CN102518053A

CN102518053A - 废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝

Info

Publication number: CN102518053A
Application number: CN2011104415734A
Authority: CN
Inventors: 刘尚蔚; 魏鲁双; 张树珺; 魏群; 沈乐; 王莅; 高阳秋晔; 郑臣; 温世成; 张晓辉
Original assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-06-27

Abstract

本发明公开了一种废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝，由１至ｎ层废旧轮胎阻沙层逐渐堆积而成，每个阻沙层由多层该废旧轮胎预应力网片叠加组成，废旧轮胎预应力网片由多条废旧轮胎预应力带组合而成；其中废旧轮胎预应力带是在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘。本发明实现了废物的低成本再利用；加工速度快且成本低，调运快速、组合拆卸快速灵活，资源消耗少，强度高，抗冲击能力强，各层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆，自支撑强度高，结构稳定不会松散，经久耐用。

Description

废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝

技术领域

本发明涉及治沙工程中的坝体，特别涉及一种采用废旧轮胎的阻沙坝组建方法和废旧轮胎阻沙坝。

背景技术

中国地域广阔，西北、东北地区有大片沙漠，随着经济的发展和军事工业的需要，在沙漠中需要修建铁路、公路和建屋盖房、建卫星发射场、建油田等等，而肆虐的风沙若不加以阻挡或固定，将会掩埋铁路、公路和建筑物，严重影响人身安全和交通安全。

以往人们用麦杆编织成方形圈，排列组合后，安放在公路旁边，用于阻沙，效果尚可，但是由于日晒雨淋和风雪侵蚀，麦杆圈的使用寿命很短，而且随着农作物的结构调整，可利用的麦杆数量在减少。目前，也有人尝试在石膏板上钻孔组成阻沙板，但效果很差，因为钻孔数量太多，石膏板的迎风强度下降；若钻孔太少，石膏板的迎风阻力很大，风沙不易从板的正面过去时，会将石膏板抬起，风沙从板下面穿过，这样阻沙效果很差。

位于沙漠地带的河流或水库，因沙漠不断向河流或水库内汇集，河水进入水库后，流速大大减缓，带入的大量泥沙沉淀在库区内使库容逐年减少，致使水库的防洪储水能力降低，水库的有效使用年限大大缩短，甚至无法使。在国内也有不少大型和中小型水库因泥沙淤积原因，储水能力逐年降低。针对此现状，目前，普遍，库区淤泥处理通常是采用围排挖掘的方法，但作业效率低，开挖难度大，并消耗大量的人力物力，并且定期需要处理。

因此，急需应用新材料、新结构来满足阻沙的需求。

另一方面，废旧轮胎在工业固体废物中占相当大的比例，废旧轮胎的回收和利用越来越引起人们的关注。随着我国汽车拥有量的增加，废旧轮胎的数量也逐年增加。我国目前每年的废旧轮胎产生量将达到2亿条以上，而合理的回收率仅为45％，并且大多数回收利用的方式都是采用切割粉碎的方式，而不是直接加以利用。回收加工成本高，切割粉碎的原料的产品可重复利用率有限，常见的利用方式是用来铺路和混凝土改良等。另一方面，不能回收利用的废旧轮胎被掩埋或堆放。由于土地资源有限，通过掩埋或堆放废旧轮胎将越来越困难。而焚烧废旧轮胎会带来二次污染被禁止。

所以废旧轮胎回收和合理利用是不可回避的难题，如何低成本地回收和高效利用废旧轮胎是废旧解决轮胎的重要课题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝。

技术方案：一种废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝，包括以下步骤：

（1）在防御区清理沙子后，首先利用废旧轮胎组建成第一层废旧轮胎阻沙层，该废旧轮胎阻沙层包括多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加组成；每层废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带组合而成；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力网片是由多条所述废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；第一层废旧轮胎阻沙层中，同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面；

（2）等待沙子流动淤满第一层废旧轮胎阻沙层，清理该第一层废旧轮胎阻沙层上侧沙子，同时整理位于第一层废旧轮胎阻沙层后侧的沙体高度，使沙体高度与第一层废旧轮胎阻沙层高度相当；

