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倾斜式路基导沙墙.pdf

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倾斜 路基 导沙墙
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510426051.5

申请日:

2015.07.20

公开号:

太阳城集团CN105019368A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):E01F 7/02申请日:20150720授权太阳城集团日:20170301终止日期:20170720|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01F 7/02申请日:20150720|||公开
IPC分类号: E01F7/02 主分类号: E01F7/02
申请人: 甘肃省治沙研究所
发明人: 詹科杰; 刘世增; 杨自辉; 方峨天; 周兰萍
地址: 730070甘肃省兰州市安宁区北滨河西路390号
优先权:
专利代理机构: 北京中恒高博知识产权代理有限公司11249 代理人: 高玉滨
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510426051.5

授权太阳城集团号:

|||||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.08.03|||2017.03.01|||2015.12.02|||2015.11.04

法律状态类型:

太阳城集团专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了倾斜式路基导沙墙,包括第一风压板、第二风压板和长度依次减小的第一支柱、第二支柱和第三支柱,所述第一支柱、第二支柱和第三支柱竖直设置,所述第一风压板一端固定在所述第一支柱顶端、另一端固定在所述第二支柱顶端,所述第二风压板一端固定在所述第二支柱顶端、另一端固定在所述第一支柱顶端,所述第一风压板与水平面形成的锐角角度大于所述第二风压板与水平面的夹角。本发明可依靠对入口气流的自然压缩,使得气流在出口处加速流出,达到防止风沙流中的沙物质因受到路面抬升或铁路枕木及钢轨的影响而发生沉降,并可将设置防沙墙之前已经堆积的沙子吹走,无需动力驱动且不会在近地面生成减速区。

权利要求书

权利要求书
1.  倾斜式路基导沙墙,其特征在于,包括第一风压板、第二风压板和长度依次减小的第一支柱、第二支柱和第三支柱,
所述第一支柱、第二支柱和第三支柱竖直设置,
所述第一风压板一端固定在所述第一支柱顶端、另一端固定在所述第二支柱顶端,
所述第二风压板一端固定在所述第二支柱顶端、另一端固定在所述第一支柱顶端,
所述第一风压板与水平面形成的锐角角度大于所述第二风压板与水平面的夹角。

2.  如权利要求1所述倾斜式路基导沙墙,其特征在于,倾斜式路基导沙墙,其特征在于,还包括低速区隔板,所述低速区隔板通过第四支柱固定在所述第一风压板下方。

3.  如权利要求2所述倾斜式路基导沙墙,其特征在于,所述低速区隔板水平设置,其两端通过第四连接件与所述第四支柱连接,
所述第四连接件包括第四连接板和第四连接套筒,所述第四连接板水平设置且与所述低速区隔板连接,两个所述第四连接套筒分别垂直固定在所述第四连接板的两端且分别套在两个所述第四支柱顶端。

4.  如权利要求1所述倾斜式路基导沙墙,其特征在于,所述第一风压板与所述第一支柱通过第一连接件连接,
所述第一连接件包括第一连接板和第一连接套筒,所述第一连接套筒有两个,分别安装在所述第一连接板两端并分别套在两个所述第一支柱顶端,
所述第一连接套筒的轴线与所述第一连接板之间的夹角与所述第一风压板相对水平面的倾斜角互为余角。

5.  如权利要求1所述倾斜式路基导沙墙,其特征在于,所述第一风压板、第二风压板和第二支柱通过第二连接件连接,
所述第二连接件包括第二连接板和第二连接套,所述第二连接板为弯折板,所述第一连接板的上半部连接所述第一风压板、下半部连接所述第二风压板,且所述第二连接板的弯折角度对应所述第一风压板与所述第二风压板之间的夹角,
所述第二连接套筒有两个,分别安装在所述下半部的两端且分别套在两个所述第二支柱的顶端。

6.  如权利要求1所述倾斜式路基导沙墙,其特征在于,所述第二风压板与所述第三支柱通过第三连接件连接,
所述第三连接件包括第三连接板和第三连接套筒
所述第三连接套筒有两个,分别安装在所述第三连接板的两端且分别套在两个所述第三支柱顶端,
所述第三连接套筒的轴线与所述第三连接板之间的夹角与所述第二风压板相对水平面的倾斜角互为余角。

