挡护砌块、邻水土壤挡护结构及生态沟渠的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及一种挡护砌块、邻水土壤挡护结构及生态沟渠。

背景技术：

为防止水流冲刷导致垮塌，通常需要给邻水的土壤修筑挡护结构，传统的挡护结构大多采用片石与混凝土砌筑而成。随着近年来国家对生态环境的重视，在修筑邻水土壤挡护结构时逐渐采用了一些新型的砌块。

中国专利文献cn107587481a公开了一种生态护坡砌块及采用该砌块修筑的护坡（该护坡即为邻水土壤挡护结构），具体来说，该专利文献中公开的砌块本体呈正六边形，相邻两个砌块本体通过设置在砌块边缘的外凸卡扣以及在相邻两个外凸卡扣之间形成的内凹自嵌锁槽连接定位，同时在砌块本体中还设置有钢绳穿孔，砌筑护坡时，一组砌块通过穿设钢绳连接成一体。此外，在砌块本体的表面上还设有凸台以便为施工人员提供支撑点防止人滑落，而在凸台上还开设有用于填充土壤植物生长的植栽孔，以实现更好的生态效果。

虽然上述专利文献公开的生态护坡结构较传统方案有了一定的进步，但其在降低砌块生产成本与护坡修筑成本以及生态效果的提升方面仍有较大的改善空间。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种用于修筑邻水土壤挡护结构的挡护砌块，该挡护砌块生产成本较低，能够降低挡护结构的修筑成本，同时还可提升邻水土壤挡护结构的生态效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种挡护砌块，其特征在于：包括用在邻水土壤挡护结构顶部和底部的1号砌块以及用在邻水土壤挡护结构中间部位的2号砌块；

所述1号砌块包括第一底板，在所述第一底板的同一侧间隔设置有a凸块和b凸块，所述a凸块和b凸块位于第一底板的上侧或者下侧；

所述2号砌块包括第二底板，在所述第二底板的上侧和下侧均间隔设置有c凸块和d凸块，所述第二底板上侧的c凸块设置在第二底板下侧d凸块的上方，所述第二底板上侧的d凸块设置在第二底板下侧c凸块的上方；

所述b凸块距a凸块的距离与d凸块距c凸块的距离相等；

将所述2号砌块的c凸块置于其下方的1号砌块的b凸块与a凸块之间并使其抵靠住该1号砌块的b凸块后，所述1号砌块的a凸块位于2号砌块的c凸块与d凸块之间并抵靠住d凸块，从而使得该位于上方的2号砌块无法相对于其下方的1号砌块沿自该下方1号砌块中a凸块往b凸块的方向水平移动；

所述2号砌块堆叠砌筑时，将上方2号砌块的c凸块置于下方2号砌块的c凸块与d凸块之间并使其抵靠住下方2号砌块的d凸块后，所述下方2号砌块的c凸块位于上方2号砌块的c凸块与d凸块之间并抵靠住上方2号砌块的d凸块，从而使得该位于上方的2号砌块无法相对于其下方的2号砌块沿自该下方2号砌块中c凸块往d凸块的方向水平移动；

将所述1号砌块的a凸块置于其下方的2号砌块的c凸块与d凸块之间并使其抵靠住下方2号砌块的d凸块后，该下方2号砌块的c凸块位于其上方1号砌块的a凸块与b凸块之间并抵靠住该上方1号砌块的b凸块，从而使得该位于上方的1号砌块无法相对于其下方的2号砌块沿自该下方2号砌块中c凸块往d凸块的方向水平移动。

