CN115030098A - 一种用于天然边坡的防冲刷装置及布设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于天然边坡的防冲刷装置及布设方法，该防冲刷装置包括多个预制混凝土砌块主胞体排列成n排的长条形结构，其中相邻两排中的预制混凝土砌块主胞体错位设置，并且每排相邻预制混凝土砌块主胞体上的孔洞连通；长条形结构的左右两侧分别设有一个L形的排水沟，两个L形的排水沟的水平部分均与每排预制混凝土砌块主胞体的后侧壁齐平，长条形结构的底部设有底座。预制混凝土砌块主胞体简单，对任何沿线不规则的天然边坡，只须根据江、河、水库等天然边坡实际情况设计预制混凝土砌块主胞体的尺寸即可，根据设计方案即可对需要保护的天然边坡进行防冲刷支护，施工速度极快，能够有效快捷得到满足各种天然边坡的防冲刷体系。
Description
技术领域
本发明属于水利工程和岩土工程技术领域，具体涉及一种用于江、河、水库等天然边坡的防冲刷装置及布设方法。
背景技术
在水利工程和岩土工程的科学研究和工程建设过程中，江、河、水库天然边坡的稳定性问题一直备受关注。然而，江、河、水库天然边坡经常受到水的流动、水位的涨落及波浪冲击作用，进而发生天然边坡失稳，造成江、河、水库底部泥沙堆积和生态破坏等一系列问题。因此，如何解决因为水流冲刷导致江、河、水库天然边坡的稳定性问题是水利工程和岩土工程建设的重要问题。一般而言，由于江、河、水库天然边坡的稳定性不会直接造成经济损失，经常被忽略，但经过大量科学研究和工程建设案例表明，江、河、水库天然边坡的稳定性将直接引起滑坡、河床泥沙堆积、水土流失和生态环境破坏等问题。随着科研工作者对江、河、水库天然边坡的失稳破坏机制的进一步深入了解，发现江、河、水库天然边坡发生上述问题主要原因是由于水流的冲刷作用力造成的，为进一步深入研究了江、河、水库天然边坡的破坏特征及机理，发展了该类边坡的理论研究关键技术。然而，回归工程问题的本质，针对江、河、水库天然边坡的稳定性问题，亟需得到有效解决。
通常传统的边坡失稳问题采用设置支挡结构对边坡进行加固，常见的边坡加固形式包括：喷射混凝土、锚杆+格构梁、锚索+格构梁以及生态护坡等。现阶段，生态环境工程建设已经成为发展的主导方向，但工程实践证明，上述几种支护形式造价高、施工过程复杂，其对江、河、水库天然边坡的支护效果不佳，导致上述几种常见的支护形式难以在水利工程和岩土工程中得到推广应用。因此，采用传统的支护方式难以满足江、河、水库天然边坡的保护，江、河、水库沿岸的天然边坡稳定问题具有潜在的威胁。
综上所述，虽然研究工作者在传统边坡稳定问题的基础上采用一些类似的方法对江、河、水库天然边坡开展了相关研究，但这些方法很难对实际的江、河、水库天然边坡的稳定性问题进行有效的保护，难以广泛使用。此外，由于传统的支护方式施工步骤繁琐复杂且护坡效果不好。同时，对施工区域要求较大，相关的施工人员需具备良好的专业知识，这也导致，很难保证支护效果的要求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：如何设计一种造价低，对天然边坡的支护效果好防冲刷装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于天然边坡的防冲刷装置，包括多个预制混凝土砌块主胞体、排水沟和底座；所述预制混凝土砌块主胞体内有空腔，并且预制混凝土砌块主胞体的前侧壁、左侧壁和右侧壁上均具有与空腔连通的孔洞，所述后侧壁上具有多个锚固孔，多个预制混凝土砌块主胞体排列为n排的长条形结构，其中相邻两排中的预制混凝土砌块主胞体错位设置，并且每排相邻预制混凝土砌块主胞体上的孔洞连通；
