CN203256692U

CN203256692U - 一种防护勾连体及由其组成的堆砌空间结构

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Publication number: CN203256692U
Application number: CN 201320085067
Authority: CN
Inventors: 吴澎; 肖大选; 肖鹏; 蒋贤志; 周发林; 姜俊杰; 方爱东; 王大中; 叶南飚; 黄明毅; 芦志强; 曹民雄; 祝振宇; 佘俊华; 高志伟; 王效远; 蔡建冬; 赵凯; 邓荣坚
Original assignee: China Communication Planning and Design Institute for Waterway Transportation Co; YANGTZE RIVER NANJING DOWNSTREAM DEEP-WATER CHANNEL CONSTRUCTION ENGINEERING HEADQUARTERS; Kingfa Science and Technology Co Ltd
Current assignee: China Communication Planning and Design Institute for Waterway Transportation Co; YANGTZE RIVER NANJING DOWNSTREAM DEEP-WATER CHANNEL CONSTRUCTION ENGINEERING HEADQUARTERS; Kingfa Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-02-25

Abstract

本实用新型公开了一种防护勾连体，包括中间体，中间体的两端具有开口的勾体，中间体长度与勾体边长的比例为1.2:1~0.8:1。本实用新型的勾连体单元之间不需增加其他约束，通过抛投，单元之间即可实现主动勾连，整体性更好，勾连体抛投区域形成孔隙性结构，能够有效降低水流，起到消能防冲的作用。限定中间体长度与勾体边长的比例，这种结构能提高勾连体单元之间的勾连能力，随意乱放，都能很容易彼此相勾连，脱离更困难，可广泛应用于岸滩防护、桥墩防护、航道防护以及堤坝等工程建设。

Description

一种防护勾连体及由其组成的堆砌空间结构

技术领域

本实用新型涉及一种防护结构，特别是涉及一种构件自身在散抛状态下可实现各自勾连的防护勾连体。

背景技术

以往的航道防护工程实例表明，航道防护建筑物中护滩或者护底的破坏是引起防护建筑物损坏和滩漕不稳的主要原因之一。目前对岸滩和防护建筑物的基础砂体免受冲刷的守护措施，大多是利用护滩或者护底排体自身的重量来维持岸滩或护底的稳定。这种完全被动式的守护，在较高水流条件下，由于水流的脉动性等原因，造成排体边缘或者护体之间局部淘刷最终形成严重破坏的情况较为常见。

随着工程科学技术的发展，越来越多的人开始研究能够改善护滩、护底破坏的结构型式，国内上世纪80年代末水利部西北水利科学研究所韩瀛观等提出了一种四面六边透水框架，在护岸加固中得到了较好的应用，但是在实际运用中也存在一些不足，主要体现在以下两个方面：（1）四面六边透水框架在实际使用时，由于各四面六边透水框架间勾连性较弱，需要3～5个绑扎抛投，但整体稳定性仍然不足，在水流作用下产生位移，降低了防护效果；（2）四面六边透水框架杆件焊接处容易腐蚀、开裂，杆件散落，导致结构完全破坏。

实用新型内容

为了解决上述以往工程中的不足，本实用新型的目的在于提供一种构件自身在散抛状态下可实现各自勾连的防护勾连体，其能够有效改善水底水流结构、在守护区形成较好的消能防冲效果，具有较好的稳定性、耐久性和经济性并且方便工程施工。

本实用新型所述的防护勾连体，包括中间体，中间体的两端具有开口的勾体，中间体长度与勾体边长的比例为1.2:1~0.8:1。其中，上述的中间体长度和勾体边长均为轴线的长度。

本实用新型所述的防护勾连体，通过中间体及中间体两端具有开口的勾体，勾连体单元之间不需增加其他约束，通过抛投，单元之间即可实现主动勾连，这样勾连在一起的勾连体很难被分开。当产生连锁效应或勾连在一起的勾连体数量增加后，由于各单元之间可以实现主动勾连，整体性更好，勾连体抛投区域形成孔隙性结构，能够有效降低水流速度，起到消能防冲的作用。中间体长度与勾体边长的比例为1.2:1~0.8:1，这样的结构可以提高勾连体单元之间的勾连能力，随意乱放，都能很容易彼此相勾连，脱离更困难；中间体长度与勾体边长的比例过大，勾连体会侧倒，形成长形堆叠，勾连体堆放的密度不够，很容易被冲走；中间体长度与勾体边长的比例过小，勾连体勾不起来，勾连体不能相互勾住就失去了勾连体所能达到的基本功能，其中，所述勾体边长是指勾体的底部长度、内臂长度或外臂长度。