其中，所述a凸块的高度大于b凸块的高度，所述c凸块的高度大于d凸块的高度，所述a凸块的高度与c凸块的高度相等，在所述c凸块上开设有过水缺口或者透水孔。

优选地，所述2号砌块还包括用于埋入土壤侧壁中的尾钩，所述尾钩的前端连接第二底板的后端。

更加优选地，所述第二底板的上表面凹凸不平和/或开设有条形凹槽。

作为本发明的另一方面，一种邻水土壤挡护结构，其为前述挡护砌块砌筑而成的空心结构的挡墙；

所述挡墙的底部为通过多块1号砌块沿该挡墙的长度方向连续拼接形成的条状结构的基座，在所述基座中，所述1号砌块的a凸块和b凸块朝上；

在所述基座的上方通过多块2号砌块沿所述挡墙的长度和高度方向叠加砌筑形成包含多层水流通道的挡护主体；在所述挡护主体的底部，最底层2号砌块下侧设置的c凸块的外侧壁抵靠住所述基座中b凸块的内侧壁，同时所述基座中a凸块的外侧壁抵靠住该最底层2号砌块下侧设置的d凸块的内侧壁；在所述挡护主体的相邻两层2号砌块中，上层2号砌块下侧设置的c凸块的外侧壁抵靠住下层2号砌块上侧设置的d凸块的内侧壁，同时该下层2号砌块上侧设置的c凸块的外侧壁抵靠住上层2号砌块下侧设置的d凸块的内侧壁；在相邻两层砌块之间形成沿所述挡墙长度方向延伸的水流通道；在所述挡护主体中，相邻两层2号砌块上下错缝砌筑，使得该两层2号砌块的透水缺口或者透水孔彼此错开，从而在所述挡墙的两侧均形成间隔分布并与水流通道相通的孔口；

在所述挡护主体的上方通过多块1号砌块沿所述挡墙的长度方向连续拼接形成条状结构的顶盖；在所述顶盖中，所述1号砌块的a凸块和b凸块朝下，并且该1号砌块的a凸块的外侧壁抵靠住其下方2号砌块上侧设置的d凸块的内侧壁，同时该2号砌块上侧设置的c凸块的外侧壁又抵靠住其上方1号砌块的b凸块的内侧壁。

在本发明的一个实施例中，所述基座中的b凸块以及所述顶盖中的a凸块均位于挡墙邻水的一侧。

作为本发明的另一方面，一种生态沟渠，其包括前述邻水土壤挡护结构，所述邻水土壤挡护结构设置在沟渠的两侧并与沟渠两侧的土壤侧壁连接。

进一步地，在所述邻水土壤挡护结构的下方通过混凝土浇筑有用于托住其基座的垫层，所述垫层上设有往上凸起的挡条，所述垫层及挡条均沿沟渠的长度方向延伸设置，所述挡条紧挨着基座以阻止邻水土壤挡护结构朝沟渠中间滑移。

优选地，在所述水流通道中种植有植物。

采用前述挡护砌块砌筑邻水挡护结构时，先将1号砌块沿待砌筑的邻水挡护结构的长度方向连续拼接，形成条状结构的基座，然后在基座的上方再利用2号砌块堆砌出挡护主体，具体来说，将2号砌块的c凸块置于其下方1号砌块的b凸块与a凸块之间，让c凸块抵靠住b凸块，由于b凸块距a凸块的距离与d凸块距c凸块的距离相等，此时，1号砌块的a凸块位于2号砌块的c凸块与d凸块之间并抵靠住d凸块，通过上述1号砌块与2号砌块上各凸块彼此抵靠，从而使得该2号砌块无法相对于其下方的1号砌块沿自该1号砌块中a凸块往b凸块的方向水平移动（砌筑邻水土壤挡护结构的基座时，将b凸块置于邻水一侧，则前述2号砌块就无法相对于其下方的1号砌块往邻水侧移动）。同理，在利用2号砌块堆筑挡护主体时，通过上下两层2号砌块上各凸块（c凸块和d凸块）彼此抵靠，也可以使得上层的2号砌块无法相对于下层2号砌块往邻水测移动。需要注意的是，在砌筑邻水挡护结构的顶盖时，1号砌块应当倒扣在挡护主体的顶端，也就是说，应当让1号砌块的a凸块和b凸块方向朝下，并将该1号砌块的a凸块置于其下方的2号砌块的c凸块与d凸块之间并使其抵靠住下方2号砌块的d凸块，同样的，该下方2号砌块的c凸块也会位于其上方1号砌块的a凸块与b凸块之间并抵靠住该上方1号砌块的b凸块，从而使得构成顶盖的1号砌块无法相对于其下方挡护主体中的2号砌块往邻水侧移动，至此，基座、挡护主体及顶盖连接成一个整体，上方的砌块不能相对于其下方的砌块往邻水一侧移动，邻水挡护结构砌筑完成后，其一侧邻水，与邻水侧相对的另一侧紧贴住土壤侧壁，挡护主体与顶盖中砌块的重力压在基座上，使得基座与其下方地面的摩擦力大幅增加，进而抑制基座相对于地面往邻水一侧移动。由于a凸块与b凸块、c凸块与d凸块均为间隔设置，在修筑完成的邻水挡护结构中，相邻两层砌块间将形成水流通道。本发明采用上述结构设计至少有以下好处：1、砌块为薄板式结构，组合后得到的挡护结构为空心结构，与实心砌块相比，上述薄板式结构的砌块所用材料大幅减少，降低了砌块的生产成本。2、各砌块之间相互连锁，施工时，可以通过逐层回填适量土壤，让砌块本身一部分与土壤咬合，从而可充分保证挡护结构的稳定性和安全性。3、由于采用上述砌块修筑的挡护结构中空，与采用实心砌块修筑的挡护结构相比，本发明可以减轻因修筑挡护结构对原有水域的侵噬。4、各砌块之间无需水泥砂浆来粘接，可直接垒砌、施工简单，能够节约工程人力成本和水泥砂浆成本。5、相邻两层砌块间的水流通道（即中空位置）可以为水中生物提供繁衍生存的场所，大大减轻了修筑挡护结构对原有生态链的破坏。6、用上述砌块修筑沟渠挡护结构时，与现有技术相比，在相同的排水截面积要求下，本发明所涉结构可以减少沟体的土方开挖量，即可以降低工程造价、节约农业耕作用地。

