一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置

1.本发明涉及岸坡防护技术领域，具体是一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置。


背景技术：

2.冰川滑坡崩塌是一种极其危险的自然灾害，随着全球气候变化和人类活动的影响增加，这种灾难的发生频率也逐渐增加。由于冰川崩塌后会产生一些大型浮冰，产生涌浪，共同作用下会冲击岸坡，如果岸坡破坏后会损坏沿岸或者下游房屋建筑破坏，因此，如何有效地对应冰川滑坡崩塌，保障岸坡安全，成为了一个重要的研究方向。
3.因此，有必要提供一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，包括：
5.四个呈矩形分布的消能加压筒，其内部设置有消能加压组件；
6.连接于水平方向上的相邻两个消能加压筒之间的驱动筒，其内部转动设置有转轴，当所述转轴转动时能够为消能加压组件提供消能加压动力；
7.转动消能组件，其设置于驱动筒中且至少包括环齿，所述环齿的外部绕设有拉绳，当所述环齿转动时，其能够驱动转轴同步转动；
8.拦截网，其由所述拉绳提供连接和支撑；以及
9.呈上下对称分布的两个喷管，所述喷管固定于拦截网上，所述喷管上分布有高压喷头，所述喷管采用供液管与消能加压筒相连通，并由消能加压组件加压。
10.进一步，作为优选，位于上方的两个消能加压筒为第一消能加压筒，所述第一消能加压筒采用第一支撑件与岸坡相连，位于下方的两个消能加压筒为第二消能加压筒，所述第二消能加压筒采用第二支撑件与岸坡相连，所述第一消能加压筒高于海平面且使得所述拦截网的上部高于海平面。
11.进一步，作为优选，所述第一支撑件和第二支撑件均为伸缩消能件。
12.进一步，作为优选，所述消能加压组件包括：
13.丝杠，其一端转动设置于消能加压筒中，另一端与转轴相连；
14.螺母，其传动连接于所述丝杠上；
15.推板，其固定套设于所述螺母的外部，且与所述消能加压筒密封滑动相连；以及
16.限位块，其固定于推板的端部，所述消能加压筒的筒壁还开设有限位槽，用于密封限位滑动连接所述限位块。
17.进一步，作为优选，所述供液管中设置有第一单向阀，所述第一单向阀允许水体自消能加压筒流入至供液管中，所述加压消能筒的底部还连通有补水管，所述补水管中设置
有第二单向阀，所述第二单向阀允许水体自补水管流入至消能加压筒中。
18.进一步，作为优选，所述转动消能组件的两侧设置有环仓，所述环仓与所述驱动筒的内壁固定相连，所述环仓与转轴之间还设置有扭簧。
19.进一步，作为优选，所述转动消能组件还包括：
20.三个中间齿轮，所述中间齿轮与齿环相啮合；
21.三个对应于中间齿轮的摩擦轴，其固定于两个环仓之间，用于转动连接所述中间齿轮；以及
22.齿轮，其固定于转轴上，且与中间齿轮啮合。
23.进一步，作为优选，所述中间齿轮的内壁设置有摩擦环。
24.与现有技术相比，本发明提供了一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，具备以下有益效果：
25.本发明实施例中的韧性消能防护装置，既可以通过中间齿轮与摩擦轴来实现摩擦耗能，也可以通过扭簧实现转动耗能，而推板在增压过程中也是一个耗能的过程，三种耗能形式能够对冰块进行有效的缓冲，另外，推板在增压过程中能够使得喷管中的液体自高压喷头中喷出，高压喷头喷出的高压液体能够冲击冰块，并且，在大部分情况下，高压喷头喷出的高压液体能够击碎部分冰块，而非完整的冰块则大大降低了对于岸坡的威胁。
附图说明
26.图1为一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置的安装结构示意图；
27.图2为一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置的平面结构示意图；
28.图3为一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置的立体结构示意图；
29.图4为一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置中消能加压筒和驱动筒的内部结构示意图；
30.图5为一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置中环齿和中间齿轮的结构示意图；
