箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種適用于限制性航道的箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由下到上依次設(shè)置有一級硬質(zhì)護(hù)岸、護(hù)岸平臺(tái)和二級柔性護(hù)坡。所述一級硬質(zhì)護(hù)岸為預(yù)制透水鋼筋混凝土箱體與插板的組合型結(jié)構(gòu)，箱體基本形狀為方形空箱，插板為方形板，每兩個(gè)相鄰箱體通過插板連接，插板固定于箱體兩側(cè)外壁中部的卡槽內(nèi)。箱體頂高程在常水位以下0.4m至0.6m，插板比箱體高0.8m至1.2m、距箱體迎水立面0.4m至0.6m，在迎水立面形成格柵型消浪結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上部形成透空板式防浪結(jié)構(gòu)。箱頂覆土來種植蘆葦?shù)确雷o(hù)植物，臨水側(cè)澆筑混凝土壓頂來擋土。本實(shí)用新型專利技術(shù)能有效消減船行波、增強(qiáng)近岸水流的多樣性，亦能節(jié)約材料用量、降低工程造價(jià)，達(dá)到生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)
本技術(shù)涉及一種內(nèi)河航道護(hù)岸的生態(tài)防護(hù)方法，特別是涉及一種適用于限制性航道的箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，屬于內(nèi)河航道整治建筑物建造
。
技術(shù)介紹
在通航河流和人工航道中，為了防止水土流失、船行波沖刷、船舶撞擊等破壞河岸，往往采用石塊、混凝土、鋼筋等高強(qiáng)度材料對航道岸坡進(jìn)行硬化覆蓋。然而，隨著人們對生態(tài)環(huán)境的期望值越來越高，這些硬質(zhì)護(hù)岸割裂了水體與土壤的關(guān)系，水一土一植物一生物之間的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)被破壞，對生態(tài)環(huán)境造成脅迫；混凝土等灰色硬質(zhì)材料的大量應(yīng)用對河道景觀也造成脅迫。因此，20世紀(jì)80年代以來，德國、瑞士等國提出了“親近自然河流”概念和“自然型護(hù)岸”技術(shù)，利用植物及工程材料，構(gòu)建具有生態(tài)功能的岸坡系統(tǒng)，通過生態(tài)工程的自組織與自我修復(fù)等功能，實(shí)現(xiàn)岸坡的抗沖蝕、抵風(fēng)浪、減污染，達(dá)到維持岸坡植物生存環(huán)境、提高岸坡動(dòng)物和微生物棲息地質(zhì)量、營造健康的航道生態(tài)系統(tǒng)和改善人居環(huán)境等目標(biāo)。近年我國在城市河道治理中，引入生態(tài)護(hù)岸技術(shù)并迅速得到發(fā)展，取得了良好的生態(tài)和社會(huì)效益。在內(nèi)河航道整治工程中，生態(tài)護(hù)岸技術(shù)也受到重視，但由于航道和城市河道的自然環(huán)境和外部作用相差較大，如限制性航道內(nèi)船行波對岸坡的沖刷作用大，航道生態(tài)護(hù)岸技術(shù)有其自身的要求，國內(nèi)外進(jìn)行了許多生態(tài)護(hù)岸建設(shè)的探索。根據(jù)護(hù)岸結(jié)構(gòu)所采用的材料，目前航道生態(tài)護(hù)岸可歸納為兩大類，一類是適用于水域?qū)掗熐覛夂驕嘏暮哟矠┑鼗蚓徠拢灾参锉Ｗo(hù)為主的植被型生態(tài)護(hù)岸；另一類是用于河寬受限或需要人工處理的岸坡，采用植物與天然或人工材料相結(jié)合的綜合型生態(tài)護(hù)岸，努力在岸坡防護(hù)和生態(tài)保護(hù)之間取得平衡。植被型護(hù)岸主要采用根系發(fā)達(dá)的植物和植物材料等對岸坡進(jìn)行固土防護(hù)，例如木樁/樹枝、蘆葦、香根草、棕櫚纖維墊、三維土工網(wǎng)墊、生態(tài)袋等，這類結(jié)構(gòu)的生態(tài)景觀和消減船行波效果較好，但抗沖刷能力和護(hù)岸結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和耐久性較難得到保證。硬質(zhì)護(hù)岸主要由混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等組成，例如仿木樁、板狀、格賓網(wǎng)箱、干砌或漿砌塊石、“蜂巢”擋墻、混凝土連鎖護(hù)面塊等，這類結(jié)構(gòu)的抗沖刷能力較強(qiáng)，易滿足護(hù)岸的整體穩(wěn)定性，但生態(tài)景觀和消減船行波效果較差。硬質(zhì)+植被柔性組合型護(hù)岸一方面利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對岸坡的防護(hù)，增加岸坡的抗沖和防撞能力，另一方面利用植被消減船行波并增強(qiáng)護(hù)岸的生態(tài)景觀，例如箱式綠化擋土墻結(jié)構(gòu)、多孔連續(xù)綠化混凝土、階梯砂管式結(jié)構(gòu)、模袋混凝土結(jié)構(gòu)和透水性預(yù)制混凝土沉箱結(jié)構(gòu)等，在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)也較好地實(shí)現(xiàn)了生態(tài)景觀性。