CN105274962B - 一种拦沙促淤装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拦沙促淤装置及其应用方法，至少包括：桩轴，每两根桩轴为一组，两根桩轴支撑一拦阻网，中间桩轴构成两侧拦阻网的支撑，所述桩轴上滑动设置有浮筒；拦阻网，由连接于浮筒之间的悬索和悬索下挂的多根加筋索构成多个框格，每个框格内设有挂帘杆、落帘杆、挂帘窗以及两个支座轴承，挂帘杆为轴支撑于两个支座轴承之间且绕轴旋转，挂帘窗设置于挂帘杆和落帘杆之间，所述挂帘窗上布设有孔洞，所述孔洞的孔径与拦阻颗粒的尺寸匹配。本发明解决了传统技术中，抛石堤促淤成本高、效果差的难点问题，推进了促淤工程的环保、低碳；而且该新方法施工方便、工期短，设备成本低，能多次使用。

Description

一种拦沙促淤装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及水利开发领域，尤其涉及一种拦沙促淤装置；

本发明还涉及上述拦沙促淤装置的应用方法。

背景技术

围海造地是沿海地区解决土地资源的一种有效方法，而滩涂促淤是其先行的重要一步。科学合理地开发利用滩涂资源，是有效缓解沿海城市土地资源瓶颈制约，保证社会经济又好又快发展的重要措施。围海造地一般是先促淤、再圈围、后吹填的实施方式，先促淤再实施圈围工程，可以加强围区内泥沙淤积效果，加快成陆建设进程，减少后期的吹填工程量，可以降低工程造价及降低圈围大堤施工难度。

传统的方法是采用建抛石坝围堤促淤，一般是在工程外边线处实施抛石棱体建促淤坝，棱体高程略高于平均潮位，在围区前沿形成一道低矮的保护屏障进行促淤。但在滩涂上抛石建坝，由于淤泥地基软弱，需要花费大量的块石做围堤，在波浪作用下上部小块石易被淘刷带走,围堤也易滑坡、沉陷、坍塌；抛石坝促淤，建坝成本高、缺少低碳环保，且拦沙效果差，进来的大量泥沙又随潮水“逃走”，抛石坝仅能拦阻30％～50％的泥沙；建坝拦沙施工工期长、投资大，事倍功半。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的种种不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种利用涨潮落潮水流的动力启闭挂帘窗的拦沙促淤装置，以实现环保低碳、自动促淤的目标。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种拦沙促淤装置，用于滩涂围垦，至少包括：

桩轴，每两根桩轴为一组，两根桩轴支撑一拦阻网，中间桩轴构成两侧拦阻网的支撑，所述桩轴上滑动设置有浮筒；

拦阻网，由连接于浮筒之间的悬索和悬索下挂的多根加筋索构成多个框格，每个框格内设有挂帘杆、落帘杆、挂帘窗以及两个支座轴承，挂帘杆为轴支撑于两个支座轴承之间且绕轴旋转，挂帘窗设置于挂帘杆和落帘杆之间，所述挂帘窗上布设有孔洞，所述孔洞的孔径与拦阻颗粒的尺寸匹配。

优选地，所述浮筒顶面设有可相对浮筒旋转的系缆钩。

进一步地，所述系缆钩由底座和立柱钩组成，立柱钩上设有推动立柱钩相对底座旋转的手柄。

优选地，浮筒外筒和浮筒内筒之间设有加强隔板。

优选地，浮筒内壁与桩轴之间设有滚珠。

优选地，平均潮位时，拦阻网的下边线距水底泥面的距离为200-300mm。

优选地，所述支座轴承为塑料支座轴承。

优选地，所述挂帘窗为土工布。

本发明还提供一种上述拦沙促淤装置的应用方法，包括以下步骤：

1)沿围垦的滩涂区域外边线处，按预设桩径、桩长和桩距打入一排预制桩轴；

2)将浮筒从桩轴套下，每两个桩轴之间安装一个拦阻网，张拉悬索至预设要求并锁定；

3)拦阻网在两侧拉力的作用下，悬索得到径向的张拉，在自重作用下，拦阻网向下张拉形成两个方向都得到张拉的网体；

涨潮时，挂帘窗在水流的作用下，挂帘杆绕支座轴承向上旋转打开挂帘窗；落潮时，在回流的作用下及拦阻网自重作用下，挂帘窗随挂帘杆绕支座轴承向下旋转而关闭。

优选地，平均潮位时，拦阻网的下边线距水底泥面的距离为200-300mm；平均高潮位以下时，拦阻网超出长度落至水底泥面；平均高潮位以上时，拦阻网至泥水底泥面距离增大。

