一种结构加强型高立式秸秆沙障的制作方法

本实用新型涉及防沙治沙技术，具体涉及一种结构加强型高立式秸秆沙障。

背景技术：

防沙治沙是沙区经济社会发展中的一项重要工作。在长期的防沙治沙实践中，沙区发展出多种多样的防沙措施，根据作用原理可归纳为“固、阻、输、导”四种类型，其中阻沙措施具有着重要的防风阻沙作用，一般设置于风沙前沿，为防沙体系的重要组成部分。

高立式沙障是一种机械阻沙措施，由于其防风阻沙作用明显，在防沙工程中被普遍使用。在风沙作用下高立式沙障发生沙埋或破损，使用寿命缩短。高立式沙障使用寿命不仅与工程区的风沙环境（降水、风速、沙源丰富度、沙丘密度、地貌形态等）有关，还与沙障用材的质地和沙障结构以及布设方法等有关。

高秆植物的秸秆（如芦苇秆、棉花秆、高粱秆、玉米秆、葵花秆等）是沙区高立式沙障最常用的建造材料。常用的高立式秸秆沙障是用细铁丝和一根横杆（秸秆把，木条或粗铁丝）将植物秸秆绑扎而成的有规则结构的栅排，以固定桩和锚固拉线（铁丝）加固。防沙实践表明，在一般强度的风沙区，这种结构的高立式秸秆沙障破损程度较轻，而在较强风区，多出现栅排局部秸秆断裂和底部强烈掏蚀，导致栅排破洞乃至断裂、栅排和固定桩悬空甚至倒伏，沙障使用寿命较短，达不到预期的防沙效益。因此，这种常规结构的高立式秸秆沙障并不宜在强风区套用，需要创建适宜的结构模式。

风沙作用下，沙障整体、各部件以及秸秆个体都承受了一定的风压，受力发生摆动和振动，发生不同程度的弯曲变形，当达到一定弯曲程度并超过材料受力极限时就会断裂，因而固定桩尺寸、埋深、相邻两桩间距、横杆数量是高立式沙障设置的重要参数。

在高立式植物秸秆沙障中，竖立的植物秸秆上有几个支点，如地面（秸秆下端埋入地下）、横秆上的绑扎点或接触点。根据材料力学，秸秆一端距离支点越长，或两支点之间的长度越大，气流作用下秸秆弯曲程度越大，如弯曲程度超过秸秆的抗弯强度（或挠曲强度），就会断裂，使沙障上形成破损孔洞，如孔洞继续扩大，可导致沙障断裂。这就是强风区秸秆沙障易破损断裂的原因。

针对以上强风区高立式秸秆沙障应用中存在的病害，本实用新型基于野外防沙实践，设计了一种结构加强型高立式秸秆沙障，使用效果良好。

技术实现要素：

本实用新型目的在于，提供一种结构加强型高立式秸秆沙障，该沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、绑扎线组成，通过改进高立式秸秆沙障的结构，来提高沙障的抗风损能力，以延长强风区防沙工程的使用寿命，使其能够在强风区正常发挥防沙功效。该沙障通过增加横杆数量和强度以及加密绑扎结点，增加了栅排横向和垂向的结构强度，能够抵御强风长期吹刮；通过增加沙障两侧固沙方格的宽度和缩小方格规格，增强了沙障地表稳定性和抗风蚀能力，能够抵御风沙流掏蚀。该沙障增强了高立式秸秆沙障的抗风能力，延长了使用寿命，提高了防沙效益，对强风区机械防沙体系建设具有重要应用价值。

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障，是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝组成，在固定桩（1）上纵向等距离或不等距固定加强筋（2），固定桩（1）间距2-4m，在固定桩（1）侧面加强筋（2）交叉处用U型钉（3）固定加强筋（2），在加强筋（2）迎风侧，将截好的秸秆（6）倚靠加强筋（2），用横杆（7）沿加强筋（2）将秸秆（6）夹紧，用固定丝（8）将加强筋（2）、秸秆（6）和横杆（7）三者绑扎固定，固定丝（8）结点间距10-30 cm。