所述长条形结构的左侧和右侧分别设有一个L形的排水沟，两个L形的排水沟的水平部分均与每排预制混凝土砌块主胞体的后侧壁齐平，所述长条形结构的底部设有底座，所述底座的上侧面具有一个沿底座长度方向设置的挡板，挡板与底座的上侧面形成一个L形的通槽，最底一排的预制混凝土砌块主胞体设置在该L形的通槽中，且最底一排的预制混凝土砌块主胞体的前侧壁的底部与挡板的内侧面相抵。
作为改进，所述预制混凝土砌块主胞体的底侧壁上具有盲孔Ⅰ和排水槽Ⅰ，排水槽Ⅰ一端位于预制混凝土砌块主胞体左侧壁的左侧面，排水槽Ⅰ的另一端位于预制混凝土砌块主胞体右侧壁的右侧面，所述盲孔Ⅰ与排水槽Ⅰ连通，n排的长条形结构中每一排中的所有排水槽Ⅰ连通。
作为改进，所述预制混凝土砌块主胞体为空心的正方体结构，并且正方体的八个角均被切掉一个相同大小的三角锥。
作为改进，所述n排的长条形结构中的奇数排或偶数排的左侧设有预制混凝土砌块左胞体，奇数排或偶数排的右侧设有预制混凝土砌块右胞体；所述预制混凝土砌块左胞体的右侧壁和预制混凝土砌块右胞体的左侧壁均具有孔洞Ⅱ，预制混凝土砌块左胞体的左侧壁和预制混凝土砌块右胞体的右侧壁均具有方形孔洞，预制混凝土砌块左胞体的底侧壁和预制混凝土砌块右胞体的底侧壁均盲孔Ⅱ和排水槽Ⅱ，盲孔Ⅱ与对应的排水槽Ⅱ连通；所述预制混凝土砌块左胞体的右侧面和预制混凝土砌块右胞体左侧面贴合时构成一个大小与预制混凝土砌块主胞体相同的胞体结构，所述排水槽Ⅱ与与其相邻的排水槽Ⅰ连通。
作为改进，所述孔洞为由外向内逐渐直径逐渐变小的喇叭状结构。
作为改进，所述底座的纵截面为直角梯形。
一种用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，采用上述的用于天然边坡的防冲刷装置，包括如下步骤：
S1：防冲刷设计，根据需要进行防冲刷支护的天然边坡的历史水位变化和冲刷痕迹，确定天然边坡的支护长度和高度，从而确定防冲刷装置的尺寸。
S2：边坡的整平，首先，对天然边坡已经形成的凹槽进行平整，在天然边坡的坡脚进行平整，在边坡上铺设石子作为基层；然后对天然边坡的杂草等异物进行清理，天然边坡的坡脚设置对应的底座。
S3：先对锚杆进行定位，确定锚固孔和锚杆的位置，而后通过现有的锚固装置对锚杆进行锚固定位，按照天然边坡的自然坡度调整锚杆的锚入深度lmin和锚杆倾角α。
S4：铺设天然边坡的防冲刷装置的底部一排的预制混凝土砌块主胞体。
S41：在天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置固定设置一个预制混凝土砌块主胞体，通过锚杆固定预制混凝土砌块主胞体，最后对预制混凝土砌块主胞体与锚杆的连接处进行防锈处理，完成天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置预制混凝土砌块主胞体安装固定。
以天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置为起点，依次沿天然边坡的左右两侧铺设预制混凝土砌块主胞体，并采用相同方法将预制混凝土砌块左胞体和预制混凝土砌块右胞体进行安装固定。
S42：采用与S31相同的方法依次将其他层的预制混凝土砌块主胞体、预制混凝土砌块左胞体和预制混凝土砌块右胞体进行安装固定，直至天然边坡的防冲刷装置的高度达到设计标高，得到初步防冲刷结构。
S43：在初步防冲刷结构的左侧和右侧分别安装固定排水沟。
作为改进，所述用于天然边坡的防冲刷装置中每排排水槽Ⅰ或排水槽Ⅰ与排水槽Ⅰ及排水槽Ⅱ形成的一条排水线路，所述排水线路从左向右倾斜或从右向左倾斜或从排水线路的中心向左和右倾斜。
作为改进，所述排水线路从左向右倾斜的坡度或从右向左倾斜的坡度或从排水线路的中心向左和右倾斜的坡度均记为i，i=1%。