31.图中：1、第一消能加压筒；2、第二消能加压筒；3、驱动筒；4、拉绳；5、拦截网；6、喷管；7、供液管；8、高压喷头；9、补水管；10、第一支撑件；11、第二支撑件；12、丝杠；13、转轴；14、环仓；15、转动消能组件；16、螺母；17、推板；18、限位块；19、环齿；20、齿轮；21、中间齿轮；22、摩擦轴。
具体实施方式
32.请参照图1-5，本发明实施例中，提供了一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，包括：
33.四个呈矩形分布的消能加压筒，其内部设置有消能加压组件；
34.连接于水平方向上的相邻两个消能加压筒之间的驱动筒3，其内部转动设置有转轴13，当所述转轴13转动时能够为消能加压组件提供消能加压动力；
35.转动消能组件15，其设置于驱动筒3中且至少包括环齿19，所述环齿19的外部绕设有拉绳4，当所述环齿19转动时，其能够驱动转轴13同步转动；
36.拦截网5，其由所述拉绳4提供连接和支撑；以及
37.呈上下对称分布的两个喷管6，所述喷管6固定于拦截网5上，所述喷管6上分布有高压喷头8，所述喷管6采用供液管7与消能加压筒相连通，并由消能加压组件加压。
38.本实施例中，在利用韧性消能防护装置对岸坡进行防护时，拦截网能够拦截大块冰块，而冰块在撞击拦截网时，能够通过拦截网驱动拉绳伸出驱动筒3，而拉绳是缠绕于环齿19上的，因此，在拉绳4被拉动伸出驱动筒3过程中，环齿19随之转动，并驱动转轴13同步转动，而当所述转轴13转动时，其能够为消能加压组件提供消能加压动力，此时消能加压组件则加压喷管6并使得喷管6中的液体自高压喷头8中喷出，高压喷头8喷出的高压液体能够冲击冰块，并且，在大部分情况下，高压喷头8喷出的高压液体能够击碎部分冰块，而非完整的冰块则大大降低了对于岸坡的威胁。
39.本实施例中，位于上方的两个消能加压筒为第一消能加压筒1，所述第一消能加压筒1采用第一支撑件10与岸坡相连，位于下方的两个消能加压筒为第二消能加压筒2，所述第二消能加压筒2采用第二支撑件11与岸坡相连，为了实现对于冰块的有效拦截，所述第一消能加压筒1高于海平面且使得所述拦截网5的上部高于海平面。另外，所述第一支撑件10和第二支撑件11均为伸缩消能件，如弹簧、弹性伸缩杆等。
40.本实施例中，所述消能加压组件包括：
41.丝杠12，其一端转动设置于消能加压筒中，另一端与转轴13相连；
42.螺母16，其传动连接于所述丝杠12上；
43.推板17，其固定套设于所述螺母16的外部，且与所述消能加压筒密封滑动相连；以及
44.限位块18，其固定于推板17的端部，所述消能加压筒的筒壁还开设有限位槽，用于密封限位滑动连接所述限位块18。
45.也就是说，当转轴转动时，丝杠随之转动，而丝杠转动则能够驱动推板17进行位移，从而推动消能加压筒中的水体并使其进入至喷管6中，进而使得高压喷头8能够喷出高压液体。
46.另外，本实施例中，所述供液管7中设置有第一单向阀，所述第一单向阀允许水体自消能加压筒流入至供液管7中，所述加压消能筒的底部还连通有补水管9，所述补水管9中设置有第二单向阀，所述第二单向阀允许水体自补水管9流入至消能加压筒中。
47.第一单向阀和第二单向阀均为单向阀结构，所述单向阀也称为非返回阀或逆止阀，是用于单向流动的一种阀门。其结构通常包括一个可移动的阀瓣或球体和一个弹簧。当流体在规定方向上流动时，阀门会打开并允许通过；当流体反向流动时，阀门会关闭，从而避免反流。
48.还需注意的是，在实施时，弹簧的弹力可配置的较大一些，使得当水体压力大于阈值时，阀门才会打开并允许通过。
49.为了实现转轴的复位，所述转动消能组件15的两侧设置有环仓14，所述环仓14与所述驱动筒3的内壁固定相连，所述环仓14与转轴13之间还设置有扭簧。当然，配置的扭簧不仅能够能够帮助转轴实现复位，当转轴被拉绳驱动转动时，扭簧还能够为转轴的转动提
供缓冲耗能，从而减小冰块的冲击力。
50.本实施例中，所述转动消能组件15还包括：
51.三个中间齿轮21，所述中间齿轮21与齿环19相啮合；
52.三个对应于中间齿轮21的摩擦轴22，其固定于两个环仓之间，用于转动连接所述中间齿轮21；以及
53.齿轮20，其固定于转轴13上，且与中间齿轮21啮合。
54.另外，所述中间齿轮21的内壁设置有摩擦环。
55.其中，通过配置齿轮、中间齿轮能够提高环齿19传动的稳定性，并且，配置的多个中间齿轮还能够起到耗能的作用；
56.总而言之，本发明实施例中的韧性消能防护装置，既可以通过中间齿轮与摩擦轴来实现摩擦耗能，也可以通过扭簧实现转动耗能，而推板在增压过程中也是一个耗能的过程，三种耗能形式能够对冰块进行有效的缓冲。
