用于能够转动地连接于所述棚洞顶部700，所述滑动件320的一端穿过所述容纳口抵接于所述弹性件310上，所述滑动件320的另一端能够转动地连接于所述第二转动位120上，所述弹性件310能够推动所述滑动件320朝远离所述容纳腔底壁的方向滑动。弹性件310设置在连接件330的容纳腔内，能够使得滑动件320的滑动更加稳定可靠，进而提高减震装置的结构稳定性。

参阅图1，在其中一个实施例中，所述棚洞结构的减震设备10还包括缓冲部400，所述缓冲部400沿所述遮挡板100的转动轴线方向设置于所述遮挡板100的第一转动位110所在一侧的侧面上，所述缓冲部400能够受力发生弹性形变。具体地，所述缓冲部400设置于所述遮挡板100朝向所述山体的一侧。当发生地质灾害时，缓冲部400能够面对地质灾害的冲击发生弹性形变，缓冲地质灾害的冲击力对遮挡板100的冲击，避免遮挡板100产生形变。提高了减震装置的可靠性和实用性。

具体地，所述缓冲部400为橡胶垫，所述橡胶垫的厚度范围为20cm-30cm。20cm-30cm厚的橡胶垫能够保证有效缓冲地质灾害的冲击。

在其中一个实施例中，所述棚洞结构的减震设备10还包括加强部500，所述加强部500的数量为多个，多个所述加强部500沿所述遮挡板100的转动轴线方向间隔设置于所述遮挡板100上，每一所述加强部500的一端均连接于所述遮挡板100的第一转动位110所在的一侧上，每一所述加强部500的另一端均连接于所述遮挡板100的第二转动位120所在的一侧上。加强部500沿着所述地质灾害的冲击方向设置在遮挡板100上，能够有效提高遮挡板100对抗冲击的能力，以及承载地质灾害的能力，进而提高了整个棚洞结构的稳定性和可靠性。

在其中一个实施例中，所述棚洞结构的减震设备10还包括底座600，所述底座600设置于所述棚洞顶部700，所述支撑部200设置于所述底座600上，所述弹性部300能够转动地设置于所述底座600上。底座600能够扩大支撑部200和弹性部300与棚洞顶部700的接触面积，在遮挡板100受到冲击的时候，能够将冲击力均匀地分散到棚洞顶部700上，使得棚洞和减震装置之间的连接更加稳定可靠。

在其中一个实施例中，所述减震设备10为多个，多个所述减震设备10沿所述棚洞的长度方向并排设置，相邻两个所述减震设备10的遮挡板100相互抵接设置。在棚洞的长度方向上均设置有减震装置，能够对棚洞提供完整的保护，也提高对交通设施的防护。

进一步地，所述减震装置上设置有防腐涂层。防腐涂层能够减缓减震装置在自然环境中的腐蚀速度，保证减震装置的使用耐久度，进而降低减震装置的使用成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。