相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：
1、使用用于天然边坡的防冲刷装置可以在江、河、水库天然边坡的表面形成一个防冲刷支护体系，当水流作用或水位涨落冲击时，这种作用将会被用于天然边坡的防冲刷装置阻隔，进而分散了水流作用或冲击作用，水流首先将会通过所述预制混凝土砌块主胞体的孔洞进行分流，然后水流将会继续随着左右两侧的孔洞流出，其次没有来得及排出的水流将通过防冲刷装置底部的排水槽形成的排水线路排出，这时所有水流都将汇集于排水沟，最终又排回到江、河、水库中，以此来抵挡水流的冲击，进而避免了水流冲击对江、河、水库天然边坡的直接作用，从而增强了天然边坡的抗冲刷能力。同时本发明的防冲刷装置施工简单、操作方便、价格实惠。
2、本发明防冲刷装置的组成预制混凝土砌块主胞体简单，尺寸可变，在实际中需要保护的江、河、水库等天然边坡往往都是不规则的，因此本发明正好对任何沿线不规则的天然边坡都适用，只须根据江、河、水库等天然边坡实际情况设计预制混凝土砌块主胞体的尺寸即可，根据设计方案即可对需要保护的天然边坡进行防冲刷支护，施工速度极快，能够有效快捷得到满足各种天然边坡的防冲刷体系，极大地提高了技术人员的施工效率。
附图说明
图1为实施例1的用于天然边坡的防冲刷装置立体结构示意图。
图2为图1的主视图。
图3为图1中A处预制混凝土砌块主胞体的结构示意图。
图4为预制混凝土砌块左胞体结构示意图。
图5为预制混凝土砌块右胞体的结构示意图。
图6为预制混凝土砌块左胞体或预制混凝土砌块右胞体的尺寸测试图。
图7为底座的尺寸测试图。
图8为排水沟的尺寸测试图。
图9为预制混凝土砌块主胞体的尺寸测试图。
图10为使用用于天然边坡的使用本发明防冲刷装置的效果图。
图中，预制混凝土砌块主胞体1、预制混凝土砌块左胞体2-1、预制混凝土砌块右胞体2-2、排水沟3、锚杆4、底座5、挡板5-1、孔洞6、盲孔6-1、盲孔Ⅱ6-2、排水槽Ⅰ8-1、排水槽Ⅱ8-2、锚固孔9、三角锥10、静水面11、天然边坡12。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细说明。
本发明中前、后、左、右、上、下的方位以图1的视角为准，其中前指纸面朝外，后指纸面朝里。
一种用于天然边坡的防冲刷装置，包括多个预制混凝土砌块主胞体1、排水沟3和底座5；所述预制混凝土砌块主胞体1内有空腔，并且预制混凝土砌块主胞体1的前侧壁、左侧壁和右侧壁上均具有与空腔连通的孔洞6，所述后侧壁上具有多个锚固孔9。具体实施时，所述锚固孔9为四个，四个锚固孔9分别设置在预制混凝土砌块主胞体1后侧壁的四个角上，每个锚固孔9内设有锚杆4，锚杆4穿过锚固孔9将预制混凝土砌块主胞体1固定在天然边坡上。具体实施时，预制混凝土砌块主胞体1、排水沟3和底座5均采用轻质的耐腐蚀混凝土预制而成，耐腐蚀混凝土具有抗腐蚀和抗冲刷性能，多个预制混凝土砌块主胞体1排列为n排的长条形结构，其中相邻两排中的预制混凝土砌块主胞体1错位设置，并且每排相邻预制混凝土砌块主胞体1上的孔洞6连通。
所述长条形结构的左侧和右侧分别设有一个L形的排水沟3，两个L形的排水沟3的水平部分均与每排预制混凝土砌块主胞体1的后侧壁齐平，从而使得水可以从孔洞6进入到排水沟3内，所述长条形结构的底部设有底座5，所述底座5的上侧面具有一个沿底座5长度方向设置的挡板5-1，挡板5-1与底座5的上侧面形成一个L形的通槽，最底一排的预制混凝土砌块主胞体1设置在该L形的通槽中，且最底一排的预制混凝土砌块主胞体1的前侧壁的底部与挡板5-1的内侧面相抵。具体实施时，所述预制混凝土砌块主胞体1、排水沟3和底座5均根据模具由耐腐蚀混凝土预制而成。
