CN105780674A - 一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤，其结构特征是手摇式转盘通过穿孔栓固定在双槽轨道内嵌支柱上，铰链缠绕定滑轮和手摇式转盘上，与孔隙递变型防风阻沙网上下边缘通过U型锁扣再与倾斜前插式多孔挡沙板连接，利用铰链可根据需要调节孔隙递变型防风阻沙网和倾斜前插式多孔挡沙板的高度。本发明现场施工便利、操作快捷、拆卸方便，可促使近地表风沙输移动态平衡，形成动态滚动式防治风沙灾害模式，避免了一次性投入过高造成工程浪费。

Description

一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤

技术领域

本发明涉及一种防风阻沙堤，具体是指一种针对沙源充足地区采用防风阻沙措施，可适用于道路工程、水利设施、营房和居民城镇外围风沙灾害防治的提升式防风阻沙堤。

背景技术

随着西部开发战略推进和国防交通干线建设加快，风沙灾害与工程防沙问题愈加突出，已成为制约我国西部重大工程安全运营和生态屏障建设的瓶颈。尤其是一些重大工程项目的实施，要求有快速、高标准的风沙防治工程保障西部风沙地区重大工程建设与安全运营。防风阻沙措施是半湿润沙区普遍采用的固沙造林的先行措施和极端干旱沙区关键的防沙措施。在沙漠公路、铁路、文物古迹等沙害防治中起到不可替代的作用，如塔里木沙漠公路尼龙网和芦苇阻沙栅栏、包兰铁路柳条树枝栅栏、敦煌莫高窟“A”字型阻沙栅栏以及青藏铁路沿线采用的砾石双排阻沙栅栏，已成为沙害成功治理的典范。防风阻沙措施，也称前缘阻沙带，在风沙防护体系建设中尤为关键，是最重要的环节，一般位于防护体系最外围，起“桥头堡”的作用。一方面有效降低和削弱主导风速，另一方面控制和阻截上风向的沙源，防止风沙蔓延和破坏整个防护体系的结构和功能。

近年来，随着风沙防护体系的老化，其防护功能日益下降甚至崩溃，其原因主要处在防护体系最前缘的防风阻沙带。一是，随着外围流沙入侵和防风阻沙带两侧风沙堆积体急速增长，而其自身防护体的高度得不到更新，导致防护功能失效；第二，目前防风阻沙带的材质多为树枝、篱笆或者塑料网构成，在高温、雨水和强风沙等恶劣环境下其寿命是有限的，并随着防沙材料的衰败，其防护功能必将失效。由此可见，前缘防风阻沙带犹如“千里之堤”，如果设置不当或者功能失效，必将导致整个风沙防护体系崩溃。鉴于此，研制一种适用于道路工程、水利设施、营房和居民城镇外围风沙灾害防治的提升式防风阻沙堤很有必要。

发明内容

为了在风沙防护体系最前缘构建完善、长效的防风阻沙带，基于成本优化和节约防沙材料，并使防风阻沙带的防沙效益最大化，本发明的目的在于提供一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤。

本发明是这样实现的：

一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤，包括：双槽轨道内嵌支柱、铰链、倾斜前插式多孔挡沙板、穿孔栓、手摇式转盘、定滑轮、孔隙递变型防风阻沙网、卷折式镶嵌套和U型锁扣。双槽内嵌轨道支柱：支柱宽10cm，厚6cm，高200cm，下部有10cm长度的预留对接段，双槽内嵌轨道位于支柱两侧，截面形状呈“凹”型，截面宽4cm，轨道槽的开口厚度为2cm；在轨道槽内侧壁中轴线上每隔50cm位置处开2个孔，用于支柱的拼接和手摇式转盘的固定，孔间隔为2cm；在支柱一侧焊接一个外伸的横梁，直径为2.5cm的定滑轮固定在支柱外伸的横梁顶端，横梁呈直角三角形，直角边长分别为6cm和8cm；手摇式转盘通过穿孔栓固定在双槽轨道内嵌支柱上，铰链缠绕在定滑轮和手摇式转盘上，与孔隙递变型防风阻沙网上下边缘通过U型锁扣连接；孔隙递变型防风阻沙网网孔直径为2mm-5mm，孔隙度采用上疏下密的递变型结构，起始孔隙度为20%，并逐渐过渡到60%，孔隙递变型防风阻沙网边缘经卷折式镶嵌套加固，通过U型锁扣与倾斜前插式多孔挡沙板和铰链连接；倾斜前插式多孔挡沙板孔径为0.5cm-3cm，孔径自下而上逐渐增大，挡沙板的开孔率设置为20%。

