本发明专利技术公开了一种涵洞结构、风沙防护装置及路基系统，涉及铁路风沙防治领域，用以实现引导风沙通过路基，并且不在路基附近堆积，免受风沙危害的目的。该涵洞结构包括洞体，所述洞体的外侧和/或所述洞体内部形成有将风的方向导进所述洞体内部的导风结构；所述洞体的长度方向平行于所述风的主风向。上述技术方案，利用了大风特性，颠覆了传统铁路风沙防治方法中将风沙拦截在铁路一侧，而是引导风沙通过涵洞，并且不在路基附近堆积，最终达到免受风沙危害的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路风沙防治领域，具体涉及一种涵洞结构、风沙防护装置及路基系统。
技术介绍
我国拥有大面积的沙漠戈壁地区，风沙危害是制约沙漠戈壁地区修建铁路和影响铁路交通安全的最主要因素之一。工程防沙措施按其作用和性质可分为固沙措施、阻沙措施、输沙措施和导沙措施。传统铁路风沙防治工程主要是按照“以阻(沙)固(沙)为主”的工程措施设置，其目的是将风沙流堵截在铁路安全范围之外，让沙子不接近路基，从而减小风沙对铁路的危害。这些措施在青藏铁路、临策铁路、南疆铁路、兰新铁路等防沙工程中也已大量应用，但其起到的防沙效果及后续对环境影响却并不理想。这种“以阻(沙)固(沙)为主”的传统铁路防沙工程，其优点在于：阻沙固沙短期效果很明显，措施一旦设置可以达到立竿见影的防沙效果，迅速减小风沙危害。但其弊端也很明显：(1)不可持续，治标不治本。这些措施在短时间内防沙效果很明显，但风沙灾害具有不断发展性和持续累积的特点，因风沙活动强度不同，这些措施会在几年内达到阻沙极限，失去防沙效果。(2)形成“人造沙丘”，构成新的威胁。“以阻固为主”的防沙体系范围内，风沙堆积时间越长，堆积的沙物质会越多，最终形成“人造沙丘”，而这些“人造沙丘”紧临铁路，对铁路构成新的威胁。(3)对生态造成严重破坏。这些堆积的沙丘覆盖了地表，迅速形成沙漠化土地，严重破坏地表原有生态系统。在极干旱区，生态系统本身就很脆弱，这些破坏对生态系统自我恢复造成很大困难，甚至造成连锁反应的生态系统退化现象。(4)后期维护困
难。一旦这些措施防沙功能失效，会用两种方法来解决：一是人工清沙，二是在防沙体系外沿设置新的防沙措施。前者会耗费大量的人力、财力、物力，而且沙害路段大多比较偏远，人工清理非常困难；后者重新加设防沙措施，其作用也只是暂时延缓风沙危害，新措施失效后，将会面临更大的危害。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的是提出一种涵洞结构、风沙防护装置及路基系统，用以实现引导风沙通过路基，并且不在路基附近堆积，使路基免受风沙危害的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种涵洞结构，包括洞体，所述洞体的外侧和/或所述洞体内部形成有将风的方向导进所述洞体内部的导风结构；所述洞体的长度方向平行于所述风的主风向。在可选的实施例中，所述导风结构包括导风墙，所述导风墙位于所述洞体长度方向的外侧且位于所述洞体的上风侧；所述导风墙用于将风导进所述洞体中。在可选的实施例中，所述导风墙包括第一导风墙，所述第一导风墙与所述主风向的垂直方向的夹角为β，所述β为0°-90°。在可选的实施例中，在所述洞体宽度方向的一端，所述第一导风墙的数量至少为两个，各所述第一导风墙沿着所述主风向的垂直方向间隔设置。在可选的实施例中，在俯视方向上，位于所述洞体宽度方向同一侧的各所述第一导风墙的中心连线与所述主风向的垂直方向的夹角为α，且α为0°-30°。在可选的实施例中，所述导风墙还包括第二导风墙；在俯视方向上，所述洞体宽度方向每侧所有的所述第二导风墙的中心连线与所述主风向的垂直方向的夹角为γ，所述γ为85°-90°；所述第二导风墙位于所述第一导风墙和所述洞体之间；气流能沿着所述第一导风墙、所述第二导风墙限定的区域进入到所述洞体中。在可选的实施例中，所述导风结构包括导风桩；所述导风桩的上风侧形成有第一导风面和第二导风面，所述第一导风面和所述第二导风面相交；和/或，所述导风桩的下风侧形成有第三导风面和第四导风面，所述第三导风面和所述第四导风面相交。在可选的实施例中，所述导风桩沿着所述洞体的长度方向成列设置。在可选的实施例中，所述洞体长度方向的上风侧和/或下风侧也设有所述导风桩。在可选的实施例中，所述导风结构包括连接结构，所述底面和所述侧壁垂直处无缝隙地设有所述连接结构，所述连接结构包括用于导风的斜面，所述斜面与所述洞体侧壁和所述洞体底面均接触。在可选的实施例中，所述洞体的外部下风侧为平坦结构。在可选的实施例中，所述洞体的数量至少为两个，相邻两个所述洞体之间采用支撑结构分开。在可选的实施例中，所述洞体底面为光滑面。本专利技术实施例还提供一种风沙防护装置，包括本专利技术任一技术方案所提供的涵洞结构。在可选的实施例中，风沙防护装置还包括栅栏结构，所述栅栏结构设于所述洞体的上风侧，所述栅栏结构具有与所述洞体顶面的夹角呈钝角的挡沙面，且所述栅栏结构的上沿高于所述涵洞结构上方的轨枕，所述栅栏结构的下沿不低于所述洞体顶面。在可选的实施例中，所述栅栏结构包括竖直栅栏和导风板，所述竖直栅栏固定在所述导风板的一端，所述导风板的另一端与所述洞体外壁固定，所述导风板一端的位置高于所述导风板另一端的位置。在可选的实施例中，所述栅栏结构还包括漏沙板，所述漏沙板固定在所述导风板的另一端与所述洞体外壁之间。