具体的，所述预制混凝土砌块主胞体1的底侧壁上具有盲孔Ⅰ6-1和排水槽Ⅰ8-1，排水槽Ⅰ8-1一端位于预制混凝土砌块主胞体1左侧壁的左侧面，排水槽Ⅰ8-1的另一端位于预制混凝土砌块主胞体1右侧壁的右侧面，所述盲孔Ⅰ6-1与排水槽Ⅰ8-1连通，n排的长条形结构中每一排中的所有排水槽Ⅰ8-1连通。
具体的，所述预制混凝土砌块主胞体1为空心的正方体结构，并且正方体的八个角均被切掉一个相同大小的三角锥10。
具体的，所述n排的长条形结构中的奇数排或偶数排的左侧设有预制混凝土砌块左胞体2-1，奇数排或偶数排的右侧设有预制混凝土砌块右胞体2-2；
所述预制混凝土砌块左胞体2-1的右侧壁和预制混凝土砌块右胞体2-2的左侧壁均具有孔洞Ⅱ6-1，预制混凝土砌块左胞体2-1的左侧壁和预制混凝土砌块右胞体2-2的右侧壁均具有方形孔洞，预制混凝土砌块左胞体2-1的底侧壁和预制混凝土砌块右胞体2-2的底侧壁均盲孔Ⅱ6-2和排水槽Ⅱ8-2，盲孔Ⅱ6-2与对应的排水槽Ⅱ8-2连通；所述预制混凝土砌块左胞体2-1的右侧面和预制混凝土砌块右胞体2-2左侧面贴合时构成一个大小与预制混凝土砌块主胞体1相同的胞体结构，所述排水槽Ⅱ8-2与跟其相邻的排水槽Ⅰ8-1连通。
具体的，所述孔洞6为由外向内逐渐直径逐渐变小的喇叭状结构。具体的孔洞6直径从预制混凝土砌块主胞体1的表面到预制混凝土砌块主胞体1的中心逐渐缩小。如此设置是为了方便将水汇集到预制混凝土砌块主胞体1的中心或预制混凝土砌块左胞体2-1的中心或预制混凝土砌块右胞体2-2的中心。
具体的，所述底座5的纵截面为直角梯形。该直角梯形的腰对应这底座5的底侧壁，直角梯形的下边对应底座5的前侧壁，直角梯形的上边对应底座5的后侧壁，直角梯形的斜边对应底座5的上侧壁。
一种用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，采用上述的用于天然边坡的防冲刷装置，包括如下步骤：
S1：防冲刷设计，根据需要进行防冲刷支护的天然边坡的历史水位变化和冲刷痕迹，确定天然边坡的支护长度和高度，从而确定防冲刷装置的尺寸。
S2：边坡的整平，根据天然边坡的现场情况，对天然边坡进行清理，首先，对自然边坡已经形成的凹槽进行平整，在天然边坡的坡脚进行平整，值得注意的是，待凹槽平整后，为了提高底排防冲刷装置的稳定性与排水性，在边坡上铺设相当粒径的石子作为基层；然后对天然边坡的杂草等异物进行清理，但在清理过程中应注意对天然边坡生态环境的保护，最后，根据S1中的防冲刷设计，在江、河、水库天然边坡的坡脚设置对应的底座5；便于底排防冲刷装置的安装。
S3：先对锚杆4进行定位，确定锚固孔9和锚杆4的位置，而后通过现有的锚固装置对锚杆4进行锚固定位，按照天然边坡的自然坡度调整锚杆4的锚入深度lmin和锚杆倾角α。
S4：铺设天然边坡的防冲刷装置的底部一排的预制混凝土砌块主胞体1。
S41：在天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置固定设置一个预制混凝土砌块主胞体1，通过锚杆4固定预制混凝土砌块主胞体1，采用螺纹连接将预制混凝土砌块主胞体1固定在所述锚杆4上，最后对预制混凝土砌块主胞体1与锚杆4的连接处进行防锈处理，完成天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置预制混凝土砌块主胞体1安装固定。
以天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置为起点，依次沿天然边坡的左右两侧铺设预制混凝土砌块主胞体1，并采用相同方法将预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2进行安装固定。
