CN106012973B - 一种玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，包括固定立柱，固化层、多孔消浪管、玄武岩编筋网格层、以及纵横阻水杆。多孔消浪管为立式中空管，且在管壁上设有对称的消浪孔；固定立柱、固化层、多孔消浪管、纵横阻水杆均由玄武岩纤维编筋加注水泥后四周包裹玄武岩防渗土工布构成。本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡绿色环保、模块化生产、重量轻、耐腐蚀、建设周期短、施工方便、抗风浪能力强，该护坡是用玄武岩纤维复合材料制成，玄武岩纤维不仅具有较高的力学性能，耐腐蚀性强，性价比较高，使用寿命长，没有二次污染。既不破坏周边生态环境，又便于海蛎、珊瑚等海生物附着生长。

Description

一种玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，尤其涉及一种护坡，具体涉及一种玄武岩纤维复合材料制成的防止海浪掏空护坡海沙后造成护坡塌陷的固沙消浪型吹填岛礁护坡。

背景技术

海岸侵蚀是长期以来严重威胁我国沿海与岛屿周边地区社会生产活动和人民生命财产安全的海洋灾害。随着全球性变暖、海平面上升、风暴潮、入海泥沙减少以及人类滨海采砂、海岸工程建设、海水养殖活动的干扰和破坏，海岸侵蚀灾害日益加剧，目前已被视为严重的海洋灾害之一。

吹填岛礁是珊瑚礁和沙洲海域建设人工岛礁的主要形式，具有就地取材便利、建设周期短、工程建设成本低、适应大规模抽沙吹填作业等优点；吹填岛礁均为珊瑚沙和珊瑚碎屑堆积而成，但同时也存在向海坡和向泻湖坡固化难难,易受海浪侵蚀冲走，护坡下方海沙易被掏空，造成空洞塌陷等现象；严重威胁吹填岛礁的安全。

目前采用防止海岸侵蚀的方式主要有：人工构筑钢筋混凝土、浆砌块石防潮堤、泥沙防波堤、模块化固化护坡、挡浪墙等，其中橡胶袋灌注水泥形成模块化固化护坡，但固化护坡下方由于阻力增加形成向下的冲击力，没有进行缓冲保护后护坡易被掏空下方海沙形成空洞，最终形成护坡塌陷，危害坝体安全。

由于大量抽取泻湖海沙和珊瑚碎屑改变了泻湖水深和海岸结构、改变原有的洋流规律并形成新的地质灾害，对海洋生物的生态体系造成不同程度的破坏。

发明内容

本发明的目的是提供了一种绿色环保、模块化生产、重量轻、耐腐蚀、建设周期短、施工方便、抗风浪能力强，适应在各种复杂地质环境下建造的玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，包括固定立柱，设在固定立柱上端的固化层、设在固化层顶端的均匀分布的数个多孔消浪管、设在固化层顶端且在多孔消浪管外侧的玄武岩编筋网格层、以及设在玄武岩编筋网格层上端的数根纵横阻水杆，每个多孔消浪管均分布在纵横阻水杆构成的空间内；所述多孔消浪管为立式中空管，且在管壁上设有多个对称的消浪孔(消浪孔可以设计成方形、也可设计成圆形、多边形、椭圆形或胶囊形)；所述固定立柱、固化层、多孔消浪管、纵横阻水杆均由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。

进一步地，所述固化层底部设有数个十字固沙板，且每个十字固沙板对应地位于每个多孔消浪管正下方。

进一步地，所述十字固沙板由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。

进一步地，所述固化层底部设有纵横拦沙墙。

进一步地，所述纵横拦沙墙由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。

进一步地，所述十字固沙板厚度为10～30cm。

进一步地，所述纵横拦沙墙厚度为20～50cm。

本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡具有以下的有益效果：

1、本发明的多孔消浪管采用中空结构，管壁上设有对称的消浪孔，多孔消浪管可以消减海浪入射波，多方向多角度的海浪碰撞起到消浪作用。

2、本发明采用的纵横阻水杆可以消减海浪反射波，减缓海浪回流速度，减少对护坡底部的冲刷。

3、本发明采用的玄武岩编筋网格层减缓海浪的回流速度，消减海浪反射波。

4、本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡是用玄武岩纤维复合材料制成，玄武岩是火山岩浆形成，是硅酸盐，矿石储量大，纤维原材料供应充足。玄武岩纤维来源于大自然，是一种绿色、环保的高性能纤维材料，玄武岩纤维不仅具有较高的力学性能，耐腐蚀性强，性价比较高，使用寿命长，没有二次污染。既不破坏周边生态环境，又便于海蛎、珊瑚等海生物附着生长。

5、由于本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的表面为粗糙的玄武岩防渗土工布，适于海蛎、珊瑚等海生物附着生长，与周围生态环境相容相生，形成一体。若干年后，随着海生物的长期繁衍堆积，护坡表面将形成更加坚固的贝壳堆积层，更加稳固，抗风浪冲击能力将更强，消浪效果更好。

