[發(fā)明專利]一種水域工程護灘用透水框架

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410415287.4
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN105464045A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈曉;戚定滿;吳華林;劉高峰;陸佳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海河口海岸科學(xué)研究中心
• 主分類號: E02B3/12
• 分類號: E02B3/12
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及護底透水防沖構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于航道工 程、港口工程及海岸工程所在的江河湖海水域用的用于護岸、透水和護底 防沖的透水框架。

背景技術(shù)

在國家近年來的交通計劃中，長江黃金水道建設(shè)發(fā)展十分迅速，從長 江口深水航道工程、長江南京以下12.5m深水航道工程至荊江航道整治工 程等等。在長江中下游河段中，防沖護灘、固灘穩(wěn)槽是一個主要的整治歷 年。目前在三峽蓄水后，沿程清水下泄，造成水流挾沙力增加，對很多河 岸、江灘(含心灘)及一些已經(jīng)實施的江岸整治工程造成影響，在交通航 運方面主要表現(xiàn)為沖刷加劇、灘體侵蝕過快從而導(dǎo)致水流分散，航槽淤淺； 在水利防洪方面主要表現(xiàn)為江岸崩塌，產(chǎn)生大量滑坡和崩岸，危及降低安 全，增加防洪風(fēng)險。

目前，經(jīng)過多年工程實踐和各種研究，軟體排在護底工程中得到廣泛 應(yīng)用，針對不同的工程條件，誕生了諸如混凝土塊連鎖排、沙肋軟體排等 不同的軟體排結(jié)構(gòu)形式。

軟體排護底結(jié)構(gòu)的主要特點是排體自身結(jié)構(gòu)相對牢固，且可隨灘面的 變形在一定幅度內(nèi)變形。軟體排固灘結(jié)構(gòu)由于具有對灘面變形有一定的適 應(yīng)性、不影響行洪、造價低廉等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航道整治工程及部 分防洪水利工程中。

目前工程中應(yīng)用過的軟體排護底結(jié)構(gòu)主要包括四類，不同結(jié)構(gòu)形式的 軟體排的特點和局限性如下：

1)壓載與排墊分離式軟體排，此類軟體排多采用塊石作為壓載，土工 布作為護底排墊，在上世紀八十、九十年代曾應(yīng)用于漢江中游襄利河段的 航道整治工程中。由于此類排體的排墊與壓載體呈分離狀態(tài)，在較強水流 作用下壓載塊石易滾落坡面，進而損壞排體，總體防護效果欠佳，目前已 較少使用。

2)連鎖塊壓載軟體排(砼連鎖塊軟體排、砼塊穿繩排、CSB塊穿繩排)， 此類軟體排的主要特征為壓載體自身連結(jié)在一起，而壓載體與排墊連結(jié)程 度相對較弱。

3)砼塊鉸鏈排此類軟體排結(jié)構(gòu)的主要特征為砼塊由鋼筋直連，砼塊同 時實現(xiàn)壓載體和排墊功能，不存在獨立排墊，其缺點主要為存在鋼筋鉤拉 脫、排體間隙防護程度低的問題。

4)系結(jié)壓載軟體排(X型系砼塊軟體排、系沙袋軟體排)，此類軟體結(jié) 構(gòu)的壓載與排墊連結(jié)，壓載體由排墊牽引，實際上是第三類結(jié)構(gòu)的改進型。

就應(yīng)用效果而言，軟體排護底效果較為顯著，但工程應(yīng)用中突出存在 排體受損或破壞問題，直接影響到其整治效果并增加了后續(xù)維護難度。通 常軟體排型護灘帶的破壞部位一般位于排體上邊緣、頭部以及下游一側(cè)， 出現(xiàn)程度不一的沖刷坍陷、排布撕裂、排布暴露在外甚至排布懸空掛起來 等現(xiàn)象，此外受施工工藝影響，排體中部亦存在局部坍塌或隆起進而導(dǎo)致 排體受損的問題。

但是同時也需要指出，軟體排的繼續(xù)推廣，尤其在水流流速較大的水 域推廣應(yīng)用(這包含工程引起的局部流速增大區(qū)域)，仍然存在一定的問題， 目前工程界尚無很好的應(yīng)對措施。尤其在流速較大的挑流壩體(如丁壩等) 外援，因繞流流速較大，且流態(tài)復(fù)雜，局部沖刷坑發(fā)育迅速等特點，護底 軟體排經(jīng)常出現(xiàn)排體塌陷、滑落，排體懸空乃至排布撕裂等工程問題。

為了保證軟體排在較強水流作用下不至于失去其工程效果，并強化排 布邊緣強水流區(qū)域的防沖護底效果，部分散拋護底護灘結(jié)構(gòu)逐步被采用， 從早期的拋石壓載或備填拋石，到現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的拋砼構(gòu)件，如六邊 四面體透水框架結(jié)構(gòu)。

四面六邊透水框架由西北水利科學(xué)研究所提出，經(jīng)過國內(nèi)諸多科研院 所的反復(fù)研究、改進，目前已在國內(nèi)諸多河流護岸工程中采用，取得一定 效果。其主要有以下優(yōu)點：

1)透水框架群可改岸邊局部沖勢為不沖或淤勢，起到穩(wěn)住岸坡，保護 河床和根石的作用。四面六邊透水框架重心低，自身穩(wěn)定，不易翻滾，框 架透水，受力小，不會被水流沖走流失，有明顯的分散水流，消殺能量， 降低流速的作用，減速率可達30％～70％；

2)框架群施工簡單，無需開挖基礎(chǔ)、且穩(wěn)定性好、不存在基礎(chǔ)與根石 沖刷問題，以及有良好的防沉陷等優(yōu)點；

3)投資省、效果好；

4)框架可采用鋼筋混凝土或其它材料的預(yù)制件，可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)， 避免過多采石，有保護生態(tài)環(huán)境和地球資源的環(huán)境效益；

5)易保證施工的質(zhì)量與數(shù)量。