通过以上技术方案，本发明相较于现有技术具有以下技术效果：浮筒和拦阻网构成拦沙促淤装置，以浮筒为拦阻网的支座，充分利用水的浮力，带动浮筒上下运动，利用涨潮落潮水流的动力启闭挂帘窗。拦阻网由悬索和悬索上设置的多根加筋索构成的多个框格组成了柔性框架，以悬索结构为载体，充分利用悬索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用，能充分利用钢材的强度，故可较为经济地增大拦阻网长度。在两侧系缆钩提供拉力的作用下，悬索得到径向的张拉，在自重作用下，拦阻网向下张拉，从而形成两个方向都得到张拉的网体。

附图说明

图1显示为拦沙促淤装置立面示意图；

图2显示为浮筒的立面示意图；

图3显示为图2中A-A剖面示意图；

图4显示为图2中B-B剖面示意图；

图5显示为单个挂帘窗立面示意图；

图6显示为挂帘窗关闭状态剖面示意图；

图7显示为挂帘窗开启状态剖面示意图；

元件标号说明：

1 桩轴

2 拦阻网

3 浮筒

31 浮筒外筒

32 浮筒内筒

33 加强隔板

4 系缆钩

5 挂帘杆

6 挂帘窗

7 落帘杆

8 支座轴承

9 滚珠

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

基于解决传统技术中，抛石堤促淤成本高、效果差的难题，推进促淤工程的环保、低碳；本发明提供一种实现环保低碳、自动促淤，同时施工方便、工期短，设备成本低，能多次使用的拦沙促淤装置，参阅图1所示，该拦沙促淤装置至少包括：

桩轴，由每两根桩轴1为一组，多组顺接，两根桩轴1支撑一拦阻网2，中间桩轴构成两侧拦阻网的支撑。桩轴1的作用是作为浮筒3的转轴，浮筒3滑动设置于桩轴1上。桩轴1可采用预制桩，桩径、桩长及桩间距按设计要求确定，桩距宜为20～30m，与拦阻网2配套设计，促淤完成后，桩轴1可作为围堤的抗滑桩基。

参阅图5、图6、图7所示，拦阻网2由连接于浮筒3之间的悬索和悬索上设置的多根加筋索构成多个框格，每个框格内设有挂帘杆5、落帘杆7、挂帘窗6以及两个支座轴承8。支座轴承8为塑料支座轴承，固定于拦阻网2的框格上。挂帘杆5为轴支撑于两个支座轴承8之间且绕轴旋转，挂帘窗6设置于挂帘杆5和落帘杆7之间。拦阻网2的垂直高度按平均高潮位至水底泥面的距离确定，拦阻网2的下边线距水底泥面200～300mm；平均高潮位以下时，拦阻网2超出长度落至泥面；平均高潮位以上时，拦阻网2至水底泥面距离增大。框格及挂帘窗6均可采用土工布制作，挂帘窗6的土工布宜加密，比框格的孔径小，以增大水流的作用力，方便挂帘窗6的启闭。挂帘窗6孔洞的孔径必须与拦阻的沙料颗粒相匹配，既不使拦阻沙料大量流失，又要使退潮时水尽快排出。

参阅图2-图4所示，浮筒3由钢材制作，浮筒外筒31和浮筒内筒32之间设有加强隔板33，浮筒3与桩轴1之间设有滚珠9，将浮筒3与桩轴1之间的滑动摩擦化为滚动摩擦，以减少浮筒上下或旋转时的阻力。浮筒3的直径、高度，应根据所需要的浮力通过计算确定，一般浮筒顶面可以高于静水面300mm。浮筒顶面设有可相对浮筒旋转的系缆钩4，系缆钩4由底座和立柱钩组成，立柱钩上设有推动立柱钩相对底座旋转的手柄，推动手柄可以在底座上旋转，从而给钢索张拉，拉力满足要求后，停止推动手柄并锁定。

