用于雪崩的防治装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种防治装置，尤其是涉及一种用于雪崩的防治装置，属于防灾减灾装备设计制造技术领域。


背景技术：

2.术语解释：
3.雪崩：当山坡积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时，便向下滑动，引起大量雪体崩塌，从而威胁边坡下部公路、村落等的安全。
4.雪崩是致命的冰雪自然灾害，素有“白色死神”之称。不同于其他灾害，雪崩具有发生突然、运动速度快、崩塌量大的特点，能摧毁大片森林，击毁或埋没房屋、公路、交通、人命安全、基础设施和车辆等，对人类生产活动及自然环境产生很大的影响。雪崩灾害是高寒山区主要的地质灾害之一，由于其海拔高、边坡陡、爆发突然，给其治理带来了巨大的挑战。比如2023年，林芝市“1.17”雪崩灾害造成28人死亡，道路中断等严重灾害，针对雪崩的防治显得尤为必要。
5.一般而言，雪崩灾害的发生是一个递进过程，一部分雪崩受外界扰动或升温融化，内部粘聚力或与坡面摩阻力难以抵抗其自身重量，造成积雪失稳，而失稳部分又会加剧其他部位积雪的失稳，从而爆发大规模的雪崩，加剧灾害的规模。
6.针对雪崩灾害，目前主要在雪崩运动区设置一些拦挡格栅、消能池和拦挡坝等，在发生区设置防雪林和稳雪钢板等。众所周知，山区积雪一般都在山体顶部，山体陡峭，地势高，一旦发生雪崩，其巨大的动能和体量，在运动区进行设防，其效果是有限的，且成本高昂。从而，在雪崩发生区进行设防是最为直接也是最为显著的，但传统的防雪林和稳雪钢板尤其局限性，如山顶陡峻、基岩裸露的山体无法种植防雪林，且陡峻的地势对刚性稳雪板来说适应性不强。
7.如上所述，现有雪崩防护体系主要针对雪崩发生区和运动区进行的防护，在运动区主要防护措施有拦挡格栅、消能池和拦挡坝等；在雪崩发生区主要防护措施有防雪林和稳雪钢板。尽管拦挡格栅、防雪林等防护措施已经取得广泛的应用，尤其是在新疆公路交通领域，但针对大型雪崩或是地形复杂地区的雪崩防护，其效果有效、且成本高昂。以运动区的拦挡格栅为例，山顶积雪失稳后，滑至运动区时，已积累大量的动能，具有类似流体状态，拦挡格栅难以进行有效防护，尤其是大型雪崩。对于发生区的雪崩防护方法，现有技术受地形和地质条件影响，难以广泛应用，如基岩裸露山体，防护林难以存活，地形陡峭地区，稳雪钢板更是难以适应。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能有效的对山顶陡峻、基岩裸露地区的积雪进行治理的用于雪崩的防治装置。
9.为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于雪崩的防治装置，所述的防
治装置包括至少两组积雪治理结构，需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区内的各组所述的积雪治理结构分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。
10.进一步的是，所述的积雪治理结构为沿高度方向顺序的布置在该雪崩发生区内的各组积雪拦挡栅格组。
11.进一步的是，每一组所述的积雪拦挡栅格组均包括安装基座、拦挡栅格组件和揽风加固支撑组件，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件的下端通过安装基座布置在雪崩发生区的地基上，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件的上端通过所述的揽风加固支撑组件保持稳定。
12.上述方案的优选方式是，所述的安装基座为沿长度方向顺序的镶嵌在雪崩发生区地基内的混凝土座，拦挡栅格组件通过其钢桩立柱的下端分别一一对应的插接在相应的混凝土座上。
