泥石流淤埋路段战备浮桥及其架设方法.pdf

本发明公开了一种泥石流淤埋路段战备浮桥，它包括：承载墩、连系杆，多个承载墩成两列对称分布，各承载墩之间通过连系杆连接构成承载体系，在承载体系上铺设有木板；本发明还公开了基于泥石流淤埋路段战备浮桥的浮桥架设方法；本发明的有益技术效果是：适用于泥石流淤埋路段公路交通的快速修复，能有效缩短泥石流淤埋路段公路交通断道时间，交通战备特征显著。

1、  一种泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：它包括：承载墩(1)、连系杆(2)，多个承载墩(1)成两列对称分布，各承载墩(1)之间通过连系杆(2)连接构成承载体系，在承载体系上铺设有木板。

2、  根据权利要求1所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：所述的连系杆(2)横向、纵向、交叉铺设，每一个承载墩(1)与其相邻的5个承载墩(1)之间均通过连系杆(2)连接，其中淤埋路段端部承载墩(1)仅与相邻3个承载墩(1)之间通过连系杆(2)连接。

3、  根据权利要求2所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：所述的承载墩(1)与连系杆(2)之间通过锁固栓(1-3)固定。

4、  根据权利要求3所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：锁固栓(1-3)包括：螺芯和螺帽，螺芯直径8～15cm，螺芯高度不小于15cm，螺芯下端固定在充气室(1-1)顶部；连系杆(2)两端有孔，孔径与承载墩(1)上的锁固栓(1-3)螺芯相匹配。

5、  根据权利要求1所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：所述的承载墩(1)包括：充气室(1-1)和稳定柱(1-2)，在充气室(1-1)顶部设置有充气阀门(1-4)，四根稳定柱(1-2)固定在充气室(1-1)底部且位置对称。

6、  根据权利要求5所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：充气室(1-1)为密闭的车胎质橡胶制品，充气室(1-1)内压力为2～3个大气压；稳定柱(1-2)为轻质实心铝合金制品，稳定柱(1-2)直径10～15cm，长度30～50cm。

7、  根据权利要求1所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：两列承载墩(1)间中心间距为3.0～3.5m；同列相邻两个承载墩(1)间中心间距为2.5～3.0m，承载墩(1)数量可根据淤埋路段长度进行调整。

8、  根据权利要求1、2或3所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：连系杆(2)采用高强金属制品或硬质木板材；连系杆(2)采用高强金属制品时，断面尺寸5cm×8cm；连系杆(2)采用硬质木板材时，断面尺寸5cm×10cm。

9、  根据权利要求1所述的泥石流淤埋路段战备浮桥，其特征在于：承载墩(1)尺寸：宽a＝50～100cm，长b＝100～150cm，高c＝50～80cm。

10、  一种基于泥石流淤埋路段战备浮桥的浮桥架设方法，其特征在于：该方法包括：
1)通过宏观分析判断泥石流处于非流动状态后，在被淤埋路段上部的泥石流沉积物表面人工整平出宽度不小于3m的交通便道；
2)从被泥石流淤埋路段的两端向中部沿交通便道两侧各安置一列承载墩(1)，承载墩(1)的稳定柱(1-2)全长插入交通便道泥石流体以内；
3)给承载墩(1)充气室(1-1)充气直至压力达到要求；
4)采用交叉方式铺设相邻墩与墩之间的连系杆，用锁固栓(1-3)将连系杆(2)锁固在承载墩(1)上构成结构承载体系；
5)在结构承载体系上铺设木板。