57.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：包括：四个呈矩形分布的消能加压筒，其内部设置有消能加压组件；连接于水平方向上的相邻两个消能加压筒之间的驱动筒(3)，其内部转动设置有转轴(13)，当所述转轴(13)转动时能够为消能加压组件提供消能加压动力；转动消能组件(15)，其设置于驱动筒(3)中且至少包括环齿(19)，所述环齿(19)的外部绕设有拉绳(4)，当所述环齿(19)转动时，其能够驱动转轴(13)同步转动；拦截网(5)，其由所述拉绳(4)提供连接和支撑；以及呈上下对称分布的两个喷管(6)，所述喷管(6)固定于拦截网(5)上，所述喷管(6)上分布有高压喷头(8)，所述喷管(6)采用供液管(7)与消能加压筒相连通，并由消能加压组件加压。2.根据权利要求1所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：位于上方的两个消能加压筒为第一消能加压筒(1)，所述第一消能加压筒(1)采用第一支撑件(10)与岸坡相连，位于下方的两个消能加压筒为第二消能加压筒(2)，所述第二消能加压筒(2)采用第二支撑件(11)与岸坡相连，所述第一消能加压筒(1)高于海平面且使得所述拦截网(5)的上部高于海平面。3.根据权利要求2所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：所述第一支撑件和第二支撑件均为伸缩消能件。4.根据权利要求1所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：所述消能加压组件包括：丝杠(12)，其一端转动设置于消能加压筒中，另一端与转轴(13)相连；螺母(16)，其传动连接于所述丝杠(12)上；推板(17)，其固定套设于所述螺母(16)的外部，且与所述消能加压筒密封滑动相连；以及限位块(18)，其固定于推板(17)的端部，所述消能加压筒的筒壁还开设有限位槽，用于密封限位滑动连接所述限位块(18)。5.根据权利要求4所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：所述供液管(7)中设置有第一单向阀，所述第一单向阀允许水体自消能加压筒流入至供液管(7)中，所述加压消能筒的底部还连通有补水管(9)，所述补水管(9)中设置有第二单向阀，所述第二单向阀允许水体自补水管(9)流入至消能加压筒中。6.根据权利要求1所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：所述转动消能组件(15)的两侧设置有环仓(14)，所述环仓(14)与所述驱动筒(3)的内壁固定相连，所述环仓(14)与转轴(13)之间还设置有扭簧。7.根据权利要求6所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其特征在于：所述转动消能组件(15)还包括：三个中间齿轮(21)，所述中间齿轮(21)与齿环(19)相啮合；三个对应于中间齿轮(21)的摩擦轴(22)，其固定于两个环仓之间，用于转动连接所述中间齿轮(21)；以及齿轮(20)，其固定于转轴(13)上，且与中间齿轮(21)啮合。8.根据权利要求7所述的一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，其
特征在于：所述中间齿轮(21)的内壁设置有摩擦环。

技术总结
本发明公开了一种用于冰川滑坡崩塌对岸坡冲击的韧性消能防护装置，包括：四个呈矩形分布的消能加压筒，其内部设置有消能加压组件；连接于水平方向上的相邻两个消能加压筒之间的驱动筒，其内部转动设置有转轴，当所述转轴转动时能够为消能加压组件提供消能加压动力；转动消能组件，其设置于驱动筒中且至少包括环齿，所述环齿的外部绕设有拉绳，当所述环齿转动时，其能够驱动转轴同步转动；拦截网，其由所述拉绳提供连接和支撑；以及呈上下对称分布的两个喷管，所述喷管固定于拦截网上，所述喷管上分布有高压喷头，所述喷管采用供液管与消能加压筒相连通，并由消能加压组件加压。并由消能加压组件加压。并由消能加压组件加压。


技术研发人员：黄帅 熊秋龙 马浩 史丙新 唐阳 王浩 王文俊 彭全权
受保护的技术使用者：中铁建电气化局集团南方工程有限公司 四川省地震局 中国铁建电气化局集团有限公司 大连理工大学
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/19