附图说明

图1为本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的整体结构示意图；

图2为本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡去掉固化层和纵横阻水杆后的结构示意图；

图3为本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的固化层底部纵横拦沙墙的结构示意图；

图4为本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的十字固砂板的结构示意图；

图5为本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的多孔消浪管的结构示意图；

图中：1、多孔消浪管；2、纵横阻水杆；3、玄武岩编筋网格层；4、固定立柱；5、十字固砂板；6、纵横拦沙墙；7、固化层；8、消浪孔。

具体实施方式

为了详细说明本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡的技术内容、构造特征、以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

如图1、2、3、4、5所示，本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，包括固定立柱4，设在固定立柱4上端的固化层7、设在固化层7顶端的均匀分布的数个多孔消浪管1、设在固化层7顶端且在多孔消浪管1外侧的玄武岩编筋网格层3、以及设在玄武岩编筋网格层3上端的数个纵横阻水杆2，纵横阻水杆2可以消减海浪入射波，减缓海浪回流速度，减轻海浪对护坡底部的冲刷。每个多孔消浪管1均分布在纵横阻水杆构成的空间内；所述多孔消浪管1为立式中空管，且在管壁上设有对称的消浪孔8，多孔消浪管可以消减海浪入射波，多方向多角度的海浪碰撞起到消浪作用。所述固定立柱4、固化层7、多孔消浪管1、纵横阻水杆2均由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成(玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后，整体轻便的框架放入海底后再加注水泥砂浆，施工方便，便于安装，便于吊装，施工速度快，吊装成本低)。

所述固化层7底部设有与多孔消浪管对应的十字固沙板5，且每个十字固沙板5位于每个多孔消浪管1正下方。十字固沙板5由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩土工布后加注水泥砂浆构成。十字固沙板5不仅起到支撑多孔消浪管1作用，还起到固沙作用，防止护坡底部海沙的纵横位移和流动。

所述固化层7底部设有纵横拦沙墙6，纵横拦沙墙由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩土工布后加注水泥砂浆构成。纵横拦沙墙6起到固沙作用，防止护坡底部海沙位移和流动，特别是防止护坡底部海沙被海浪掏空，防止护坡坍陷。

本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡还设有抗冲刷玄武岩延展软毡和海生物附着网格层(图中未显示)，抗冲刷玄武岩延展软毡由玄武岩编织布包裹玄武岩软毡，在软毡上方增加玄武岩纤维编筋表面覆盖多层多规格网眼的玄武岩软网构成海生物附着层。抗冲刷玄武岩延展软毡和海生物附着网格层连接在护坡向水一侧下端并与固化层上方玄武岩编筋网格层相连，通过均匀分布的注浆锚杆固定。

使用本发明时，首先通过人工开沟将固定立柱4、十字固沙板5和纵横拦沙墙6安装到吹沙的岛礁斜坡上，顶部与斜坡平齐，预留向上与固化层7连接的加强筋。接着在海浪冲击区打下防位移固定桩。然后吊装固化层7和多孔消浪管1、玄武岩编筋网格层3和纵横阻水杆，均通过加强筋连接，再高压注入快干水泥砂浆形成护坡。最后在护坡向水一侧铺设抗冲刷玄武岩延展软毡和海生物附着网格层，并用注浆锚杆进行固定。

本发明玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡用高压注浆法进行施工，高压注入快干水泥砂浆后若干小时就形成固沙消浪护坡，经养护后就更加坚固达到设计要求。模块之间预留缝隙用玄武岩软毡填充，防冲刷玄武岩延展软毡的长度根据护坡下方海沙的表面形态设计，由于固化层的反作用会形成向下冲刷的力，防冲刷玄武岩延展软毡主要防止大浪冲刷护坡下方海沙，逐渐大面积掏空海沙，造成护坡的塌陷。

以上所披露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，其特征在于：包括固定立柱，设在固定立柱上端的固化层、设在固化层顶端的均匀分布的数个多孔消浪管、设在固化层顶端且在多孔消浪管外侧的玄武岩编筋网格层、以及设在玄武岩编筋网格层上端的数根纵横阻水杆，每个多孔消浪管均分布在纵横阻水杆构成空间内；所述多孔消浪管为立式中空管，且在管壁上设有对称的消浪孔；所述固定立柱、固化层、多孔消浪管、纵横阻水杆均由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。

2.如权利要求1所述的玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，其特征在于：所述固化层底部设有数个十字固沙板，且每个十字固沙板对应地位于每个多孔消浪管正下方。

3.如权利要求2所述的玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，其特征在于：所述十字固沙板由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。

4.如权利要求1所述的玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，其特征在于：所述固化层底部设有纵横拦沙墙。

5.如权利要求4所述的玄武岩纤维制固沙消浪型吹填岛礁护坡，其特征在于：所述纵横拦沙墙由玄武岩纤维编筋四周包裹玄武岩防渗土工布后加注水泥砂浆构成。