專利名稱：一種護(hù)灘建筑物模型的制作方法
一種護(hù)灘建筑物模型技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于護(hù)灘建筑物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種護(hù)灘建筑物模型。
背景技術(shù)：
隨著20世紀(jì)90年代長江中下游航道整治工程序幕的拉開和土工布新材料的廣泛應(yīng)用，護(hù)灘建筑物的結(jié)構(gòu)形式有了很大發(fā)展。目前在長江中下游航道整治工程中常用的護(hù)灘建筑物主要有散拋塊體護(hù)灘、壩體護(hù)灘、軟體排護(hù)灘——護(hù)灘帶。
散拋塊體護(hù)灘主要指的是拋石護(hù)灘，即在灘面上散拋50 80cm左右的塊石進(jìn)行護(hù)灘，它主要用于水深較小(一般小于3m)、流速不大(一般小于1.5m/s)、河床變形較緩慢、地質(zhì)條件較好的河段，如卵石灘或砂卵石灘，近年來水利部門多有應(yīng)用。
壩體護(hù)灘主要指通過建設(shè)壩體或壩體群達(dá)到護(hù)灘的效果，壩體形式有丁壩、順壩、 鎖壩等，壩體護(hù)灘主要在黃河、閩江、西江等河流整治中應(yīng)用，長江上也有應(yīng)用，根據(jù)資料表明近年來壩體的水毀現(xiàn)象非常嚴(yán)重。
軟體排護(hù)灘(護(hù)灘帶)是一種新型的航道整治建筑物，其主要作用是保護(hù)較為高大完整的邊灘、心灘在水流作用下免遭破壞，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定枯水航槽的目的。
根據(jù)材料的不同，軟體排可分為柴排和土工織物軟體排兩大類。
柴排是用梢龍、梢料、鐵絲等材料捆扎成方形和長方形大面積的排狀塊體，用塊石壓沉于近岸河床上，以保護(hù)河床岸坡免受水流淘刷。柴排不僅可用于護(hù)岸、護(hù)腳，也可用于整治建筑物的護(hù)底。
土工織物軟體排是指用聚丙烯(PP)纖維、聚乙烯(PE)纖維、聚酯(PER)纖維和聚酰胺(PA)纖維等原料制造的土工材料做成的軟體排。根據(jù)其壓載的形式和材料，土工織物軟體排可分為散拋壓載軟體排、系結(jié)壓載軟體排和沙被式軟體排等。
散拋壓載軟體排是用單層或雙層的土工織物組成排體，在排體沉放后再散拋塊石、沙枕、石籠等壓載制成的。
沙被式軟體排是用土工織物縫制成雙層排布，將沙用水力充填到雙層排布中，形成巨大的沙被，用于護(hù)底工程。
系結(jié)壓載軟體排是在土工織物上縫制加筋條，以提高排布的強(qiáng)度，然后按一定的間距布設(shè)系結(jié)條，排上壓載物通過系結(jié)條與排布連接成整體，用專用的沉排船沉放在預(yù)定位置。
系結(jié)壓載軟體排分為D型系砼塊軟體排(簡稱D型排)和X型系砼塊軟體排(簡稱X型排)兩種。兩種排的排體結(jié)構(gòu)基本相同，其主要區(qū)別在于壓載塊體尺寸、加筋條和系接條分布及鋪設(shè)(沉放)方式不同。
I、D 型排
這種排采用小型矩形砼塊作壓載體，壓載體之間縫隙較大，主要用于水流頂沖、河床切割變形較大、不易回淤區(qū)域河床防護(hù)，但不能防陽光照射，主要用于最枯水位以下部位的河床防護(hù)。
D型排排墊采用200g / m2 (或160g / m2)的聚丙烯編織布縫制而成，標(biāo)準(zhǔn)排體為50mX15m(長X寬)，在實(shí)際施工過程中可以根據(jù)需要及施工能力加長或加寬。加筋條沿排長方向縫制，寬5cm,長與排長相等,縱向加筋條的首、尾端縫制成Φ5αιι的圓環(huán),便于排體間的連接，加筋條中心距除靠外兩根為47. 5cm外，其余為50cm。加筋條與排布之間縫制每兩根一組的系結(jié)條(用于捆綁砼塊)，系結(jié)條為SOcmX 3cm(長X寬)，組與組之間的間距為30cm，每組內(nèi)兩根系結(jié)條間隔20cm。
D型排壓載體該壓載體為C20砼塊體，平面形狀呈現(xiàn)為長方形。其中Dl型排壓載體尺寸為40cmX25cmX8cm(長X寬X厚)，單塊重17. 49kg ;D2型排壓載體尺寸為 40cmX30cmX10cm(長X寬X厚)，單塊重25. 70kg。為與排體系接方便，在長邊各設(shè)有兩道半徑為2. 5cm的半圓。
2、X 型排
這種排采用較大的矩形砼塊壓載體，壓載體之間縫隙較小，通過采取一定的措施， 如在縫隙之間填充碎石，能完全覆蓋排墊，能夠防太陽輻射，具有較好的防老化能力，同時能更好的適應(yīng)河床變形。該排主要用于枯季出露水面的灘地的守護(hù)。