S42：采用与S31相同的方法依次将其他层的预制混凝土砌块主胞体1、预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2进行安装固定，直至天然边坡的防冲刷装置的高度达到设计标高，得到初步防冲刷结构。
S43：在初步防冲刷结构的左侧和右侧分别安装固定排水沟3。
具体的，所述用于天然边坡的防冲刷装置中每排排水槽Ⅰ8-1或排水槽Ⅰ8-1与排水槽Ⅰ8-1及排水槽Ⅱ8-2形成的一条排水线路13，所述排水线路13从左向右倾斜或从右向左倾斜或从排水线路13的中心向左和右倾斜。
实施例1：参见图1-10，一种用于天然边坡的防冲刷装置，包括多个预制混凝土砌块主胞体1，所述多个预制混凝土砌块主胞体1组成6排，自下而上依次记为1排，2排，3排，4排，5排和6排，其中第1排，3排和5排的左侧设有预制混凝土砌块左胞体2-1，第1排，3排和5排的右侧预制混凝土砌块右胞体2-2，第2排，4排和6排有10个预制混凝土砌块主胞体1，第1排，3排和5排有9个预制混凝土砌块主胞体1，一个预制混凝土砌块左胞体2-1和一个预制混凝土砌块右胞体2-2。
所述预制混凝土砌块主胞体1的尺寸为L1×L2×L3=600mm×600mm×600mm，所述预制混凝土砌块主胞体1的八个顶点切去了棱长为100mm的三角锥10，预制混凝土砌块主胞体1每个侧壁的厚度为80mm，孔洞6远离预制混凝土砌块主胞体1中心的外径为400mm，所述孔洞6靠近预制混凝土砌块主胞体1的内径为300mm，外径与内径间设置了斜坡，坡度为0.8，方便水流运动。
所述预制混凝土砌块左胞体2-1的右侧壁预制混凝土砌块右胞体2-2的左侧壁上均具有孔洞Ⅱ6-1，预制混凝土砌块左胞体2-1的左侧壁和预制混凝土砌块右胞体2-2的右侧壁上均具有方形孔洞，预制混凝土砌块左胞体2-1的底侧壁上和预制混凝土砌块右胞体2-2的底侧壁上均盲孔Ⅱ6-2和排水槽Ⅱ8-2，盲孔Ⅱ6-2与对应的排水槽Ⅱ8-2连通；所述预制混凝土砌块左胞体2-1的右侧面和预制混凝土砌块右胞体2-2左侧面贴合时构成一个大小与预制混凝土砌块主胞体1相同的胞体结构，所述排水槽Ⅱ8-2与与其相邻的排水槽Ⅰ8-1连通。
所述排水沟3设置为“L”型，所述排水沟3纵截面的尺寸为：L6×L7×L8=3600mm×600mm×600mm。所述排水槽的截面尺寸为20mm×400mm，所述方形孔洞尺寸为440mm×440mm。
预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2的尺寸为：L1×L2×L4=600mm×600mm×300mm。
排水沟3水平边上设有6个锚固孔9，排水沟3通过锚杆4锚固天然边坡上。
所述底座5的尺寸为：L1×L5= 6000mm×6000mm。
所述锚固孔9的内径与所述锚杆4的外径相等，在本实施例中取12mm，所述锚杆4采用带肋钢筋，所述锚固孔9与所述锚杆4的尺寸可根据所述江、河、水库天然边坡的实际情况来更换。
所述胞体锚杆4固定端设置了螺纹，所述锚固孔9与所述胞体锚杆4通过螺栓连接。同时，根据《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2013的规定，所述胞体锚杆4的锚固长度需满足构造锚固长度lmin的要求，在实施例中锚固长度lmin为600mm，锚杆倾角α=30°，与天然边坡的坡脚互余。
