一种应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊及其构建方法技术

一种应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊及其构建方法，涉及一种应用于侵蚀沟治理的谷坊及其构建方法。本发明专利技术是要解决现有的现有的侵蚀沟治理措施中的谷坊无法满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的技术问题。本发明专利技术将金属结构预制、L型结构遇水稳定性和施工简便等优势充分结合，创新了侵蚀沟谷坊的材料、优化了施工工艺。将多个L型金属板连成一体，确保L型金属板连接构成的谷坊的整体稳定性，再利用两侧的L型金属板靠近沟坡端嵌入沟坡土体，对L型金属板连接构成的水土流失阻控构筑物水平方向进行牵制；同时，利用在预制L型金属板上打孔使其具有透水性及优化的连接结构可以实现对水流的有效疏导，并将泥沙截留下来形成淤积。成淤积。成淤积。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊及其构建方法


[0001]本专利技术涉及一种应用于侵蚀沟治理的谷坊及其构建方法。

技术介绍

[0002]水土流失是世界上的主要灾害之一，它破坏土地资源，造成生产力衰退；消耗有限水资源，形成干旱、洪涝等灾害，引起生态环境恶化，严重威胁着人类的生存和发展，成为各国普遍关注的问题。东北黑土区是我国最重要的粮食产区和最大的商品粮基地，承担我国50％以上城市人口粮食需求。但该区域出现了黑土严重退化问题，尤其是水土流失，加剧了土壤退化，损毁农田，严重损害了黑土区农业的可持续发展，并威胁着东北商品粮基地地位。东北黑土区被国家列为急需治理的三个区域之一，侵蚀沟的治理在黑土坡耕地粮食产区已迫在眉睫。
[0003]当前世界各国都在探讨侵蚀沟的治理措施，尤其我国黑土侵蚀区，采用低成本、高效益的治理办法已成为今后一段时期内的必然趋势。在侵蚀沟的各项治理措施中，抬高侵蚀沟沟底侵蚀基准的水土流失阻控构筑物(谷坊)是一项重要的水土保持工程措施。谷坊即是在易受侵蚀的沟道中，为了固定沟床而修筑的土、石等建筑物。谷坊的作用：抬高沟底侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸扩张，并使沟道坡度变缓；拦蓄泥沙，减少输入河川的固体径流量；减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害；坚固的永久性谷坊群有防治泥石流的作用；使沟道逐段淤平，形成可利用的坝阶地。按所采用建筑材料的不同，谷坊可分为：土谷坊、石谷坊、插柳谷坊、竹笼装石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。其中，石谷坊的稳定性相对好，但同时，硬质谷坊也存在一些问题，如工程量大，费时费工，因为施工现场分散，致使施工效率低，原料浪费严重，且施工质量无法保证，施工工期还受气候影响，北方的冬季无法施工，且石材的取材也受地域性限制。施工过程中所需的人工多，投资成本高。土质谷坊和插柳谷坊虽然成本低，但是稳定性差，而且有些地域柳谷坊往往取材受限。所以上述方法均无法同时满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的共同要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有的现有的侵蚀沟治理措施中的谷坊无法满足结构稳定、施工方便、投资少和广泛适用性的技术问题，而提供一种应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊及其构建方法。
[0005]本专利技术的应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊分为迎水式谷坊和背水式谷坊；
[0006]所述的迎水式谷坊是由第一金属立板1和第一金属底板2组成，第一金属立板1和第一金属底板2尺寸相同且均为正方形；第一金属立板1和第一金属底板2为垂直关系，第一金属立板1固定在第一金属底板2上表面的一端且第一金属立板1和第一金属底板2为一体结构；第一金属立板1靠近两侧的位置在竖直方向上分别设置多个第一螺栓孔1
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1；第一金属立板1在竖直方向的中部设置多个第一排水孔1
‑
2，排水孔1
‑
2沿着第一金属立板1在竖直方向的中部的一个对角线的两侧均匀分布；在第一金属立板1背离第一金属底板2的一侧布
置多个第一挂钩1
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3，多个第一挂钩1
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3设置在同一水平线上且位于第一金属立板1的中下部；
[0007]所述的背水式谷坊是由第二金属立板3和第二金属底板4组成，第二金属立板3和第二金属底板4尺寸相同且均为正方形；第二金属立板3和第二金属底板4为垂直关系，第二金属立板3固定在第二金属底板4上表面的一端；第二金属立板3靠近两侧的位置在竖直方向上分别设置多个第二螺栓孔3
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1；第二金属立板3在竖直方向的中部设置多个第二排水孔3
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2，第二排水孔3
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2沿着第二金属立板3在竖直方向的中部的对角线的两侧均匀分布；在第二金属立板3靠近第二金属底板4的一侧布置多个第二挂钩3
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3，多个第二挂钩3
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3设置在同一水平线上且位于第二金属立板3的中下部；
[0008]第一金属立板1和第二金属立板3尺寸相同；
[0009]迎水式谷坊和背水式谷坊交错布置，在第一螺栓孔1
‑
1和第二螺栓孔3
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1中加装螺栓将迎水式谷坊和背水式谷坊固定；迎水式谷坊的第一金属底板2位于第一金属立板1的迎水侧，背水式谷坊的第二金属底板4位于第二金属立板3的背水侧。
