一种自锁式护岸石

1.本实用新型属于水利工程技术领域，涉及一种自锁式护岸石。


背景技术：

2.为维持河流岸线稳定，防止河流侧向侵蚀，以及因河道局部冲刷而造成的坍岸等灾害, 或为使主流线偏离被冲刷地段，需采取必要护岸工程措施。其中，工程型护岸是将原有天然岸坡加固处理成为刚性工程护坡，满足防洪、输水和航运等工程需要，相对于笼石、抛石护岸更加安全有效。常用的混凝土、砌石等建筑材料具有抗冲、抗侵蚀性及耐久性好，同时对于输水人工运河，还可减低糙率，提高输水效率，减少渗透损失。但黄河沿线资源特点为泥沙淤积成患、石材贫瘠全靠外运，显然采用传统的混凝土、石质护岸是不经济的；对于洪灾决堤口门抢险工程，更是远水解不了近渴。
3.洪灾决堤口门抢险时，普通的石笼、抛石措施效率低下、施工难度大、风险高。即使较为先进的抛掷技术，如一种用于封堵堤防决口的三角锥形钢架(专利号201620690588.2)，因其人工抛投力量有限，加之决口处洪水流速过大，亦很难达到理想效果；其他的方法诸如《河堤决口软堵法》(专利号99115001.5)，要求人工跳入洪水激流中完成打桩施工；《防溃堤、溃坝封堵船》(专利号201521008895.x)，需要人工操纵大型船只、车辆进行沉底堵漏，代价极大。
4.尤其是，随着全球气候变化加剧，近年来黄河下游洪水场次之多、过程之长、量级之大屡屡刷新，防御任务艰巨繁重，亟需研制一种大量利用当地泥沙资源的护岸材料及相应的护岸工程结构、以及一套高效快捷、安全可行的堤坝决口快速抢险方法，最大限度提高施工效率，降低施工风险和代价，确保黄河堤坝安全。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供了一种自锁式护岸石。
6.本实用新型的技术方案：
7.一种自锁式护岸石，包括护岸石主体11和自锁凸孔12两部分，蛙式外型，如附图1所示。主体11沿施工轴线排列成层批，上下层批间以自锁凸孔12插接、实现自锁，形成整体的自锁护岸石结构。
8.所述的主体11，呈工字型，厚度为50cm；其包括一对前肢13和一对后肢 14，两者间为联结主干17。前肢和后肢各自总长为180cm，宽度为30cm，各自中部60cm为前凸15和后凹16，长度为60cm，凸出、凹陷深度为10cm，便于护岸石层批内主体排列时相互咬合更加紧密。
9.所述的自锁凸孔12位于主体前后肢之间的联结主干17上，包括榫凸12-1 和卯孔12-2两部分。榫凸12-1高度为50cm，边长为30cm的立方棱柱体或直径30cm的圆柱体，垂直于联结主干17；卯孔12-2为垂直贯通于联结主干17 的边长30cm直角方孔或直径30cm圆孔。这种凸孔结构，便于护岸石上下层批间对孔插接，定位自锁，形成牢固稳定、整体性极强的护岸石结构。最下层的卯孔12-2可与基础垫层预留的向上胡子筋33结合；最上层的榫凸12-1
则可作为护岸工程的护栏使用。
10.所述的自锁式护岸石，在保持外型、构造不变的前提下，各部分尺寸可根据需要变动；一般当自重达到20吨以上时，需考虑正常配筋。
11.本实用新型采用黄河泥沙为主要原料制备护岸石，替代传统天然石材和碎石骨料，减少天然骨料的消耗，显著降低成本。不仅解决了平原地区石材骨料短缺问题，且为实现黄河泥沙规模化资源利用提供新方向，也对黄河泥沙淤积问题提出有效解决方案。本实用新型的自锁式护岸石用于护岸工程，结构强度高，稳定性好，使用寿命长，且施工方便，其保护堤岸及保持水土效果显著。自锁式护岸石用于堤坝决堤口门抢险，封堵效果好，施工效率高，施工风险低。
附图说明
12.图1是本实用新型的自锁式蛙型护岸石的立体图。
13.图2是本实用新型的自锁式护岸石的护岸工程实施立体图。
14.图3(a)是本实用新型的自锁式护岸石的护岸工程实施方式的平面图。
15.图3(b)是本实用新型的自锁式护岸石的护岸工程实施方式的立面图。
16.图4是本实用新型的自锁式护岸石的实施吊装图。
17.图5是本实用新型的自锁式护岸石的口门抢险实施平面图。
18.图中：11护岸石主体；12-1榫凸；12-2卯孔；13前肢；14后肢；15前凸；16后凹； 17联结主干；32凸孔嵌套；33基础垫层预留的向上胡子筋；41吊钩；42吊索；51多块护岸石自锁联合体； 52堆积砂石。
具体实施方式
19.依据上述的采用黄河泥沙制备的具有自锁功能的护岸石。
20.本实用新型护岸石体量自重较大，采用机械吊装方式，附图4；护岸石制作时预埋吊钩41在其前、后肢外侧面，吊索42可直接联结吊钩实施吊装。
21.构筑护岸工程：护岸石现场制作或工厂预制再运抵现场；按照护岸工程施工设计放线，清理、打造基层；基层中可预埋向上胡子筋，外露长度不超过护岸石厚度，胡子筋插入底层护岸石的卯孔12-2中，并以砂浆或细石混凝土灌注。采用机械吊装方式(附图4)，沿工程轴线摆放底层护岸石(附图3)，榫凸向上；转向180
°
向上逐层布置上层护岸石，下一层的榫凸插入上一层的卯孔，形成凸孔嵌套32，实现自锁。施工至设计高度h(附图3)，最上层护岸石的榫凸 31可作为护岸结构护栏使用。
22.封堵决堤口门：本实用新型护岸石可现场制作或工厂预制再运抵抢险施工现场，同时准备充足的砂石。根据吊装机械能力，快速将单个护岸石块体、或多个护岸石自锁联合体51沿堤坝轴线、直接投放于决口口门处，形成稳定阻拦体，而后迅速在其两侧堆积砂石52，直至堤坝决口封堵完成。


