旋轉式機械沙障的製作方法

2023-06-19 15:22:16 1

專利名稱：旋轉式機械沙障的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於風沙災害防治工程技術領域，涉及一種適用於鐵路、公路、古遺址保護和城市建設等領域的機械沙障，具體涉及一種旋轉式機械沙障。
背景技術：
我國西北部地區氣候乾旱，降雨稀少，風沙活動頻繁，風沙活動區植物成活困難。近年來，隨著我國西部大開發的推進，西北地區的基礎設施建設飛速發展，但風沙災害防治難題仍困擾鐵路、公路、古遺址保護和城市建設等領域的工程建設，成為影響這些領域的工程建設質量的重要問題，在一定程度上制約了西部地區經濟建設的發展。機械沙障是一種工程防沙措施，是防治鐵路或公路沙害的重要技術手段，常見的工程防沙措施有混凝土軌枕高立式沙障、PE網高立式沙障、掛板式沙障等，這些工程防沙措施在既有鐵路、公路等風沙災害防治工程中起到了一定的作用。但現有的機械沙障一旦設置便無法改變沙障迎風面的角度，而風沙災害發生的地區往往有多個威脅防護目標的有害風向，由於沙障在垂直於有害風向設置的情況下才能發揮其最大的防沙效益，導致現有的沙障防沙效益較低。此外，現有的沙障還普遍存在施工工期長、難度大、無法重複使用等問題。

實用新型內容為了克服上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種能隨風向改變角度的旋轉式機械沙障，使沙障始終垂直於風向，保證沙障的防沙效益。為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是一種旋轉式機械沙障，包括多個板面設有多個透氣孔的阻沙板，每個阻沙板的底面均固接有一個豎直設置的迴轉軸，一個迴轉軸與一個安裝基礎相連接，迴轉軸可繞其自身軸線往復轉動；實際使用時，相鄰兩個阻沙板通過同步機構相連接，多個阻沙板中的一個阻沙板上安裝有風向儀和調整驅動裝置，該調整驅動裝置驅動該阻沙板轉動。安裝基礎包括固定基礎和設置於固定基礎內的安裝底座，安裝底座通過軸承與迴轉軸相連接。本實用新型機械沙障採用可根據風向旋轉的阻沙板，使阻沙板始終垂直於有害風向，發揮最大的防沙效益，現場施工快捷、方便、防沙效益優良、主要構件可重複使用，且施工難度小、造價低。能快速有效地對危及鐵路、公路、古遺址等保護目標的風沙災害進行防治，同時在風沙災害防治工程領域開拓新的研究思路。

