技术领域
[0001] 本发明属于工程防沙技术领域,涉及一种两翼式挡沙墙。
相关背景技术
[0002] 随着我国西部地区经济建设的迅猛发展,铁路、公路、城市开发等基础设施建设在我国西北沙漠、戈壁地区广泛展开。而风沙对铁路、公路危害比较严重,如不采取必要的防护措施,将会对铁路、公路等基础设施造成严重损害,甚至威胁到基础设施的安全运营。
[0003] 现有技术中的工程阻沙措施主要有固沙措施和阻沙措施。阻沙措施运用较为普遍,包括混凝土轨枕挡沙墙、PE网高立式沙障、芦苇挡沙栅栏等,这些工程防沙措施在既有铁路、公路等风沙灾害防治工程中起到了一定的作用,但普遍存在施工难度大、造价高、防沙效益低等问题。尤其是在多风向沙害比较严重的风区进行防沙时,现有的阻沙措施存在防沙效益低,养护成本高等问题。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0014] 如图1所示,本发明两翼式挡沙墙,包括中部挡沙壁1,中部挡沙壁1的两侧分别连接有左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3。中部挡沙壁1顶部、左翼挡沙壁2顶部和右翼挡沙壁3顶部相平齐。
[0015] 如图2所示,本发明两翼式挡沙墙中的中部挡沙壁1,包括并排竖直设置的两根立柱4,两根立柱4通过多根并排设置的第一横拉杆8固接;相邻两根第一横拉杆8和立柱4围成的空间内安装有第一阻沙网9。位于最上面的第一横拉杆8与立柱4顶部相平齐,位于最下面的第一横拉杆8处于立柱4的中部位置。
[0016] 左翼挡沙壁2的结构和右翼挡沙壁3的结构完全相同。以左翼挡沙壁2为例进行说明。如图3所示,本发明两翼式挡沙墙中的左翼挡沙壁2,包括并排竖直设置的连接柱11和竖拉杆13,连接柱11和竖拉杆13通过多根并排设置的第二横拉杆10固接,位于最上面的第二横拉杆10与连接柱11顶部竖拉杆13顶部相平齐,位于最下面的第二横拉杆10与连接柱11底部和竖拉杆13底部相平齐,连接柱11、竖拉杆13和相邻两根第二横拉杆10围成的框架内安装有第二阻沙网12。
[0017] 连接柱11通过多个合页14与立柱4相连。合页14的两片页板之间安装有伸缩限位器15,伸缩限位器15的两端分别与合页14的两片页板固接,如图4。左翼挡沙壁2中的连接柱11通过与一根立柱4合页连接,右翼挡沙壁3中的连接柱11通过与另一根4合页连接。
[0018] 左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3分别位于中部挡沙壁1的两侧,并分别与中部挡沙壁1通过连接结构(包括多个合页14和数量与合页14数量相同的伸缩限位器15相连。在自然状态下,中部挡沙壁1、左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3处于同一竖直平面内。
[0019] 第一阻沙网9和第二阻沙网12均采用金属涂塑网制作而成,具有耐久性强、强度高、成本低等优点。其孔隙率可根据当地的风沙流特征进行确定,也可选用孔隙率为20%~30%的低孔隙率阻沙网。
[0020] 相邻两根第一横拉杆8之间的间距为40~60cm;相邻两根第二横拉杆10之间的间距为40~60cm;也可视当地风沙流情况进行调节。安装第一阻沙网9时,其两端可嵌入立柱4侧壁上的凹槽内,达到预立柱4上设置的预留孔位置时,通过固定螺栓将第一阻沙网9固定在立柱4上。同理,将第二阻沙网12固定在连接柱11和竖拉杆13上。
[0021] 中部挡沙壁1的长度约为2m,其高度可根据当地风沙流情况进行调节,一般可设置为1.5m左右。
[0022] 使用本发明两翼式挡沙墙时:沿平行于线路16的方向按设计的间距和深度挖坑,在坑中灌注混凝土,然后将同一两翼式挡沙墙中的两根立柱4插入相邻的两个坑内,使得位于最下方的第一横拉杆8与地面之间有空隙,该空隙为下部空留区6;使伸缩限位器15朝向迎风侧。若干个本发明两翼式挡沙墙形成阻挡风沙流的屏障。
[0023] 当风沙流吹向该屏障时,风沙流中的主导风向A吹到中部挡沙壁1上,中部挡沙壁1阻挡主导风向A,防止主导风向A的过境风沙流。中部挡沙壁1与主导风向A近乎垂直,可起到高效的风沙防护作用,将大部分过境风沙流阻挡在挡沙墙附近。
[0024] 当左次风向B和右次风向C与线路16之间的夹角较小时,此时中部挡沙壁1的防沙效益会降低。因此,当左次风向B和右次风向C来源的过境风沙流通过本发明两翼式挡沙墙时,左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3在风力作用下,随着风向的变化转动,此时,合页14打开,使左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3分别与左次风向B和右次风向C垂直,如图5,从而达到高效的风沙防护效果。还可以防止因风沙流强度过大,而使活动式的挡沙壁损坏,提高使用寿命。因此两翼式挡沙墙可有效的阻止的多风向的沙害,达到保护线路工程安全运营的目的。
[0025] 由于左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3均能绕各自合页14的合页轴转动,使得左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3在一定程度上也可以阻止主导风向A来源的过境风沙流。
[0026] 伸缩限位器15的主要作用是防止左翼挡沙壁2和右翼挡沙壁3随着风沙流强度的增加转动角度过大,失去对风沙防护的效果。一般情况下,通过伸缩限位器15使左翼挡沙壁2或右翼挡沙壁3的转动角度约为30°,也可根据当地的风沙流情况进行调整。
[0027] 下部空留区6的主要作用是使沉积在挡沙墙附近的积沙,快速运离挡沙墙附近,提高挡沙墙的使用寿命,减少养护成本。下部空留区6的高度可设计为20~30cm,也可视不同情况而定。下部空留区6的是根据空气动力学原理中的“峡谷风效应”,风沙流经过该挡沙墙时会在挡沙墙下部空留区6处形成加速区,使挡沙墙底部附近的积沙运移至障后低风速区,该种设计有利于运营维护,避免因积沙过多,使挡沙墙的阻沙效率降低,增加养护成本。
[0028] 当风沙流遇到挡沙墙时,根据空气动力学原理,当风速较快时,风沙不能快速通过挡沙墙,此时挡沙墙相当于一个刚性结构,使风沙流快速的向上爬升和向下移动,在挡沙后形成涡流,使风沙流结构发生改变,起到阻沙的作用,使沙粒沉积。
[0029] 本发明两翼式挡沙墙可阻止多风向的沙害,有效提高挡沙墙的阻沙效益。下部空留区6可有效清除挡沙墙附近的积沙,提高挡沙墙使用寿命,减少养护成本。在安装过程中,可以使用拼装的方式进行安装,即方便运输又提高了施工效率。具有施工便捷、造价低、防沙效益高、养护成本低等特点。