一种隧道或明洞口防护系统

本技术属于风沙危害防治，具体涉及一种隧道或明洞口防护系统，以用于隧道口或明洞口积沙危害防治。

背景技术：

1、隧道、明洞口区域的地形特殊，对于铁路的安全运营来讲，在风沙防护方面难度极大，特别是地形起伏的流动沙丘区，路堑结构的隧道口和缺乏防护的明洞口位置，构筑物与流场之间的相互作用下，风沙流具有只进不出的特性，因此常面临严重的沙丘前移和积沙危害。

2、铁路隧道口积沙通常分为路堑和路基两种情况，均会对铁路的安全运营产生危害，但由于路堑为沟谷地形，隧道口又处在路堑的端头，导致风积沙大量灌入，拥堵在隧道口位置，靠自然风力的吹蚀，无法将其搬运移除。因此，路堑隧道口位置的道轨积沙危害尤为严重，属于铁路防沙的重灾区；加之由于地形下陷，风沙颗粒只进不出，在各类型和各部位的铁路沙害中，其防治难度也是最大的一种。

3、防沙明洞采用隧道明洞结构，外轮廓采用曲墙式，常位于沙漠边缘，或直接穿越沙漠地段，地表覆盖流动沙丘。在西北风作用下，随着时间的推移，明洞北侧积沙带逐步向防沙明洞靠拢，形成以明洞为基础的线性沙垄，积沙埋至明洞高度时将达到一个相对平衡的状况；但两端洞口区域，风沙流活动剧烈，常发生风沙堆积，特别是在洞口内10米处，风速最小，最易形成积沙倒灌，需要在洞口外侧一定范围的路基段落，采取相应的防护措施。

4、因此，针对隧道、明洞口区域的特殊地形，需要一种单向阻沙措施，即在靠近风的作用下，能够阻止风沙流，使其就地堆积，在远离风的作用下，可以促进风沙流向工程区外围的输送。抑制风沙流只进不出的恶性循环，削弱隧道、明洞口的沙埋危害。

5、目前普遍采用的工程防沙措施有阻沙和固沙两大类，细分又可按照材料和结构形式差异细分为很多类。例如材质方面有pe、麦草、芦苇、石材、盐土块和金属等，结构方面多呈网状、孔板、冲孔板、刷状等疏透型设计，阻沙沙障主要按照高立式、门帘式或棋盘式等方式垂直于地面布设，固沙障则由各种规格的方格构成。经过多年研究，各沙障的适应范围、适用条件和防护效果等关键指标，已经比较完善。但上述措施都是双向阻沙功能，无论什么风向，都会将风沙阻挡在沙障的一侧或两侧，日积月累形成沙垄，同时也形成了近在咫尺的、与铁路平行排列、直接危害铁路的丰富沙源，在小风速情况下就可以上路产生堆积，威胁铁路安全。因此，针对隧道口、明洞口位置，现有措施无法从根本上根除沙害。

6、综上所述，针对沙丘前移和风沙堆积，对隧道或明洞口位置产生的威胁，亟需有效措施，固定流动沙丘，减缓地形起伏，阻止沙丘移动，抑制风沙堆积，改善沙丘生态环境。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种隧道或明洞口防护系统，以克服现有技术中存在的不足。

2、为实现前述实用新型目的，本实用新型实施例采用的技术方案包括：

3、本实用新型提供了一种隧道或明洞口防护系统，包括多个移动式单向阻沙障，多个所述移动式单向阻沙障沿沙丘脊线走向呈环形布设4-6圈在隧道或明洞口南北两侧，且位于流动沙丘迎风坡的中上部；所述移动式单向阻沙障包括移动式支架和设置在移动式支架上的阻沙网，且所述阻沙网的下沿均朝向远离铁路的方向设置；所述移动式支架至少用于调整阻沙网与沙丘表面的距离和阻沙网与沙丘表面的夹角角度，以调整形成于阻沙网与沙丘表面之间的送风通道的形状和/或大小，从而增加或者减弱通过所述送风通道的清扫风的强度。

4、进一步地，所述移动式支架包括坡面滑轨、高度角度可调支架和多个基桩，所述多个基桩从迎风坡的坡底至坡顶沿主风向呈一字形设置，所述坡面滑轨与所述基桩固定连接，使坡面滑轨沿迎风坡的坡面设置，并贯穿迎风坡的坡底至坡顶；

5、所述高度角度可调支架包括垂直支架、倾斜支架和倾斜龙骨，且所述阻沙网设置在所述倾斜龙骨上；所述倾斜龙骨的朝向为背风向，所述倾斜支架通过滑动连接件设置于所述垂直支架与所述倾斜龙骨之间，且所述倾斜支架的朝向为主风向；所述垂直支架的底部通过滑动连接件与所述坡面滑轨连接，所述垂直支架的顶部通过可旋转固定连接件与所述倾斜龙骨连接，且所述垂直支架还与垂直支架升降机构传动连接，能够使所述垂直支架在所述垂直支架升降机构的驱动下对高度进行调节；