本实用新型的防护勾连体，优选中间体长度与勾体边长的比例为1.05~1.2:1，这种结构使得中间体与两端勾体形成一个空间四方体，使整个勾连体具有各向同性，这样可以提高勾连体单元之间的勾连能力，随意乱放，都能很容易彼此相勾连，脱离更困难。

本实用新型的防护勾连体，勾体是由一底部连接到内臂、外臂构成的一侧有开口的弯勾，内臂与中间体连接，这样的结构具有良好的勾连能力。

本实用新型的防护勾连体，所述中间体和/或勾体由中空的柱状体构成，柱状体内壁上连接有若干加强筋，各加强筋间形成孔状，这样一方面可以节省材料，降低成本，减少自身重量，另一方面在将勾连体抛入岸滩后，泥沙等可以填充入形成的孔状结构内，使勾连体的自重增加，能够更好的起到防冲的作用。

本实用新型的防护勾连体，所述加强筋为上下两组相切的圆弧，圆弧首尾相接并与内壁相连形成若干孔状，相切圆弧的设置不但可以提高勾体的强度，而且可以减少应力，在防护过程中，使勾体结构不易被破坏，提高勾连体的使用寿命。

本实用新型的防护勾连体，所述加强筋还可以为其他多种形式，如可以为栅状、"Z"形或"X"形。

本实用新型所述的勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，优选为1-4mm。

本实用新型的防护勾连体，中间体与勾体之间可以一体成型，也可以是可拆卸的。当中间体与勾体之间可拆卸时，中间体与勾体通过卡环或卡销连接，使两勾体可以围绕中间体再任意方向转动，从而增加勾连的几率。

本实用新型的防护勾连体，勾体首尾相连形成的封闭平面的面积为勾体面积，勾体柱状体的横截面积为勾体截面面积，勾体面积与勾体截面面积之比为50:1-200:1，若勾体首尾相连形成的封闭平面为正方形，则勾体面积为边长*边长之积；若勾体首尾相连形成的封闭平面为长方形，则勾体面积为长*宽之积；若勾体首尾相连形成的封闭平面为梯形，则勾体面积为1/2（上底+下底）*高。其中，上述的边长、长、宽、上底、下底、高均为轴线的长度。

本实用新型的防护勾连体，所述中间体和勾体的截面可以为多种形式的，如可以为"U"形截面、圆形截面或矩形截面，优选"U"形截面。

本实用新型可以调整中间体和勾体的长径比等尺度，这样可形成不同的孔隙特征，从而起到适应不同区域的波浪、水流、泥沙条件，达到更好的防冲、促淤功能。

本实用新型所述的防护勾连体的材料是塑料，优选为大比重的塑料。

本实用新型还公开了一种由防护勾连体组成的堆砌空间结构，所述防护勾连体具有第一勾体、第二勾体，当两个防护勾连体相交时，勾连体之间通过第一勾体、第二勾体或中间体勾连。

本实用新型的防护勾连体在堆砌的过程中可以随意勾连。这种性质可以快捷、有效地形成堆砌空间结构。

本实用新型所述的堆砌空间结构还包括过滤材料，所述过滤材料至少与防护勾连体的一部分相接触。如果空间堆砌结构用来加固堤坝，土、砂、砾石这样的材料可以填入到空间结构中。相互勾连的防护勾连体可以保证和堤坝芯的强连接。依据过滤材料的种类，这样的堤坝芯可以允许水透过或植被生长。依据所需，堆砌结构中的过滤材料可以多种多样，如含有天然材料（土体）和（或）塑料和（或）胶和（或）其他材料等。