以下结合上述拦沙促淤装置的应用方法作进一步详述，包括以下步骤：

1)工厂制作浮筒3、拦阻网2；

2)沿围垦的滩涂区域外边线处，按预设桩径、桩长和桩距打入一排预制桩轴1；

3)将浮筒3从桩轴1套下，每两个桩轴1之间安装一个拦阻网2，推动立柱钩旋转手柄张拉悬索至预设要求并锁定；

4)拦阻网2在两侧系缆钩4提供拉力的作用下，悬索得到径向的张拉，在自重作用下，拦阻网向下张拉形成两个方向都得到张拉的网体。

参阅图7所示，涨潮时，挂帘窗6在水流的作用下，挂帘杆5绕支座轴承8向上旋转打开挂帘窗6，潮水带着泥沙涌进围区内。参阅图6所示，落潮时，在回流的作用下及拦阻网2自重作用下，挂帘窗6随挂帘杆5绕支座轴承8向下旋转而关闭，在拦阻网2的拦阻下，落潮水流变慢，沿途泥沙沉淀，形成有利于泥沙淤积的环境，加速滩面的淤涨。

综上所述，本发明提供一种可随水位升降的拦沙促淤装置，由随潮升降的浮筒和拦阻网组成，拦阻网为柔性结构，悬索由两端浮筒提供张拉，悬索下挂土工布框格，每个框格悬挂一个挂帘窗，完全利用潮涨潮落的动能，自动启闭挂帘窗促淤，无须人工操作，促淤效果优于抛石棱体围堤，经济效益显著。本发明解决了传统技术中，抛石堤促淤成本高、效果差的难点问题，推进了促淤工程的环保、低碳；而且该新方法施工方便、工期短，设备成本低，能多次使用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种拦沙促淤装置，用于滩涂围垦，其特征在于，至少包括：

桩轴，每两根桩轴为一组，两根桩轴支撑一拦阻网，中间桩轴构成两侧拦阻网的支撑，所述桩轴上滑动设置有浮筒；

拦阻网，由连接于浮筒之间的悬索和悬索下挂的多根加筋索构成多个框格，每个框格内设有挂帘杆、落帘杆、挂帘窗以及两个支座轴承，挂帘杆为轴支撑于两个支座轴承之间且绕轴旋转，挂帘窗设置于挂帘杆和落帘杆之间，所述挂帘窗上布设有孔洞，所述孔洞的孔径与拦阻颗粒的尺寸匹配；所述浮筒顶面设有可相对浮筒旋转的系缆钩，所述系缆钩由底座和立柱钩组成，立柱钩上设有推动立柱钩相对底座旋转的手柄，所述悬索通过系缆钩连接在所述浮筒上。

2.根据权利要求1所述的拦沙促淤装置，其特征在于，浮筒外筒和浮筒内筒之间设有加强隔板。

3.根据权利要求1或2任一项所述的拦沙促淤装置，其特征在于，浮筒内壁与桩轴之间设有滚珠。

4.根据权利要求1所述的拦沙促淤装置，其特征在于，平均潮位时，拦阻网的下边线距水底泥面的距离为200-300mm。

5.根据权利要求1所述的拦沙促淤装置，其特征在于，所述支座轴承为塑料支座轴承。

6.根据权利要求1所述的拦沙促淤装置，其特征在于，所述挂帘窗为土工布。

7.一种权利要求1所述的拦沙促淤装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)沿围垦的滩涂区域外边线处，按预设桩径、桩长和桩距打入一排预制桩轴；

2)将浮筒从桩轴套下，每两个桩轴之间安装一个拦阻网，推动立柱钩旋转手柄,张拉悬索至预设要求并锁定；

3)拦阻网在两侧系缆钩（4）提供拉力的作用下，悬索得到径向的张拉，在自重作用下，拦阻网向下张拉形成两个方向都得到张拉的网体；

涨潮时，挂帘窗在水流的作用下，挂帘杆绕支座轴承向上旋转打开挂帘窗；落潮时，在回流的作用下及拦阻网自重作用下，挂帘窗随挂帘杆绕支座轴承向下旋转而关闭。

8.根据权利要求7所述的拦沙促淤装置的滩涂促淤方法，其特征在于，平均潮位时，拦阻网的下边线距水底泥面的距离为200-300mm；平均高潮位以下时，拦阻网超出长度落至水底泥面；平均高潮位以上时，拦阻网至泥水底泥面距离增大。