13.进一步的是，所述的拦挡栅格组件还包括多组钢绳格栅，所述的钢桩立柱为多根，各组所述的钢绳格栅分别沿长度方向布置在相邻两根钢桩立柱之间，揽风加固支撑组件分别顺序的与相应的钢桩立柱连接。
14.上述方案的优选方式是，所述的拦挡栅格组件还包括张拉钢绳和缝合钢绳，沿周向在相邻两根钢桩立柱上均布置有所述的张拉钢绳，位于相邻两根钢桩立柱之间布置的钢绳格栅通过所述的缝合钢绳沿周向缝接在所述的张拉钢绳上。
15.进一步的是，所述的揽风加固支撑组件包括连接头、揽风绳和固定件组，在每一根钢桩立柱的上端均布置有所述的连接头，所述的固定件组布置在相应钢桩立柱上方雪崩发生区的地基上，所述揽风绳的两端分别与所述的连接头和所述的固定件组连接。
16.上述方案的优选方式是，所述的固定件组包括数量与钢桩立柱数量相当的多根锚杆，各根所述的锚杆沿长度方向与相应钢桩立柱位置相适应的布置在各根钢桩立柱上方积雪堆集区的地基上。
17.本实用新型的有益效果是：本技术提供的技术方案通过设置至少两组积雪治理结构构成一种新的防治装置，并使需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区内的各组所述的积雪治理结构分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。这样，在进行积雪堆集区的积雪进行治理时便可以按以下步骤进行，
18.a、收集雪崩防治区的水文、气象资料，搜集防治区地形地质资料；
19.b、根据防治区资料，获取该地区多年平均积雪厚度资料，进而确定防护装置高度；
20.c、根据搜集的地形和地质资料，结合该地区多年平均积雪厚度，按上述公式计算确定发生区防护装置之间的设置间距；
21.d、根据防护装置间距和发生区山体地形，确定发生区防护装置排数；
22.e、确定排数后，在发生区确定每一排防护装置的具体位置；
23.f、确定每一排防护装置位置后，开挖钢桩立柱基础，安放钢桩立柱，并进行混凝土浇筑，将钢桩立柱固定；
24.g、钢桩立柱安装完成且混凝土硬化后，对每一个钢桩立柱设置一个锚绳，立柱一端通过连接头相连，另一端通过锚固头与山体链接，张拉锚绳，形成对立柱的支护；
25.h、通过立柱上的链接头，安装张拉钢绳，并张拉使其紧实；
26.i、通过缝合钢绳将预制钢绳格栅和张拉绳进行缝合，实现力的传递；
27.j、重复f-i，安装下一排防护装置，直至防护装置完成。这样，由于本技术的各组沿高度方向顺序布置的积雪治理结构是人工根据设计需要布置在需要进行积雪治理的雪崩发生区内，并将堆积区的积雪分隔在规定大小的积雪块的，从而不仅解决了现有技术中因积雪山区地形陡峭、基岩裸露等复杂地形地质条件而无法进行如设置防雪林和/或稳雪钢板解决积雪治理的技术问题。而且由于积雪堆集区的积雪被积雪治理结构分隔成为了多块体积、重量均较小的积雪块，一方面分散积雪区整体下滑力，降低积雪对防护装置的压力，另一方面分割后的积雪，即使失稳，也将是一部分而不是整体雪崩，降低雪崩规模，减小雪崩灾害的威胁程度。而且针对雪崩发生区地形陡峭、基岩裸露等复杂的地形和地质条件，本装置也有很好的适应性。此外，在积雪融化后，本装置也可作为边坡危岩体的防护措施，可降低危石的崩塌灾害。综上，本技术的技术方案针对雪崩的发生机理和运动过程，在雪崩发生区提出了一种雪崩的防护方法和装置，可适应积雪山区地形陡峭、基岩裸露等复杂地形地质条件。
附图说明
28.图1为本实用新型用于雪崩的防治装置处于布置状态的结构示意图；
29.图2为本实用新型用于雪崩的防治装置涉及到的积雪治理结构的布置示意图；
30.图3为图2的a-a剖视图。
31.图中标记为：积雪治理结构1、雪崩发生区2、安装基座3、拦挡栅格组件4、揽风加固支撑组件5、钢桩立柱6、钢绳格栅7、张拉钢绳8、缝合钢绳9、连接头10、揽风绳11、固定件组12、锚杆13。
具体实施方式
