專利名稱：旋轉(zhuǎn)式機械沙障的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于風沙災害防治工程技術領域，涉及一種適用于鐵路、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(zhuǎn)式機械沙障。
背景技術：
我國西北部地區(qū)氣候 干旱，降雨稀少，風沙活動頻繁，風沙活動區(qū)植物成活困難。近年來，隨著我國西部大開發(fā)的推進，西北地區(qū)的基礎設施建設飛速發(fā)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(zhì)量的重要問題，在一定程度上制約了西部地區(qū)經(jīng)濟建設的發(fā)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(wǎng)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(xiàn)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(fā)生的地區(qū)往往有多個威脅防護目標的有害風向，由于沙障在垂直于有害風向設置的情況下才能發(fā)揮其最大的防沙效益，導致現(xiàn)有的沙障防沙效益較低。此外，現(xiàn)有的沙障還普遍存在施工工期長、難度大、無法重復使用等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種能隨風向改變角度的旋轉(zhuǎn)式機械沙障，使沙障始終垂直于風向，保證沙障的防沙效益。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是一種旋轉(zhuǎn)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回轉(zhuǎn)軸，一個回轉(zhuǎn)軸與一個安裝基礎相連接，回轉(zhuǎn)軸可繞其自身軸線往復轉(zhuǎn)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(diào)整驅(qū)動裝置，該調(diào)整驅(qū)動裝置驅(qū)動該阻沙板轉(zhuǎn)動。安裝基礎包括固定基礎和設置于固定基礎內(nèi)的安裝底座，安裝底座通過軸承與回轉(zhuǎn)軸相連接。本發(fā)明機械沙障采用可根據(jù)風向旋轉(zhuǎn)的阻沙板，使阻沙板始終垂直于有害風向，發(fā)揮最大的防沙效益，現(xiàn)場施工快捷、方便、防沙效益優(yōu)良、主要構件可重復使用，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是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)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。
圖4是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)式機械沙障的使用狀態(tài)圖。圖中1.阻沙板，2.預埋套筒，3.安裝底座，4.回轉(zhuǎn)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.搖桿，13.鉸接頭，14.風向儀，15.傳感器，16.調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。如圖I、圖2和圖3所示，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)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的下端固接有回轉(zhuǎn)軸4，回轉(zhuǎn)軸4的上端與阻沙板I固接，回轉(zhuǎn)軸4的下端伸入安裝底座3內(nèi)，并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分別位于阻沙板I的兩個端面上，并相對設置；支撐板9上固接有連接器10，連接器10的軸線與回轉(zhuǎn)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(jù)設置區(qū)風力等級，阻沙板I采用高強度工程塑料或鋼筋混凝土預制構件制成。透風孔7的孔徑和數(shù)量根據(jù)設置區(qū)的風速、輸沙量和地形地貌等參數(shù)進行設計，阻沙板I的孔隙度一般為30 60%。根據(jù)風沙活動區(qū)的風速、輸沙量等風沙災害防治工程設計參數(shù)，確定不同規(guī)格阻沙板I的結構和孔隙度，預先加工好適合于不同風沙流特點的阻沙板I;根據(jù)設計圖紙加工制作旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角限位裝置；現(xiàn)場勘察確定旋轉(zhuǎn)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，然后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(huán)形板，連接板5上還設有預埋螺栓6 ;混凝土墊層凝固后，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。固定基礎也可采用鋼筋混凝土結構代替。根據(jù)需要安裝相應數(shù)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(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16，風向儀14與傳感器15相連接，傳感器15與調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16電連接，調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16與沙障上的連接器10相連接，并驅(qū)動該沙障的阻沙板I繞回轉(zhuǎn)軸4的軸線往復轉(zhuǎn)動。相鄰兩個沙障之間通過同步機構相連接，該同步機構包括搖桿12，搖桿12的一端連接有一根擺動臂11，搖桿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，當風沙流垂直于阻沙板I吹向防護目標時，阻沙板I對風沙起到阻擋作用，由于阻沙板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，并使機械沙障不被沙埋。當風沙流沿不垂直于阻沙板I吹向防護目標時，風向儀14測定風向，傳感器15根據(jù)風向儀14測定的風向產(chǎn)生相應的信號，并將該信號傳輸給調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16，調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16根據(jù)接收到的信號，產(chǎn)生相應方向的驅(qū)動力，通過該沙障上的連接器10帶動阻沙板I繞回轉(zhuǎn)軸4的軸線轉(zhuǎn)動，阻沙板I轉(zhuǎn)動過程中通過同步機構帶動所有的阻沙板I同向轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16自鎖，防止阻沙板I轉(zhuǎn)動。當風向發(fā)生改變時，風向儀14測定風向，傳感器15根據(jù)風向儀14測定的風向產(chǎn)生相應的信號，并將該信號傳輸給調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16，調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16接收到信號后，先解除自鎖，然后產(chǎn)生相應方向的驅(qū)動力，通過連接器10帶動阻沙板I繞回轉(zhuǎn)軸4的軸線轉(zhuǎn)動，阻沙板I轉(zhuǎn)動過程中通過同步機構帶動所有的阻沙板I同向轉(zhuǎn)動，使所有阻沙板I的阻沙端面與風向相垂直，此時，調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置16再次自鎖，進行防風阻沙。采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(qū)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(shù)據(jù)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(zhuǎn)式機械沙障，包括多個板面設有多個透氣孔(7)的阻沙板(1)，其特征在于，每個阻沙板(I)的底面均固接有一個豎直設置的回轉(zhuǎn)軸(4)，一個回轉(zhuǎn)軸(4)與一個安裝基礎相連接，回轉(zhuǎn)軸(4)可繞其自身軸線往復轉(zhuǎn)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(diào)整驅(qū)動裝置(16 )，該調(diào)整驅(qū)動裝置(16 )驅(qū)動該阻沙板(I)轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式機械沙障，其特征在于，所述的安裝基礎包括固定基礎和設置于固定基礎內(nèi)的安裝底座(3)，安裝底座(3)通過軸承與回轉(zhuǎn)軸(4)相連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式機械沙障，其特征在于，所述的同步機構包括兩根擺動臂(11 )，該兩根擺動臂(11)通過搖桿(12)相連接，搖桿(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(jù)權利要求I所述的旋轉(zhuǎn)式機械沙障，其特征在于，所述的風向儀(14)與傳感器(15)相連接，傳感器(15)與調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置(16)電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)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回轉(zhuǎn)軸，一個回轉(zhuǎn)軸與一個安裝基礎相連接，回轉(zhuǎn)軸可繞其自身軸線往復轉(zhuǎn)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(diào)整驅(qū)動裝置，該調(diào)整驅(qū)動裝置驅(qū)動該阻沙板轉(zhuǎn)動。本機械沙障的阻沙板可根據(jù)風向旋轉(zhuǎn)，使阻沙板始終垂直于有害風向，發(fā)揮最大的防沙效益，且現(xiàn)場施工快捷、方便、主要構件可重復使用、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E02D3/00GK102720146SQ20121023526
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權日2012年7月9日
發(fā)明者劉建軍, 劉賀業(yè), 孫永寧, 熊治文, 王進昌, 董添春, 蔣富強, 薛春曉, 趙燕洲, 趙相卿, 鄭靜 申請人:中鐵西北科學研究院有限公司