為促進(jìn)航道建設(shè)對河流生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、適用新形勢下航道整治工程向生態(tài)環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變的需要，在長江三角洲地區(qū)限制性航道生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，考慮當(dāng)?shù)睾降莱Ｋ怀掷m(xù)時(shí)間長、水位變幅小的水文特征，采用柔性結(jié)構(gòu)局部取代傳統(tǒng)剛性硬質(zhì)護(hù)岸、降低剛性硬質(zhì)護(hù)岸高度，形成直立式硬質(zhì)結(jié)構(gòu)(一級)+斜坡式柔性結(jié)構(gòu)(二級)的組合型護(hù)岸是主要發(fā)展趨勢，這樣能較好地減小硬質(zhì)護(hù)岸對環(huán)境的脅迫，達(dá)到生態(tài)導(dǎo)向下護(hù)岸的防護(hù)功能(和穩(wěn)定性)與生態(tài)保護(hù)的平衡。正是基于此，可將生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)的橫斷面從下往上分為重防護(hù)區(qū)、親水區(qū)、景觀區(qū)；常水位以下的重防護(hù)區(qū)重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性、抗沖刷和防撞擊等功能；常水位以上的親水區(qū)重點(diǎn)考慮護(hù)岸結(jié)構(gòu)的生態(tài)性、兼顧結(jié)構(gòu)的景觀性且便于維護(hù)；通航高水位以上的景觀區(qū)重點(diǎn)考慮生態(tài)岸坡與周邊文化、環(huán)境相協(xié)調(diào)，兼顧結(jié)構(gòu)的抗沖刷、植被耐淹等。在保證生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生態(tài)性的前提下，實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)性是十分必要的。降低生態(tài)護(hù)岸的造價(jià)，重點(diǎn)是降低防護(hù)結(jié)構(gòu)的高度和(或)強(qiáng)度，包括在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下降低一級硬質(zhì)結(jié)構(gòu)的高度和二級柔性結(jié)構(gòu)的防護(hù)強(qiáng)度，其中關(guān)鍵之一就是減輕作用在護(hù)岸結(jié)構(gòu)上的荷載。對于限制性航道來說，岸坡上作用的主要破壞荷載是船行波，因此生態(tài)護(hù)岸具有一定的消減船行波性能是非常有必要的，而且從護(hù)岸的生態(tài)環(huán)境角度來看，這樣也能增加臨近岸坡水體的水流多樣性，有利于維護(hù)水域生物群落多樣性。而這些恰恰是目前國內(nèi)航道生態(tài)護(hù)岸建設(shè)中尚未引起重視的內(nèi)容。本技術(shù)通過優(yōu)化硬質(zhì)結(jié)構(gòu)的豎向尺度及縱向布置，提出一種既能降低工程造價(jià)、又能增強(qiáng)其消浪性能以及近岸水流多樣性的新型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，在限制性航道生態(tài)護(hù)岸建設(shè)中達(dá)到生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對內(nèi)河限制性航道的特點(diǎn)，通過優(yōu)化硬質(zhì)結(jié)構(gòu)的豎向尺度及縱向布置，提出了一種箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)(詳見附圖)，既能降低工程造價(jià)，又能增強(qiáng)其消浪性能以及臨近岸坡水體的水流多樣性。本技術(shù)采取的技術(shù)方案為:一種箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由下到上依次設(shè)置有一級硬質(zhì)護(hù)岸、護(hù)岸平臺(tái)、二級柔性護(hù)坡，其中一級硬質(zhì)護(hù)岸是本技術(shù)的核心和權(quán)利要求所在。所述一級硬質(zhì)護(hù)岸為預(yù)制透水鋼筋混凝土箱體與插板的組合型結(jié)構(gòu)，箱體基本形狀為方形空箱，插板為方形板，每兩個(gè)相鄰箱體通過插板連接，插板兩側(cè)固定于箱體兩側(cè)外壁中部的卡槽內(nèi)，插板比箱體高0.Sm至1.2m，在迎水立面形成箱體與插板間隔布置的格柵型消浪結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上部形成透空板式防浪結(jié)構(gòu)。箱頂覆土來種植蘆葦?shù)确雷o(hù)植物，臨水側(cè)澆筑混凝土壓頂來擋土。所述護(hù)岸平臺(tái)上可種植各類喜水或耐水植物，二級柔性護(hù)坡為連接護(hù)岸平臺(tái)和地面的生態(tài)型斜坡。