专利名称：用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝及其施工方法
技术领域：
本发明涉及工程技术领域，具体为一种用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝及其施
工方法。
背景技术：
人类和沙漠打交道已有几千年历史，但如何阻止沙漠流沙向外扩展，如何保证沙漠铁路行车安全，如何减少沙尘暴的发生，至今是人类面临的难题。近几年，申请人把八字形网笼沙障设置于流动沙丘的沙脊线上，不但牢牢地固定住了流动沙丘，还把流动沙丘变成了拦沙坝；但一个流动沙丘和另一个流动沙丘之间会有一段低凹平缓的地方，成为沙漠流沙向外扩展的风沙口，设置在这种平缓地形上的八字形网笼沙障，只能筑成一道低矮的沙埂，沙漠流沙可以跨越低矮的沙埂流走，达不到拦截沙漠流沙的目的，大风天又不能对网笼沙障及时实施提升作业，只能眼睁睁看着沙漠流沙从风沙口流走。因此八字形网笼沙障在平缓地形上拦截沙漠流沙效果不理想；另外，沙漠铁路和沙漠公路两侧大都是平缓的地形，没有现成的沙丘可供八字形网笼沙障构筑拦沙坝。因此，在平缓地形的沙漠上用挖掘机和推土机快速堆筑起高高的坝体，然后在堆筑起来的坝体顶部设置网笼沙障，快速构筑起网笼沙障挡风拦沙坝，已是防风治沙的需要。
对发明的公开技术解决方案本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术的缺陷，旨在提供一种结构简单、施工方便、造价低廉，能在地形平缓的戈壁和沙漠上用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝及其施工方法。为此，本发明采用如下技术方案用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于坝体为用挖掘机和推土机从坝体地基附近就地取材的基材堆筑而成，坝体的高度在50cm至500cm之间，坝体的迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间，坝体的顶部堆筑成宽度在30cm至60cm之间的坝顶平台，所述的坝顶平台上设有网笼沙障。坝体高度可以根据实际施工需要进行堆筑，一般在50cm至500cm之间为宜。对于上述技术方案的完善和补充，可以增加如下技术特征或其组合所述的坝体下部靠近地面部分设有缓坡，缓坡的坡度小于30°。实际堆筑施工中， 缓坡便于挖掘机、推土机等大型设备在施工现场运作。所述的网笼沙障由复数个网笼沙障单元组成，每个网笼沙障单元包括至少两个支架和固定于相邻支架上的网笼面。网笼沙障单元的支架可以制成多种形式，支架可以是前、后两个倾斜杆在顶部活动或固定连接，也可以是一次性预制成型的；网笼面是孔隙度为 15%至30%的塑料网，其与支架固定后，与水平面有夹角，这样可减小风力对网笼面的冲击，避免风力对网笼面下边缘的冲淘。所述的支架呈八字形或三叉形。八字形结构的支架与网笼面固定后形成前、后两侧与水平面呈一定夹角的拦沙面，三叉形结构则是在八字形的支架顶部向上延伸出一段竖直向延伸部，有助于提升网笼面上边缘的高度，增强拦沙效果，选用的网笼沙障规格尺寸可根据需要选择，也可根据需要定制。所述的两个支架的间距为30cm至80cm，支架的高度为15cm至80cm。实际施工过程中，支架间距为50cm、支架高度为30cm的网笼沙障便于制造、运输和现场铺设，被沙堆埋后便于提升。用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝的施工方法，其特征在于包括如下步骤第一步，用挖掘机和推土机从坝体地基附近就地取材，搜集堆筑基材；第二步，将基材堆筑成高于地表50cm至500cm的坝体，并使坝体的迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间；第三步，将坝体的顶部堆筑成宽度在30cm至60cm之间的坝顶平台；第四步，在坝顶平台上设置网笼沙障。在平缓地形的沙漠，特别是沙漠铁路和沙漠公路两侧，利用挖掘机和推土机就地取材，将沙子、石块等堆筑基材机械化堆筑成坝体，效率高、能适应沙漠天气，坝体高度可根据施工情况进行选择，由于沙子、石块等堆筑基材的颗粒性，迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间既能保证坝体的堆筑高度，又能防止坍塌，便于推土机等大型设备机械作业，特别是减弱流沙在风力作用下翻越网笼沙障的可能性。迎风坡和背风坡视坝体所在地的气候定义，两者可以互换。对于上述技术方案的完善和补充，可以增加如下技术特征或其组合所述的第四步中调整网笼沙障的支架间距，使网笼面左右绷紧，网笼面上边缘向上、两个下边缘与坝顶平台接触，然后在网笼面的下边缘和支架下部堆埋厚度5cm以上的就地的沙，从而固定住网笼沙障，网笼沙障和坝体的结合构成网笼沙障挡风拦沙坝。所述的网笼沙障为根据坝体长度由复数个网笼沙障单元拼接而成。