32.如图1、图2以及图3所示是本实用新型提供的一种能有效的对山顶陡峻、基岩裸露地区的积雪进行治理的用于雪崩的防治装置，以及一种采用所述防治装置治理雪崩的防治方法。所述的防治装置包括至少两组积雪治理结构1，需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区2内的各组所述的积雪治理结构1分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。本技术提供的技术方案通过设置至少两组积雪治理结构构成一种新的防治装置，并使需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区内的各组所述的积雪治理结构分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。这样，在进行积雪堆集区的积雪进行治理时便可以按以下步骤进行，
33.a、收集雪崩防治区的水文、气象资料，搜集防治区地形地质资料；
34.b、根据防治区资料，获取该地区多年平均积雪厚度资料，进而确定防护装置高度；
35.c、根据搜集的地形和地质资料，结合该地区多年平均积雪厚度，按公式计算确定发生区防护装置之间的设置间距；
36.d、根据防护装置间距和发生区山体地形，确定发生区防护装置排数；
37.e、确定排数后，在发生区确定每一排防护装置的具体位置；
38.f、确定每一排防护装置位置后，开挖钢桩立柱基础，安放钢桩立柱，并进行混凝土浇筑，将钢桩立柱固定；
39.g、钢桩立柱安装完成且混凝土硬化后，对每一个钢桩立柱设置一个锚绳，立柱一端通过连接头相连，另一端通过锚固头与山体链接，张拉锚绳，形成对立柱的支护；
40.h、通过立柱上的链接头，安装张拉钢绳，并张拉使其紧实；
41.i、通过缝合钢绳将预制钢绳格栅和张拉绳进行缝合，实现力的传递；
42.j、重复f-i，安装下一排防护装置，直至防护装置完成。这样，由于本技术的各组沿高度方向顺序布置的积雪治理结构是人工根据设计需要布置在需要进行积雪治理的雪崩发生区内，并将堆积区的积雪分隔在规定大小的积雪块的，从而不仅解决了现有技术中因积雪山区地形陡峭、基岩裸露等复杂地形地质条件而无法进行如设置防雪林和/或稳雪钢板解决积雪治理的技术问题。而且由于积雪堆集区的积雪被积雪治理结构分隔成为了多块体积、重量均较小的积雪块，一方面分散积雪区整体下滑力，降低积雪对防护装置的压力，另一方面分割后的积雪，即使失稳，也将是一部分而不是整体雪崩，降低雪崩规模，减小雪崩灾害的威胁程度。而且针对雪崩发生区地形陡峭、基岩裸露等复杂的地形和地质条件，本装置也有很好的适应性。此外，在积雪融化后，本装置也可作为边坡危岩体的防护措施，可降低危石的崩塌灾害。综上，本技术的技术方案针对雪崩的发生机理和运动过程，在雪崩发生区提出了一种雪崩的防护方法和装置，可适应积雪山区地形陡峭、基岩裸露等复杂地形地质条件。
43.上述实施方式中，结合需要治理的积雪堆积区的具体情况，为了便于安装，同时提交治量效果，本技术所述的积雪治理结构1为沿高度方向顺序的布置在该雪崩发生区内的各组积雪拦挡栅格组。此时，相邻两组积雪拦挡栅格组之间的布置距离l按下述公式计算获得，
[0044][0045]
其中，l为防护装置间距(m)，
[0046]
h为多年平均积雪厚度(m)，
[0047]
β为雪崩发生区山体坡度(
°
)，
[0048]
为山坡与积雪的摩擦系数，一般取0.5～0.7。
[0049]