本实用新型所述堆砌空间结构用于覆盖或加固地表结构。所述地表结构含有一个倾斜表面，具体为坝体、水下、或这部分在水上，部分在水下。

本实用新型所述堆砌空间结构用途广泛，比如人工礁、道路和建筑支撑、防止土壤侵蚀、土体加固、筑坝或防洪栅、钢缆、防水布、浮岛、桩头、独立基础、陡坡、临时道路、钢筋混凝土等等。当用做流体表面的覆盖时，防护勾连体可以设计成中空形式以满足特定的质量需要。当应用于海底加固或制作人工礁石等，堆砌单元可以从船中被放置下海，到达海底时，借助水流作用或者潜水员钩连在一起。

附图说明

图1是防护勾连体的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型，以下实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受下述实施例的限制。

实施例1

如图1所示，防护勾连体，包括中间体3，中间体3的两端具有开口的勾体1、勾体2，勾体1是由一底部11连接到内臂12、外臂13构成的一侧有开口的弯勾，内臂12与中间体3相接；勾体2是由一底部21连接到内臂22、外臂23构成的一侧有开口的弯勾，内臂22与中间体3相接，勾体1、勾体2与中间体3形成一个空间四方体。

勾体1、勾体2由中空的柱状体构成，勾体1、勾体2和中间体3的截面为"U"形截面。

勾体1、勾体2内壁上连接有若干加强筋，加强筋为上下两组相切的圆弧，圆弧首尾相接并与内壁相连形成许多孔状。

勾体1、勾体2与中间体3之间是可拆卸的，勾体1、勾体2与中间体3之间通过卡销连接，以便于拆卸和装配，利于运输。

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+BaSO₄,比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为1mm；勾体1、勾体2边长600mm*600 mm，中间体3长度630mm，勾体1、勾体2的截面面积为60mm*60mm，中间体长度：勾体边长为1.05:1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

实施例2

勾体1、勾体2和中间体3的截面为矩形截面，勾体1、勾体2内壁上连接有若干加强筋，加强筋为栅状，勾体1、勾体2与中间体3之间是可拆卸的，勾体1、勾体2与中间体3之间通过卡环连接，其余同实施例1；

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+BaSO₄, 比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为4mm；勾体1、勾体2边长400mm*300 mm，中间体3长度480mm，勾体1、勾体2的截面面积为40mm*30mm，中间体长度：勾体边长为1.2：1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

实施例3

勾体1、勾体2和中间体3的截面为圆形截面，勾体1、勾体2内壁上连接有若干加强筋，加强筋为"Z"形，勾体1、勾体2与中间体3之间是圆弧过渡段一体成型的，其余同实施例1；

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+ BaSO₄, 比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为2mm；勾体1、勾体2边长600mm*300mm，中间体3长度480mm，勾体1、勾体2的截面面积为3600mm²，中间体长度：勾体边长为0.8：1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

实施例4

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+ BaSO₄, 比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为2mm；勾体1、勾体2边长600mm*300mm，中间体3长度480mm，勾体1、勾体2的截面面积为3600mm²，中间体长度：勾体边长为1.1：1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

实施例5

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+BaSO₄,比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为1mm；勾体1、勾体2边长600mm*600 mm，中间体3长度648mm，勾体1、勾体2的截面面积为60mm*60mm，中间体长度：勾体边长为1.08:1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，其余同实施例1，测试结果如表1所示。

实施例6

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+BaSO₄,比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为1mm；勾体1、勾体2边长600mm*600 mm，中间体3长度690mm，勾体1、勾体2的截面面积为60mm*60mm，中间体长度：勾体边长为1.15:1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，其余同实施例1，测试结果如表1所示。

实施例7

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+BaSO₄,比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为1mm；勾体1、勾体2边长600mm*600 mm，中间体3长度672mm，勾体1、勾体2的截面面积为60mm*60mm，中间体长度：勾体边长为1.12:1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，其余同实施例1，测试结果如表1所示。

实施例8

将大量的图1所示的防护勾连体单元自由散抛，防护勾连体单元形成堆砌的勾连体空间结构，各勾连体单元之间即可随意勾连形成孔隙性结构，此结构能够有效降低水流，起到消能防冲的作用。

