Precise protection device for high slope of tunnel portal and use method of precise protection device

技术领域

本发明实施例涉及边坡防护装置技术领域，具体涉及一种隧道洞口高边坡进行精准防护装置及其使用方法。

背景技术

在修建铁路和公路的过程中，经常会出现开凿隧道的情况，隧道开凿在山体上，隧道的洞口位于山脚下，因此洞口周围呈斜坡状，这些斜坡也被称之为边坡，边坡上时长会有石头土块滚落，在雨季，经过雨水的冲刷后甚至可能出现山体滑坡的现象，为了避免边坡出现滑坡，一般需要在边坡上布置防护装置。

常见的边坡防护装置一般是在边坡表面覆盖一层防护网，利用防护网阻挡滑落的泥土、石块等，如公开号为CN113005930A的一种矿山边坡防护装置，在矿山的边坡上安装多个安装架，安装架之间通过防护网相连接，以此利用防护网将边坡包围起来，阻拦边坡上产生的落石，减小因此而产生的安全隐患。

但是这种方式的防护效果较差，只能起到预防的作用，一旦出现大规模的山体滑坡，不但无法阻挡，还无法在滑坡发生后有效的减小滑坡所带来的影响。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种隧道洞口高边坡进行精准防护装置及其使用方法，以解决现有技术中无法在滑坡发生后有效的减小滑坡所带来的影响的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种隧道洞口高边坡进行精准防护装置，包括防护网，所述防护网顶端设有多个用于固定防护网的固定机构，所述固定机构包括插杆，所述插杆的尖端贯穿防护网上的网眼并插入边坡的泥土中；

所述插杆与防护网垂直，所述插杆两侧均设有导向板，两个导向板呈倒V型，所述导向板上设有铰接组件，所述铰接组件安装在插杆外端，所述铰接组件能够调节两个导向板之间的夹角；

所述导向板包括一级板和二级板，所述铰接组件安装在一级板上，所述一级板外端开设有凹槽，所述二级板外端固定设有凸出部，所述凸出部设在凹槽内部并与凹槽内壁通过转轴相连接，所述一级板和二级板的连接处设有两个第二弹簧，所述第二弹簧两端分别连接在一级板和二级板上。

进一步地，所述第二弹簧两端均设有安装柱，两个安装柱分别固定设在一级板和二级板上，所述安装柱外端套设有固定套并与固定套通过螺栓相连接，两个固定套分别固定设在第二弹簧两端。

进一步地，所述铰接组件包括固定设在插杆外端的安装杆，所述安装杆外端套设有外管并与外管通过轴承活动连接，所述外管外侧设有U型夹板，外管外端与U型夹板内壁固定连接，所述U型夹板上通过螺纹安装有第一紧固螺栓，第一紧固螺栓的一端延伸至外管内部并与安装杆相接触，用于固定外管的位置，所述一级板外端卡入U型夹板内部并与U型夹板通过螺栓相连接。

进一步地，所述插杆外端套设有安装套，所述安装套与插杆通过螺纹连接，所述安装套上铰接有加固杆，所述加固杆位于插杆斜下方，对插杆起到支撑加固的作用，所述安装套位于铰接组件顶部，插杆上的螺纹也位于铰接组件顶部；

所述铰接组件底部设有按压组件，所述按压组件包括套设在防护网外端的套管，所述套管外端通过螺纹安装有第二紧固螺栓，所述套管底部设有套在插杆外端的推板，所述推板顶端固定设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与推板固定连接，所述推板压在防护网顶端，将防护网压紧固定在边坡上。

进一步地，所述插杆外端开设有两个收纳槽，所述收纳槽位于按压组件底部，所述收纳槽内部设有弹力封闭膜，所述弹力封闭膜外端与收纳槽内壁固定连接，弹力封闭膜将收纳槽的开口封闭。

进一步地，所述防护网内部开设有通气腔，所述通气腔顶端延伸至插杆顶端，所述收纳槽内壁上开设有两个与通气腔内部相通的通气孔，所述通气腔顶端通过螺纹安装有密封塞。

进一步地，所述防护网由多根纵横交错的编织线编织而成，所述编织线的顶端固定设有多个缓冲柱。

进一步地，所述编织线包括防水橡胶层，具有防水防潮作用，所述防水橡胶层内部设有多根抗拉纤维束和多根弹力纤维束，使得编织线具有较大的强度，不易受外力拉动的断裂，且具有一定的弹力，能够对外力的拉扯进行缓冲，所述防水橡胶层外端喷涂有耐磨涂料，减小编织线在使用过程中的磨损，提高其使用寿命。