在可选的实施例中，所述漏沙板与所述导风板同平面设置或者所述漏沙板水平设置。在可选的实施例中，风沙防护装置还包括支架，所述栅栏结构通过所述支架与所述洞体外壁固定。本专利技术实施例还提供一种路基系统，包括本专利技术任一技术方案所提供的风沙防护装置。在可选的实施例中，所述路基结构的道床设有位于轨道板旁边的内凹部，所述内凹部与所述洞体连通。基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：上述技术方案，导风结构能将风导向至沿着洞体长度方向流动，由于洞体的长度方向与铁路轨道的长度方向相交，导风结构能使得风以及被风携带的沙物质穿过铁路轨道，避免沙物质在铁路轨道附近堆积。上述技术方案适用于任意铁路轨道，尤其适用于戈壁大风区铁路风沙路段，适用性强，具有良好的应用推广前景。该技术方案颠覆了传统铁路风沙防治方法中将风沙拦截在铁路一侧的方案，其利用大风区风向单一，风速大等特性，因地制宜，充分利用输沙和导沙措施，结合涵洞结构，以风导沙输沙，引导风沙通过涵洞，并且不在路基附近堆积，利用自然规律解决大风和风沙危害，最终达到免受风沙危害的目的。本专利技术的技术方案，能够达到一种可持续的、长期有效的铁路风沙防治效果，最终达到铁路与风沙能够长期共存，而铁路却不受风沙危害影响的目的。本专利技术其他实施例的进一步方案相对现有技术还具有以下优点：1、本专利技术实施例提供的过沙涵洞结构及配套风沙防护装置具有排洪、野生动物通道功能，可以代替排洪涵洞、野生动物通道等设施。2、本专利技术实施例结构科学，可行性强，易于施工，维护方便。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构
成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例一提供的涵洞结构的结构示意图；图2为图1的侧视示意图；图3为本专利技术实施例二提供的涵洞结构的结构示意图；图4为图3的侧视示意图；图5为本专利技术实施例三提供的涵洞结构的结构示意图图6为本专利技术实施例四提供的风沙防护装置结构示意图；图7为图6中栅栏结构的示意图；图8为图6中第一栅栏的结构示意图；图9为图6中漏沙板和第二栅栏的结构示意图；图10为本专利技术实施例五提供的风沙防护装置结构示意图。附图标记：1-第一导风墙；2-第二导风墙；3-导风桩；4-路基边坡；5-道床；6-轨道；7-第一翼墙；8-第二翼墙；9-涵洞入口；10-洞体；11-涵洞出口；12-光滑面；14-支撑结构；15本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涵洞结构，其特征在于，包括洞体(10)，所述洞体(10)的外侧和/或所述洞体(10)内部形成有将风的方向导进所述洞体(10)内部的导风结构；所述洞体(10)的长度方向平行于所述风的主风向。
【技术特征摘要】
1.一种涵洞结构，其特征在于，包括洞体(10)，所述洞体(10)的外侧和/或所述洞体(10)内部形成有将风的方向导进所述洞体(10)内部的导风结构；所述洞体(10)的长度方向平行于所述风的主风向。2.根据权利要求1所述的涵洞结构，其特征在于，所述导风结构包括导风墙，所述导风墙位于所述洞体(10)长度方向的外侧且位于所述洞体(10)的上风侧；所述导风墙用于将风导进所述洞体(10)中。3.根据权利要求2所述的涵洞结构，其特征在于，所述导风墙包括第一导风墙(1)，所述第一导风墙(1)与所述主风向的垂直方向的夹角为β，所述β为0°-90°。4.根据权利要求3所述的涵洞结构，其特征在于，在所述洞体(10)宽度方向的一端，所述第一导风墙(1)的数量至少为两个，各所述第一导风墙(1)沿着所述主风向的垂直方向间隔设置。5.根据权利要求3所述的涵洞结构，其特征在于，在俯视方向上，位于所述洞体(10)宽度方向同一侧的各所述第一导风墙(1)的中心连线与所述主风向的垂直方向的夹角为α，且α为0°-30°。6.根据权利要求3所述的涵洞结构，其特征在于，所述导风墙还包括第二导风墙(2)；在俯视方向上，所述洞体(10)宽度方向每侧所有的所述第二导风墙(2)的中心连线与所述主风向的垂直方向的夹角为γ，所述γ为85°-90°；所述第二导风墙(2)位于所述第一导风墙(1)和所述洞体(10)之间；气流能沿着所述第一导风墙(1)、所述第二导风墙(2)限定的区域进入到所述洞体(10)中。7.根据权利要求1所述的涵洞结构，其特征在于，所述导风结构包括导风桩(3)；所述导风桩(3)的上风侧形成有第一导风面和第二导风面，所述第一导风面和所述第二导风面相交；和/或，所述导风桩(3)的下风侧形成有第三导风面和第四导风面，所述第三导风面和所述第四导风面相交。8.根据权利要求7所述的涵洞结构，其特征在于，所述导风桩(3)沿着所述洞体(10)的长度方向成列设置。9.根据权利要求7所述的涵洞结构，其特征在于，所述洞体(10)长度方向的上风侧和/或下风侧也设有所述导风桩(3)。10.根据权利要求1所述的涵洞结...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖建华，屈建军，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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