预制混凝土砌块主胞体1上的孔洞6在整个防冲刷装置中形成阵列结构，且预制混凝土砌块主胞体1的后侧面与江、河、水库天然边坡刚好接触，形成一定的仰角，当水流冲击时孔洞6的阵列结构及仰角将水流冲击作用快速分散开，可避免水流冲击作用直接对江、河、水库天然边坡冲刷，增强了江、河、水库天然边坡的抗冲刷能力；同时，整个防冲刷装置在天然边坡的坡面形成约束，改变了江、河、水库天然边坡内部孔隙水的运动方向，使其排向天然边坡的两侧，提高了江、河、水库天然边坡的整体稳定性，减少了水土流失，对生态环境进行保护。
当水流冲击被分散后，整个防冲刷装置的孔洞6、排水槽8、排水线路13以及排水沟3形成了良好的排水系统，在整个防冲刷过程中，水流按照排水系统的排水路径进行排水，最终水流将排到江、河、水库中，这样可避免水流对江、河、水库天然边坡造成二次冲刷，可降低水流冲击的作用频率。图10为使用用于天然边坡的防冲刷装置的效果图。
使用本发明提供的用于天然边坡的防冲刷装置在很大程度上打破了传统支护方法【喷射混凝土、锚杆+格构梁、锚索+格构梁以及生态护坡】的固有形式和缺点，有效解决了江、河、水库天然边坡经常受到水的流动、水位的涨落及波浪冲击作用，进而诱发江、河、水库发天然边坡失稳，江、河、水库底部泥沙堆积和生态破坏的问题。
实施例2：参见图10，用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，采用实施例1中的用于天然边坡的防冲刷装置，包括如下步骤：
S1：防冲刷设计，根据需要进行防冲刷支护的天然边坡的历史水位变化和冲刷痕迹，确定天然边坡的支护长度和高度，从而确定防冲刷装置的尺寸，即支护长度为防冲刷装置的长度，支护高度为防冲刷装置的高度。
具体的，根据需要进行防冲刷支护的江、河、水库天然边坡的历史水位变化和冲刷痕迹，制定相应的防冲刷设计，用于指导所述防冲刷装置的合理布设，即确定江、河、水库天然边坡的支护长度和高度。
S2：边坡的整平，根据天然边坡的现场情况，对天然边坡进行清理，首先，对自然边坡已经形成的凹槽进行平整，在天然边坡的坡脚进行平整，值得注意的是，待凹槽平整后，为了提高底排防冲刷装置的稳定性与排水性，所述底座5的底部采用石子作为基层，所述基层的承载力应满足整个防冲刷装置的重量要求。
然后对天然边坡的杂草等异物进行清理，但在清理过程中应注意对天然边坡生态环境的保护，最后，根据S1中的防冲刷设计，在江、河、水库天然边坡的坡脚设置对应的底座5；便于底排防冲刷装置的安装。
S3：先对锚杆4进行定位，确定锚固孔9和锚杆4的位置，而后通过现有的锚固装置对锚杆4进行锚固定位，按照天然边坡的自然坡度调整锚杆4的锚入深度lmin和锚杆倾角α。
S4：铺设天然边坡的防冲刷装置的底部一排的预制混凝土砌块主胞体1。
S41：在天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置固定设置一个预制混凝土砌块主胞体1，通过锚杆4固定预制混凝土砌块主胞体1，采用螺纹连接将预制混凝土砌块主胞体1固定在所述锚杆4上，最后对预制混凝土砌块主胞体1与锚杆4的连接处进行防锈处理，完成天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置预制混凝土砌块主胞体1安装固定。
以天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置为起点，依次沿天然边坡的左右两侧铺设预制混凝土砌块主胞体1，并采用相同方法将预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2进行安装固定。
S42：采用与S41相同的方法依次将其他层的预制混凝土砌块主胞体1、预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2进行安装固定，直至天然边坡的防冲刷装置的高度达到设计标高，得到初步防冲刷结构。