6、所述垂直支架包括外管和内管，所述内管套接在所述外管的内部，且所述外管位于上风向的一侧部设有开口部，所述内管位于上风向的一侧部设有凸齿；

7、所述垂直支架升降机构包括齿轮，所述齿轮通过固定组件与所述垂直支架固定连接，并使所述齿轮设置于所述开口部的侧部，且所述齿轮上还设有用于驱动所述齿轮转动的摇杆，在所述摇杆的驱动下使所述齿轮与所述凸齿啮合，以实现所述内管在所述外管内上下移动。

8、进一步地，所述的隧道或明洞口防护系统，还包括促进水分下渗的种植装置，所述种植装置用于在沙丘迎风坡的中下部及丘间地的种植沟内植苗，并包括垂直导流秸秆帘和免埋压式集水保湿膜，所述垂直导流秸秆帘呈双排布设并分别设于所述种植沟的两侧，至少垂直导流秸秆帘的下部设于地下，其余部分位于地表上方，且所述垂直导流秸秆帘之间的种植沟内分布有苗木，使所述使相邻垂直导流秸秆帘之间形成种植行；所述免埋压式集水保湿膜布设在所述种植行上，外边沿分别粘贴有固定楔片，所述固定楔片垂直插入地表，使所述免埋压式集水保湿膜平铺在地表，并保持免埋压式集水保湿膜的四周密封和固定。

9、进一步地，所述的隧道或明洞口防护系统，还包括垂直渗灌装置，所述垂直渗灌装置包括引流管、垂直渗灌管和储水组件，所述引流管包括一级引流管，所述一级引流管沿沙丘的丘顶至丘底铺设，所述一级引流管的顶部与所述水箱连通设置，且所述一级引流管的底部并连多条平行设置在丘间地地表的二级引流管，且各二级引流管对应一排丘间地的种植行设置；各二级引流管的底部连通有多个所述垂直渗灌管，且各垂直渗灌管埋设于对应苗木侧部的地下。

10、更进一步地，所述储水组件包括设置在铁路南北两侧防护区预留的运维道路路边的多条连接管道，且所述连接管道由供水装置供水；其中，每一条连接管道串联多个设置沙丘迎风坡中上部的水箱，且各个水箱内设有进水浮球阀，至少用于水箱灌满后的自动关水。

11、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

12、(1)本实用新型隧道或明洞口防护系统，将具有单向阻沙、输沙功能的阻沙障，及配套的灌溉和种植措施，呈环形、多圈层的布设在隧道、明洞口的南北两侧沙丘上；在流动沙丘区，通过前挡后拉，削顶填坑、恢复生态，使沙丘地形逐渐变得平缓和固定，同时在整个工程防护期内，可减少进入防护区的沙量，并促进流沙向外围的输送，以此达到减少隧道、明洞口积沙危害的目的，构建了工程与生物措施相结合的流动沙丘区隧道、明洞口综合防护体系，且该体系具有流沙只出不进、高效拉平和固定沙丘、成本低等优点。

13、(2)本实用新型中利用了移动式单向阻沙障与地表形成的狭管效应，以及由此形成的清扫风，通过调节迎风坡沙障的位置、高度和角度，来调控清扫风强度，最终起到降低丘顶高度、填埋丘间低地、固定沙丘、恢复防护区生态环境的作用，为流动沙丘区隧道、明洞口的积沙危害防治提供了有效方案。

14、(3)本实用新型中提供的促进水分下渗的种植装置，垂直导流秸秆帘可促进灌水快速渗入深部沙层；遮阴保湿，使苗木免受高温，降低苗木接地部位的沙面温度，防止苗木韧皮部被烫伤、烫死；较pvc管的防护遮阴方法相比，该垂直导流秸秆帘具有更大的过水接触面积和垂直空隙，并加入了亲水性胶粘剂，其水分下渗效果更佳，而pvc管仅有外壁和内壁可以向下导水，且亲水性胶粘剂可提高秸秆材料的韧性，降低脆性，提高材料实用寿命；此外，覆盖免埋压式集水保湿膜，可防止土壤水分的蒸发，并将降雨和人工灌水直接导入垂直导流秸秆帘的根部，使其快速下渗到土壤深层，促进植物根系发展和植株生长。

15、(4)本实用新型提供的垂直渗灌装置，可通过供水装置(如水车)，快速完成大面积流动沙丘腹地，土壤深层的精准灌溉，可有效提升水分利用率，促进根系生长，降低成本的同时，也提高了水车无法抵达的沙丘腹地，人工灌溉的作业效率；此外，垂直渗灌管的布设深度，是大部分沙生植物根系的主要分布范围，其管壁为均质、泡沫蜂窝状的防堵结构，无需水压，可利用沙丘丘顶和丘间地的自然高差，自流灌溉，且相比滴灌使用的压力补偿式滴头，地埋式的垂直渗灌管寿命更长；因此，该技术非常适用于地形起伏的流动沙丘区灌溉，具有经济、高效、长寿命等优点。