本发明专利的优点和产生的有益效果：

1、本发明基于干旱区灌丛沙堆适应风蚀沙埋的理论基础，充分考虑工程防沙措施与风沙流互馈导致风沙堆积体的增长与工程防护效益日益减弱之间的矛盾，创新性地提出一种可人为调节工程防沙体的高度，最终实现风沙输移的动态平衡，从而达到防风阻沙的目的。本发明打破传统阻沙栅栏静态一次成型的固有模式，采用提升式动态防风阻沙和“以沙治沙”的理念。在节约防沙材料的同时，利用工程防沙措施与风沙流互馈机制，构建了加积型防风阻沙堤，人为促使近地表风沙输移动态平衡，达到防沙效益最大化。

2、针对不同区域的风沙环境和风沙危害的特点“因害设防”，人为调节防风阻沙堤的工程规模进行动态滚动式防治风沙灾害。在风沙活动强度较弱的地区，初期可采取片数较少的防风阻沙堤预探性防治。如果防治工程量欠缺，可通过双槽轨道内嵌支柱侧向延伸防风阻沙堤的长度和向上增加孔隙递变型防风阻沙网的片数逐步完善，达到防护效益最大化。避免一次性投入过高，而造成的工程浪费。

3、基于高大沙山的稳定理论和灌丛沙堆适应风蚀沙埋的原理，通过利用铰链和定滑轮装置，根据防风阻沙堤两侧风沙堆积体状况，人为提升防风阻沙堤的高度，最终形成一道稳定高大的人工防风阻沙堤达到“以沙治沙”的目的。

4、提升式防风阻沙堤的组件和材料可循环重复利用。在达到优点3的效果时，整个防护提已经稳定，可逐一将提升防风阻沙堤拆除。在稳定的防风阻沙堤上配种一些适宜的沙生植被即可达到长久的防治。

5、提升式防风阻沙堤各组件可工业化批量生产，便于运输，有效降低生产和运输成本。现场施工便利、操作快捷、拆卸方便，具有较强的移动性和适用性。

附图说明

图1是本发明示意图。

图2是图1中U型锁扣示意图。

图3是图1中手摇式转盘示意图。

图4是图1中穿孔栓示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤，包括：双槽轨道内嵌支柱1、铰链2、倾斜前插式多孔挡沙板3、穿孔栓4、手摇式转盘5、定滑轮6、孔隙递变型防风阻沙网7、卷折式镶嵌套8和U型锁扣9。双槽轨道内嵌支柱1由方钢铸造焊接而成，整个支柱宽10cm，厚6cm，高200cm，下端留有预留对接段。预留对接段长10cm，截面规格2cm×2cm。内嵌轨道位于支柱两侧，截面形状呈“凹”字型，截面长4cm，宽2cm；在轨道槽内侧壁中轴线上每隔50cm位置处开2个直径为1cm的孔，孔间距为2cm，用于支柱的拼接和手摇式转盘5的固定。在支柱一侧焊接一个外伸的横梁，直径为2.5cm的定滑轮6固定在支柱外伸的横梁顶端。横梁呈直角三角形，直角边长分别为6cm和8cm。手摇式转盘5为双毂辐条式的法兰盘，直径20cm，内径3cm，其一端焊接有手摇柄，手摇柄长8cm，另一端焊接有两个长15cm，直径为1cm的螺丝，可通过其平行穿过双槽轨道内嵌支柱1上的孔径，通过穿孔栓4固定在双槽轨道内嵌支柱1上，使得手摇式转盘5可通过铰链2根据需要调节孔隙递变型防风阻沙网7和倾斜前插式多孔挡沙板3的高度。穿孔栓4主要用于防风阻沙堤各部件的锁控，材料为10＃钢筋，一截长度为8cm，并在一端焊接一个外延式螺帽防止脱落，另一端稍作磨圆并开孔，用孔径相匹配的铁丝穿锁。铰链2缠绕在定滑轮6和手摇式转盘5上，与孔隙递变型防风阻沙网7上下边缘通过U型锁扣9连接。孔隙递变型防风阻沙网7的网孔直径为2mm-5mm，其孔隙度采用上疏下密的递变型结构，起始孔隙度为20%，并逐渐过渡到60%。孔隙递变型防风阻沙网边缘经卷折式镶嵌套8加固。卷折式镶嵌套8采用一边封闭另一边开口的钢条，可使用4mm钢板直接折弯而成，本厚度钢板即可保证对孔隙递变型防风阻沙网7的韧性，减少折弯成本，又可保证其受力之后的稳固性。卷折式镶嵌套8通过U型锁扣9锁孔与倾斜前插式多孔挡沙板3连接。U型锁扣9借用链条的锁扣技术，由子母扣件构成。整个锁扣2.0cm宽，5.0cm长。母锁扣上留存两个上下叠置的外凸铆钉，每个长约1cm，子扣件为带有簧片的U型卡，平行插入穿过挡沙板和孔隙递变型防风阻沙网的栓孔，与母锁扣上的外凸铆钉锁定。倾斜前插式多孔挡沙板3的竖向边缘开直径为1cm的孔，通过穿孔栓4与铰链2相连，用于调节整个防风阻沙堤的高度。倾斜前插式多孔挡沙板3由6mm厚铁板裁剪而成，整个挡沙板底宽2.0m，高30cm，位于防风阻沙堤最底部，紧靠沙质地表。为减小风障，在挡沙板上设置20%的开孔率，孔径为0.5cm-3cm，且孔径自下而上逐渐增大。另外，在挡沙板的竖向边缘开直径为1cm的孔，通过穿孔栓4与铰链2相连，用于调节整个防风阻沙堤的高度。

