CN216074961U - 一种空心淤填沙混抗冲体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空心淤填沙混抗冲体，空心沙混抗冲体的体积为0.5‑3.0立方米；空心沙混抗冲体为混凝土空心多面体和混凝土空心多锥体两种结构形式，空心沙混抗冲体混凝土外壳上开设有预留孔，多面体上孔的直径6‑16 mm，多锥体上孔的直径17‑32 mm。所有预留孔既是进水口、又是进沙口，同时还兼有排出沙混抗冲体空心内部气体促使下沉的功能。空心混凝土多面体便于利用人、机装填沙（砂）、砾石等材料并封口用于抢险。空心混凝土多锥体便于将两半个空心锥体封口用于工程抢险加固。该空心淤填沙混抗冲体具有设计合理、抗冲防滑稳定性强、能在水中快速下沉入底，实现就地取材、有效代替石料、节省材料及投资等优点，经济、社会和环境生态效益显著。

Description

一种空心淤填沙混抗冲体

技术领域

本实用新型涉及防洪抢险领域，涉及了一种空心淤填沙混抗冲体。

背景技术

多年来，石料是人们治理保护黄河及其它河流，开展防汛抢险、工程防护与加固等必备物资。黄河及其它河流工程抢险严重依赖捆抛柳石枕、柳石搂厢、抛散石、装抛铅丝石笼等传统抢险方法。但是，由于石料开采严重污染环境和破坏生态，政府对其管控的力度不断加大，特别是近年来，贯彻习近平总书记：“绿水青山就是金山银山”理念的持续推进，为了保护生态环境，各地纷纷采取封山育林和防治雾霾等措施，使得石料采运难题日益突出，因此，研究石料替代技术或产品，即空心沙混抗冲体对于保障经济效益、社会效益和生态环境，从根本上解决这一难题具有划时代的重要意义。

为了解决石料开采难、价格贵等问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案，如混凝土大块石、实心四锥体等结构形式，但均因强度低和造价高而很难推广应用，本技术方案可以用1立方混凝土预制3立方同体积的空心抗冲体，强度高、节省料、投资省，达到了充分利用河道泥沙抢护险情和加固根基的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种空心淤填沙混抗冲体。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种空心淤填沙混抗冲体，空心沙混抗冲体的体积为0.5-3.0立方米；空心沙混抗冲体为混凝土空心多面体和混凝土空心多锥体两种结构形式，空心沙混抗冲体混凝土外壳上开设有预留孔，混凝土空心多面体上预留孔的直径为6-16 mm，混凝土空心多锥体上预留孔的直径为17-32 mm，所有预留孔既是进水口、又是进沙口，同时还兼有排出沙混抗冲体空心内部气体促使下沉的功能。

基于上述，空心沙混抗冲体为空心混凝土多面体，包括顶面、底面和若干呈梯形的侧面，顶面的面积大于底面，底面和各侧面一体成型形成多面体槽型，多面体槽型的顶面敞口为进沙口，顶面为进沙口的封盖，封盖和进沙口通过固定结构固定连接。

基于上述，各个侧面一体成型形成贯通结构，顶面、底面和贯通结构分体设置并通过固定结构固定连接。

基于上述，沙混抗冲体为空心四棱台，包括顶面、底面和四个呈梯形的侧面。

基于上述，空心沙混抗冲体为混凝土空心多锥体，空心沙混抗冲体包括规格完全相同的上半部和下半部，上半部和下半部均为内空结构，上半部的敞口与下半部的敞口通过固定结构固定连接或粘接，上半部和下半部固定连接的缝隙也具有进水、进沙和排出内部气体的功能。

