一种生态护岸结构的制作方法

    技术2022-07-12  101


    本实用新型涉及护岸技术领域,具体指一种生态护岸结构。



    背景技术:

    目前,我国存在农药、化肥过度使用与废物排放监管、治理不到位的问题,导致面源污染严重。在市政绿化等园林工程中,同样存在这种现象,在一定程度上加重了面源污染程度,但现阶段还未引起足够重视。

    面源污染的过程主要包括土壤溶质随地表径流的流失过程与渗透过程,而水土流失是污染物的主要载体,也是造成农业面源污染的主要途径。因此,河岸带是截留城市面源污染、保护水体的最后一道防线,构建生态堤岸是解决面源污染的有效途径。河岸缓冲带截留面源污染的作用主要体现在:一是降低地表径流流速,过滤和拦截颗粒态有机物;二是通过植物吸收和土壤吸附溶解态的污染物;三是通过反硝化作用促进硝酸盐转化为氮气,使土壤中的污染物最终以气态汇入空气中。

    我国河岸缓冲带生态功能脆弱、破碎化程度高,进一步导致随雨水冲刷带入河道的氮磷超标,水体富营养化加重。对于河岸缓冲带的保护性工程中,传统方案主要采用以石材、混凝土为材料的硬化护砌,但这类的坡岸硬化不仅破坏了环境整体和谐性,也对后期工程区生物恢复产生了很大的阻碍。

    在充分认识和遵循生态系统发展规律的前提下,针对传统护坡出现的问题,生态护坡逐渐兴起。生态护坡是一种有效的岸坡防护措施,在条件具备的工程区可达到既满足河道体系的防护作用又有利于河道系统恢复生态平衡的系统工程,实现其生物学和工程学功能。

    如专利申请号为cn201420085834.2(公告号为cn203795372u)的实用新型专利《箱体与插板组合型生态护岸结构》公开的一种适用于限制性航道的箱体与插板组合型生态护岸结构,由下到上依次设置有一级硬质护岸、护岸平台和二级柔性护坡。一级硬质护岸为预制透水钢筋混凝土箱体与插板的组合型结构,箱体基本形状为方形空箱,插板为方形板,每两个相邻箱体通过插板连接,插板固定于箱体两侧外壁中部的卡槽内,箱顶覆土来种植芦苇等防护植物,临水侧浇筑混凝土压顶来挡土。该方案能有效消减船行波、增强近岸水流的多样性,亦能节约材料用量、降低工程造价,达到生态环境效益和经济效益的双赢。

    但是上述生态护岸结构的结构较为复杂,相邻箱体之间结合不够牢固,且其未起到吸附氮磷、净化地表径流的作用。



    技术实现要素:

    本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种结构简单、结合牢固的生态护岸结构。

    本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种生态护岸结构,其特征在于:包括有若干个相互连接的单元陶瓷块,该单元陶瓷块的截面大致呈矩形并具备透水功能,所述单元陶瓷块中间开设有供植物种植的凹槽,所述单元陶瓷块位于相对方向的两个外侧壁上分别设置有相互配合的限位块和限位槽,相邻两个所述单元陶瓷块之间通过将限位块插设到限位槽中进行配合连接。

    优选地,所述填料层自上而下依次包括有快速渗透填料层、复合介质填料混合层和卵石层。该填料层具有脱氮除磷作用,既增加了植物、微生物接触污染物的时间和频率,又增强了截留污染物的效果,净化地表径流,减少随雨水冲刷带入河道或湖泊的氮磷含量,降低水体富营养化风险,提高了坡岸抗冲击能力及结构稳定性,形成良好的水循环和健康的水生生态系统。

    进一步,所述植被营养混合基质层的厚度为14~16cm,所述快速渗透填料层的厚度为5~7cm,所述复合介质填料混合层的厚度为5~7cm,所述卵石层的厚度为2~4cm。合适的层厚可以提高各层的整体效果。

    优选地,所述单元陶瓷块的层数至少为两层。

    进一步,所述单元陶瓷块的边角或/和限位块上开设有定位孔,相邻两层所述单元陶瓷块之间通过定位孔配合定位杆进行配合连接。通过在定位孔内设置定位杆,可以将各层的单元陶瓷块连接在一起,另外,通过将定位杆穿过定位孔插入土层中,还可以加强单元陶瓷块的稳定性。

    进一步,位于最底层的单元陶瓷块的底壁下方设置有遮水土工布层,以适用于某些需要特别提高堤岸安全性能、防漏等级等的特殊情况。

    优选地,所述限位块的厚度与单元陶瓷块的厚度一致,方便加工和装配。

    优选地,所述限位块的横截面设计成等腰梯形结构,所述横截面垂直于单元陶瓷块的轴线,从而保证装配稳固。

    与现有技术相比,本实用新型的优点在于:通过限位块和限位槽的配合,使其实现自嵌式连接,提高了整个生态护岸结构的强度,结构简单且结合牢固,同时还可以吸附氮磷等污染物,净化地表径流,减少水土流失,较好地改善河水水质和河岸生境,提高生态多样性,增强生态稳定性。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例中单元陶瓷块的立体结构示意图;

