一种铁路导流堤内风沙防护系统及其使用方法与流程

本发明涉及一种风沙防护系统，具体涉及一种铁路导流堤内风沙防护系统及其使用方法，属于路基设计。

背景技术：

1、考虑到铁路导流堤内在水流作用下，根据既有的工程经验，首先将导致沙障基础周围土体冲剥，进而引起沙障倾倒，此外，沙障在水体的浸泡作用下容易腐烂，因此，目前导流堤内一般不设置防沙设施，导致尤其涵洞口位置处积沙严重，甚至部分沙粒已爬上铁路路基，影响行车安全，此外，当有洪水通过时，涵洞口等过多的积沙容易导致水路漫过导流堤，进入未设置冲刷防护的路基区域，进而引起其他区域防沙设施浸泡损坏，铁路路基冲剥等问题，为此，本发明提出一种铁路导流堤内风沙防护系统或方法，一方面通过改变系统改变沙障立柱基础形式及物理加固周围土体，进而减小水流对沙障稳定性的影响，另一方面通过灵活调节沙障孔隙及高度，实时替换已损坏沙障单元，提高沙障阻沙效率。

技术实现思路

1、本发明之目的在于解决上述缺点，提供一种铁路导流堤内风沙防护系统及其使用方法，提高结构稳定性，使用调节灵活方便，提升阻沙效率。

2、本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案如下：

3、一种铁路导流堤内风沙防护系统，包括埋设于地面以下的基础底座；所述的基础底座上通过预埋构件连接有沙障立柱；两个所述的沙障立柱之间设置第一沙障单元、第二沙障单元和/或第三沙障单元；所述的第一沙障单元、第二沙障单元和第三沙障单元具有不同的孔隙；所述基础底座表面还设置有基础保护层；所述的基础保护层的至少一侧设置有固沙层。

4、进一步地，所述的沙障立柱由若干竖向连接的立柱节相接而成；所述的沙障立柱为钢材制成；最底部的所述立柱节设置有法兰盘；所述的预埋构件上相对法兰盘开设有螺孔；最底部的所述立柱节通过螺母连接于预埋构件上。

5、进一步地，所述的基础底座为椭圆形混凝土底座；每个所述立柱节上设置有螺口连接盒；每个所述的立柱节通过扩口连接盒上的立柱螺栓交叉连接固定；所述基础底座的长轴方向与水流方向平齐。

6、进一步地，水平相邻的两个沙障立柱之间设置有固定横杆；每个所述的立柱节上设置有横杆孔；所述的固定横杆与立柱节之间通过螺栓相接；所述的固定横杆包括有两个；所述的第一沙障单元和第二沙障单元、第二沙障单元和第三沙障单元之间分别由固定横杆相隔。

7、进一步地，所述的第一沙障单元、第二沙障单元和第三沙障单元分别通过沙障固定螺栓与固定横杆相接；所述的第一沙障单元为小孔隙沙障单元；所述的第二沙障单元为中孔隙沙障单元；所述的第三沙障单元为大孔隙沙障单元。

8、进一步地，所述的第一沙障单元与基础保护层之间形成过水通道；所述的基础保护层包括骨架铁丝和蜂巢状固土格栅。

9、进一步地，所述的第一沙障单元为硬质聚乙烯塑料制成；所述的第二沙障单元和第三沙障单元为聚乙烯塑料或芦苇等制成。

10、进一步地，所述的骨架铁丝镶嵌于地面土壤层内；所述的蜂巢状固土格栅设置于骨架铁丝内侧；位于最底部的立柱节处于蜂巢状固土格栅的间隙中；所述的骨架铁丝和蜂巢状固土格栅表面设置有覆土层。

11、进一步地，所述的固沙层为砂砾石垫层；所述砂砾石垫层高于所述覆土层。

12、包括以下步骤：

13、步骤一：将最底部的立柱节通过螺母与预埋构件连接之后，再将其余的立柱节依次通过扩口连接盒进行连接，形成沙障立柱；

14、步骤二：在通过步骤一的方式，组合形成两个以上的沙障立柱之后，通过横杆孔向两个沙障立柱插入固定横杆，并采用螺栓与沙障立柱固定；

15、步骤三：在上下两个固定横杆之间安装第一沙障单元、第二沙障单元和第三沙障单元并通过固定螺栓固定；

16、步骤四，在沙障立柱四周的地面上放置蜂巢状固土格栅，然后在每个格栅内填土，最后于蜂巢状固土格栅的表面进行填土。

17、步骤五，在距离沙障立柱1.5-2.5m的位置铺设宽度不小于0.5m的砂砾石作为固沙层。

18、本发明具备以下有益效果：首先，针对既有导流堤内无防沙设置、涵洞口积沙严重等问题，设计了铁路导流堤内风沙防护系统或方法，通过砂砾石垫层与多个沙障单元形成空间协同，再配合蜂巢状固土格栅，减少基础周围土体的冲蚀，减小洪水等对防沙设施的损伤。同时，在通过预留过水通道以及椭圆形基础底座的设置，能够有效疏导水流，降低水流流动阻力，防止在同一位置造成较大的水压，导致设施的损坏。