具体来说，每一组所述的积雪拦挡栅格组均包括安装基座3、拦挡栅格组件4和揽风加固支撑组件5，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件4的下端通过安装基座3布置在雪崩发生区2的地基上，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件4的上端通过所述的揽风加固支撑组件5保持稳定。此时，所述的安装基座优选为沿长度方向顺序的镶嵌在雪崩发生区地基内的混凝土座，拦挡栅格组件4通过其钢桩立柱6的下端分别一一对应的插接在相应的混凝土座上。再根据实现要求，本技术所述的拦挡栅格组件4还包括多组钢绳格栅7，所述的钢桩立柱6为多根，各组所述的钢绳格栅7分别沿长度方向布置在相邻两根钢桩立柱6之间，揽风加固支撑组件5分别顺序的与相应的钢桩立柱6连接。如上所述，为了便于安装，本技术所述的拦挡栅格组件4还包括张拉钢绳8和缝合钢绳9，沿周向在相邻两根钢桩立柱6上均布置有所述的张拉钢绳8，位于相邻两根钢桩立柱6之间布置的钢绳格栅7通过所述的缝合钢绳9沿周向缝接在所述的张拉钢绳8上。相应的，本技术所述的揽风加固支撑组件5包括连接头10、揽风绳11和固定件组12，在每一根钢桩立柱6的上端均布置有所述的连接头10，所述的固定件组12布置在相应钢桩立柱6上方雪崩发生区2的地基上，所述揽风绳11的两端分别与所述
的连接头10和所述的固定件组12连接。所述的固定件组12包括数量与钢桩立柱6数量相当的多根锚杆13，各根所述的锚杆13沿长度方向与相应钢桩立柱6位置相适应的布置在各根钢桩立柱6上方雪崩发生区2的地基上。
[0050]
综上所述，采用本技术提供的技术方案还具有以下优点，
[0051]
1、通过多排设置将雪崩发生区积雪进行分割，一方面分散积雪下滑力，增加抗滑阻力，另一方面减少雪崩发生规模；
[0052]
2、通过立柱与山体相连，可适应复杂的地形和地质条件；
[0053]
3、装置中的钢绳格栅可预制，适应性强，安装效率高；
[0054]
4、积雪融化后，本装置也可作为危岩体的防护措施。
[0055]
本技术装置的特点是，
[0056]
1、可适应不同山体地形和地质条件；
[0057]
2、将雪崩发生区积雪进行分割，可有效减小雪崩规模；
[0058]
3、积雪融化后，本装置可作为危岩体防护措施，降低灾害防治成本。
[0059]
实施例一
[0060]
本技术旨在利用适用复杂地形和地质条件的防护装置，通过多排设置，将雪崩发生区积雪进行分割，一方面分散积雪的下滑力并增加抗滑阻力，降低雪崩发生风险，另一方面，切割后的积雪，爆发雪崩灾害的规模也相应降低，减少扰动，降低更大规模雪崩的风险。本专利中所述的一种适用于雪崩防治的方法和装置是指：在雪崩发生区，设置多排防护装置，利用每一排防护装置的钢绳格栅，将发生区积雪分割成多个部分，并承受积雪的下滑作用力，在通过连接绳、张拉钢绳、钢绳格栅将积雪作用传导至钢桩立柱，再通过锚绳和混凝土基座，将力传导给山体，达到防治雪崩的目的。另一方面，分割后的积雪，一旦局部发生雪崩，布置于扰动整个发生区积雪发生雪崩，能有效减小雪崩的发生规模。
[0061]
本专利一种适用于雪崩防治的方法和装置具体实施步骤如下：
[0062]
a、收集雪崩防治区的水文、气象资料，搜集防治区地形地质资料；
[0063]
b、根据防治区资料，获取该地区多年平均积雪厚度资料，进而确定防护装置高度；
[0064]
c、根据搜集的地形和地质资料，结合该地区多年平均积雪厚度，按下式确定发生区防护装置设置间距：
[0065][0066]
式中：l-防护装置间距(m)
[0067]
h-多年平均积雪厚度(m)
[0068]
β-雪崩发生区山体坡度(
°
)
[0069]-山坡与积雪的摩擦系数，一般取0.5～0.7；
[0070]
d、根据防护装置间距和发生区山体地形，确定发生区防护装置排数；
[0071]
e、确定排数后，在发生区确定每一排防护装置的具体位置；
[0072]
f、确定每一排防护装置位置后，开挖钢桩立柱基础，安放钢桩立柱，并进行混凝土浇筑，将钢桩立柱固定；
[0073]
g、钢桩立柱安装完成且混凝土硬化后，对每一个钢桩立柱设置一个锚绳，立柱一端通过连接头相连，另一端通过锚固头与山体链接，张拉锚绳，形成对立柱的支护；
[0074]
h、通过立柱上的链接头，安装张拉钢绳，并张拉使其紧实；
[0075]