    图2为图1的俯视图;

    图3为本实用新型实施例中生态护岸结构中单个单元陶瓷块部分的剖视图;

    图4为本实用新型实施例中生态护岸结构(单层)应用于坡岸的立体结构示意图;

    图5为本实用新型实施例中生态护岸结构(双层,省略种植孔内部部件)的立体结构示意图。

    具体实施方式

    以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

    如图1至图5所示,为本实用新型的生态护岸结构的一个优选实施例。该生态护岸结构包括有若干个相互连接的的截面大致呈矩形的单元陶瓷块1,该单元陶瓷块1的材质为陶瓷颗粒透水材料,具备透水功能。

    其中,单元陶瓷块1中间开设有供植物种植的凹槽11,单元陶瓷块1的前侧壁和左侧壁均设置有限位块12,单元陶瓷块1的后侧壁和右侧壁均开设有限位槽13,相邻两个单元陶瓷块1之间通过将限位块12插设到限位槽13中进行配合连接,使其实现自嵌式连接,提高了整个生态护岸结构的强度,结构简单且结合牢固,且提高了整个生态护岸结构的美观性。为了方便加工和装配,限位块12的厚度与单元陶瓷块的厚度一致。另外,为了保证装配稳固,限位块12呈外宽内窄结构,具体地,限位块12的横截面设计成等腰梯形结构,横截面垂直于单元陶瓷块的轴线,结构简单,当然也可以设计成t字型等结构,达到相同的目的。

    生态护岸结构中单元陶瓷块1的层数以及每一层的数量可根据需求设置,在特定需求时,可将单元陶瓷块1堆叠2层及以上使用。其中,单元陶瓷块1的边角和限位块12上沿竖直方向均开设有定位孔14,相邻两层单元陶瓷块1之间通过定位孔14配合定位杆进行配合连接。通过在定位孔14内设置定位杆,可以将各层的单元陶瓷块1连接在一起,另外,通过将定位杆穿过定位孔14插入土层中,还可以加强单元陶瓷块1的稳定性。本实施例中,定位孔14的数量为三个,分别设置在单元陶瓷块1的前侧壁的限位块12、单元陶瓷块2后侧的两个边角位置处。另外,位于最底层的单元陶瓷块1的底壁下方设置有遮水土工布层5,以适用于某些需要特别提高堤岸安全性能、防漏等级等的特殊情况。

    凹槽11内可种植植物,减少水土流失,美化环境。本实施例中,凹槽11内自上而下依次设置有植被覆盖层2、植被营养混合基质层3和填料层4,而填料层4自上而下依次包括有快速渗透填料层41、复合介质填料混合层42和卵石层43。该填料层4具有脱氮除磷作用,既增加了植物、微生物接触污染物的时间和频率,又增强了截留污染物的效果,净化地表径流,减少随雨水冲刷带入河道或湖泊的氮磷含量,降低水体富营养化风险,提高了坡岸抗冲击能力及结构稳定性,形成良好的水循环和健康的水生生态系统。

    具体地,植被覆盖层2搭配不少于两种的草本植物,草本植物的匍地性能有效降低地表径流流速,促进径流中悬物质的沉淀和深入,减缓其直接进入到地表水体;同时,可搭配观赏植物,形成多组群落。

    植被营养混合基质层3由土壤、腐殖质、保水剂、麦秸、稻糠土、草木灰、微量元素组成,土壤、腐殖质、保水剂、麦秸、稻糠土、草木灰、微量元素的重量百分比为40~60%、15~25%、0.1~0.5%、5~7%、1~2%、3~5%、0.1~0.5%。同一层的植被营养混合基质层3组分比例一定,同一高度的植被营养混合基质层3间组分比例不同。

    快速渗透填料层41由沸石、蛭石、竹炭颗粒物、炉渣、陶粒中的两种或两种以上物质混合组成,沸石、蛭石、竹炭颗粒物、炉渣、陶粒体积比为10~30:5~10:10~20:5~20:5~20。同一层的快速渗透填料层41组分比例一定,同一高度的快速渗透填料层41间组分比例不同。复合介质填料混合层42由砂、土壤、生物质炭、聚合硫酸铁、粉煤灰、微生物菌种混合组成,砂、土壤、生物质炭、聚合硫酸铁、粉煤灰、微生物菌种体积比为10~30:15~20:5~20:5~10:5~10:0.1~1。同一层的复合介质填料混合层42组分比例一定,同一高度的复合介质填料混合层42间组分比例不同。卵石层43粒径选用3-5cm的鹅卵石。