附图说明

图1为本发明中1号砌块的立体结构示意图。

图2为本发明中2号砌块的一种立体结构示意图。

图3为本发明中2号砌块的另一种立体结构示意图。

图4为采用图1所示的1号砌块与图2所示的2号砌块修筑的沟渠边坡挡护结构示意图。

图5为采用图1所示的1号砌块与图3所示的2号砌块修筑的沟渠边坡挡护结构示意图。

图6为图4和图5中单侧边坡挡护结构的正立面结构示意图。

图中：

1——1号砌块2——2号砌块3——基座

4——挡护主体5——顶盖6——垫层

1a——第一底板1b——a凸块1c——b凸块

2a——第二底板2b——c凸块2c——d凸块

2d——尾钩4a——水流通道4b——孔口

6a——挡条2a1——条形凹槽2b1——过水缺口a——土壤侧壁。

具体实施方式

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。为便于本领域技术人员理解，确切来说，本发明所述“内侧壁”指的是凸块靠水流通道4a那一侧的壁面，“外侧壁”是指凸块邻水侧或者靠近土壤侧壁a那一侧的壁面。

图1和2示出了本发明所涉挡护砌块的结构，具体来说，本发明所涉挡护砌块包括图1所示的1号砌块1和图2所示的2号砌块2，其中，1号砌块1用在邻水土壤挡护结构顶部和底部，2号砌块2用在邻水土壤挡护结构中间部位；

见图1所示，1号砌块1包括第一底板1a，在第一底板1a的同一侧间隔设置有a凸块1b和b凸块1c，a凸块1b和b凸块1c位于第一底板1a的上侧或者下侧；

见图2所示，2号砌块2包括第二底板2a，在第二底板2a的上侧和下侧均间隔设置有c凸块2b和d凸块2c，第二底板2a上侧的c凸块2b设置在第二底板2a下侧d凸块2c的上方，对应地，第二底板2a上侧的d凸块2c设置在其下侧c凸块2b的上方；

在1号砌块1与2号砌块2中，b凸块1c距a凸块1b的距离与d凸块2c距c凸块2b的距离相等。

邻水土壤挡护结构底部的1号砌块1与中间部位的2号砌块2采用以下方式连接：将2号砌块2的c凸块2b置于其下方的1号砌块1的b凸块1c与a凸块1b之间并使其抵靠住该1号砌块1的b凸块1c后，1号砌块1的a凸块1b位于2号砌块2的c凸块2b与d凸块2c之间并抵靠住d凸块2c，从而使得该位于上方的2号砌块2无法相对于其下方的1号砌块1沿自该下方1号砌块1中a凸块1b往b凸块1c的方向水平移动（将b凸块置于挡护结构邻水一侧，则前述2号砌块就无法相对于其下方的1号砌块往邻水侧移动）。

邻水土壤挡护结构中间部位的2号砌块2之间采用以下方式连接：2号砌块2堆叠砌筑时，将上方2号砌块2的c凸块2b置于下方2号砌块2的c凸块2b与d凸块2c之间并使其抵靠住下方2号砌块2的d凸块2c后，下方2号砌块2的c凸块2b位于上方2号砌块2的c凸块2b与d凸块2c之间并抵靠住上方2号砌块2的d凸块2c，从而使得该位于上方的2号砌块2无法相对于其下方的2号砌块2沿自该下方2号砌块2中c凸块2b往d凸块2c的方向水平移动（即上方的2号砌块无法相对于其下方的2号砌块往邻水侧移动）。