本发明还包括隧道洞口高边坡进行精准防护装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤一：将防护网铺在边坡的表面，随后将插杆的尖端穿过防护网上的网眼而后插入边坡上的泥土中，插杆插入后与防护网垂直，将插杆插入到足够的深度后，取下密封塞，向通气腔中注入空气，进入通气腔中的空气随后通过通气孔进入收纳槽中，由于弹力封闭膜将收纳槽封闭，因此进入收纳槽中的空气无法流出，随着收纳槽内部气压的升高，气压使得弹力封闭膜向外侧膨胀，弹力封闭膜因此向外侧凸出，并与泥土紧密接触，最后将密封塞拧紧，封闭通气腔即可；

步骤二：固定完插杆后，将插杆外端的按压组件整体向下滑动，直至第一弹簧压在防护网的顶端，而后继续将套管向下滑动，此时推板已经固定不动，而套管向下移动将挤压第一弹簧，使得第一弹簧被压缩，第一弹簧压缩至一定程度后拧紧套管上的第二紧固螺栓，固定套管的位置，保持第一弹簧处于压缩状态，第一弹簧的弹力便可向下推动推板，通过推板将防护网压紧在边坡上；

步骤三：将防护网压紧固定后，将安装套通过螺纹安装在插杆外端，而后调节加固杆的角度，将加固杆的底端撑在边坡上，以此利用加固杆对插杆进行加固，随后将导向板通过铰接组件连接安装在插杆上，导向板夹在U型夹板内侧并与U型夹板通过螺栓相连接，通过外管在安装杆的外端转动能够带动U型夹板和导向板转动，调节两个导向板之间的夹角，使得两个导向板呈现倒V字型，调节完毕后，拧紧第一紧固螺栓，以此将外管固定在安装杆外端，使其无法再转动；

步骤四：导向板由一级板和二级板两部分组成，且一级板和二级板能够发生相对转动，由于导向板在插杆两侧呈现倒V字型，因此当边坡上的泥土石块发生大面积的滑坡时，高处滑落的泥土石块向下移动时会遇到低处的导向板，便会在导向板的作用下分别向加固杆的两侧流动，多个固定机构上的导向板同时作用，使得泥土石块在滑坡的过程中被逐渐分离、分散，而导向板在受到冲击时，二级板能够在冲击力的作用下相对一级板发生转动，二级板的转动将会拉动第二弹簧，使得第二弹簧被拉长，利用第二弹簧的弹力对冲击力进行缓冲；

步骤五：防护网由编织线编织而成，防护网覆盖在边坡上，对边坡上的泥土石块具有阻挡作用，编织线的顶端固定设有缓冲柱，缓冲柱具有弹性，不易折断，当滑坡发生时，高处滑落的泥土石块在向下移动的过程中会经过位于低处的防护网表面，防护网表面凸出的缓冲柱增大了防护网整体的摩擦力，能够对移动的泥土石块起到延缓的作用，当边坡上有少量石块、土块滚落时，缓冲柱则能够对其起到阻挡作用。

本发明实施例具有如下优点：

1.通过在插杆的两侧安装导向板，且两个导向板呈现倒V字型，在遇到大面积的滑坡时，高处滑落的泥土石块在滑落过程中遇到导向板，便会在导向板的作用下分别向加固杆的两侧流动，多个固定机构上的导向板同时作用，使得泥土石块在滑坡的过程中被逐渐分离、分散，当泥土石块被分散后，其所能够带来的破坏力就会减小，以此在滑坡发生后，尽可能减小滑坡所带来的影响。

2.通过编织线组成防护网，编织线的顶端固定有缓冲柱，缓冲柱增大了防护网整体的摩擦力，能够对移动的泥土石块起到延缓的作用，减小了泥土石块的冲击力，当边坡上有少量的石块、土块滚落时，缓冲柱则能够对其起到阻挡作用，消耗其滚落过程中的动能，减小其冲击力，进而减小其所带来的破坏。

3.在插杆插入边坡后，通过通气腔向收纳槽内部充气，并使得弹力封闭膜发生膨胀，膨胀后的弹力封闭膜向外凸出，与泥土紧密接触，以此增加了将插杆拔出的阻力，使得插杆与边坡之间的连接更加紧密。