[发明专利]模块式人造网状铺垫防冲刷装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水利工程技术领域的防冲刷技术，具体地说，是一种模块式人造网状铺垫防冲刷装置及方法。

背景技术

冲刷是经常遇到的一种灾害性问题，如管道被淘刷悬空造成的变形与断裂、桥墩冲刷引起桥梁倒塌等。过去为了防止冲刷，常常使通过在冲刷发生的水流底部放置装有卵石的竹笼或铁笼，或直接放置大块石，直接阻止水流对床面的冲刷。然而这些传统办法，在要保护和防止冲刷部位的流速并没有减少，竹笼或铁笼一旦腐蚀破坏，或放置的大块石被冲走，防止冲刷的功能失效；另外，由于泥沙的掩埋，需要投放的石块量大，工程费用高。因此，发明防止水流冲刷的有效方法具有极其重要的国民经济价值。

经对现有技术文献的检索发现，中国申请(专利)号：98121425.8，公开(公告)号：1218129，公开(公告)日：1999.06.02。专利名称为：水中结构物的防冲刷构件和防冲刷施工法，是一种具有一种水中结构物的防冲刷构件和使用这种防冲刷构件的防冲刷施工法，该构件由以下部分构成：用编织物做成的网线线径M与网眼的长边N满足公式3≤N/M≤20关系的袋体、穿过该袋体开口部附近的网眼的环形吊索、穿过穿。有吊索的网眼附近的网眼且将袋体的开口部封闭的扎紧绳。该专利不足之处在于：1)对减少冲刷的机理不清楚，仍然属于传统的防冲刷方法；2)虽然该发明能够使所述的结构物与床面紧密接触，但是，由于在要保护和防止冲刷部位的流速并没有减少，所述的结构物容易被强水流冲走，且由于水流的不断冲刷会引起所述的结构物在泥沙中移动和部分掩埋，造成其防冲的功能失效，因此，需要工程费用高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种模块式人造网状铺垫防冲刷装置及方法，用于防止水工建筑物、河岸及海滩保护的冲刷，实施简单，成本低，功效高。

为实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的模块式人造网状铺垫防冲刷装置，所述装置采用模块式网状铺垫结构，每个网状铺垫包括织物垫、拉链、主缆绳、主锚、次缆绳、次锚组成。所述织物垫四周设置拉链，在织物垫的中心和四周均设置次缆绳，每根次缆绳连接次锚，位于最外围的织物垫上还设有主缆绳，每根主缆绳连接主锚，所述织物垫设有网孔，网绳上带有长于网孔的毛发。

进一步的，所述织物垫带有均匀分布的网孔，网绳上可以带有长于5倍网孔以上的毛发。毛发在静止水体中能够垂直漂浮，其密度小于水体密度。网孔的大小为河床或海床床面上被覆盖地的泥沙中值粒径的0.5-2倍，网孔的密度不小于0.3。

进一步的，主锚是头部为圆锥的柱体上带有多个叶片的空心体，该主锚打入河床或海床，其外部设有一个拉环，主缆绳连结到拉环上。主锚的作用是防止促淤装置被水流冲走。

进一步的，所述次锚打入河床或海床床面，其外部设有一个拉环，次缆绳连结到拉环上。次锚的尺寸为主锚的1/2到1/5。次锚可以是头部为圆锥的柱体上带有多个叶片的空心体，也可以是比水体密度大的物块，只要对环境没有污染和经济合算，如铁球，通过次缆绳将每一块织物垫固定在床面上，防止被水流冲走。

本发明所述的模块式人造网状铺垫防冲刷方法，具体是通过在床面发生冲刷或者防冲保护部位设置模块式人造网状铺垫，所述网状铺垫铺放固定在河床或海床床面，该网状铺垫的网绳上带有长于网孔的毛发，当水流流动时，人造漂浮毛发向下游倒伏，隔阻水流对河床或海床床面的冲刷，从而达到被覆盖的区域避免或减少冲刷而受到保护之目的。

本发明上述方法包括如下步骤：

(1)准备网状铺垫，网状铺垫的块数取决于要保护的床面面积的大小；

(2)将网状铺垫铺放到需要保护的床面上，使人造漂浮毛发的一面朝向水面，每块网状铺垫用拉链连接、拉好；

(3)将最外围网状铺垫上设置的主缆绳连接到固定在床面上的主锚上；

(4)将中间网状铺垫上设置的次缆绳连接到固定在床面上的次锚上；

(5)当水流流动时，人造漂浮毛发向下游倒伏，有效增加床面附近的阻力，减小床面附近的水流速度，进一步达到避免或减少冲刷之目的。

与现有技术相比，本发明的创新是利用人造网状铺垫及其漂浮毛发，不但直接阻隔海床泥沙的运动，防止当地泥沙被冲刷外移，而且增加床面附近糙率，减少当地水流挟沙力，减少水流对河床或海床的冲刷能力。本发明可以广泛应用于各类水工建筑物基础附近的防冲刷保护、桥墩附近的防冲刷保护、石油天然气等管道的过江渡海基础的防冲刷保护、河岸及海岸海滩的防冲刷保护等。本发明的技术实施简单，成本低，功效高。