S43：在初步防冲刷结构的左侧和右侧分别安装固定排水沟3。
从本发明的整体来看，本发明结构简单，防冲刷装置的布设方法操作简易，同时根据需要保护的江、河、水库天然边坡的具体情况进行方案设计调整，可更换不同尺寸的预制混凝土砌块主胞体1、预制混凝土砌块左胞体2-1和预制混凝土砌块右胞体2-2、排水沟3以及底座5，灵活性较强，应用范围广，对江、河、水库天然边坡防冲刷效果明显，同时对江、河、水库天然边坡破坏程度较小，通过该用于天然边坡的防冲刷装置能有效保证江、河、水库天然边坡的防冲刷效果及施工速度。
所述用于天然边坡的防冲刷装置中第1排，3排和5排中排水槽Ⅰ8-1与排水槽Ⅰ8-1及排水槽Ⅱ8-2形成的一条排水线路13，第2排，4排和6排中排水槽Ⅰ8-1也形成的一条排水线路13，所述排水线路13可以从左向右倾斜，则此时水汇集向右，从右侧的排水沟3排水；所述排水线路13也可以从右向左倾斜，则此时水汇集向左，从左侧的排水沟3排水；所述排水线路13也可以从排水线路13的中心向左和右倾斜，则此时水汇集向左右两侧，从左右两侧的排水沟3排水。倾斜的坡度记为i，本实施例中i=1%，所述坡度i可根据江、河、水库天然边坡的实际情况进行调整。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：包括多个预制混凝土砌块主胞体（1）、排水沟（3）和底座（5）；
所述预制混凝土砌块主胞体（1）内有空腔，并且预制混凝土砌块主胞体（1）的前侧壁、左侧壁和右侧壁上均具有与空腔连通的孔洞（6），所述后侧壁上具有多个锚固孔（9），多个预制混凝土砌块主胞体（1）排列为n排的长条形结构，其中相邻两排中的预制混凝土砌块主胞体（1）错位设置，并且每排相邻预制混凝土砌块主胞体（1）上的孔洞（6）连通；
所述长条形结构的左侧和右侧分别设有一个L形的排水沟（3），两个L形的排水沟（3）的水平部分均与每排预制混凝土砌块主胞体（1）的后侧壁齐平，所述长条形结构的底部设有底座（5），所述底座（5）的上侧面具有一个沿底座（5）长度方向设置的挡板（5-1），挡板（5-1）与底座（5）的上侧面形成一个L形的通槽，最底一排的预制混凝土砌块主胞体（1）设置在该L形的通槽中，且最底一排的预制混凝土砌块主胞体（1）的前侧壁的底部与挡板（5-1）的内侧面相抵。
2.如权利要求1所述的用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：所述预制混凝土砌块主胞体（1）的底侧壁上具有盲孔Ⅰ（6-1）和排水槽Ⅰ（8-1），排水槽Ⅰ（8-1）一端位于预制混凝土砌块主胞体（1）左侧壁的左侧面，排水槽Ⅰ（8-1）的另一端位于预制混凝土砌块主胞体（1）右侧壁的右侧面，所述盲孔Ⅰ（6-1）与排水槽Ⅰ（8-1）连通，n排的长条形结构中每一排中的所有排水槽Ⅰ（8-1）连通。
3.如权利要求2所述的用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：所述预制混凝土砌块主胞体（1）为空心的正方体结构，并且正方体的八个角均被切掉一个相同大小的三角锥（10）。
4.如权利要求3所述的用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：所述n排的长条形结构中的奇数排或偶数排的左侧设有预制混凝土砌块左胞体（2-1），奇数排或偶数排的右侧设有预制混凝土砌块右胞体（2-2）；