说明书

说明书倾斜式路基导沙墙
技术领域
本发明涉及铁路和公路配套设备制造技术领域,尤其是倾斜式路基导沙墙。
背景技术
为了缩小地域之间经济的差距,全面推动我国的经济建设。党和政府在新中国成立后,先后在沙漠及戈壁地区投入了大量的人力、物力用于铁路及公路建设,并已成功建成了多条穿越沙漠地区的铁路和公路。随着我国西部大开发战略的实施,干旱、半干旱地区成为我国建设和开发的重点地区。为了促进偏远地区经济的发展,加强民族团结和巩固国防,实现我国西北地区丰富矿产资源的开发并实现顺利外运,势必会有更多的铁路将穿越西北的沙漠、戈壁及沙地等风沙地区。
然而沙漠地区风沙运动活跃,由于沙丘移动及路桥建设而造成局地积沙而带来的铁路道床和公路路面积沙等沙害问题而造成列车减速、停运及脱轨以及公路交通运输中断等一系列问题严重威胁着西北乃至全国的交通运输安全。因此,铁路及公路积沙的治理,特别是对大风条件下的输沙和导沙工程及施工方法的需求越加的明显和突出。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出倾斜式路基导沙墙,可依靠对入口气流的自然压缩,使得气流在出口处加速流出,达到防止风沙流中的沙物质因受到路面抬升或铁路枕木及钢轨的影响而发生沉降,并可将设置防沙墙之前已经堆积的沙子吹走,无需动力驱动且不会在近地面生成减速区,制作成本低、结构简单、施工方便,可以广泛的应用于铁路道床及公路路面的沙害防治。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
倾斜式路基导沙墙,包括第一风压板、第二风压板、低速区隔板、第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件和长度依次减小的第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱和配重底座。
所述第一支柱、第二支柱、第三支柱和第四支柱竖直设置,
所述第一风压板一端固定在所述第一支柱顶端、另一端固定在所述第二支柱顶端,
所述第二风压板一端固定在所述第二支柱顶端、另一端固定在所述第三支柱顶端,
所述第一风压板与水平面形成的锐角角度大于所述第二风压板与水平面的夹角,
    所述低速区隔板通过第四支柱固定在所述第一风压板下方。
进一步地,所述第一风压板与所述第一支柱通过第一连接件连接,
所述第一连接件包括第一连接板和第一连接套筒,所述第一连接套筒有两个,分别安装在所述第一连接板两端并分别套在两个所述第一支柱顶端,
所述第一连接套筒的轴线与所述第一连接板之间的夹角与所述第一风压板相对水平面的倾斜角互为余角。
进一步地,所述第一风压板、第二风压板和第二支柱通过第二连接件连接,
所述第二连接件包括第二连接板和第二连接套,所述第二连接板为弯折板,所述第一连接板的上半部连接所述第一风压板、下半部连接所述第二风压板,且所述第二连接板的弯折角度对应所述第一风压板与所述第二风压板之间的夹角,
所述第二连接套筒有两个,分别安装在所述第二连接板下半部的两端且分别套在两个所述第二支柱的顶端。
进一步地,所述第二风压板与所述第三支柱通过第三连接件连接,
所述第三连接件包括第三连接板和第三连接套筒,
所述第三连接套筒有两个,分别安装在所述第三连接板的两端且分别套在两个所述第三支柱顶端,
所述第三连接套筒的轴线与所述第三连接板之间的夹角与所述第二风压板相对水平面的倾斜角互为余角。
进一步地,所述低速区隔板水平设置,其两端通过第四连接件与所述第四支柱连接,
所述第四连接件包括第四连接板和第四连接套筒,所述第四连接板水平设置且与所述低速区隔板连接,两个所述第四连接套筒分别垂直固定在所述第四连接板的两端且分别套在两个所述第四支柱顶端,
进一步地,所述第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱下端均与配重底座固定连接。
本发明倾斜式路基导沙墙,可依靠对入口气流的自然压缩,使得气流在出口处加速流出,达到防止风沙流中的沙物质因受到路面抬升或铁路枕木及钢轨的影响而发生沉降,并可将设置防沙墙之前已经堆积的沙子吹走,无需动力驱动且不会在近地面生成减速区,制作成本低、结构简单、施工方便,可以广泛的应用于铁路道床及公路路面的沙害防治。
附图说明
图1为本发明所述倾斜式路基导沙墙的示意图;
图2为本发明所述倾斜式路基导沙墙的第一连接件的示意图;
图3为本发明所述倾斜式路基导沙墙的第二连接件的示意图;
图4为本发明所述倾斜式路基导沙墙的第三连接件的示意图;
图5为本发明所述倾斜式路基导沙墙的第四连接件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1-4所示的倾斜式路基导沙墙,第一风压板3、第二风压板5、低速区隔板8、第一连接件1、第二连接件4、第三连接件6、第四连接件7和长度依次减小的第一支柱2、第二支柱10、第三支柱11、第四支柱12和配重底座9,