所述一級硬質(zhì)護(hù)岸易受到水流、船行波的沖刷或者船舶的撞擊，采用預(yù)制透水鋼筋混凝土箱體結(jié)構(gòu)，能夠滿足護(hù)岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性、抗沖刷和防撞擊等功能。箱體臨水側(cè)和臨土側(cè)設(shè)置透水孔(直徑0.1m至0.2m)，可以強(qiáng)化了護(hù)岸結(jié)構(gòu)的透水性，箱內(nèi)回填塊石或廢棄混凝土塊體，空隙大，可再造濕地環(huán)境，構(gòu)建水一土一植物一生物之間形成的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)，減少對生態(tài)環(huán)境的影響。采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，可以基本實(shí)現(xiàn)工廠化制作和機(jī)械化施工，提高施工質(zhì)量和速度，降低工程造價(jià)，而且預(yù)制箱體與底板通過鋼筋混凝土可靠連接后，結(jié)構(gòu)整體性亦好。作為一種改進(jìn)，所述一級硬質(zhì)護(hù)岸的箱體的頂高程設(shè)置在常水位以下0.4m至0.6m，且在滿足護(hù)岸穩(wěn)定性的前提下盡量降低箱體高度，這樣既能降低工程造價(jià)又能減小對環(huán)境和景觀的脅迫。箱體的高度根據(jù)常水位和底板高程確定，箱體結(jié)構(gòu)迎水立面寬0.8m至1.5m。為增加護(hù)岸結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定性，底板的底部宜設(shè)置防滑凸榫。作為一種改進(jìn)，所述一級硬質(zhì)護(hù)岸的相鄰兩個(gè)箱體并不直接拼放在一起，而是同通過放置于箱體兩側(cè)外壁卡槽內(nèi)的插板連接，插板擱置在底板上，與底板無需結(jié)構(gòu)連接。插板的頂高程設(shè)置在常水位以上0.4m至0.6m，外立面與箱體迎水立面的距離0.4m至0.6m,插板與箱體的寬度之比約為1:2。這樣形成的立面格柵型消浪結(jié)構(gòu)和上部透空板式防浪結(jié)構(gòu)能有效消減船行波，減小航道內(nèi)的波浪反射以及作用在護(hù)岸上的波浪荷載，并且箱體與插板在空間上凹凸、錯(cuò)落有致，增強(qiáng)了近岸水流的多樣性和護(hù)岸的景觀性。插板寬度(即箱體間的間距)以及擺放位置主要考慮其形成的立面格柵結(jié)構(gòu)的消浪性能，可通過試驗(yàn)確定合適的間距以達(dá)到最佳的消浪效果。插板宜為預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度在02m至0.3m,以抵抗板后的土壓力以及板前的水流和波浪沖擊。作為一種改進(jìn)，所述一級硬質(zhì)護(hù)岸的箱體臨水側(cè)頂部澆筑混凝土壓頂或壓頂與下部箱體整體預(yù)制，壓頂高0.4m至0.6m，壓頂與插板咬合作為擋墻，防止箱頂回填土流本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由下到上依次設(shè)置有一級硬質(zhì)護(hù)岸、護(hù)岸平臺(tái)和二級柔性護(hù)坡，其特征在于：所述一級硬質(zhì)護(hù)岸為預(yù)制透水鋼筋混凝土箱體與插板的組合型結(jié)構(gòu)，箱體形狀為方形空箱，插板為方形板，每兩個(gè)相鄰箱體通過插板連接，插板固定于箱體兩側(cè)外壁中部的卡槽內(nèi)，插板比箱體高0.8m至1.2m，在迎水立面形成格柵型消浪結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上部形成透空板式防浪結(jié)構(gòu)；所述護(hù)岸平臺(tái)上可種植各類喜水或耐水植物；所述二級柔性護(hù)坡為連接護(hù)岸平臺(tái)和地面的生態(tài)型斜坡。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種箱體與插板組合型生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，由下到上依次設(shè)置有一級硬質(zhì)護(hù)岸、護(hù)岸平臺(tái)和二級柔性護(hù)坡，其特征在于: 所述一級硬質(zhì)護(hù)岸為預(yù)制透水鋼筋混凝土箱體與插板的組合型結(jié)構(gòu)，箱體形狀為方形空箱，插板為方形板，每兩個(gè)相鄰箱體通過插板連接，插板固定于箱體兩側(cè)外壁中部的卡槽內(nèi)，插板比箱體高0.Sm至1.2m,在迎水立面形成格柵型消浪結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上部形成透空板式防浪結(jié)構(gòu)； 所述護(hù)岸平臺(tái)上可種植各類喜水或耐水植物； 所述二級柔性護(hù)坡為連接護(hù)岸平臺(tái)和地面的生態(tài)型斜坡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述一級硬質(zhì)護(hù)岸的箱體的頂高程設(shè)置在常水位以下0.4m至0.6m，插板的頂高...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖鵬，丁天平，陳一梅，杜圣康，趙沖，鄭龍，李芬，童世均，杜烈武，
申請(專利權(quán))人：東南大學(xué)，江蘇省無錫市航道管理處，
類型：新型
國別省市：江蘇;32