所述预制混凝土砌块左胞体（2-1）的右侧壁和预制混凝土砌块右胞体（2-2）的左侧壁均具有孔洞Ⅱ（6-1），预制混凝土砌块左胞体（2-1）的左侧壁和预制混凝土砌块右胞体（2-2）的右侧壁均具有方形孔洞，预制混凝土砌块左胞体（2-1）的底侧壁和预制混凝土砌块右胞体（2-2）的底侧壁均盲孔Ⅱ（6-2）和排水槽Ⅱ（8-2），盲孔Ⅱ（6-2）与对应的排水槽Ⅱ（8-2）连通；
所述预制混凝土砌块左胞体（2-1）的右侧面和预制混凝土砌块右胞体（2-2）左侧面贴合时构成一个大小与预制混凝土砌块主胞体（1）相同的胞体结构，所述排水槽Ⅱ（8-2）与跟其相邻的排水槽Ⅰ（8-1）连通。
5.如权利要求1-4任一项所述的用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：所述孔洞（6）为由外向内逐渐直径逐渐变小的喇叭状结构。
6.如权利要求5所述的用于天然边坡的防冲刷装置，其特征在于：所述底座（5）的纵截面为直角梯形。
7.一种用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，其特征在于：采用权利要求6所述的用于天然边坡的防冲刷装置，包括如下步骤：
S1：防冲刷设计，根据需要进行防冲刷支护的天然边坡的历史水位变化和冲刷痕迹，确定天然边坡的支护长度和高度，从而确定防冲刷装置的尺寸；
S2：边坡的整平，首先，对天然边坡已经形成的凹槽进行平整，在天然边坡的坡脚进行平整，在边坡上铺设石子作为基层；然后对天然边坡的杂草等异物进行清理，天然边坡的坡脚设置对应的底座（5）；
S3：先对锚杆（4）进行定位，确定锚固孔（9）和锚杆（4）的位置，而后通过现有的锚固装置对锚杆（4）进行锚固定位，按照天然边坡的自然坡度调整锚杆（4）的锚入深度lmin和锚杆倾角α；
S4：铺设天然边坡的防冲刷装置的底部一排的预制混凝土砌块主胞体（1）；
S41：在天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置固定设置一个预制混凝土砌块主胞体（1），通过锚杆（4）固定预制混凝土砌块主胞体（1），最后对预制混凝土砌块主胞体（1）与锚杆（4）的连接处进行防锈处理，完成天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置预制混凝土砌块主胞体（1）安装固定；
以天然边坡的防冲刷装置的底部一排的中心位置为起点，依次沿天然边坡的左右两侧铺设预制混凝土砌块主胞体（1），并采用相同方法将预制混凝土砌块左胞体（2-1）和预制混凝土砌块右胞体（2-2）进行安装固定；
S42：采用与S31相同的方法依次将其他层的预制混凝土砌块主胞体（1）、预制混凝土砌块左胞体（2-1）和预制混凝土砌块右胞体（2-2）进行安装固定，直至天然边坡的防冲刷装置的高度达到设计标高，得到初步防冲刷结构；
S43：在初步防冲刷结构的左侧和右侧分别安装固定排水沟（3）。
8.如权利要求7所述的用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，其特征在于：所述用于天然边坡的防冲刷装置中每排排水槽Ⅰ（8-1）或排水槽Ⅰ（8-1）与排水槽Ⅰ（8-1）及排水槽Ⅱ（8-2）形成的一条排水线路（13），所述排水线路（13）从左向右倾斜或从右向左倾斜或从排水线路（13）的中心向左和右倾斜。
9.如权利要求7所述的用于天然边坡的防冲刷装置的布设方法，其特征在于：所述排水线路（13）从左向右倾斜的坡度或从右向左倾斜的坡度或从排水线路（13）的中心向左和右倾斜的坡度均记为i ，i=1%。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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