一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體的制作方法
【專利說明】一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體
[0001]
技術領域
[0002]本發明專利屬于風沙災害的防治措施，具體說是一種針對沙區風沙活動強烈地段采取的防風阻沙綜合結構體，可適用于鐵路或公路沿線風沙災害的防治。
【背景技術】
[0003]我國是世界上風沙災害最嚴重的國家之一，影響到全國30個省市區，嚴重威脅4億人口的生產生活，年直接經濟損失540億元。風沙災害已成為我國生態安全的主要威脅和重大隱患之一，不斷吞噬中華民族的生存與發展空間。特別是在我國西部工礦、交通沿線、國防設施等分布地區，由于風沙災害十分嚴重且生態環境脆弱，加之受當地水分、光照、土壤肥力等生態因子限制，植物防沙措施難以實施。因此，為防治我國西部干旱區的風沙災害，必須采取工程措施或機械措施，同時配合有限的生物措施進行綜合防治。近年來，隨著高速鐵路和高速公路等工程項目在我國西部沙區全面推進，在道路尤其是鐵路沿線的風沙災害防治中，不僅要阻截沙源，還要降低路基風速，防止大風對列車和車輛安全運行產生影響。鑒于此，研制開發一種既可防風又可固沙的綜合結構體，對于阻擋風沙，減少風沙流對高速鐵路和高速公路的侵害，繼而保證車輛的安全運營將具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0004]針對鐵路或公路沿線風沙活動強烈地段，基于多年野外風沙防治實踐經驗和風沙科學理論研究，本發明的目的在于提供一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，繼而用于鐵路或公路沿線風沙災害的防治。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，主要包括:片層濾沙通風型柵格、疊置式鎖扣、滑動輪、對接立柱、防沙式軌道槽、齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座、多空式漏沙滑動板、排沙孔、方形軌道和自動伸縮調節閥。片層濾沙通風型柵格設于兩對接立柱之間，立柱下部與滑動輪的軸承對接;滑動輪放置在防沙式軌道槽內，防沙式軌道槽由多孔式漏沙滑動板、排沙孔和方形軌道焊接而成。防沙式軌道槽坐落在齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座上，片層濾沙通風型柵格之間由疊置式鎖扣連接，自動伸縮調節閥位于疊置式鎖扣十字支架中部。
[0006]上述片層濾沙通風型柵格高2m，寬1.5m，疏透度為30%。
[0007]上述疊置式鎖扣是兩條呈十字交叉的鋼板組成而成，鋼板寬10cm，長度1.5m，用螺絲將疊置式鎖扣與片層濾沙通風型柵格固定，鋼板中心交叉處使用鎖扣連接。
[0008]上述多孔式漏沙滑動板的孔隙度為50%，排沙孔直徑為1.5cm，方形軌道的截面積規格為5cm X 5cm，長1.5m。
[0009]上述齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座由可移動的混凝土塊體的凸臺對凹槽拼接、組合而成。基座高度設置為15cm，長寬均為1.5 m，基座內部為蜂窩狀透風結構，孔隙度為60 %。兩端的榫卯高5cm，寬10cm，長20cm，榫卯邊緣為鋸齒狀。
[0010]上述自動伸縮調節閥為異性壓縮式螺旋彈簧。彈簧鋼線徑為5mm，外徑4cm，長50cm，兩端留有鎖扣，與疊置式鎖扣十字鋼板對接。
[0011]本發明與傳統技術相比，其優點及產生的效果是:
1、與傳統阻沙柵欄相比，本發明將二維固定直立式阻沙柵欄改進為推拉疊置式三維立體結構，不僅有效過濾阻截鐵路上風向沙物質，還可逐級降低鐵路或公路沿途風速，達到防風阻沙的目的。
[0012]2、在鐵路風沙防治的過程中，依據當地風沙活動的強度，通過調節片層濾沙通風型柵格的數目和距離，起到調節綜合結構體整體疏透度的作用，動態跟蹤風沙災害，使其處于防風阻沙的最優狀態，實現鐵路風沙防護措施效益最大化。
[0013]3、將傳統風沙防治措施中的實體基座改為蜂窩狀通風結構，不僅有效避免氣流在立柱近地表產生繞流，影響工程地基的穩定性，也不會造成氣流的遇阻抬升，達到通風消能的目的，同時基座蜂窩狀的通風結構還可有效攔截近地表過境風沙流，起到阻沙的效果。
