一種緩沖高速落石沖擊的新型棚洞頂部復合結構，包括棚洞頂覆土層、隧道柱、隧道壁、鋼筋混凝土板、EPS泡沫板、薄鋼板碎石三明治結構、彈性扣件；鋼筋混凝土板兩端突出有梯形擋臺，其內有橫向鋼筋，梯形擋臺內部布置有上連接鋼筋和下連接鋼筋，且它們底端與橫向鋼筋連接成整體；EPS泡沫板設置于梯形擋臺之間，底部與鋼筋混凝土板貼合；薄鋼板碎石三明治結構設置于梯形擋臺之間，包括成U型結構的上薄鋼板、下薄鋼板和碎石體，上薄鋼板和下薄鋼板的側面與梯形擋臺貼合，下薄鋼板與EPS泡沫板貼合，碎石體緊密壓實均勻分布在上薄鋼板和下薄鋼板之間；彈性扣件分別連接上薄鋼板和上連接鋼筋以及下薄鋼板和下連接鋼筋；棚洞頂覆土層覆于整個結構上部。

技術領域

本實用新型涉及鐵路及公路隧道工程領域，尤其是隧道洞口及沿山的線路工程，具體涉及一種能有效緩沖高速落石沖擊的新型棚洞頂部復合結構。

背景技術

我國西部山區巖質邊坡較多，落石災害頻發，嚴重威脅山區公路及鐵路交通安全。棚洞以其簡單的結構形式和較高的經濟性在山區線路工程建設中廣泛使用。然而為了達到有效緩沖落石沖擊，棚洞頂部常常回填至少1.5m的覆土，這極大的增加了結構的自重，顯著降低了結構的抗震性能。尤其對于高陡巖質邊坡而言，落石沖擊速度較大，為了避免擊穿洞頂，覆土厚度需要進一步增加，導致棚洞結構配筋過多，成本顯著增加。因此需要設計一種新型高效的棚洞頂部緩沖結構，顯著降低洞頂自重，并提高落石緩沖能力。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型目的是提供一種結構簡單，自重輕，緩沖性能好，且成本較低的抗落石沖擊的洞頂復合結構。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種緩沖高速落石沖擊的新型棚洞頂部復合結構，包括棚洞頂覆土層、隧道柱、隧道壁，還包括鋼筋混凝土板、EPS泡沫板、薄鋼板碎石三明治結構、彈性扣件；

所述鋼筋混凝土板支撐于隧道柱和隧道壁上，其兩端突出有梯形擋臺，總體呈U型結構，所述鋼筋混凝土板內布置有橫向鋼筋，所述梯形擋臺內部布置有上連接鋼筋和下連接鋼筋，且上連接鋼筋和下連接鋼筋底端與橫向鋼筋連接成整體；

所述EPS泡沫板設置于梯形擋臺之間，底部與鋼筋混凝土板緊密貼合；

所述薄鋼板碎石三明治結構設置于梯形擋臺之間，EPS泡沫板之上，包括上薄鋼板、下薄鋼板和碎石體，上薄鋼板和下薄鋼板均成U型結構，所述上薄鋼板和下薄鋼板的側面與梯形擋臺緊密貼合，所述下薄鋼板底部與EPS泡沫板緊密貼合，碎石體緊密壓實均勻分布在上薄鋼板和下薄鋼板之間；

所述彈性扣件分別連接所述上薄鋼板和上連接鋼筋以及下薄鋼板和下連接鋼筋；

所述棚洞頂覆土層覆于整個結構上部。

進一步地，所述彈性扣件由包括鋼底座、彈性壓板、螺紋鋼筋，螺紋鋼筋連接鋼底座和彈性壓板，鋼底座連接上連接鋼筋或下連接鋼筋，彈性壓板連接上薄鋼板或下薄鋼板。

優選地，所述EPS泡沫板厚度為600mm～800mm。

優選地，所述洞頂覆土厚度為200mm～300mm，坡度為2度～4度。

本實用新型有益效果：

本實用新型能有顯著降低棚洞頂板的覆土層厚度，減輕頂板自重，降低造價，提高結構抗震性能。薄鋼板碎石三明治結構與EPS泡沫板協同作用，顯著提高結構的緩沖能力。通過三明治結構的整體振動能夠快速耗散落石沖擊能量。薄鋼板碎石三明治結構具有突出的防高速落石貫穿的能力，能有效保護EPS泡沫板，從而保持長期有效的緩沖能力。薄鋼板碎石三明治結構與鋼筋混凝土板的彈性連接，進一步提高三明治結構的緩沖能力。另外，本實用新型結構簡單，成本較低，方便維修。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型做進一步地說明。