i、通过缝合钢绳将预制钢绳格栅(有现成商品(如d0/08/150型)也可现场预制)和张拉绳进行缝合，可实现力的传递；
[0076]
j、重复f-i，安装下一排防护装置，直至防护装置完成。

技术特征：
1.用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的防治装置包括至少两组积雪治理结构(1)，需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区(2)内的各组所述的积雪治理结构(1)分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险，所述的积雪治理结构(1)为沿高度方向顺序的布置在该雪崩发生区内的各组积雪拦挡栅格组，每一组所述的积雪拦挡栅格组均包括安装基座(3)、拦挡栅格组件(4)和揽风加固支撑组件(5)，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件(4)的下端通过安装基座(3)布置在雪崩发生区(2)的地基上，沿长度方向顺序布置的拦挡栅格组件(4)的上端通过所述的揽风加固支撑组件(5)保持稳定。2.根据权利要求1所述的用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的安装基座(3)为沿长度方向顺序的镶嵌在雪崩发生区地基内的混凝土座，拦挡栅格组件(4)通过其钢桩立柱(6)的下端分别一一对应的插接在相应的混凝土座上。3.根据权利要求2所述的用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的拦挡栅格组件(4)还包括多组钢绳格栅(7)，所述的钢桩立柱(6)为多根，各组所述的钢绳格栅(7)分别沿长度方向布置在相邻两根钢桩立柱(6)之间，揽风加固支撑组件(5)分别顺序的与相应的钢桩立柱(6)连接。4.根据权利要求3所述的用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的拦挡栅格组件(4)还包括张拉钢绳(8)和缝合钢绳(9)，沿周向在相邻两根钢桩立柱(6)上均布置有所述的张拉钢绳(8)，位于相邻两根钢桩立柱(6)之间布置的钢绳格栅(7)通过所述的缝合钢绳(9)沿周向缝接在所述的张拉钢绳(8)上。5.根据权利要求4所述的用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的揽风加固支撑组件(5)包括连接头(10)、揽风绳(11)和固定件组(12)，在每一根钢桩立柱(6)的上端均布置有所述的连接头(10)，所述的固定件组(12)布置在相应钢桩立柱(6)上方雪崩发生区(2)的地基上，所述揽风绳(11)的两端分别与所述的连接头(10)和所述的固定件组(12)连接。6.根据权利要求5所述的用于雪崩的防治装置，其特征在于：所述的固定件组(12)包括数量与钢桩立柱(6)数量相当的多根锚杆(13)，各根所述的锚杆(13)沿长度方向与相应钢桩立柱(6)位置相适应的布置在各根钢桩立柱(6)上方雪崩发生区(2)的地基上。

技术总结
本实用新型公开了一种用于雪崩的防治装置，属于防灾减灾装备设计制造技术领域。提供一种能有效的对山顶陡峻、基岩裸露地区的积雪进行治理的用于雪崩的防治装置。所述的防治装置包括至少两组积雪治理结构，需要治理的积雪通过沿高度方向顺序的布置在雪崩发生区内的各组所述的积雪治理结构分隔成相应数量的各块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。块积雪块降低或消除积雪崩塌的风险。


技术研发人员：赵小平 张世殊 冉从彦 林红 胡金山 邓卫东 甘东科
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/10/20