19、其次，沙障单元可根据风沙流强度进行适应性的调整，选择孔隙更加合适的沙障单元来适配当下的风沙流强度。例如：当风沙流强度较大，可通过最上层立柱的扩口连接盒通过交叉螺栓在既有沙障上增加若干个沙障单元，此外也可通过较小孔隙沙障单元替换既有较大孔隙沙障单元，增强防沙效率；当风沙流强度较小，可通过最上层立柱的扩口拆除既有沙障上若干个沙障单元，此外也可通过较大孔隙沙障单元替换既有较小孔隙沙障单元，减小阻沙资源的浪费。并且，也可通过螺栓实时替换已损坏沙障单元，提高了沙障的利用率及阻沙效率。

技术特征：

1.一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：包括埋设于地面以下的基础底座(1)；所述的基础底座(1)上通过预埋构件(2)连接有沙障立柱(3)；两个所述的沙障立柱(3)之间设置第一沙障单元(4)、第二沙障单元(5)和/或第三沙障单元(6)；所述的第一沙障单元(4)、第二沙障单元(5)和第三沙障单元(6)具有不同的孔隙；所述基础底座(1)表面还设置有基础保护层；所述的基础保护层的至少一侧设置有固沙层。

2.根据权利要求1所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的沙障立柱(3)由若干竖向连接的立柱节(3-1)相接而成；所述的沙障立柱(3)为钢材制成；最底部的所述立柱节(3-1)设置有法兰盘(7)；所述的预埋构件(2)上相对法兰盘(7)开设有螺孔；最底部的所述立柱节(3-1)通过螺母连接于预埋构件(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的基础底座(1)为椭圆形混凝土底座；每个所述立柱节(3-1)上设置有螺口连接盒；每个所述的立柱节(3-1)通过扩口连接盒上的立柱螺栓(11)交叉连接固定；所述基础底座(1)的长轴方向与水流方向平齐。

4.根据权利要求3所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：水平相邻的两个沙障立柱(3)之间设置有固定横杆(8)；每个所述的立柱节(3-1)上设置有横杆孔(9)；所述的固定横杆(8)与立柱节(3-1)之间通过螺栓相接；所述的固定横杆(8)包括有两个；所述的第一沙障单元(4)和第二沙障单元(5)、第二沙障单元(5)和第三沙障单元(6)之间分别由固定横杆(8)相隔。

5.根据权利要求4所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的第一沙障单元(4)、第二沙障单元(5)和第三沙障单元(6)分别通过沙障固定螺栓(10)与固定横杆(8)相接；所述的第一沙障单元(4)为小孔隙沙障单元；所述的第二沙障单元(5)为中孔隙沙障单元；所述的第三沙障单元(6)为大孔隙沙障单元。

6.根据权利要求5所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的第一沙障单元(4)与基础保护层之间形成过水通道(12)；所述的基础保护层包括骨架铁丝(13)和蜂巢状固土格栅(14)。

7.根据权利要求6所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的第一沙障单元(4)为硬质聚乙烯塑料制成；所述的第二沙障单元(5)和第三沙障单元(6)为聚乙烯塑料或芦苇等制成。

8.根据权利要求7所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的骨架铁丝(13)镶嵌于地面土壤层内；所述的蜂巢状固土格栅(14)设置于骨架铁丝(13)内侧；位于最底部的立柱节(3-1)处于蜂巢状固土格栅(14)的间隙中；所述的骨架铁丝(13)和蜂巢状固土格栅(14)表面设置有覆土层(15)。

9.根据权利要求8所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统，其特征在于：所述的固沙层为砂砾石垫层；所述砂砾石垫层高于所述覆土层。

10.根据权利要求1所述的一种铁路导流堤内风沙防护系统的使用方法，其特征包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种铁路导流堤内风沙防护系统及其使用方法，包括埋设于地面以下的基础底座；所述的基础底座上通过预埋构件连接有沙障立柱；两个所述的沙障立柱之间设置第一沙障单元、第二沙障单元和/或第三沙障单元；所述的第一沙障单元、第二沙障单元和第三沙障单元具有不同的孔隙；所述基础底座表面还设置有基础保护层；所述的基础保护层的至少一侧设置有固沙层。针对既有导流堤内无防沙设置、涵洞口积沙严重等问题，设计了铁路导流堤内风沙防护系统或方法，通过砂砾石垫层与多个沙障单元形成空间协同，再配合蜂巢状固土格栅，减少基础周围土体的冲蚀，减小洪水等对防沙设施的损伤。

技术研发人员：王春元,赵加海,丁学强,彭晓川,王新栓,孟祥嘉,舒建阔
受保护的技术使用者：新疆铁道勘察设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17