基于上述，空心沙混抗冲体为空心三锥体、空心四锥体或空心六锥体。

基于上述，固定结构为胶黏点或段、棺材扣、工字钢扣和耙锯扣中的一种或两种及其以上的组合。

基于上述，预留孔的面积占各沙混抗冲体表面积的5%-8%。

基于上述，固定结构为棺材扣、工字钢扣或/和耙锯扣，空心沙混抗冲体对应棺材扣、工字钢扣或/和耙锯扣设置安装槽或/和安装孔。

基于上述，空心沙混抗冲体为素混凝土预制构件或钢筋\细钢丝网混凝土预制构件。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供一种空心淤填沙混抗冲体，空心混凝土多面体可利用机械或人工装填沙（砂）、砾石等材料封口抛于出险部位抗冲抢险。空心混凝土多锥体则是将两半个锥体封口后直接抛投于出险部位抗冲（适应于多泥沙河流）抢险，该空心淤填沙混抗冲体具有设计合理、抗冲防滑稳定性强、能在水中迅速沉降入底、节省材料及投资等优点，能够有效代替石料用于工程抗洪抢险、根基加固等领域，经济效益、社会效益和生态环境显著。

附图说明

图1是本实用新型中空心四棱台的结构示意图。

图2是本实用新型中图1的剖面结构示意图。

图3是本实用新型中空心三锥体的结构示意图。

图4是本实用新型中图3的剖面结构示意图。

图5是本实用新型中空心四锥体的结构示意图。

图6是本实用新型中图5的剖面结构示意图。

图7是本实用新型中空心六锥体的结构示意图。

图8是本实用新型中图7的剖面结构示意图。

图9是本实用新型中固定结构的结构示意图。

图中：1. 空心四棱台；2. 预留孔；3. 侧面；4. 顶面；5. 底面；6.工字钢扣；7.空心三锥体；8. 空心四锥体；9.上半部；10. 下半部； 11. 耙锯扣；12. 空心六椎体；13. 棺材扣；14. 胶黏点（段）。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-9所示，一种空心淤填沙混抗冲体，空心沙混抗冲体的体积为0.5-3.0立方米；空心沙混抗冲体为混凝土空心多面体和混凝土空心多锥体两种结构形式，空心沙混抗冲体混凝土外壳上开设有预留孔2，混凝土空心多面体上预留孔2的直径为6-16 mm，混凝土空心多锥体上预留孔2的直径为17-32 mm，所有预留孔2既是进水口、又是进沙口，同时还兼有排出沙混抗冲体空心内部气体促使下沉的功能。

使用过程中，多面体空心沙混抗冲体内部采用机械或人工装填（简称装填式、下同）泥砂、装满后加盖封口，然后抛投于工程出险部位或河道工程建设基础部位进行加固根基，从而起到抗冲防滑护根作用，充分利用河道泥沙实现就地取材，直接抛投于出险部位的水中或急流中抗冲除险；多锥体空心沙混抗冲体内部是利用河流含沙量大（如黄河）的特点和依靠水流动力学原理，向空心沙混抗冲体内部进水、进沙，通过抗冲体内部水沙交换（迎水面进浑水、背水面出清水）淤填泥沙（简称淤填式、下同），即直接抛投于出险部位或需要加固根石的部位，通过水沙交换将沙混抗冲体内部充满泥沙，从而达到抗冲体防冲护根的目的，实现依托利用河道泥沙替代石料，减少工程基本建设和工程抢险对石料的依赖。

抛投（绳缆吊抛）：挖掘机装填空心沙混抗冲体时，机械装填土料，随后人员跟进封口，挖掘机通过绳缆进行吊抛，若坝坡较长可采用长臂挖掘机进行抛投，若水深溜急，可用铅丝作为留绳拴系于顶桩上，并注意铅丝留绳的松紧度，适时松放铅丝留绳，尽可能让空心沙混抗冲体下蛰护底。确保工程基础稳定，是保障工程坦坡稳定的基础。若抢险紧急，可增设一台吊车协助抛投空心沙混抗冲体，从而大大提高功效。