邻水土壤挡护结构顶部的1号砌块1与中间部位的2号砌块2之间采用以下方式连接：将1号砌块1倒扣在2号砌块2上方，将其a凸块1b置于下方2号砌块2的c凸块2b与d凸块2c之间并使其抵靠住下方2号砌块2的d凸块2c后，该下方2号砌块2的c凸块2b位于其上方1号砌块1的a凸块1b与b凸块1c之间并抵靠住该上方1号砌块1的b凸块1c，从而使得该位于上方的1号砌块1无法相对于其下方的2号砌块2沿自该下方2号砌块2中c凸块2b往d凸块2c的方向水平移动（即上方的1号砌块无法相对于其下方的2号砌块往邻水侧移动）。

至此，所有砌块连接成一个整体，上方的砌块不能相对于其下方的砌块往邻水一侧移动。砌筑完成后的邻水挡护结构可以参考图4所示，其一侧邻水，与邻水侧相对的另一侧紧贴住土壤侧壁a。整体来看，在图4所示的沟渠边坡挡护结构中，其底部为通过多块1号砌块连续拼接形成的基座3，基座3的上方是通过多块2号砌块堆叠砌成的挡护主体4，在挡护主体4的上方通过倒扣的1号砌块形成顶盖5，挡护主体4与顶盖5中砌块的重力压在基座3上，使得基座3与其下方地面的摩擦力大幅增加，进而抑制基座3相对于地面往邻水一侧移动。由于a凸块1b与b凸块1c、c凸块2b与d凸块2c均为间隔设置，在修筑完成的邻水挡护结构中，相邻两层砌块间将形成图示的水流通道4a。采用这样的结构设计后至少有以下好处：1、砌块为薄板式结构，组合后得到的挡护结构为空心结构，与实心砌块相比，上述薄板式结构的砌块有利于节省材料，降低了砌块生产成本。2、各砌块之间相互连锁，施工时，可以通过逐层回填适量土壤，让砌块本身一部分与土壤咬合，从而可充分保证挡护结构的稳定性和安全性。3、由于采用上述砌块修筑的挡护结构中空，与采用实心砌块修筑的挡护结构相比，可以减轻因修筑挡护结构对原有水域的侵噬。4、各砌块之间无需水泥砂浆来粘接，可直接垒砌、施工简单，能够节约工程人力成本和水泥砂浆成本。5、相邻两层砌块间的水流通道4a（即中空位置）可以为水中生物提供繁衍生存的场所，大大减轻了修筑挡护结构对原有生态链的破坏。6、用上述砌块修筑沟渠挡护结构时，与现有技术相比，在相同的排水截面积要求下，图4所示的结构可以减少沟体的土方开挖量，即可以降低工程造价、节约农业耕作用地。

作为在上述实施例基础上更进一步的改进，在1号砌块1中，a凸块1b的高度大于b凸块1c的高度；在2号砌块2中，c凸块2b的高度大于d凸块2c的高度；此外，前述a凸块1b的高度还与c凸块2b的高度相等，并且在c凸块2b上还开设有过水缺口2b1或者透水孔。见图6所示，在c凸块2b上开设过水缺口2b1或透水孔后，使得水流通道4a的内腔与外部环境的联系更直接，更方便小动物进出水流通道4a，而在出现大水大浪时，水中的小动物还可以及时躲到水流通道4a中避难。同时，在c凸块2b上开设过水缺口2b1或透水孔还提高了挡护结构的消浪效果，水中的泥沙也更容易进入并沉积在水流通道4a中，这部分沉积的泥沙可以作为植物生存的土壤，更利于水流通道4a内植物生长。值得一提的是，由于在c凸块2b上开设过水缺口2b1或透水孔后，水流通道4a的内腔与土壤侧壁a直接相连，更加有利于在水流通道4a中形成适合生物繁衍的自然生存环境（例如植物的根系可以直接扎入土壤侧壁a中，从土壤侧壁a中吸取生长所需养料）。最后，见图4所示，当用2号砌块堆砌出挡护主体4后，会在挡护结构的邻水侧形成序列布置的孔口4b，形成的孔口4b使得该挡护结构更便于踩踏和攀爬，在发生紧急落水安全事故时，依靠这些孔口4b爬上岸对落水者是人性化且极为有用的自救措施。