在野外风沙灾害地段进行防治时，具体实施方式如下：

（a）依据移动式气象仪或当地气象部门多年观测数据，分析实施区域风沙危害的主导风向和风沙灾害程度，确定防风阻沙堤的走向和设置道数，一般可距铁路或公路约200m处开始设置，可先设置2-3道，间距20m，后期依据风沙灾害的程度相应增加。

（b）开挖出深50cm、截面积与双槽轨道内嵌支1相同的深坑，将双槽轨道内嵌支柱1放置其中，将沟壑填充后夯实，用拉线前后呈45度将立柱固定。

（c）分别将手摇式转盘5和定滑轮6通过螺丝与双槽轨道内嵌支柱上1的栓孔对接固定，铰链2缠绕在定滑轮6和手摇式转盘5上，与孔隙递变型防风阻沙网7上下边缘通过U型锁扣9连接。

（d）使用U型锁扣9连接倾斜前插式多孔挡沙板3和用卷折式镶嵌套8固定的孔隙递变型防风阻沙网7边缘的栓孔。

（f）连接铰链2和倾斜前插式多孔挡沙板3侧边的穿孔栓4和孔隙递变型防风阻沙网7上边缘的栓孔，最后按照顺序放置在双槽轨道内嵌支柱1的轨道上，并将多余的铰链2缠绕在手摇式转盘5之上，至此，单组安装完毕。

（g）依照上述方法，逐组组装，直至完成铁路或公路沿线防风阻沙体系的设置。

Claims (1)

1.一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤，包括：双槽轨道内嵌支柱（1）、铰链（2）、倾斜前插式多孔挡沙板（3）、穿孔栓（4）、手摇式转盘（5）、定滑轮（6）、孔隙递变型防风阻沙网（7）、卷折式镶嵌套（8）和U型锁扣（9），其特征是：双槽内嵌轨道支柱（1）：支柱宽10cm，厚6cm，高200cm，下部有10cm长度的预留对接段，双槽内嵌轨道位于支柱两侧，截面形状呈“凹”型，截面宽4cm，轨道槽的开口厚度为2cm；在轨道槽内侧壁中轴线上每隔50cm位置处开2个孔，用于支柱的拼接和手摇式转盘（5）的固定，孔间隔为2cm；在支柱一侧焊接一个外伸的横梁，直径为2.5cm的定滑轮（6）固定在支柱外伸的横梁顶端，横梁呈直角三角形，直角边长分别为6cm和8cm；手摇式转盘（5）通过穿孔栓（4）固定在双槽轨道内嵌支柱（1）上，铰链（2）缠绕在定滑轮（6）和手摇式转盘（5）上，与孔隙递变型防风阻沙网（7）上下边缘通过U型锁扣（9）连接；孔隙递变型防风阻沙网（7）：网孔的直径为2mm-5mm，其孔隙度采用上疏下密的递变型结构，起始孔隙度为20%，并逐渐过渡到60%，孔隙递变型防风阻沙网边缘经卷折式镶嵌套（8）加固，通过U型锁扣（9）与倾斜前插式多孔挡沙板（3）和铰链（2）连接；倾斜前插式多孔挡沙板（3）孔径为0.5cm-3cm，孔径自下而上逐渐增大，挡沙板的开孔率设置为20%。