第一支柱2、第二支柱10、第三支柱11和第四支柱12竖直设置,且底端均安装有配重底座9,配重底座9埋于地面土壤中,埋深以配重底座9的上表面与地面齐平或者低于地面,各支柱的下端插入配重底座9内30至50厘米并固定牢固,配重底座9与各支柱之间的固定可以在用水泥制作配重底座9的过程中完成。
第一风压板3一端依靠第一连接件1固定在第一支柱2顶端、另一端依靠第二连接件4固定在第二支柱10顶端,
第二风压板5一端依靠第二连接件4固定在第二支柱10顶端、另一端依靠第三连接件6固定在第三支柱11顶端,
第一风压板3与水平面形成的锐角角度大于第二风压板5与水平面的夹角,
第一风压板3与水平面的夹角控制在20至25度之间,第二风压板5与水平面的夹角控制在5至15度之间。
低速区隔板8水平设置,通过第四连接件7和第四支柱12连接固定在第一风压板3下方。
低速区隔板8与第一风压板3的相对位置,以第一连接件1投影位于低速区隔板8的中线或中线上风向前侧为宜。低速区隔板8可以将由于第一风压板3的设置而产生的低速区与近地面0至30-35厘米(近地面风沙流的主要分布区)隔开,将第一风压板3对其下方的流场及风沙运动的影响消除。
各支柱的高度要保证第二风压板5最低端距离地面的高度在45至50厘米之间,低速区隔板8距离地面的高度在30至35厘米之间,低速区隔板8距离第一风压板3较近的一端与第一风压板3的竖直距离不小于60至70厘米。
各支柱应选择高强度的刚性材料(外径10mm的圆形或方形钢管或其他材料),以便达到达到支持、固定、牵引第一风压板3、第二风压板5以及低速区隔板8的目的。第一风压板3、第二风压板5以及低速区隔板8选择有一定刚性的结实材料(平板铁、木板或水泥预制板均可)。
第一风压板3与第一支柱2通过第一连接件1连接,
第一连接件1包括第一连接板102和第一连接套筒101,第一连接套筒101有两个,分别安装在第一连接板102两端并分别套在两个第一支柱2顶端,
第一连接套筒101的轴线与第一连接板102之间的夹角与第一风压板3相对水平面的倾斜角互为余角。
第一风压板3、第二风压板5和第二支柱10通过第二连接件4连接,
第二连接件4包括第二连接板402和第二连接套401,第二连接板402为弯折板,第二连接板402的上半部连接第一风压板3、下半部连接第二风压板5,上半部与下半部之间形成钝角,且第二连接板402的弯折角度,即上半部与下半部之间形成钝角的角度,对应第一风压板3和第二风压板5之间的夹角,
第二连接套401筒有两个,分别安装在第二连接板402下半部的两端且分别套在两个第二支柱4的顶端。
第二风压板5与第三支柱11通过第三连接件6连接,
第三连接件6包括第三连接板602和第三连接套筒601,
第三连接套筒601有两个,分别安装在第三连接板602的两端且分别套在两个第三支柱11顶端,
第三连接套筒601的轴线与第三连接板602之间的夹角与第二风压板5相对水平面的倾斜角互为余角。
第四连接件7包括第四连接板702和第四连接套筒701,第四连接板702水平设置,两个第四连接套筒701分别垂直固定在第四连接板702的两端且分别套在两个第四支柱12顶端。
使用时,将本发明所述倾角式路面导沙墙整体设置于需要治理的路面上风向处,垂直于路面设置,倾角式路面导沙墙整体与路面的距离以不影响路面交通车辆的运行为宜,倾角式路面导沙墙的设置宽度应略大于沙害对路面的威胁宽度。
依靠本发明所述倾角式路面导沙墙结构对路面上风向区域的气流进行局部压缩,使路面导沙板下风向区域一定距离45-50cm高度内的气流明显加速(现有的研究结果表明在风速为9.8m/s时,0-30cm高度内的输沙量占总输沙量的96%以上),消除因路面的起伏而造成的气流减速而带来沙粒沉降。
数值模拟结果表明:当第一风压板3的长度为0.7m,倾角为23度;第二风压板5的长度为0.7m,角度为15度;低速区隔板8的长度为1m,距地面35cm的情况下,在地面10cm高度处,当来流风速为5m/s时,经过本发明所述倾角式路面导沙墙的压缩加速后,倾角式路面导沙墙下风向5m范围内风速平均速度为7.46m,风速增加2.46m/s,10cm高度处风速增加1 m/s的区域可达8.5m以上。
此外,本发明所述路倾角式路面导沙墙依靠第一风压板3和第二风压板5两部分倾斜结构对来流风速进行逐步压缩,一方面减小了风压差对第一风压板3和第二风压板5的作用,降低第一支柱2、第二支柱4和第三支柱6的力矩,进而减小了路面导沙板整体的固定难度和成本,同时也极大地延长了气流的加速区域。低速区隔板8的设置可以将由于第一风压板3的布设而造成的风速减速区分割成两部分,使减速区分布于第一风压板3和低速区隔板8之间的区域,而风沙流集中分布的近地面0-30cm不受第一风压板3的影响,进而避免了其他类型的导沙墙会造成的因为导沙结构的布设而造成的局部积沙而影响治理效果。

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