技术特征：
1.一种自锁式护岸石，其特征在于，包括护岸石主体(11)和自锁凸孔(12)两部分，蛙式外型；主体(11)沿施工轴线排列成层批，上下层批间以自锁凸孔(12)插接、实现自锁，形成整体的铰接自锁护岸石结构；所述的主体(11)，呈工字型，厚度为50cm；其包括一对前肢(13)和一对后肢(14)，两者间为联结主干(17)；前肢和后肢各自总长为180cm，宽度为30cm，各自中部60cm为前凸(15)和后凹(16)，长度为60cm，凸出、凹陷深度为10cm，便于护岸石层批内主体排列时相互咬合更加紧密；所述的自锁凸孔(12)位于主体前后肢之间的联结主干(17)上，包括榫凸(12-1)和卯孔(12-2)两部分；榫凸(12-1)高度为50cm，边长为30cm的立方棱柱体或直径30cm的圆柱体，垂直于联结主干(17)；卯孔(12-2)为垂直贯通于联结主干(17)的边长30cm直角方孔或直径30cm圆孔；这种凸孔结构，便于护岸石上下层批间对孔插接，定位自锁，形成牢固稳定、整体性极强的护岸石结构；最下层的卯孔(12-2)与基础垫层预留的向上胡子筋(33)结合；最上层的榫凸(12-1)则作为护岸工程的护栏使用。

技术总结
一种自锁式护岸石。该铰接自锁式护岸石，包括护岸石主体和自锁凸孔两部分，蛙式外型。主体沿施工轴线排列成层批，上下层批间以自锁凸孔插接、实现自锁，形成整体的铰接自锁护岸石结构。自锁式护岸石用于护岸工程，结构强度高，稳定性好，使用寿命长，且施工方便，其保护堤岸及保持水土效果显著。自锁式护岸石用于堤坝决堤口门抢险，封堵效果好，施工效率高，施工风险低。风险低。风险低。


技术研发人员：王立久 曹明莉
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/6/16