（3）再在整理后沙体上建成第二层废旧轮胎阻沙层，第二层废旧轮胎阻沙层与第一层废旧轮胎阻沙层结构相同；

（4）等待沙子流动於满第二层废旧轮胎阻沙层，清理该第二层废旧轮胎阻沙层上侧沙子，同时整理位于第二层废旧轮胎阻沙层后侧的沙体高度，使沙体高度与第二层废旧轮胎阻沙层高度相当；

（5）再在整理后沙体上建成第三层废旧轮胎阻沙层，第三层废旧轮胎阻沙层与第二层废旧轮胎阻沙层结构相同；

依次重复以上步骤，组建形成阻沙坝。

整理废旧轮胎阻沙层后侧的沙体高度时，包括对该侧沙体的压实过程。

隔层废旧轮胎阻沙层的下端与沙体接触处设置竖向锚杆，各层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

相邻的两层废旧轮胎阻沙层之间可以采用固定件连接在一起。

在构筑每层废旧轮胎阻沙层时，先制作废旧轮胎预应力块。在构筑每层废旧轮胎阻沙层时，将多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加，叠加后在同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面形成废旧轮胎预应力块，再将每个废旧轮胎预应力块对接固定形成废旧轮胎阻沙层。所述废旧轮胎预应力块的上方设置有用于吊装和用于与其他废旧轮胎预应力块衔接的固定钩；相邻废旧轮胎预应力块的对接面设置有与相邻废旧轮胎抢险笼对接的插头和凹槽配合结构。

在每一层废旧轮胎阻沙层的构建过程中，还可以包括对该层内各轮胎间隙的填充，其填充物可以为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。

一种废旧轮胎阻沙坝，包括从底部的第一层废旧轮胎阻沙层到上部的第n层废旧轮胎阻沙层，依次沿沙丘斜面倾斜构筑，其中n为大于1的自然数，每层废旧轮胎阻沙层包括多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加组成；每层废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带组合而成；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力网片是由多条所述废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；坝体第一层废旧轮胎阻沙层中，同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面。

相邻的两层废旧轮胎阻沙层之间可以采用固定件连接在一起。同时，各层废旧轮胎阻沙层的下端与沙体接触处设置竖向锚杆，隔层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

每层废旧轮胎阻沙层均是由废旧轮胎预应力块对接并固定组成，每个废旧轮胎预应力块是由多层废旧轮胎预应力网片竖向叠加而成的长方体结构，并在同一竖线上的一组废旧轮胎竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面；所述废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘。

所述废旧轮胎预应力块的上方设置有用于吊装和用于与其他废旧轮胎预应力块衔接的固定钩；相邻废旧轮胎预应力块的对接面设置有插头和凹槽配合结构。

对每一层的废旧轮胎阻沙层内各轮胎间隙的填充，其填充物可以为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。

本发明的有益效果：

1、实现废物再利用；对废旧轮胎的再利用并没有对其进行过多的在加工，所以再利用成本很低；

2、本发明依靠沙子自身形成过程而随之构建，能自由调节自身高度和自身长度等，理论上达到无限制延伸的目的，能够彻底阻沙，而且阻沙过程向迎沙面延伸，不影响背沙面的正常开发使用；

3、通过轮胎与预应力钢绞线组合很容易加工实施，加工速度快且成本低，调运快速、组合拆卸快速灵活，能自由调节自身高度和自身长度等；也适合现场快速加工满足应急之需；

4、多根横向、纵向和竖向预应力钢绞线在抢险笼内部形成稳定的笼架，强度高，抗冲击能力强；

5、预应力钢绞线产生向外的拉力，各轮胎之间产生向内的挤压力，阻沙坝自支撑强度高，结构稳定不会松散，可长久使用；

6、利用废旧轮胎堵沙效果好，耐腐蚀，坝体寿命长；

7、将多个轮胎化零为整组合后形成块状容易吊装和对接拼装；

8、坝体内存在空腔可以用于填充混凝土或者石料或者沙袋及固体垃圾等，增强其自重和稳固度。

附图说明

图1是本发明阻沙坝侧面结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是本发明阻沙坝的构建过程示意图；