[0014]4、傳統阻沙柵欄的孔隙度是恒定的，而本發明中使用自然風力和伸縮調節閥實現自動調整片層濾沙通風型柵格的間距和各層柵欄通風孔的相對位置，調控綜合結構體的整體疏透度，在阻截沙物質的同時，最大效率降低風能。
[0015]5、風沙防護現場施工運輸便利、操作快捷、拆卸方便，具有較強的移動性。
[0016]6、通過風洞試驗研究，通風型柵格最大防風效應可達85%，最大阻沙效益可達80%，可見其防風阻沙效益明顯。且由于90%的風沙流通量在近地表1cm高度內通過，因此本發明中的基座高度設置為15cm，可有效攔截近地表過境風沙流。基于以上試驗結論，本發明的防風阻沙效益明顯，擬在蘭新高鐵沿線應用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明結構示意圖。
[0018]圖2是圖1中防沙式軌道槽剖面圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，主要包括:片層濾沙通風型柵格1、疊置式鎖扣2、滑動輪3、對接立柱4、防沙式軌道槽5、齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6、多空式漏沙滑動板7、排沙孔8、方形軌道9和自動伸縮調節閥10。防沙式軌道槽5由多孔式漏沙滑動板7、排沙孔8和方形軌道9焊接而成。片層濾沙通風型柵格I高2m，寬1.5m，疏透度為30%，設于兩對接立柱4之間。對接立柱4下端預留1cm用于與滑動輪3對接。滑動輪3用于兩對接立柱4之間布有的片層濾沙通風型柵格I在防沙式軌道槽5內的移動，滑動輪3直徑為2.5cm，該規格滑動輪既可保證滑動輪3在防沙式軌道槽5有充足空間漏沙，亦可保證滑動輪3能夠承受片層濾沙通風型柵格I的重量。多孔式漏沙滑動板7的孔隙度為50%，既保證沉降沙粒有充足空隙從上部漏出，又保證其穩定性，排沙孔8直徑為1.5cm，方形軌道9的截面積規格為5cm X 5cm，長1.5m。試驗表明該方形軌道9的高度即可保證內部滑動輪的活動空間，亦可防止片層濾沙通風型柵格I與齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6間隙過大繼而降低阻沙效益。防沙式軌道槽5坐落在齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6上，齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6由可移動的混凝土塊體的凸臺對凹槽拼接組合而成，基座長寬均為1.5 m，高15cm，內部為蜂窩狀透風結構，蜂窩狀的孔隙度為60 %，兩端的榫卯均高5cm、寬10cm、長20cm，邊緣為鋸齒狀，防止大風情況下兩者脫離，穩固基座；自動伸縮調節閥10為異性壓縮式螺旋彈簧，彈簧鋼線徑為5mm，夕卜徑4cm，長50cm，兩端留有鎖扣，用于與疊置式鎖扣2的十字鋼板對接;用螺絲將疊置式鎖扣2與片層濾沙通風型柵格I連接，鋼板中心交叉處使用鎖扣固定。自動伸縮調節閥10置于疊置式鎖扣十字鋼板之間，可在風力較強時自動壓縮，風力較弱時恢復原狀。通過自動伸縮調節閥10的伸長和壓縮實現自動調節疊置式鎖扣十字鋼板大小的的效用，繼而調節片層濾沙通風型柵格I的間距。
[0020]在野外風沙災害地段進行防治時，施工可根據鐵路沿線風沙危害的主導方向和下墊面類型分步驟進行。實踐表明:本發明對確保鐵路或公路安全運營和改善當地生態環境起到了促進作用。【具體實施方式】如下:
(a)依據移動式氣象站或當地氣象部門多年觀測數據，分析實施區域風沙危害的主導風向，結合實施區域下墊面類型，依據防護措施走向與當地風沙危害主導風向相垂直的原貝IJ，確定防護措施走向和齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6高度。如原始地面為戈壁，齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6的高度設置為15cm;如為沙漠地表，在埋沒深度基礎上增加15cm;
(b)將齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6按照與主風向垂直的方向依次排列，并使底座的凸臺與凹槽依次對接，用水泥勾縫；