有别于图2所示的结构，在图3所示的2号砌块2中还包括用于埋入土壤侧壁a中的尾钩2d，尾钩2d的前端连接第二底板2a的后端，尾钩2d埋入土壤侧壁a中可以提高挡护结构与土壤侧壁a之间的连接强度。此外，作为一种优选的结构，见图3所示，第二底板2a可以采用上表面凹凸不平和/或开设有条形凹槽2a1的设计，这样更便于泥沙沉积在第二底板2a上，更利于水流通道4a内的植物生长。

在前述挡护砌块的基础上，本发明还请求保护一种邻水土壤挡护结构，其为采用前面实施例中的挡护砌块砌筑而成的空心结构的挡墙，该挡墙的结构可以参考图4所示沟渠边坡挡护结构的单侧结构（图4所示沟渠边坡挡护结构包括位于沟渠两侧的邻水挡护结构）。

具体而言，该挡墙的底部为通过多块图1所示的1号砌块1沿该挡墙的长度方向连续拼接形成的条状结构的基座3，在基座3中，所有1号砌块1的a凸块1b和b凸块1c朝上。

在基座3的上方通过多块图2所示的2号砌块2沿挡墙的长度和高度方向叠加砌筑形成包含多层水流通道4a的挡护主体4；进一步地，在挡护主体4的底部，最底层2号砌块2下侧设置的c凸块2b的外侧壁抵靠住基座3中b凸块1c的内侧壁，同时基座3中a凸块1b的外侧壁抵靠住该最底层2号砌块2下侧设置的d凸块2c的内侧壁；在挡护主体4的相邻两层2号砌块2中，上层2号砌块2下侧设置的c凸块2b的外侧壁抵靠住下层2号砌块2上侧设置的d凸块2c的内侧壁，同时该下层2号砌块2上侧设置的c凸块2b的外侧壁抵靠住上层2号砌块2下侧设置的d凸块2c的内侧壁，从而实现挡护主体4与基座3砌块间相互连锁；在相邻两层砌块之间形成沿挡墙长度方向延伸的水流通道4a；见图6所示，在挡护主体4中，相邻两层2号砌块2上下错缝砌筑，使得该两层2号砌块2的透水缺口2b1或者透水孔彼此错开，从而在挡墙的两侧均形成间隔分布并与水流通道4a相通的孔口4b。

在挡护主体4的上方通过多块1号砌块1沿挡墙的长度方向连续拼接形成条状结构的顶盖5；在顶盖5中，所有1号砌块1的a凸块1b和b凸块1c朝下，并且该1号砌块1的a凸块1b的外侧壁抵靠住其下方2号砌块2上侧设置的d凸块2c的内侧壁，同时该下方2号砌块2上侧设置的c凸块2b的外侧壁又抵靠住其上方1号砌块1的b凸块1b的内侧壁，从而实现顶盖5与挡护主体4砌块间相互连锁。

当然，在上述邻水土壤挡护结构中也可以采用图3所示带尾钩2d的2号砌块2，回填土壤时，将尾钩2d埋入土壤侧壁a中即可，采用图3所示2号砌块2的邻水土壤挡护结构可以参考图5所示沟渠边坡挡护结构。

修筑邻水土壤挡护结构时，最好如图4和图5所示，让基座3中的b凸块2c以及所述顶盖5中的a凸块1b均位于挡墙邻水的一侧。如图4和图5所示，从挡护结构邻水面凸出的b凸块2c和a凸块1b既可以作为踩踏和攀爬的着力点，还可以提高挡护结构的消浪效果并减缓靠近挡护结构处的水流速度，减轻水流的冲刷力，更便于水流通道4a内的植物生长。

基于前述挡护砌块和邻水土壤挡护结构，本发明还提供一种生态沟渠，如图4和图5所示，在沟渠的两侧设有前述的邻水土壤挡护结构，邻水土壤挡护结构与沟渠两侧的土壤侧壁a连接。

在邻水土壤挡护结构的下方通过混凝土浇筑有用于托住其基座3的垫层6，垫层6上设有往上凸起的挡条6a，垫层6及挡条6a均沿沟渠的长度方向延伸设置，挡条6a紧挨着基座3以阻止邻水土壤挡护结构朝沟渠中间滑移。此外，在邻水土壤挡护结构的水流通道4a中种植有植物（水流通道4a中种植的植物在附图中未示出）。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。