[发明专利]一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤

说明书

技术领域

本发明涉及一种防风阻沙堤，具体是指一种针对沙源充足地区采用防风阻沙措施，可适用于道路工程、水利设施、营房和居民城镇外围风沙灾害防治的提升式防风阻沙堤。

背景技术

随着西部开发战略推进和国防交通干线建设加快，风沙灾害与工程防沙问题愈加突出，已成为制约我国西部重大工程安全运营和生态屏障建设的瓶颈。尤其是一些重大工程项目的实施，要求有快速、高标准的风沙防治工程保障西部风沙地区重大工程建设与安全运营。防风阻沙措施是半湿润沙区普遍采用的固沙造林的先行措施和极端干旱沙区关键的防沙措施。在沙漠公路、铁路、文物古迹等沙害防治中起到不可替代的作用，如塔里木沙漠公路尼龙网和芦苇阻沙栅栏、包兰铁路柳条树枝栅栏、敦煌莫高窟“A”字型阻沙栅栏以及青藏铁路沿线采用的砾石双排阻沙栅栏，已成为沙害成功治理的典范。防风阻沙措施，也称前缘阻沙带，在风沙防护体系建设中尤为关键，是最重要的环节，一般位于防护体系最外围，起“桥头堡”的作用。一方面有效降低和削弱主导风速，另一方面控制和阻截上风向的沙源，防止风沙蔓延和破坏整个防护体系的结构和功能。

近年来，随着风沙防护体系的老化，其防护功能日益下降甚至崩溃，其原因主要处在防护体系最前缘的防风阻沙带。一是，随着外围流沙入侵和防风阻沙带两侧风沙堆积体急速增长，而其自身防护体的高度得不到更新，导致防护功能失效；第二，目前防风阻沙带的材质多为树枝、篱笆或者塑料网构成，在高温、雨水和强风沙等恶劣环境下其寿命是有限的，并随着防沙材料的衰败，其防护功能必将失效。由此可见，前缘防风阻沙带犹如“千里之堤”，如果设置不当或者功能失效，必将导致整个风沙防护体系崩溃。鉴于此，研制一种适用于道路工程、水利设施、营房和居民城镇外围风沙灾害防治的提升式防风阻沙堤很有必要。

发明内容

为了在风沙防护体系最前缘构建完善、长效的防风阻沙带，基于成本优化和节约防沙材料，并使防风阻沙带的防沙效益最大化，本发明的目的在于提供一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤。

本发明是这样实现的：

一种适用于风沙防护体系最前缘的提升式防风阻沙堤，包括：双槽轨道内嵌支柱、铰链、倾斜前插式多孔挡沙板、穿孔栓、手摇式转盘、定滑轮、孔隙递变型防风阻沙网、卷折式镶嵌套和U型锁扣。双槽内嵌轨道支柱：支柱宽10 cm，厚6 cm，高200 cm，下部有10cm长度的预留对接段，双槽内嵌轨道位于支柱两侧，截面形状呈“凹”型，截面宽4 cm，轨道槽的开口厚度为2 cm；在轨道槽内侧壁中轴线上每隔50cm位置处开2个孔，用于支柱的拼接和手摇式转盘的固定，孔间隔为2 cm；在支柱一侧焊接一个外伸的横梁，直径为2.5 cm的定滑轮固定在支柱外伸的横梁顶端，横梁呈直角三角形，直角边长分别为6cm和8cm；手摇式转盘通过穿孔栓固定在双槽轨道内嵌支柱上，铰链缠绕在定滑轮和手摇式转盘上，与孔隙递变型防风阻沙网上下边缘通过U型锁扣连接；孔隙递变型防风阻沙网网孔直径为2mm-5mm，孔隙度采用上疏下密的递变型结构，起始孔隙度为20%，并逐渐过渡到60%，孔隙递变型防风阻沙网边缘经卷折式镶嵌套加固，通过U型锁扣与倾斜前插式多孔挡沙板和铰链连接；倾斜前插式多孔挡沙板孔径为0.5cm-3cm，孔径自下而上逐渐增大，挡沙板的开孔率设置为20%。

本发明专利的优点和产生的有益效果：

1、本发明基于干旱区灌丛沙堆适应风蚀沙埋的理论基础，充分考虑工程防沙措施与风沙流互馈导致风沙堆积体的增长与工程防护效益日益减弱之间的矛盾，创新性地提出一种可人为调节工程防沙体的高度，最终实现风沙输移的动态平衡，从而达到防风阻沙的目的。本发明打破传统阻沙栅栏静态一次成型的固有模式，采用提升式动态防风阻沙和“以沙治沙”的理念。在节约防沙材料的同时，利用工程防沙措施与风沙流互馈机制，构建了加积型防风阻沙堤，人为促使近地表风沙输移动态平衡，达到防沙效益最大化。

2、针对不同区域的风沙环境和风沙危害的特点“因害设防”，人为调节防风阻沙堤的工程规模进行动态滚动式防治风沙灾害。在风沙活动强度较弱的地区，初期可采取片数较少的防风阻沙堤预探性防治。如果防治工程量欠缺，可通过双槽轨道内嵌支柱侧向延伸防风阻沙堤的长度和向上增加孔隙递变型防风阻沙网的片数逐步完善，达到防护效益最大化。避免一次性投入过高，而造成的工程浪费。

3、基于高大沙山的稳定理论和灌丛沙堆适应风蚀沙埋的原理，通过利用铰链和定滑轮装置，根据防风阻沙堤两侧风沙堆积体状况，人为提升防风阻沙堤的高度，最终形成一道稳定高大的人工防风阻沙堤达到“以沙治沙” 的目的。