以上装填式、淤填式空心沙混抗冲体均可替代工程抢险或工程建设用石，利用沙混抗冲体技术进行工程险情抢护、根石加固，改变工程抢险严重依赖捆抛柳石枕、柳石搂厢、抛投散石和铅丝石笼等传统抢险方法。该技术操作简单、便于储存和运输、抢险速度快、抗冲刷能力和防滑动能力强、能迅速遏制险情发展，有效避免了石料受季节和开采的限制，保护生态环境，节省投资等优点，对于河道工程防洪抢险、确保工程安全具有深远的意义。

空心沙混抗冲体的应用可以降低成本，具体的，按照当前市场材料价格和用工、用料及成本分析测算，空心沙混抗冲体与块石相比，每立方米节省27～59元；与铅丝石笼相比，每立方米节省122～154元；另外，就河南黄河而言，每年根石加固及抢险平均需要采购约18万立方米石料，采购的石料不但需要运输、装卸、码方等费用，还需要地点存放，增加库存石料管护费等；再者，一旦遇阴雨天气，坝面存石料易造成塌方和水沟浪窝，增加养护费用。空心沙混抗冲体是预制构件，易重叠存放，存储方便。

在其中一个实施例中，沙混抗冲体为空心混凝土多面体，其包括顶面4、底面5和若干呈梯形的侧面3，顶面4的面积大于底面5，底面5和各侧面3一体成型，形成多面体槽型，多面体槽型的顶面4敞口为进沙口，顶面4为进沙口的封盖（盖板），封盖（盖板）和进沙口通过固定结构固定连接。使用过程中，可以通过该进沙口装填泥砂，然后，盖上封盖，通过固定结构固定之后进行抛投。

优选的，为了便于预制脱模，多面体侧面3一体成型，形成内空贯通的多面体结构，顶面4、底面5和内空贯通多面体结构分体设置并通过固定结构固定连接。另外，该内空贯通多面体结构还可以用于城市绿化，例如：道路两旁（侧）种植树木、花草等。

优选的，空心沙混抗冲体为四棱台1，其包括顶面4、底面5和四个呈梯形的侧面3。

在其中一个实施例中，空心沙混抗冲体为空心混凝土多锥体，空心沙混抗冲体包括规格完全相同的上半部9和下半部10，上半部9和下半部10均为内空结构，上半部9的敞口与下半部10的敞口通过固定结构固定连接或粘接，上半部9和下半部10固定连接的缝隙也具有进水、进沙和排出内部气体快速沉降的功能。空心沙混抗冲体直接抛投于出险部位或需要加固根石的部位，利用水流含沙量大（如黄河）的特点和依靠水流动力学原理，通过水沙交换向空心沙混抗冲体内部淤填泥沙，从而达到工程护根抗冲的目的，减少工程基本建设和工程抢险对石料的依赖或减少抢险用石量。

具体的，空心沙混抗冲体可以为空心三锥体7、空心四锥体8和空心六锥体12。

使用过程中，空心四棱台1需要装填河流泥砂或碎砖石，然后封口和抛投；空心三锥体7、空心四锥体8和空心六锥体12既可以机械装填泥沙，然后合并封口、抛投，也可以是利用河流高含砂水流（如黄河）在动水压力作用下，通过空心锥体四周的进水进沙淤积而填满泥沙，从而达到抢险和稳固工程根基的目的。机械装抛可采用挖掘机直接装土料或采用泥浆泵抽吸泥沙充填空心抗冲体，速度快效率高。人工装抛仅适应于装抛任务量不大的情形，抛投时可采用人工和机械近河岸（出险部位）直接装抛。另外，空心沙混抗冲体体积大、结构抗滑动和稳定性好、特别是六锥体抗水流冲刷能力强、不易走失，有较好的稳定工程根基的作用。

圆柱体和圆台体因抛投入水后一旦受水流冲刷，极易滚落而滑失前爬，致使抗冲体失稳。采用空心四棱台1、空心三锥体7、空心四锥体8、空心六锥体12结构，1立方米混凝体可以预制3倍于同体积大小的空心沙混抗冲体，不但节省材料，还可实现就地取材，防洪抢险效果也更好。