    生态护岸结构中的各尺寸可根据需求设置,其中,单元陶瓷块1的长度宜设置为40~50cm,宽度宜设置为40~50cm,高度宜设置为30~35cm,单元陶瓷块1的侧壁厚度宜设置为2~5cm,单元陶瓷块1的底壁厚度宜设置为2~5cm。定位孔14的直径宜设置为1.5~3cm。植被营养混合基质层3的厚度宜设置为14~16cm,快速渗透填料层41的厚度宜设置为5~7cm,复合介质填料混合层42的厚度宜设置为5~7cm,卵石层43的厚度宜设置为2~4cm。单元陶瓷块太小影响组装效率,太大则影响拦截效果。定位孔太小影响连接效果,太大会降低周边强度。合适的层厚可以提高各层的整体效果。

    本实施例中,单元陶瓷块1的长度为45cm,宽度为45cm,高度为32.5cm,单元陶瓷块1的侧壁厚度为4cm,单元陶瓷块1的底壁厚度为2.5cm。定位孔14的直径为3cm。植被营养混合基质层3的厚度为15cm,快速渗透填料层41的厚度为6cm,复合介质填料混合层42的厚度为6cm,卵石层43的厚度为3cm。

    如图4所示,展示了生态护岸结构应用于坡岸6的立体结构示意图。

    综上所述,本实用新型的优点在于:

    (1)采用本实用新型的技术方案,提高了坡岸6的吸水、下渗能力,延缓了地表径流流速、减小了地表径流流量;

    (2)采用本实用新型的技术方案,添加于单元陶瓷块1中的具有脱氮除磷作用的填料层4,既增加了植物、微生物接触污染物的时间和频率,有增强了截留净化污染物的效果,提高了坡岸6抗冲击能力及结构稳定性;

    (3)采用本实用新型的技术方案,模块式组装,适用范围广,施工简便快速,每模块填料、植被可单独更换,便于后期维护;

    (4)采用本实用新型的技术方案,固土护坡效果明显,护坡不易塌陷、不易发生滑坡,同时增加了绿化面积,可达75%以上,且植被搭配设置,确保了坡岸6的美观性。

    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种生态护岸结构,其特征在于:包括有若干个相互连接的单元陶瓷块(1),该单元陶瓷块(1)的截面大致呈矩形并具备透水功能,所述单元陶瓷块(1)中间开设有供植物种植的凹槽(11),该凹槽(11)内自上而下依次设置有植被覆盖层(2)、植被营养混合基质层(3)和填料层(4),所述单元陶瓷块(1)位于相对方向的两个外侧壁上分别设置有相互配合的限位块(12)和限位槽(13),相邻两个所述单元陶瓷块(1)之间通过将限位块(12)插设到限位槽(13)中进行配合连接。

    2.根据权利要求1所述的生态护岸结构,其特征在于:所述填料层(4)自上而下依次包括有快速渗透填料层(41)、复合介质填料混合层(42)和卵石层(43)。

    3.根据权利要求2所述的生态护岸结构,其特征在于:所述植被营养混合基质层(3)的厚度为14~16cm,所述快速渗透填料层(41)的厚度为5~7cm,所述复合介质填料混合层(42)的厚度为5~7cm,所述卵石层(43)的厚度为2~4cm。

    4.根据权利要求1所述的生态护岸结构,其特征在于:所述单元陶瓷块(1)的层数至少为两层。

    5.根据权利要求4所述的生态护岸结构,其特征在于:所述单元陶瓷块(1)的边角或/和限位块(12)上开设有定位孔(14),相邻两层所述单元陶瓷块(1)之间通过定位孔(14)配合定位杆进行配合连接。

    6.根据权利要求4所述的生态护岸结构,其特征在于:位于最底层的单元陶瓷块(1)的底壁下方设置有遮水土工布层(5)。

    7.根据权利要求1所述的生态护岸结构,其特征在于:所述限位块(12)的厚度与单元陶瓷块的厚度一致。

    8.根据权利要求1所述的生态护岸结构,其特征在于:所述限位块(12)的横截面设计成等腰梯形结构,所述横截面垂直于单元陶瓷块的轴线。

    技术总结
    本实用新型公开了一种生态护岸结构,包括有若干个相互连接的单元陶瓷块(1),该单元陶瓷块(1)的截面大致呈矩形并具备透水功能,单元陶瓷块(1)中间开设有供植物种植的凹槽(11),该凹槽(11)内自上而下依次设置有植被覆盖层(2)、植被营养混合基质层(3)和填料层(4),单元陶瓷块(1)位于相对方向的两个外侧壁上分别设置有相互配合的限位块(12)和限位槽(13),相邻两个单元陶瓷块(1)之间通过将限位块(12)插设到限位槽(13)中进行配合连接。与现有技术相比,本实用新型的优点在于:通过限位块和限位槽的配合,提高了整个生态护岸结构的强度,结构简单且结合牢固,同时还可以减少水土流失,美化环境。

    技术研发人员:罗安程;陈颖;李欣;韩赫
    受保护的技术使用者:诚邦设计集团有限公司
    技术研发日:2019.06.25
    技术公布日:2020.04.03

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