[0010]本专利技术的应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊的构建方法为：
[0011]一、定线：先削坡，然后在欲构建谷坊的侵蚀沟地面上按设计的谷坊尺寸，划出坝基轮廓线；
[0012]二、清基：将轮廓线以内的杂物全部清除；
[0013]三、挖结合槽：在与水流垂直的方向上从沟底至两岸沟坡开挖结合槽，保证结合槽底部平整；在与水流平行的方向上，结合槽的长度为第一金属底板2长度的2.2倍，结合槽的深度为0.2m；在与水流垂直的方向上，结合槽的长度比侵蚀沟底的宽度再长2m；
[0014]四、预铺土工布/土工膜：在轮廓线以内清基后的结合槽地面上铺设一层土工布或土工膜；
[0015]五、金属谷坊的组装：在结合槽中放置上述的金属结构谷坊，在与水流平行的方向上，第一金属立板1和第二金属立板3位于结合槽的中部，迎水式谷坊的第一金属底板2位于第一金属立板1的迎水侧，背水式谷坊的第二金属底板4位于第二金属立板3的背水侧；将侵蚀沟两侧结合槽填土并压实至与削坡后沟坡保持一致，在金属结构谷坊的迎水方向和背水方向将结合槽填土并压实与沟底保持一致，在背水方向铺土工布或土工膜，土工布或土工膜挂在第一挂钩1
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3和第二挂钩3
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3上，即完成应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊的构建。
[0016]本专利技术的优点是：
[0017]一、本专利技术采用了新材料：传统谷坊按所采用建筑材料的不同可分为：土谷坊、石谷坊、插柳谷坊、竹笼装石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等，而金属材料谷坊在侵蚀沟治理中未见应用；
[0018]二、本专利技术采用了新工艺：迎水式谷坊与背水式谷坊交叉间隔布设，利用螺栓连接，将多个L型金属板连成一体，确保L型金属板连接构成的水土流失阻控构筑物的整体稳定性；再利用两侧的L型金属板靠近沟坡端嵌入沟坡土体，对L型金属板连接构成的水土流失阻控构筑物水平方向进行牵制；同时，利用在L型金属板上打排水孔使其具有透水性及优化的连接结构可以实现对水流的有效疏导，并将泥沙截留下来形成淤积；
[0019]三、本专利技术采用了新方法：侵蚀沟来水时迎水式L型金属板由于本身的“L型书挡原理”使水的重量压制在底板上，将重量转化为压力，即使是水量已达到挡板的顶部，仍然可
非常稳固并不会倾倒，水位越高挡水效果越牢靠；背水式L型金属板的底板朝向出水方向(侵蚀沟下游)，对直板形成支撑防止向背水侧倾向或侧翻，并且利用螺栓将交叉间隔布设的金属板连接为一体，增强其整体稳定型；
[0020]立板上打方型或圆型排水孔，孔径≤1cm，集中、多排、错层分布在距离底板30cm～60cm处，当蓄水高度≥30cm时水可从排水孔排出，减轻谷坊的水压力，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊，其特征在于应用于侵蚀沟治理的金属结构谷坊分为迎水式谷坊和背水式谷坊；所述的迎水式谷坊是由第一金属立板(1)和第一金属底板(2)组成，第一金属立板(1)和第一金属底板(2)尺寸相同且均为正方形；第一金属立板(1)和第一金属底板(2)为垂直关系，第一金属立板(1)固定在第一金属底板(2)上表面的一端且第一金属立板(1)和第一金属底板(2)为一体结构；第一金属立板(1)靠近两侧的位置在竖直方向上分别设置多个第一螺栓孔(1
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1)；第一金属立板(1)在竖直方向的中部设置多个第一排水孔(1
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2)，排水孔(1
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2)沿着第一金属立板(1)在竖直方向的中部的一个对角线的两侧均匀分布；在第一金属立板(1)背离第一金属底板(2)的一侧布置多个第一挂钩(1
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3)，多个第一挂钩(1
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3)设置在同一水平线上且位于第一金属立板(1)的中下部；所述的背水式谷坊是由第二金属立板(3)和第二金属底板(4)组成，第二金属立板(3)和第二金属底板(4)尺寸相同且均为正方形；第二金属立板(3)和第二金属底板(4)为垂直关系，第二金属立板(3)固定在第二金属底板(4)上表面的一端；第二金属立板(3)靠近两侧的位置在竖直方向上分别设置多个第二螺栓孔(3
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1)；第二金属立板(3)在竖直方向的中部设置多个第二排水孔(3
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2)，第二排水孔(3
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2)沿着第二金属立板(3)在竖直方向的中部的对角线的两侧均匀分布；在第二金属立板(3)靠近第二金属底板(4)的一侧布置多个第二挂钩(3
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3)，多个第二挂钩(3
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3)设置在同一水平线上且位于第二金属立板(3)的中下部；第一金属立板(1)和第二金属立板(3)尺寸相同；迎水式谷坊和背水式谷坊交错布置，在第一螺栓孔(1
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1)和第二螺栓孔(3
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1)中加装...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金忠，高士军，李志飞，侯成志，杨庆楠，孙雪文，殷哲，严尔梅，吴昱，魏琳，徐子盟，
申请(专利权)人：黑龙江省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：