优选的，预留孔的面积占各沙混抗冲体表面积的5%-8%。

具体的，固定结构可以为胶黏点（或段）14、棺材扣13、工字钢扣6和耙锯扣11中的一种或两种及其以上的组合。

具体的，固定结构还可以为棺材扣13、工字钢扣6或/和耙锯扣11，空心沙混抗冲体对应棺材扣13、工字钢扣6或/和耙锯扣11设置安装槽或/和安装孔。棺材扣13、工字钢扣6的连接方式比较相似，可在预制时，对应棺材扣13或工字钢扣6留出安装槽或预留孔，在需要封装时，装入棺材扣13或工字钢扣6，然后用水泥抹平固定防脱；采用耙锯扣11固定时，预制构件应事先预留孔，对应耙锯扣11安装入孔，在需要封装时，将耙锯扣11的两端插入安装孔，然后用水泥抹平固定防脱；棺材扣13、工字钢扣6和耙锯扣11可根据需要使用一种或多种。

具体的，棺材扣13、工字钢扣6、和耙锯扣11还可以结合胶黏点（或段）14应用，在合并安装两半个空心混凝土抗冲体构件时，上下两半个扣槽相对应吻合，安装棺材扣13、工字钢扣6或耙锯扣11，也可涂抹粘结剂，形成胶黏点（或段）14。

具体的，根据构件强度、使用部位及抛投方式等要求，可采用素混凝土预制空心多面体或多锥体构件；或采用钢筋\细钢丝网混凝土预制空心多面体或空心多椎体。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：空心沙混抗冲体的体积为0.5-3.0立方米；空心沙混抗冲体为混凝土空心多面体和混凝土空心多锥体两种结构形式，空心沙混抗冲体混凝土外壳上开设有预留孔，混凝土空心多面体上预留孔的直径为6-16 mm，混凝土空心多锥体上预留孔的直径为17-32 mm，所有预留孔既是进水口、又是进沙口，同时还兼有排出沙混抗冲体空心内部气体促使下沉的功能。

2.根据权利要求1所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：空心沙混抗冲体为空心混凝土多面体，包括顶面、底面和若干呈梯形的侧面，顶面的面积大于底面，底面和各侧面一体成型形成多面体槽型，多面体槽型的顶面敞口为进沙口，顶面为进沙口的封盖，封盖和进沙口通过固定结构固定连接。

3.根据权利要求2所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：各个侧面一体成型形成贯通结构，顶面、底面和贯通结构分体设置并通过固定结构固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：沙混抗冲体为空心四棱台，包括顶面、底面和四个呈梯形的侧面。

5.根据权利要求1所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：空心沙混抗冲体为混凝土空心多锥体，空心沙混抗冲体包括规格完全相同的上半部和下半部，上半部和下半部均为内空结构，上半部的敞口与下半部的敞口通过固定结构固定连接或粘接，上半部和下半部固定连接的缝隙也具有进水、进沙和排出内部气体的功能。

6.根据权利要求5所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：空心沙混抗冲体为空心三锥体、空心四锥体或空心六锥体。

7.根据权利要求2-6任一项所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：固定结构为胶黏点或段、棺材扣、工字钢扣和耙锯扣中的一种或两种及其以上的组合。

8.根据权利要求2-6任一项所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：预留孔的面积占各沙混抗冲体表面积的5%-8%。

9.根据权利要求7所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：固定结构为棺材扣、工字钢扣或/和耙锯扣，空心沙混抗冲体对应棺材扣、工字钢扣或/和耙锯扣设置安装槽或/和安装孔。

10.根据权利要求1所述的空心淤填沙混抗冲体，其特征在于：空心沙混抗冲体为素混凝土预制构件或钢筋\细钢丝网混凝土预制构件。

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