在固定桩（1）迎风侧和背风侧0.6-1.8 倍栅排高处的地面上固定锚固桩（4），锚固桩（4）外露地面5-8 cm；在固定桩（1）顶端用U型钉（3）固定锚固拉线（5）中部，锚固拉线（5）的两末端分别固定在两侧锚固桩（4）的顶端，使锚固拉线（5）与水平面成30°-60°角。

横杆（7）在3根以上时，上下相邻横杆（7）上的绑扎结点位置交错分布。

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障，其优点是：（1）在横杆中增配加强筋，以增加横杆水平抗拉强度，加强筋与横杆组合固定秸秆；（2）增加横杆数量（2根以上），布设高度分别对应植物秸秆栅排上下不同部位，上部间距略小，下部间距略大，以增强秸秆抵御强风的能力；（3）用加强筋和横杆前后夹持固定秸秆，其中横杆位于迎风侧，加强筋位于背风侧，用固定丝将三者绑扎固定，绑扎点间距20-30 cm；（4）植物秸秆栅排基部埋入土中，并在栅排两侧设置2-5m宽的固沙方格（规格0.5 m×0.5 m），以防止沙障基部掏蚀，从而提高地表稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的高立式秸秆沙障的结构示意图；

图2为本实用新型的固定桩布设示意图；

图3为本实用新型的秸秆栅排的俯视图；

图4为本实用新型的秸秆固沙方格的俯视图；

图5为本实用新型的秸秆固沙方格的正视图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障，该沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝组成，在固定桩1上纵向等距离固定加强筋2，固定桩1间距2m，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，在加强筋2迎风侧，将截好的秸秆6倚靠在加强筋2上，用横杆7为秸秆把沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为秸秆把、木条或树枝三者绑扎固定，固定丝8结点间距10cm；固定桩1迎风侧和背风侧1.5m处的地面上固定有锚固桩4，锚固桩4外露地面5cm；在固定桩1顶端用U型钉3固定锚固拉线5中部，锚固拉线5的两末端分别固定在两侧锚固桩4的顶端，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；如横杆7为秸秆把在3根以上时，上下相邻横杆7为秸秆把上的绑扎结点位置交错分布；

在使用时，按照设计测量放线，在地面上划出沙障布设位置线；用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持2m；用加强筋2在固定桩1上纵向等距离位置处缠绕一圈，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，用同样方法顺次与相邻固定桩1连接固定，保持加强筋2间距上部小、下部大；

垂直于沙障布设走向，在固定桩迎风侧和背风侧0.6倍栅排高处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5m；截取3倍栅排高长度的锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧同样长，拉紧锚固拉线5在固定桩1侧面锚固拉线5交叉处用U型钉3固定；将锚固拉线5末端在锚固桩顶缠绕两圈，用钳子拉紧拧牢，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；

沿着沙障布设位置线开沟，沟深10cm；在加强筋铁丝2的迎风侧，整理秸秆6，使根基朝下、顶梢朝上，倚靠加强筋2竖直均匀放入沟中，并埋土踏实；用横杆7为秸秆把、木条或树枝沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为秸秆把、木条或树枝三者绑扎固定，绑扎点间距10cm；

在沙障两侧2-5 m宽度范围内，测量放线，划出50 cm×50 cm固沙方格的施工线；采用挖沟法沿方格线均匀布设秸秆段9，秸秆6埋入或插入土中，深度15 cm，外露20 cm，用铁锹壅沙埋掩方格沙障的基部，并踏实；用铁锹将方格中的沙子向周边拨弄，使方格内形成浅弧形洼地。

实施例2

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障，该沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝组成，在固定桩1上纵向不等距离固定加强筋2，固定桩1间距4m，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，在加强筋2迎风侧，将截好的秸秆6倚靠在加强筋2上，用横杆7为木条沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为木条三者绑扎固定，固定丝8结点间距20 cm；固定桩1迎风侧和背风侧1.8m处的地面上固定有锚固桩4，锚固桩4外露地面7 cm；在固定桩1顶端用U型钉3固定锚固拉线5中部，锚固拉线5的两末端分别固定在两侧锚固桩4的顶端，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；如横杆7为木条在3根以上时，上下相邻横杆7为木条上的绑扎结点位置交错分布；

在使用时，按照设计测量放线，在地面上划出沙障布设位置线；用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持3m；用加强筋2在固定桩1上纵向不等距离位置处缠绕一圈，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，用同样方法顺次与相邻固定桩1连接固定，保持加强筋2间距上部小、下部大；