所述的第四步后，检查已铺设的网笼沙障，将被流向坝顶的沙堆埋到只剩下顶边的网笼沙障从沙中提升起来，重复实施第四步。为了防止流沙越过网笼沙障，从而失去拦沙效果，需要及时将快被流沙掩埋的网笼沙障提升起来，以保证流沙被网笼面拦截。在铁路旁边快速构筑挡风拦沙坝的方法是顺着铁路路基划挡风拦沙坝的施工线，施工线和铁路路基平行，施工线和路基的距离根据需要在5m至300m之间选择，然后在施工线近旁，用挖掘机和推土机沿着施工线，就地取材堆筑挡风拦沙坝的坝体，堆筑坝体的基材不计较是石块还是沙子，不计较颗粒粗细，施工中坡度大于34°角时，坝体表层的基材由于自身的颗粒性会自动滑落形成33°至34°的休止角，若坡度小于30°角，会影响坝体的挡风拦沙效果；坝体靠近地面部分，坡面的坡度允许小于30°角，以保障坝体稳固。把选用的网笼沙障左右拉紧，顺着坝体顶部平台一个接一个拼接施工，然后在网笼沙障两侧的底边上堆埋5cm以上的沙漠沙，把网笼沙障底边埋在沙中固定住，网笼沙障挡风拦沙坝就施工完毕。当沙漠流沙随风跃移而来，流沙被拦截在挡风拦沙坝的迎风坡，在风力5级以上时，部分流沙会越过坝体顶部的网笼沙障，洒落在挡风拦沙坝的背风坡，由于挡风拦沙坝迎风坡对风的阻挡，大风从水平方向改变成顺着迎风坡的坡面冲向空中，在挡风拦沙坝的背风面形成紊流区，打乱了背风坡区域的风向，减弱了大风对物体的正面冲击。由于大风高速通过挡风拦沙坝顶部时，在背风坡顶部形成低气压，从背风坡底部向背风坡顶部补充的空气，形成从背风坡自下而上的风，把背风坡底部的沙卷上背风坡的顶部。这就形成无论是迎风坡还是背风坡，大风天流沙都是从坡底向坡顶流动的自然现象。当网笼沙障被流向坝顶的沙堆埋得只剩下顶边，就及时把网笼沙障从沙中提升起来，按第一次施工的方法，重新在坝体顶部设置网笼沙障。一次一次重复施工，网笼沙障挡风拦沙坝就渐渐增高，随着坝体高度的增加，网笼沙障挡风拦沙坝的挡风拦沙效果也越来越好。
有益效果应用本发明，可在流动沙丘之间低凹平坦的风沙口，快速构筑起能有效拦截沙漠流沙的拦沙坝；应用本发明可在戈壁和沙漠上的铁路、公路两侧快速构筑网笼沙障挡风拦沙坝，使路基和车辆免遭风沙侵袭，确保戈壁和沙漠铁路、公路的行车安全。
图1为本发明的挡风拦沙坝坝体截面示意图；图2为本发明的网笼沙障挡风拦沙坝截面示意图；图3为本发明的八字形网笼沙障的截面结构示意图；图4为图3的右视局部结构示意图；图5为本发明的一种三叉形网笼沙障实施例的截面结构示意图；图6为图5的右视局部结构示意图；图7为本发明的另一种三叉形网笼沙障实施例的截面结构示意图；图8为图7的右视局部结构示意图。附图中1、坝体地基，2、坝体，21、缓坡，3、坝顶平台，4、沙，5、网笼沙障，6、支架，7、
网笼面，8、固定夹条，9、横梁。
本发明的实施方式现结合说明书附图对本发明作进一步描述如图1、2所示，第一步，用挖掘机和推土机从坝体地基1附近就地取材，搜集堆筑基材；堆筑的材料不计较是石块还是沙子，不计较颗粒粗细，第二步，将基材堆筑成高于地表50cm至500cm的坝体2，并使坝体的迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间；坝体2的高度根据需要在50cm至500cm之间选择，坝体下部靠近地面部分设有缓坡21，缓坡的坡度小于30°第三步，将坝体的顶部堆筑成宽度在30cm至60cm之间的坝顶平台；第四步，在坝顶平台上设置网笼沙障。调整网笼沙障的支架间距，使网笼面左右绷紧，网笼面上边缘向上、两个下边缘与坝顶平台接触，然后在网笼面的下边缘和支架下部堆埋厚度5cm至15cm的就地的沙4，从而固定住网笼沙障5，网笼沙障5和坝体2的结合构成网笼沙障挡风拦沙坝。如图3、4所示，网笼沙障由复数个网笼沙障单元组成，每个网笼沙障单元包括至少两个支架6和固定于相邻支架上的网笼面7，支架6由两个成一定夹角的侧支脚构成八字形，支架6的前、后两侧均通过固定夹条8把网笼面7固定住，这样能保持网笼沙障结构稳定。
如图5、6所示，网笼沙障由复数个网笼沙障单元组成，每个网笼沙障单元包括至少两个支架6和固定于相邻支架上的网笼面7，支架6由两个成一定夹角的侧支脚构成，两个侧支脚的腰部连接有横梁9，而上部则向上延伸且重叠形成竖直向的延伸部，整个支架呈三叉形，支架6的前、后两侧均通过固定夹条8与网笼面7固定，这样的支架强度好。如图7、8所示，网笼沙障由复数个网笼沙障单元组成，每个网笼沙障单元包括至少两个支架6和固定于相邻支架上的网笼面7，支架6由两个成一定夹角的侧支脚构成，上部则向上延伸且重叠形成竖直向上的延伸部，延伸部与侧支脚等长，整个支架呈三叉形，支架6的前、后两侧均通过固定夹条8与网笼面7固定，这样的支架稳定性好。上述网笼沙障的两个支架的间距可为30cm至80cm，支架的高度为15cm至80cm， 网笼沙障的规格和高度可根据需要选择，也可根据需要定制。当网笼沙障5被流向坝顶的沙，堆埋到只剩下顶边，就把网笼沙障5从沙中提升起来，按前述施工方法的第四步重新在坝体顶部设置；如此一次又一次重复施工，网笼沙障挡风拦沙坝就渐渐增高。