图4是废旧轮胎预应力块结构示意图；

图5是图4的对接状态模型图；

图6是废旧轮胎预应力网的结构示意图；

图7是图4的局部放大结构示意图；

图8是废旧轮胎预应力块结构示意图之二。

图中标号1为阻沙坝，1a和1b分别为不同结构的废旧轮胎预应力块，1-1、1-2、1-3分别为第一、二、三层废旧轮胎阻沙层，2为废旧轮胎，3为钢绞线，4为锚固螺栓，5为侧垫片，6为外套管，7为混凝土，8a和8b分别为插头，9为面垫片，10为沙丘，11为导向板，12为横向固定锚索，13为纵向竖向固定锚索。

具体实施方式

实施例一：参见图1—图3、图6和图7，一种废旧轮胎阻沙坝的组建方法和废旧轮胎阻沙坝，包括以下步骤：

（1）在防御区清理沙子后，首先利用废旧轮胎组建成第一层废旧轮胎阻沙层1-1，该废旧轮胎阻沙层包括多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加组成；每层废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带组合而成；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线3，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力网片是由多条所述废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎2中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线3施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；第一层废旧轮胎阻沙层1-1中，同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线3施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面；

（2）等待沙子流动於满第一层废旧轮胎阻沙层1-1，清理该第一层废旧轮胎阻沙层1-1上侧沙子，同时整理位于第一层废旧轮胎阻沙层1-1后侧的沙体高度，使沙体高度与第一层废旧轮胎阻沙层高度相当；

（3）再在整理后沙体上建成第二层废旧轮胎阻沙层1-2，第二层废旧轮胎阻沙层1-2与第一层废旧轮胎阻沙层1-1结构相同；

（4）等待沙子流动於满第二层废旧轮胎阻沙层1-2，清理该第二层废旧轮胎阻沙层1-2上侧沙子，同时整理位于第二层废旧轮胎阻沙层1-2后侧的沙体高度，使沙体高度与第二层废旧轮胎阻1-2沙层高度相当；

（5）再在整理后沙体上建成第三层废旧轮胎阻沙层1-3，第三层废旧轮胎阻沙层1-3与第二层废旧轮胎阻沙层1-2结构相同；

依次重复以上步骤，组建形成阻沙坝。并且，在构筑每层时，各层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

实施例二：参见图1—图3、图6和图7，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：在第（２）步和第（４）步中，整理废旧轮胎阻沙层后侧的沙体高度时，包括对该侧沙体的压实过程。

实施例三：参见图1—图3、图6和图7，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：相邻的两层废旧轮胎阻沙层之间可以采用固定件连接在一起。连接件可以为固定挂钩或者铁丝等。为了便于上下两侧快速对接，一半在上下层之间的对接面上设置有导向柱9，便于吊装后快速定位。

实施例四：参见图4和图5，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：在构筑每层废旧轮胎阻沙层时，将多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加，叠加后在同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面形成废旧轮胎预应力１ａ，再将每个废旧轮胎预应力块对接固定形成废旧轮胎阻沙层。

所述废旧轮胎预应力块的上方设置有用于吊装和用于与其他废旧轮胎预应力块衔接的固定钩；相邻废旧轮胎预应力块的对接面设置有与相邻废旧轮胎抢险笼对接的插头和凹槽配合结构。

实施例五，附图未画，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：在每一层废旧轮胎阻沙层的构建过程中，还可以包括对该层内各轮胎间隙的填充，其填充物可以为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。

实施例六：参见图1—图3、图6和图7，一种废旧轮胎阻沙坝，包括从底部的第一层废旧轮胎阻沙层到上部的第n层废旧轮胎阻沙层，依次沿沙丘斜面倾斜构筑，其中n为大于1的自然数，每层废旧轮胎阻沙层包括多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加组成；每层废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带组合而成；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力网片是由多条所述废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；坝体第一层废旧轮胎阻沙层中，同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面。各层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

实施例七：参见参见图1—图3、图6和图7，内容与实施例六基本相同，相同之处不重述，不同的是：相邻的两层废旧轮胎阻沙层之间可以采用固定件连接在一起。

实施例八：参见图１－图６、图7，内容与实施例六基本相同，相同之处不重述，不同的是：每层废旧轮胎阻沙层均是由废旧轮胎预应力块对接并固定组成，每个废旧轮胎预应力块１ａ是由多层废旧轮胎预应力网片竖向叠加而成的长方体结构，并在同一竖线上的一组废旧轮胎竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面；所述废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘。