X型排排墊采用200g / m2的聚丙烯編織布縫制而成。標(biāo)準(zhǔn)排體長度為 50mX15m(長X寬，長度可根據(jù)需要調(diào)整)。沿排體寬度方向每50cm設(shè)有一根寬5cm的縱向聚丙稀加筋條，用作固定系接條和增加排墊抗拉強(qiáng)度；沿排體長度方向，兩端各預(yù)留5cm 用于縱向縫接，在縱向加筋條之下固定有80cm的長絲機(jī)織系接條，用作系接壓載體。
X型排壓載體該壓載體為C20砼塊體，平面形狀呈現(xiàn)為長方形。一種尺寸為45cm X 40cm X 8cm (長X寬X厚)，其重量為34. 56kg ;另一種尺寸為 45cmX40cmX10cm(長X寬X厚)，其重量為43. 20kg。在砼塊內(nèi)沿長度方向預(yù)埋兩根長 105cm的長絲機(jī)織系接條，用于與排墊上的系結(jié)條系接。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種護(hù)灘建筑物模型，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法提供一種簡單實(shí)用護(hù)灘建筑物模型，護(hù)灘建筑物的研究受到了一定局限的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種護(hù)灘建筑物模型，該護(hù)灘建筑物模型采用結(jié)壓載軟體排中的X型系砼塊軟體排。
進(jìn)一步，所述X型系砼塊軟體排由編織布、加筋條、系結(jié)條及壓載體構(gòu)成。
進(jìn)一步，所述編織布采用200g聚丙烯編織布，長X寬為50mX 15m，質(zhì)量為200g / m2，縱向抗拉強(qiáng)度彡40KN / m，橫向抗拉強(qiáng)度彡32KN / m，等效孔徑彡O. 12mm。
進(jìn)一步，所述加強(qiáng)筋采用3cm聚丙烯加筋條,寬為3cm,質(zhì)量為13g / m,
縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 6KN/根。
進(jìn)一步,所述系節(jié)條采用18g聚丙烯系結(jié)條,長X寬為80cmX3cm,質(zhì)量為I 8g/ m，縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 8KN/根。
進(jìn)一步，所述壓載體采用C20砼塊體，長X寬X厚為45cmX40cmX 10cm，質(zhì)量為 43. 2kg，密度為2400kg / m3，在C20砼塊體內(nèi)預(yù)埋兩根寬3cm、長105cm的系結(jié)條。
進(jìn)一步，所述壓載體在比尺為I : 60時，模型的長X寬X厚尺寸為 7. 5mmX 6. 7mmX I. 7mm、質(zhì)量為0· 2g、密度為2400kg/m3。
進(jìn)一步，所述壓載體在比尺為I : 60時，該護(hù)灘建筑物模型的護(hù)灘材料選用鋁片， 鋁片的長X寬X厚尺寸為-J· 5mmX6. 5mmXl. 5mm，質(zhì)量為0. 197g、密度為2700kg/m3。
進(jìn)一步，所述護(hù)灘材料的加工方法為將鋁板切割成長X寬X厚尺寸為
7. 5mmX 6. 7mmX I. 7mm 的招片。
進(jìn)一步，所述軟體排的加工方法為軟體排由排墊及排墊上的砼塊壓載體組成,砼塊壓載體通過加筋條和系結(jié)條系于排墊之上；在試驗(yàn)中，模型排墊采用棉布模擬；在模型護(hù)灘材料的加工過程中，將鋁片先用普通膠水粘貼在有方格的紙上，接著再在每個鋁片上點(diǎn)上環(huán)氧樹脂，然后將其粘貼在棉布上，用重物壓載并保持12小時不動，最后在鋁片與棉布粘牢后用清水沖刷紙面，將紙沖掉，模型軟體排制作完成。
本發(fā)明提供的護(hù)灘建筑物模型，采用結(jié)壓載軟體排中的X型系砼塊軟體排，X型系砼塊軟體排由編織布、加筋條、系結(jié)條及壓載體構(gòu)成，壓載體在比尺為I : 60時，護(hù)灘材料選用鋁片，護(hù)灘材料的加工方法為將鋁板切割成長X寬X厚尺寸為7. 5mmX6. 7mmXl .7mm的鋁片；該護(hù)灘建筑物模型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價值。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的模型材料鋁片的尺寸示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的護(hù)塊沖刷時的變形情況示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定發(fā)明。
圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的護(hù)灘建筑物模型的結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
該護(hù)灘建筑物模型采用結(jié)壓載軟體排中的X型系砼塊軟體排。
在本發(fā)明實(shí)施例中，X型系砼塊軟體排由編織布、加筋條、系結(jié)條及壓載體構(gòu)成。
在本發(fā)明實(shí)施例中，編織布采用200g聚丙烯編織布，長X寬為50mX15m，質(zhì)量為 200g / m2，縱向抗拉強(qiáng)度彡40KN / m，橫向抗拉強(qiáng)度彡32KN / m，等效孔徑彡O. 12mm。
在本發(fā)明實(shí)施例中，加強(qiáng)筋采用3cm聚丙烯加筋條，寬為3cm，質(zhì)量為13g / m，縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 6KN /根。
在本發(fā)明實(shí)施例中，系節(jié)條采用18g聚丙烯系結(jié)條，長X寬為80cmX3cm，質(zhì)量為 18g / m,縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 8KN /根。
在本發(fā)明實(shí)施例中，壓載體采用C20砼塊體，長X寬X厚為45cmX40cmX 10cm, 質(zhì)量為43. 2kg，密度為2400kg/m3，在C20砼塊體內(nèi)預(yù)埋兩根寬3cm、長105cm的系結(jié)條。
在本發(fā)明實(shí)施例中，壓載體在比尺為I : 60時，模型的長X寬X厚尺寸為 7. 5mmX 6. 7mmX I. 7mm、質(zhì)量為0· 2g、密度為2400kg/m3。
在本發(fā)明實(shí)施例中，壓載體在比尺為I : 60時，該護(hù)灘建筑物模型的護(hù)灘材料選用鋁片，鋁片的長X寬X厚尺寸為7· 5mmX6. 5mmX I. 5mm，質(zhì)量為0. 197g、密度為 2700Kg/m3。
在本發(fā)明實(shí)施例中，護(hù)灘材料的加工方法為將鋁板切割成長X寬X厚尺寸為 7. 5mmX 6. 7mmX I. 7mm 的招片。
在本發(fā)明實(shí)施例中，軟體排護(hù)灘帶的模擬方法為
壓載體在比尺為I : 60時的模型幾何尺寸為-J. 5mmX6. 7mmXl. 7mm(長X寬X 厚)、質(zhì)量為0. 2g、密度為:2400kg/m3。
水槽概化模型中所選壓載體應(yīng)盡可能做到與原型壓載體平面形態(tài)相似、質(zhì)量相似，且能夠隨河床沖刷自由變形，因此我們把重力作為模型材料選擇時的重要控制因素，在選擇模型材料時主要考慮滿足質(zhì)量相似。經(jīng)分析壓載體在比尺為I : 60時模型材料宜選用鋁片。由于鋁的密度(2700kg/m3)比原型混凝土的密度(2400kg/m3)稍大，因此在保證質(zhì)量相似的前提下，適當(dāng)減小模型的厚度。經(jīng)過計(jì)算分析，最后選擇模型鋁片的尺寸為 7. 5mm X 6. 5mmXl. 5mm(長X寬X厚)，質(zhì)量為0. 197g、密度為2700kg/m3，所選模型材料質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)模型材料質(zhì)量的相對誤差為I. 5%，符合要求。
原型軟體排由排墊及排墊上的砼塊壓載體組成，砼塊壓載體通過加筋條和系結(jié)條系于排墊之上。在試驗(yàn)中，模型排墊采用棉布模擬，既能滿足變形相似，又具有較好的保沙性能。在模型護(hù)灘材料的加工過程中，汲取了前期工作的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，因?yàn)榘幢瘸哂?jì)算出來的模型加筋條和系結(jié)條的尺寸都較小，無法嚴(yán)格按照原型軟體排的構(gòu)造進(jìn)行模型加工，所以加工制作時將鋁片先用普通膠水粘貼在有方格(方格排列方式與原型軟體排一致)的紙上，接著再在每個鋁片上點(diǎn)上環(huán)氧樹脂(AB膠)，然后將其粘貼在棉布上，用重物壓載并保持12小時不動，最后在招片與棉布粘牢后用清水沖刷紙面，將紙沖掉，I吳型軟體排制作完成。這樣就解決了軟體排護(hù)灘帶沖刷時的變形不相似問題，試驗(yàn)證明模擬效果較好。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