泥石流淤埋路段战备浮桥及其架设方法
技术领域
本发明涉及一种泥石流淤埋路段道路快速修复技术，尤其涉及一种泥石流淤埋路段战备浮桥及其架设方法。
背景技术
我国山地面积占国土总面积的2/3以上，是世界上泥石流灾害最常发生的国家之一，尤其是西部西藏、四川、甘肃、新疆、云南、重庆等地区，公路沿线便有大型及特大型泥石流沟6000余条(参见图1至4)，泥石流灾害频繁发生，对公路交通安全造成强烈的冲击和淤埋毁损，导致交通中断(参见图5)。随着我国西部大开发的蓬勃兴起，交通基础设施建设得到迅猛发展，但严重的泥石流灾害已成为西部公路建设及养护中的拦路虎，公路泥石流研究与防治成为我国西部公路建设及养护中的重大关键技术问题，受到相关政府与工程技术部门的高度关注。
目前，在公路泥石流病害研究体系中，冲击毁损研究相对较深入，而公路淤埋毁损断道与应急抢险、修复方面则仍然处于空白阶段，我国西部地区平均每年因泥石流暴发淤埋公路的事件20余起、累计中断交通100余天，尤其是沉积物一次性淤埋厚度大于3m、累计淤埋泥石流体厚度超过6m的特大型泥石流灾害暴发后，恢复交通所需时间较长，一般在15天以上，严重削弱了公路抗灾备战能力。因此，实施特大型泥石流淤埋路段公路快速修复技术开发研究，可为显著提高公路抗灾备战能力提供重要理论依据和技术保障。
迄今，国内外在泥石流淤埋路段公路交通修复方面，仍然停留在被动防御阶段，每次泥石流爆发以后，采用挖土机、装载机、人工方式清淤，尤其是面对大型及特大规模的泥石流，清淤工作量极大，交通中断，达不到战备需求。
发明内容
本发明提出了一种泥石流淤埋路段战备浮桥，它包括：承载墩、连系杆，多个承载墩成两列对称分布，各承载墩之间通过连系杆连接构成承载体系，在承载体系上铺设有木板。
所述的连系杆横向、纵向、交叉铺设，每一个承载墩与其相邻的5个承载墩之间均通过连系杆连接。其中淤埋路段端部承载墩仅与相邻3个承载墩之间通过连系杆连接。
所述的承载墩与连系杆之间通过锁固栓固定。
锁固栓包括：螺芯和螺帽，螺芯直径8～15cm，螺芯高度不小于15cm，螺芯下端固定在充气室顶部；连系杆两端有孔，孔径与承载墩上的锁固栓螺芯相匹配。
所述的承载墩包括：充气室和稳定柱、在充气室顶部设置有充气阀门，四根稳定柱固定在充气室底部且位置对称。
充气室为密闭的车胎质橡胶制品，充气室内压力为2～3个大气压；稳定柱为轻质实心铝合金制品，稳定柱直径10～15cm，长度30～50cm。
两列承载墩间中心间距为3.0～3.5m；同列相邻两个承载墩间中心间距为2.5～3.0m，承载墩数量可根据淤埋路段长度进行调整。
连系杆采用高强金属制品或硬质木板材；连系杆采用高强金属制品时，断面尺寸5cm×8cm；连系杆采用硬质木板材时，断面尺寸5cm×10cm。
承载墩尺寸：宽a＝50～100cm，长b＝100～150cm，高c＝50～80cm。
本发明还提出了一种基于泥石流淤埋路段战备浮桥的浮桥架设方法，该方法包括：
1)通过宏观分析判断泥石流处于非流动状态后，在被淤埋路段上部的泥石流沉积物表面人工整平出宽度不小于3m的交通便道；
2)从被泥石流淤埋路段的两端向中部沿交通便道两侧各安置一列承载墩，承载墩的稳定柱全长插入交通便道泥石流体以内；
3)给承载墩充气室充气直至压力达到要求；
4)采用交叉方式铺设相邻墩与墩之间的连系杆，用锁固栓将连系杆锁固在承载墩上构成结构承载体系；
5)在结构承载体系上铺设木板。
本发明的有益技术效果是：适用于泥石流淤埋路段公路交通的快速修复，能有效缩短泥石流淤埋路段公路交通断道时间，交通战备特征显著。
附图说明
图1、2，天山公路淤埋型特大泥石流沟照片；
图3、4，川藏公路四川段淤埋型特大泥石流沟照片；
图5，泥石流灾害示意图；
图6，本发明的浮桥俯视图；
图7，承载墩和连系杆连接位置示意图；
图8，充气室和稳定柱位置示意图；
图中：承载墩1、连系杆2、充气室1-1、稳定柱1-2、锁固栓1-3、充气阀门1-4。
具体实施方式
参见图6，本发明的泥石流淤埋路段战备浮桥，结构如下：多个承载墩1成两列对称分布，各承载墩1之间通过连系杆2连接构成承载体系，在承载体系上铺设有木板；所述的连系杆2横向、纵向、交叉铺设，每一个承载墩1与其相邻的5个承载墩1之间均通过连系杆2连接；承载墩1与连系杆2之间通过锁固栓1-3固定。
具体参数如下：两列承载墩1间中心间距为3.0～3.5m；同列相邻两个承载墩1间中心间距为2.5～3.0m，承载墩1数量可调；锁固栓1-3包括：螺芯和螺帽，螺芯直径8-15cm，螺芯高度不小于15cm，螺芯下端固定在充气室1-1顶部；连系杆2两端有孔，孔径与承载墩1上的锁固栓1-3螺芯相匹配。充气室1-1为密闭的车胎质橡胶制品；稳定柱1-2为轻质实心铝合金制品，稳定柱1-2直径10～15cm，长度30～50cm。承载墩1尺寸：宽a＝50～100cm，长b＝100～150cm，高c＝50～80cm。
连系杆2根据其材料可选择不同尺寸：采用高强金属制品时，断面尺寸5cm×8cm；采用硬质木板材时，断面尺寸5cm×10cm。
浮桥工作原理：
(1)针对巨厚层泥石流淤埋路段，在道路上部的泥石流沉积物表面整平一定宽度的交通便道，使泥石流沉积物地基承载力基本均匀。
(2)承载墩1是该发明的核心，依靠置于泥石流体内的充气室1-1在泥石流体内的浮力提供支承力，符合阿基米德浮力定律。
(3)运用连系杆2将所有承载墩1联合组成一个整体承载竖向荷载的结构体系。
(4)承载墩1底部稳定柱1-2的功能在于防止承载墩1在上部车辆及行人荷载作用下发生侧滑和侧翻。
(5)在泥石流沉积物固结到具备承受相应交通及行人荷载时，松动锁固栓1-3，拆卸所有的连系杆2，打开承载墩1顶部的充气阀门1-4，从沉积物内取出承载墩1结构，将承载墩1和连系杆2放置在相应的战备器材仓库，以备下一次使用，充分体现了本发明的战备性和可重复利用性。
其具体架设方法如下：
1)通过宏观分析判断泥石流处于非流动状态后，在被淤埋路段上部的泥石流沉积物表面人工整平出宽度不小于3m的交通便道；
2)沿交通便道两侧安置两列承载墩1，承载墩1的稳定柱1-2全长插入交通便道泥石流体(整平面)以内；
3)给承载墩1充气室1-1充气直至压力达到要求；给充气室1-1充气可采用空压机进行充气，使充气室1-1内压力始终保持在2～3个大气压，充气压力达到要求后关闭充气阀门，气压不足时可随时补充。
4)采用交叉方式铺设相邻墩与墩之间的连系杆，用锁固栓1-3将连系杆2锁固在承载墩1上构成结构承载体系；
5)在结构承载体系上铺设木板。
本发明主要用于淤埋路段的泥石流沉积物厚度超过3m的公路交通的快速修复，一般在泥石流停止运动2天内即可恢复交通通行。