对比例1

勾体1、勾体2内壁上连接有若干加强筋，加强筋为"X"形，其余同实施例1；

本实施例所示防护勾连体所用材料为大比重的塑料聚丙烯+ BaSO₄, 比重为2.0g/cm³，勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，均为4mm；勾体1、勾体2边长400mm*300 mm，中间体3长度600mm，勾体1、勾体2的截面面积为800mm²，中间体长度：勾体边长为1.5：1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

对比例2

中间体长度：勾体边长为0.5:1，勾连体装配完成后，投放区域10m*10m，均匀的投放，投放12000个后结束，投放速度每1个/5s，水流为湍流，水深10m，经过实时监测和统计，测量在常温下进行(15~30℃)，测试结果如表1所示。

表1 实施例及对比例的防护勾连体的中间体长度与勾体边长的比例的勾连测试结果

中间体长度：勾体边长	勾连体互相勾住几率	空间勾连体的密度
			1.5:1	45~50%	5000个/1000m³
1.2:1	75~80%	8000个/1000m³
			1.15:1	80~85%	8700个/1000m³
1.12:1	83~88%	9200个/1000m³
			1.08:1	90~95%	10000个/1000m³
1.1:1	85~90%	9500个/1000m³
			1.05:1	93~98%	11000个/1000m³
0.8:1	75~80%	8000个/1000m³
			0.5:1	25~30%	2000个/1000m³

从表1数据可以看到，当中间体长度：勾体边长选择超过1.2:1~0.8:1的取值范围，勾连体的空间密度会大大降低，互相勾住的勾连体不够重，就会很容易被河水冲走，达不到防护的效果；中间体长度：勾体边长选择在1.2:1~0.8:1是较为合理的，优选地，所述中间体长度：勾体边长选择1.05:1~1.2:1，这样的结构容易勾连，且不易变形并具有较强的强度。本实用新型的防护勾连体可广泛应用于岸滩防护、桥墩防护、航道防护以及堤坝等工程建设。

Claims

1.一种防护勾连体，其特征在于，包括中间体，中间体的两端具有开口的勾体，中间体长度与勾体边长的比例为1.2:1~0.8:1。

2.根据权利要求1所述的防护勾连体，其特征在于：中间体长度与勾体边长的比例为1.05~1.2:1。

3.根据权利要求1或2所述的防护勾连体，其特征在于，所述勾体是由一底部连接到内臂、外臂构成的一侧有开口的弯勾，内臂与中间体连接。

4.根据权利要求1或2所述的防护勾连体，其特征在于，所述中间体和/或勾体由中空的柱状体构成，柱状体内壁上连接有若干加强筋，各加强筋间形成孔状。

5.根据权利要求4所述的防护勾连体，其特征在于，所述勾连体壁厚与加强筋的厚度相同，为1-4mm。

6.根据权利要求4所述的防护勾连体，其特征在于，所述加强筋为上下两组相切的圆弧，圆弧首尾相接并与内壁相连形成若干孔状。

7.根据权利要求4所述的防护勾连体，其特征在于，所述加强筋为栅状、"Z"形或"X"形。

8.根据权利要求1或2所述的防护勾连体，其特征在于：所述中间体与勾体之间通过卡环或卡销连接。

9.根据权利要求1或2所述的防护勾连体，其特征在于：所述勾体首尾相连形成的封闭平面的面积为勾体面积，勾体柱状体的横截面积为勾体截面面积，勾体面积与勾体截面面积之比为50:1-200:1。

10.根据权利要求1或2所述的防护勾连体，其特征在于：所述中间体与勾体的截面为"U"形截面、圆形截面或矩形截面。

11.根据权利要求1所述的防护勾连体，其特征在于, 所述防护勾连体的材料为塑料。

12.一种由权利要求1所述的防护勾连体组成的堆砌空间结构，其特征在于，所述防护勾连体具有第一勾体、第二勾体，当两个防护勾连体相交时，勾连体之间通过第一勾体、第二勾体或中间体勾连。

13.根据权利要求12所述的堆砌空间结构，其特征在于，还包括过滤材料，所述过滤材料至少与防护勾连体的一部分相接触。

14.根据权利要求13所述的堆砌空间结构，其特征在于，所述过滤材料为土体材料、塑料材料或胶体材料。