(c)在齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座6上布設防沙式軌道槽5，將滑動輪3依次放入防沙式軌道槽5內，每條防沙式軌道槽5內放置3個滑動輪，也可依據區域風況和風沙災害程度適當增加；
(d)將對接立柱4間片層慮沙通風型柵格I依次對接；
(e)使用螺絲將片層慮沙通風型柵格I與疊置式鎖扣2連接與固定，疊置式鎖扣2間放置自動伸縮調節閥10，單個疊置式多層防風阻沙綜合結構體安裝完畢；
(f)依照上述方法，逐個組裝，直至完成鐵路或公路沿線防風阻沙體系的設置。
【主權項】
1.一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，主要包括:片層濾沙通風型柵格(I)、疊置式鎖扣(2 )、滑動輪(3 )、對接立柱(4 )、防沙式軌道槽(5 )、齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座(6 )、多空式漏沙滑動板(7)、排沙孔(8)、方形軌道(9)和自動伸縮調節閥(10)，其特征是片層濾沙通風型柵格(I)設于兩對接立柱(4)之間，對接立柱(4)下部與滑動輪(3)的軸承對接;滑動輪(3)放置在防沙式軌道槽(5)內，防沙式軌道槽(5)由多孔式漏沙滑動板(7)、排沙孔(8)和方形軌道(9)焊接而成;防沙式軌道槽(5)坐落在齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座(6)上，片層濾沙通風型柵格(I)之間由疊置式鎖扣(2)連接，自動伸縮調節閥(10)位于疊置式鎖扣(2)十字支架中部。2.根據權利要求所述一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，其特征是片層濾沙通風型柵格(I)高2m，寬1.5m，疏透度為30%。3.根據權利要求所述一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，其特征是疊置式鎖扣(2)由兩條呈十字交叉的鋼板組成，鋼板寬10cm，長度1.5m，用螺絲將疊置式鎖扣(2)與片層濾沙通風型柵格(I)固定。4.根據權利要求所述一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，其特征是多孔式漏沙滑動板(7)的孔隙度為50%，排沙孔直徑1.5cm，方形軌道(9)的截面積規格為5cm X 5cm，長I.5m。5.根據權利要求所述一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，其特征是齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座(6)由可移動的混凝土塊體的凸臺對凹槽拼接、組合而成；基座(6)長寬均為1.5m，高15cm，內部為蜂窩狀透風結構，蜂窩狀孔隙度為60 %，兩端的榫卯高5cm、寬10cm、長20cm，邊緣呈鋸齒狀。6.根據權利要求所述一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，其特征是自動伸縮調節閥(10)為異性壓縮式螺旋彈簧，彈簧鋼線徑為5mm，外徑為4cm，長50cm，兩端留有鎖扣，與疊置式鎖扣(2 )的十字鋼板對接。
【專利摘要】本發明涉及一種疊置式多層防風阻沙綜合結構體，結構特征是片層濾沙通風型柵格設于兩對接立柱之間，立柱下部與滑動輪的軸承對接，防沙式軌道槽由多孔式漏沙滑動板、排沙孔和方形軌道焊接而成，防沙式軌道槽坐落在齒狀鑲嵌榫卯蜂窩狀基座上，片層濾沙通風型柵格之間由疊置式鎖扣連接，自動伸縮調節閥位于疊置式鎖扣十字支架中部。本發明將傳統二維固定直立式阻沙柵欄改進為推拉疊置式三維立體結構，并將實體基座改為蜂窩狀通風結構，不僅避免氣流在立柱附近產生繞流，還可有效攔截近地表過境風沙流。設置的伸縮調節閥實現自動調整片層濾沙通風型柵格間距和柵欄通風孔的相對位置，改變綜合結構體整體疏透度，實現鐵路風沙防護措施效益的最大化。
【IPC分類】E01F7/02
【公開號】CN105568875
【申請號】CN201610031702
【發明人】張克存, 安志山, 趙之科
【申請人】中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月19日