模型設(shè)計(jì)時所選原型X型排的技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，該護(hù)灘建筑物模型采用結(jié)壓載軟體排中的X型系砼塊軟體排。
2.如權(quán)利要求I所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述X型系砼塊軟體排由編織布、加筋條、系結(jié)條及壓載體構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述編織布采用200g聚丙烯編織布，長X寬為50mX15m，質(zhì)量為200g / m2，縱向抗拉強(qiáng)度彡40KN / m，橫向抗拉強(qiáng)度彡32KN / m，等效孔徑彡O. 12_。
4.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述加強(qiáng)筋采用3cm聚丙烯加筋條，寬為3cm，質(zhì)量為13g/m，縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 6KN /根。
5.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述系節(jié)條采用18g聚丙烯系結(jié)條，長X寬為80cmX3cm，質(zhì)量為18g / m，縱向抗拉強(qiáng)度彡O. 8KN /根。
6.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述壓載體采用C20砼塊體，長X寬X厚為45cmX40cmX10cm，質(zhì)量為43. 2kg，密度為2400kg / m3，在C20砼塊體內(nèi)預(yù)埋兩根寬3cm、長105cm的系結(jié)條。
7.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述壓載體在比尺為I:60時，模型的長X寬X厚尺寸為7. 5mmX6. 7mmXl. 7_、質(zhì)量為0. 2g、密度為2400kg /m3。
8.如權(quán)利要求7所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述壓載體在比尺為I:60時，該護(hù)灘建筑物模型的護(hù)灘材料選用鋁片，鋁片的長X寬X厚尺寸為7. 5mmX6. 5mmXl.5mm，質(zhì)量為0. 197g、密度為:2700kg / m3。
9.如權(quán)利要求7所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述護(hù)灘材料的加工方法為將鋁板切割成長X寬X厚尺寸為7. 5mmX6. 7mmXl. 7mm的鋁片。
10.如權(quán)利要求2所述的護(hù)灘建筑物模型，其特征在于，所述軟體排的加工方法為軟體排由排墊及排墊上的砼塊壓載體組成，砼塊壓載體通過加筋條和系結(jié)條系于排墊之上；在試驗(yàn)中，模型排墊采用棉布模擬；在模型護(hù)灘材料的加工過程中，將鋁片先用普通膠水粘貼在有方格的紙上，接著再在每個鋁片上點(diǎn)上環(huán)氧樹脂，然后將其粘貼在棉布上，用重物壓載并保持12小時不動，最后在鋁片與棉布粘牢后用清水沖刷紙面，將紙沖掉，模型軟體排制作完成。
全文摘要
本發(fā)明屬于護(hù)灘建筑物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種護(hù)灘建筑物模型，采用結(jié)壓載軟體排中的X型系砼塊軟體排，X型系砼塊軟體排由編織布、加筋條、系結(jié)條及壓載體構(gòu)成，壓載體在比尺為160時，護(hù)灘材料選用鋁片，護(hù)灘材料的加工方法為先將鋁板切割成長×寬×厚尺寸為7.5mm×6.7mm×1.7mm的鋁片，然后按照原型軟體排的排布方式將其粘貼在棉布上；該護(hù)灘建筑物模型結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價值。
文檔編號E02B1/02GK102926347SQ201210458550
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者王平義, 楊成渝, 喻濤, 劉曉菲 申請人:重慶交通大學(xué)