[发明专利]河道生态净污型正方体框体及其构建组合挡坝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生态型河工建筑物，特别涉及一种具有净化河流水体、营造多样河岸生物栖息环境功能的河道生态净污型正方体框体及其构建组合挡坝方法。

背景技术

河工建筑物是指稳定或改善河势，调整水流所修建的水工建筑物。常用的有丁坝、矶头、护岸、顺坝、锁坝、桩坝、杩槎坝等。河道整治建筑物可以用土、石、竹、木、混凝土、金属、土工织物等河工材料修筑，也可用河工材料制成的构件，如梢捆、柳石枕、石笼、杩槎、混凝土块等修筑。

河工建筑物一般分为透水建筑物和实体建筑物以及环流建筑物。实体建筑物不允许水流透过坝体，导流能力强，建筑物前冲刷坑深，多用于重型的永久性工程。实体建筑物分为两类：一类用抗冲材料堆筑成坝，称抗冲材料堆筑坝，如堆石丁坝、石笼坝、柳石坝等。在沙质河床上建坝时，可先铺沉排护底。另一类以土为坝体，用抗冲材料护坡、护基（脚），称土心实体坝。实体建筑物一般多为土心实体坝，如黄河、长江即大量使用。实体建筑物修建后都要经受水流淘刷，有的用沉排护底，有的随着河床变形需抢修、加固到冲刷坑的相应深度，坡面也要不断维修，以适应水流，才能较为稳定，其维护管理需要消耗大量的人力物力。

透水建筑物则允许水流穿越坝体，导流能力较实体建筑物小，建筑物前冲刷坑浅，有缓流落淤作用。透水建筑物主要有以下几种结构：① 桩坝：这是一种较常用的透水建筑物，可由单排或数排桩组成。最早在缓流浅水处使用木桩坝，有缓流落淤效果。垂直桩坝的桩，打入河底部分占桩长的2/3，桩的上部以横梁联系。斜桩坝以三根桩为一群，上部用竹缆或铅丝绑扎在一起，排间连以纵横连木，基础可用沉排保护或在桩式坝内填石料保护。桩坝现已发展用钢筋混凝土桩坝，用水冲钻或震动打桩机打桩，桩长及桩入土深度均可增加，由于抗冲能力大可用于河道主流区。其主要缺点是造价较大、施工复杂且比较困难。② 杩槎：用三根或四根杆件（杆件可为木料、钢材、钢筋混凝土等），一头绑在一起，另一头撑开，每两根杆件中间用横杆联系固定，做成架子，称为杩槎。杩槎内铺板压以重物（石块或柳石、柳淤包），排列沉于河底修筑成透水（也可不透水）的杩槎坝，可作丁坝、顺坝、锁坝等，适用于砂卵石河床且水深较浅处。其主要缺点是制作和施工都比较复杂，要求技术人员具有较强的经验，尤其是现场投放杩槎的技术难度很大。③ 沉树：用石块等重物系于树干上，沉至河底，作成透水建筑物，利用树冠上的枝梢，缓流防冲。沉树分立式、卧式、立卧结合、串联式等。④ 编篱：在河底上打入一排或数排木桩，用柳枝、柳把或篾把编在木桩上，形似篱笆，构成透水坝。有单排编篱、双排编篱或多排编篱透水的丁坝、顺坝、锁坝。⑤ 植树：在堤岸前滩地上种植护岸林带（其宽度以不影响行洪为原则），对防御风浪拍击堤岸有明显作用。在堤根洼地、河滩串沟做活柳桩（将柳树的根部种植于土中）坝，也可缓流落淤，防冲固堤。沉树、编篱、植树等方法主要适用于中、小河流中水、枯水河槽的整治。

可见，目前普遍使用的河工建筑物的结构形式，要么容易被破坏，要么造价高昂、施工难度极大，维护管理耗费大量人力物力。更为重要的是，随着河道水环境质量不断恶化和生态系统不断退化，河道整治已由传统的工程性整治发展为兼顾环境和生态的综合性治理，即河工建筑物在护岸固滩、截留泥沙、稳定河势、航道整治、挡水截流、抢险堵口的同时，同时发挥改善水环境质量、营造生物栖息地和修复生态系统等功能。可见，以往的河工建筑物尚不具有改善水环境质量、营造生物栖息地和修复生态系统等功能。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述各种河工建筑物的各自缺陷，研制一种用于研制一种应用于护岸固滩、截留泥沙、稳定河势，同时具有污染净化和生态修复等综合功能的的河道生态净污型正方体框体及其构建组合挡坝方法。

本发明的技术方案是：河道生态净污型正方体框体，包括正方体状空心骨架和若干个弹性滤球生物填料串，所述正方体状空心骨架为12根钢筋砼杆件固定连接而成，所述正方体状空心骨架的四个侧面内的各条对角线上均固定连接有加固杆，正方体状空心骨架的上下表面内均设有正方形框体和四根支杆，且各根支杆均沿对角线将正方形框体与正方体状空心骨架固定连接，两个正方形框体的中心与上下表面的中心位于同一轴线上，所述若干个弹性滤球生物填料串均沿铅直方向连接在上、下表面内相对的两根支杆上；

所述钢筋砼杆件中砼杆件长1m，断面尺寸为0.1 m×0.1m，砼强度为C13～C15，所述砼杆沿轴线预先埋入1根长1.3 mΦ10钢筋，且钢筋的两端均伸出砼杆；