垂直于沙障布设走向，在固定桩迎风侧和背风侧0.6-1.8 倍栅排高处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5m；截取4倍栅排高长度的锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧同样长，拉紧锚固拉线5在固定桩1侧面锚固拉线5交叉处用U型钉3固定；将锚固拉线5末端在锚固桩顶缠绕两圈，用钳子拉紧拧牢，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；

沿着沙障布设位置线开沟，沟深12 cm；在加强筋铁丝2的迎风侧，整理秸秆6，使根基朝下、顶梢朝上，倚靠加强筋2竖直均匀放入沟中，并埋土踏实；用横杆7为木条沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为木条三者绑扎固定，绑扎点间距20 cm；

在沙障两侧3 m宽度范围内，测量放线，划出50 cm×50 cm固沙方格的施工线；采用锹插法沿方格线均匀布设秸秆段9，秸秆6埋入或插入土中，深度15 cm，外露20 cm，用铁锹壅沙埋掩方格沙障的基部，并踏实；用铁锹将方格中的沙子向周边拨弄，使方格内形成浅弧形洼地。

实施例3

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障，该沙障是由固定桩、锚固桩、锚固拉线、秸秆、加强筋、横杆和固定丝组成，在固定桩1上纵向等距固定加强筋2，固定桩1间距4m，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，在加强筋2迎风侧，将截好的秸秆6倚靠在加强筋2上，用横杆7为树枝沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为树枝三者绑扎固定，固定丝8结点间距30 cm；固定桩1迎风侧和背风侧2 m处的地面上固定有锚固桩4，锚固桩4外露地面8 cm；在固定桩1顶端用U型钉3固定锚固拉线5中部，锚固拉线5的两末端分别固定在两侧锚固桩4的顶端，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；如横杆7为树枝在3根以上时，上下相邻横杆7为树枝上的绑扎结点位置交错分布；

在使用时，按照设计测量放线，在地面上划出沙障布设位置线；用榔头将固定桩1钉入土中，固定桩1间距保持4m；用加强筋2在固定桩1上纵向等距离位置处缠绕一圈，在固定桩1侧面加强筋2交叉处用U型钉3固定，用同样方法顺次与相邻固定桩1连接固定，保持加强筋2间距上部小、下部大；

垂直于沙障布设走向，在固定桩迎风侧和背风侧1.8 倍栅排高处，用榔头将锚固桩4垂直打入地下，外露5m；截取4.7倍栅排高长度的锚固拉线5，在固定桩1顶部缠绕一圈，使两侧同样长，拉紧锚固拉线5在固定桩1侧面锚固拉线5交叉处用U型钉3固定；将锚固拉线5末端在锚固桩顶缠绕两圈，用钳子拉紧拧牢，使锚固拉线5与水平面成30°-60°角；

沿着沙障布设位置线开沟，沟深15 cm；在加强筋铁丝2的迎风侧，整理秸秆6，使根基朝下、顶梢朝上，倚靠加强筋2竖直均匀放入沟中，并埋土踏实；用横杆7为树枝沿加强筋2将秸秆6夹紧，用固定丝8将加强筋2、秸秆6和横杆7为树枝三者绑扎固定，绑扎点间距30 cm；

在沙障两侧5 m宽度范围内，测量放线，划出50 cm×50 cm固沙方格的施工线；采用挖沟法沿方格线均匀布设秸秆段9，秸秆6埋入或插入土中，深度15 cm，外露20 cm，用铁锹壅沙埋掩方格沙障的基部，并踏实；用铁锹将方格中的沙子向周边拨弄，使方格内形成浅弧形洼地。

本实用新型所述的一种结构加强型高立式秸秆沙障已在塔里木盆地东部库鲁克沙漠公路防沙中应用。塔里木盆地东部是东灌气流的要冲，风沙活动极为强烈。台特玛湖干涸湖盆位于若羌县北部，地表风沙活动极为频繁，沙漠化快速发展，与库鲁克沙漠连为一体，穿越该区的公路沙害极为严重。在该区公路防沙体系建设中，使用了结构加强型高立式秸秆沙障，应用效果良好。