圖I是本實用新型旋轉式機械沙障的結構示意圖。圖2是圖I的左視圖。圖3是圖I的俯視圖。[0011]圖4是本實用新型旋轉式機械沙障的使用狀態圖。圖中1.阻沙板，2.預埋套筒，3.安裝底座，4.迴轉軸，5.連接板，6.預埋螺栓，
7.透風孔，8.夾板，9.支撐板，10.連接器，11.擺動臂，12.搖杆，13.鉸接頭，14.風向儀，15.傳感器，16.調節驅動裝置。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。如圖I、圖2和圖3所示，本實用新型旋轉式機械沙障，包括筒形的安裝底座3和豎直設置的板狀的阻沙板I ;阻沙板I的端面上設有多個透氣孔7，阻沙板I的下端固接有迴轉軸4，迴轉軸4的上端與阻沙板I固接，迴轉軸4的下端伸入安裝底座3內，並通過軸承與安裝底座3相連接；安裝底座3遠離阻沙板I的一端安裝有端蓋；阻沙板I的下部設置有夾板8和支撐板9，夾板8和支撐板9分別位於阻沙板I的兩個端面上，並相對設置；支撐板9·上固接有連接器10，連接器10的軸線與迴轉軸4的軸線相垂直。連接器10的一端與支撐板9固接，連接器10的另一端為自由端。根據設置區風力等級，阻沙板I採用高強度工程塑料或鋼筋混凝土預製構件製成。透風孔7的孔徑和數量根據設置區的風速、輸沙量和地形地貌等參數進行設計，阻沙板I的孔隙度一般為30 60%。根據風沙活動區的風速、輸沙量等風沙災害防治工程設計參數，確定不同規格阻沙板I的結構和孔隙度，預先加工好適合於不同風沙流特點的阻沙板I;根據設計圖紙加工製作旋轉式機械沙障的固定基礎、阻沙裝置、基礎預埋件、同步機構和轉角限位裝置；現場勘察確定旋轉式機械沙障的設置位置；平整施工場地，基坑設置位置劃線；開挖基坑，在每個基坑中放入固定基礎，然後進行混凝土墊層施工；該固定基礎由桶形的預埋套筒2、連接板5和預埋螺栓6構成，預埋套筒2的開口端固接有連接板5，連接板5為環形板，連接板5上還設有預埋螺栓6 ;混凝土墊層凝固後，通過預埋螺栓6把合固定安裝底座3，預埋套筒2用來保護安裝底座3。固定基礎也可採用鋼筋混凝土結構代替。根據需要安裝相應數量的沙障，使沙障上安裝有連接器10的一側背風設置，阻沙板I與地面之間留一定空隙。如圖4所示，在其中一個沙障上安裝風向儀14、傳感器15和調節驅動裝置16，風向儀14與傳感器15相連接，傳感器15與調節驅動裝置16電連接，調節驅動裝置16與沙障上的連接器10相連接，並驅動該沙障的阻沙板I繞迴轉軸4的軸線往復轉動。相鄰兩個沙障之間通過同步機構相連接，該同步機構包括搖杆12，搖杆12的一端連接有一根擺動臂11，搖杆12通過鉸接頭13與擺動臂11的一端相連接，該兩根擺動臂11的另一端分別與相鄰設置的兩個沙障上的連接器10相連接。通過多個同步機構將所有的沙障連接起來，當風沙流垂直於阻沙板I吹向防護目標時，阻沙板I對風沙起到阻擋作用，由於阻沙板I與地面之間留有空隙，該空隙有局部加強風力的作用，可使沙粒的沉積位置距阻沙板I有一定距離，方便積沙清理，並使機械沙障不被沙埋。當風沙流沿不垂直於阻沙板I吹向防護目標時，風向儀14測定風向，傳感器15根據風向儀14測定的風向產生相應的信號，並將該信號傳輸給調節驅動裝置16，調節驅動裝置16根據接收到的信號，產生相應方向的驅動力，通過該沙障上的連接器10帶動阻沙板I繞迴轉軸4的軸線轉動，阻沙板I轉動過程中通過同步機構帶動所有的阻沙板I同向轉動，使所有阻沙板I的阻沙端面與風向相垂直，起到防風阻沙的作用；此時，調節驅動裝置16自鎖，防止阻沙板I轉動。當風向發生改變時，風向儀14測定風向，傳感器15根據風向儀14測定的風向產生相應的信號，並將該信號傳輸給調節驅動裝置16，調節驅動裝置16接收到信號後，先解除自鎖，然後產生相應方向的驅動力，通過連接器10帶動阻沙板I繞迴轉軸4的軸線轉動，阻沙板I轉動過程中通過同步機構帶動所有的阻沙板I同向轉動，使所有阻沙板I的阻沙端面與風向相垂直，此時，調節驅動裝置16再次自鎖，進行防風阻沙。採用風洞模擬試驗的方法對機械沙障與風向呈不同角度的防沙效果進行研究，在風洞中模擬野外風沙活動區風速分別為lOm/s、18m/s、25m/s時的風沙流場，分別對機械沙障與風向呈60°和90°夾角時的阻沙率進行了測試，測試數據見表I。表I風洞模擬試驗機械沙障與風向呈不同角度時的阻沙率
權利要求1.一種旋轉式機械沙障，包括多個板面設有多個透氣孔(7)的阻沙板(1)，其特徵在於，每個阻沙板(I)的底面均固接有一個豎直設置的迴轉軸(4)，一個迴轉軸(4)與一個安裝基礎相連接，迴轉軸(4)可繞其自身軸線往復轉動；實際使用時，相鄰兩個阻沙板(I)通過同步機構相連接，多個阻沙板(I)中的一個阻沙板(I)上安裝有風向儀(14)和調整驅動裝置(16 )，該調整驅動裝置(16 )驅動該阻沙板(I)轉動。
2.根據權利要求I所述的旋轉式機械沙障，其特徵在於，所述的安裝基礎包括固定基礎和設置於固定基礎內的安裝底座(3)，安裝底座(3)通過軸承與迴轉軸(4)相連接。
3.根據權利要求I所述的旋轉式機械沙障，其特徵在於，所述的同步機構包括兩根擺動臂(11 )，該兩根擺動臂(11)通過搖杆(12)相連接，搖杆(12)的兩端分別與兩根擺動臂(11)的一端鉸接，兩根擺動臂(11)的另一端分別與相鄰兩塊阻沙板(I)相連接。
4.根據權利要求I所述的旋轉式機械沙障，其特徵在於，所述的風向儀(14)與傳感器(15)相連接，傳感器(15)與調節驅動裝置(16)電連接。
專利摘要本實用新型提供了一種旋轉式機械沙障，包括多個板面設有多個透氣孔的阻沙板，每個阻沙板的底面均固接有一個豎直設置的迴轉軸，一個迴轉軸與一個安裝基礎相連接，迴轉軸可繞其自身軸線往復轉動；實際使用時，相鄰兩個阻沙板通過同步機構相連接，多個阻沙板中的一個阻沙板上安裝有風向儀和調整驅動裝置，該調整驅動裝置驅動該阻沙板轉動。本機械沙障的阻沙板可根據風向旋轉，使阻沙板始終垂直於有害風向，發揮最大的防沙效益，且現場施工快捷、方便、主要構件可重複使用、施工難度小、造價低。能快速有效地對危及鐵路、公路、古遺址等保護目標的風沙災害進行防治。
文檔編號E02D3/00GK202706007SQ201220329008
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者薛春曉, 熊治文, 鄭靜, 孫永寧, 趙燕洲, 蔣富強, 王進昌, 董添春, 劉建軍, 趙相卿, 劉賀業 申請人:中鐵西北科學研究院有限公司