本发明适用于在河流旁边、在渠道旁边、在沙漠流动沙丘间、在草原旁、在沙漠铁路、公路旁边、在沙漠工地及建筑物旁边、在村镇旁边快速构筑挡风拦沙坝。本发明所述网笼沙障可用机械化大批量生产，可用机械化大规模快速施工网笼沙障挡风拦沙坝。以上图1-8所示的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝及其施工方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明突出的实质性特点和显著的进步，可根据实际的使用需要， 对网笼沙障的形状、规格、材质、坝体的高度、堆筑材质等方面的修改，在此不多赘述。
权利要求
1.用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于坝体( 为用挖掘机和推土机从坝体地基(1)附近就地取材的基材堆筑而成，坝体O)的高度在50cm至500cm之间，坝体 (2)的迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间，坝体O)的顶部堆筑成宽度在 30cm至60cm之间的坝顶平台(3)，所述的坝顶平台上设有网笼沙障(5)。
2.根据权利要求1所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于所述的坝体下部靠近地面部分设有缓坡(21)，缓坡的坡度小于30°。
3.根据权利要求1或2所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于所述的网笼沙障由复数个网笼沙障单元组成，每个网笼沙障单元包括至少两个支架(6)和固定于相邻支架上的网笼面(7)。
4.根据权利要求3所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于所述的支架呈八字形或三叉形。
5.根据权利要求3所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于所述的支架的前、后两侧均通过固定夹条(8)固定有网笼面。
6.根据权利要求3所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝，其特征在于所述的两个支架的间距为30cm至80cm，支架的高度为15cm至80cm。
7.用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝的施工方法，其特征在于包括如下步骤第一步，用挖掘机和推土机从坝体地基附近就地取材，搜集堆筑基材；第二步，将基材堆筑成高于地表50cm至500cm的坝体，并使坝体的迎风坡和背风坡的坡度均限定在30°至34°之间；第三步，将坝体的顶部堆筑成宽度在30cm至60cm之间的坝顶平台；第四步，在坝顶平台上设置网笼沙障。
8.根据权利要求7所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝的施工方法，其特征在于所述的第四步中调整网笼沙障的支架间距，使网笼面左右绷紧，网笼面上边缘向上、两个下边缘与坝顶平台接触，然后在网笼面的下边缘和支架下部堆埋厚度5cm以上的就地的沙 G)，从而将二者掩埋起来，固定住网笼沙障(5)，网笼沙障( 和坝体O)的结合构成网笼沙障挡风拦沙坝。
9.根据权利要求8所述的用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝的施工方法，其特征在于所述的网笼沙障为根据坝体长度由复数个网笼沙障单元拼接而成。
10.根据权利要求8或9用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝的施工方法，其特征在于所述的第四步后，检查已铺设的网笼沙障，将被流向坝顶的沙堆埋到只剩下顶边的网笼沙障从沙中提升起来，重复实施第四步。
全文摘要
用机械构筑的网笼沙障挡风拦沙坝及其施工方法，属于工程技术领域。现有技术的拦沙装置，不适用于低凹平缓的地方，也没有在平缓地形的沙漠上用挖掘机和推土机快速堆筑起高高的坝体。本发明是用挖掘机和推土机从挡风拦沙坝的施工地基附近，就地取材堆筑起挡风拦沙坝坝体，然后在坝体的顶部设置八字形或三叉形网笼沙障，网笼沙障和挡风拦沙坝坝体的结合，构成网笼沙障挡风拦沙坝，其有益技术效果是可在流动沙丘之间低凹平坦的风沙口、戈壁和沙漠上的铁路、公路两侧，快速构筑起能有效拦截沙漠流沙的网笼沙障挡风拦沙坝，使路基和车辆免遭风沙侵袭，确保戈壁和沙漠铁路、公路的行车安全。
文档编号E01F7/02GK102369326SQ201080005556
公开日2012年3月7日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者娄志平 申请人:娄志平