实施例九：参见图1—图3、图6、图7和图8，内容与实施例八基本相同，相同之处不重述，不同的是：采用的废旧轮胎预应力块１ｂ的结构不同。

实施例十：参见图1—图3、图6、图7和图8，内容与实施例八基本相同，相同之处不重述，不同的是：对每一层的废旧轮胎阻沙层内各轮胎间隙的填充，其填充物可以为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。

Claims

1.一种废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，包括以下步骤：

（2）等待沙子流动於满第一层废旧轮胎阻沙层，清理该第一层废旧轮胎阻沙层上侧沙子，同时整理位于第一层废旧轮胎阻沙层后侧的沙体高度，使沙体高度与第一层废旧轮胎阻沙层高度相当；

依次重复以上步骤，组建形成阻沙坝。

2.根据权利要求1所述的废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，各层废旧轮胎阻沙层的下端与沙体接触处设置竖向锚杆，隔层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

3.根据权利要求1所述的废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，在构筑每层废旧轮胎阻沙层时，先制作废旧轮胎预应力块，再将每个废旧轮胎预应力块对接固定形成废旧轮胎阻沙层；每个废旧轮胎预应力块是将多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加，叠加后在同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面。

4.根据权利要求３任一项所述的废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，所述废旧轮胎预应力块的上方设置有用于吊装和用于与其他废旧轮胎预应力块衔接的固定钩；相邻废旧轮胎预应力块的对接面设置有插头和凹槽配合结构。

5.根据权利要求1-４任一项所述的废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，在每一层废旧轮胎阻沙层的构建过程中，还包括对该层内各轮胎间隙的填充，填充物为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。

6.一种废旧轮胎阻沙坝，其特征是，包括从底部的第一层废旧轮胎阻沙层到上部的第n层废旧轮胎阻沙层，依次沿沙丘斜面倾斜构筑，其中n为大于1的自然数，每层废旧轮胎阻沙层包括多层该废旧轮胎预应力网片竖向叠加组成；每层废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带组合而成；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力网片是由多条所述废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；坝体第一层废旧轮胎阻沙层中，同一竖线上的一组废旧轮胎沿竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面。

7.根据权利要求１或６所述的废旧轮胎阻沙坝，其特征是，相邻的两层废旧轮胎阻沙层之间可以采用固定件连接在一起；同时，各层废旧轮胎阻沙层的下端与沙体接触处设置竖向锚杆，隔层废旧轮胎阻沙层的内侧边与沙体接触处设置横向锚杆。

8.根据权利要求６所述的废旧轮胎阻沙坝，其特征是，每层废旧轮胎阻沙层均是由废旧轮胎预应力块对接并固定组成，每个废旧轮胎预应力块是由多层废旧轮胎预应力网片竖向叠加而成的长方体结构，并在同一竖线上的一组废旧轮胎竖向穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在上下两个轮胎的外表面；所述废旧轮胎预应力网片是由多条废旧轮胎预应力带沿纵向依次对接而成的网状结构，并在纵向相邻的废旧轮胎中穿入纵向平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在纵向两端最外侧轮胎的外缘；所述废旧轮胎预应力带是由多个废旧轮胎依次横向对接形成的带状结构，并在每个废旧轮胎中穿入平行的钢绞线，钢绞线施加预应力后其两端分别固定在两端最外侧轮胎的外缘。

9.根据权利要求６所述的废旧轮胎阻沙坝的组建方法，其特征是，所述废旧轮胎预应力块的上方设置有用于吊装和用于与其他废旧轮胎预应力块衔接的固定钩；相邻废旧轮胎预应力块的对接面设置有插头和凹槽配合结构。

10.根据权利要求６或８或9任一项所述的废旧轮胎阻沙坝，其特征是，对每一层的废旧轮胎阻沙层内各轮胎间隙的填充，其填充物可以为混凝土、或者石料、或者沙子，或者固体垃圾中的一种或几种。