結構元素和組件

Abrasion-protection磨蝕防護 Winglet rope翼端繩索

Anchor錨座

Brake elements制動元件 Ring net環網

Support ropes支撐繩 Border rope邊緣繩索 Basal opening基部開口 圖3.5：土石流彈性柵欄示意圖 列出測試柵欄中所使用Geobinex 22mm繩索的相關尺寸，這些繩索是圓形繩索的設計，圓形鋼 絲絞合兩次：鋼絲絞合成鋼絞絲，鋼絞絲再絞合成鋼繩。此類的絞合具有以下優點：相較於

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3.2彈性土石流柵欄

表3.1：Geobinex 22mm支撐繩參數

參數 [-] 數值

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3 用於土石流防護的彈性柵欄

制動元件的動力特性

由於制動器在落石防護結構和土石流柵欄中使用時需利用制動器的動態特性，因此動態制動環測試在2005年即為 本論文的一部份研究內容[121]，對同類型的制動器進行動態測試，但在本文中僅考慮採用Geobrugg GN-9017制 動器，因為到目前爲止這種制動器最常用於土石流的柵欄中。圖3.7顯示GN-9017制動器的準靜態載荷-時間曲線 鐵絲繩錨座和Ischebeck所製造的Titan 40/16自鑽式錨座，根據[14]，兩種錨座都採用特殊的雪 崩控制所需的砂漿灌漿結構，錨座長度在2到10米之間，主要取決於地面的承重能力。選定錨 座長度時，不僅需算出相關的長度，還需專家估計錨頭沖蝕部位可沖刷的程度，這主要與裝 設位置較低的錨座有關，若無土石流的填充，可能會被重複發生的洪水事件所沖刷掉。

3.2彈性土石流柵欄

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圖3.7：制動元件GN-9017在v = 4 m/s 和 v = 8 m/s時的準靜態和動態加載，每條曲線由5個單一實驗的平 均值所構成。圖例：quasi-statisch = 準靜態； dynamisch = 動態； Kraft bezogen auf Maximalwert = 最大 作用力； Bremsringlangung = 制動環伸長量。

特殊構造的彈性錨頭（稱為撓性頭）可讓附接的支撐繩在使用自鑽式錨座下靈活轉動其方向

（見圖3.8），即可確保吸收直接拉動方向上的無效均勻作用力，這種彎曲載荷會削弱剛性錨 座。建議在彈性頭部進行混凝土澆築，藉此防止被沖洗掉。

因為土石流柵欄通常安裝在渠道和山洪中，其河岸通常由先前的土石流沉積材料所組成，因 此，地面通常不均勻並無法承受很大的載荷，因此，建議在安裝環網柵欄前，先按照[15]進行 3-7次的拉拔測試，然後可檢查設計承載值是否適用於地面條件。

圖3.8：當土石流柵欄填充時，螺旋繩錨（左）和自鑽式錨座上的的錨頭加載狀況（右）。

3 用於土石流防護的彈性柵欄

WSL Berichte, Heft 44, 2016 3.2.2.5 環網

研究中的土石流柵欄環網由直徑30cm或35cm的鐵絲所環組成，但取決於實際的應用領域，其 直徑也可改變，如在日本和美國（見圖3.9）使用自己的慣用直徑。在Geobrugg所製造的 ROCCO鐵絲網中，每個鐵絲網環都有4個相鄰的鐵絲網環（參見圖3.9），每個鐵絲網環由1條 鐵絲所組成，彎曲形成一定數量的繞組，例如，ROCCO 16/3/300鐵絲網的每個鐵絲網環有16 個繞組，鐵絲直徑為3mm，鐵絲網環的直徑為300mm。單一繞組使用鋼夾固定2-3個點，根據 的磨蝕性。ROCCO鐵絲網環的磨損測試即顯示，在3次大規模的土石流之後，鋁鋅塗層從220 g/m2減少到60 g/m2，月減少75％[25]，即表示需進行環網結構的腐蝕防護作業（參見第8.4和 7.3.6節）。

圖3.9：安裝過程中拉起環網（如網簾）（左）和加州Gaviota隘道的其他網眼尺寸。

3.2.2.6 磨蝕防護

WSL Berichte, Heft 44, 2016 圖3.10：2005年未使用鉤環插槽設計的防磨保護（左）設施和2006年、2007年開發具有插槽（右）的 磨損保護設施。

圖3.11：2005年（左）設計的拉扯磨損保護設施和2007年的帶槽磨損保護設施（右）。

由於柵欄上溢流的土石流材質具有高度的磨蝕作用，具有磨損保護功能的鍍鋅材質不適用於 腐蝕保護的設施中，「耐耗鋼材」是這裡唯一的選擇，儘量加大鋼板厚度，藉此提供大量鋼 材用於避免磨損和腐蝕（參見第8.4節），必要時需不時更換已磨損的鋼材（另見第3.2.4節），

也可使用不銹材質的磨損保護設施（參見第4.6.3節）。

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3 用於土石流防護的彈性柵欄