一种大孔率型三维生态联锁块.pdf

本发明公开了一种大孔率型三维生态联锁块，包括铺面，所述铺面为正方形，中间设有正方形开孔域，角上设有垂直于铺面向上的立柱，铺面相邻两侧边中点处分别设有与对应侧边垂直的搭扣结构，另外两侧边中点处分别设有用于与相邻联锁块搭扣结构嵌接的凹槽，凹槽下方向下突出部分形成齿坎。该联锁块具有如下优点：抗滑稳定性好，陡坡适应力强；块间联锁，自限性好，减少不均匀沉降；消能抗冲刷；开孔率高，亲水互通性好，生态空间大；开孔均匀，景观性强；预制块体质量可控，施工便捷；与生态系统协同作用，保持河道护岸的实用性。

1.  一种大孔率型三维生态联锁块，包括铺面，其特征在于：所述铺面为正方形，中间设有正方形开孔域，角上设有垂直于铺面向上的立柱，铺面相邻两侧边中点处分别设有与对应侧边垂直的搭扣结构，另外两侧边中点处分别设有用于与相邻联锁块搭扣结构嵌接的的凹槽，凹槽下方向下突出部分形成齿坎。

2.  根据权利要求1所述的大孔率型三维生态联锁块，其特征在于：所述搭扣结构为L型，长边与铺面侧边连为一体，长度为X1，短边垂直铺面向下，短边沿长边方向的厚度为X2；所述铺面四个角设有沿铺面对角线方向伸出的前端为尖状的突触结构，尖状前端的两个侧面分别与铺面的位于该突触结构两侧的两条相邻侧边平行，平行间距为X3；X1、X2、X3与铺面侧边宽度X4之间关系为：X1=X2+X4+2×X3。

3.  根据权利要求2所述的大孔率型三维生态联锁块，其特征在于：仅在所述铺面其中两个对角上设有垂直于铺面向上的立柱。

4.  根据权利要求1-3任一所述的大孔率型三维生态联锁块，其特征在于：所述联锁块为混凝土制成。

一种大孔率型三维生态联锁块
技术领域
本发明涉及一种护坡建筑构件，具体涉及一种大孔率型三维生态联锁块。
背景技术
随着各河流区域经济的迅猛发展，新型河道将替代传统河道结构型式，在满足引航通行、抗冲防撞、护岸稳定等功能的同时，必须兼顾原生河道生态环境的修复，充分考虑人工河道与自然环境、生态群落、社会人文因素的协调。因此，传统的大规模混凝土、抛石渠化的不透水刚性护岸逐渐被柔性的、小规模化、内外透水的生态型护岸结构取代。
近年来，生态型护岸结构主要可分为两部分内容，一是墙式护岸结构，对天然河道进行开挖，利用直立式或阶梯式挡墙进行渠化，包括整体性更好的现浇混凝土结构和生态性更好的格宾石笼结构；二是护坡护岸结构，在天然或人工形成的河道坡面上，用联锁块、雷诺护垫等进行铺面，为移栽或原生植被提供水土气互通的生存空间。其中，生态联锁块因其规模小、柔性好、亲水性强、防冲刷、整体咬合、施工便捷等特点广泛应用于河道护坡的铺面结构。然而，目前常用的预制混凝土生态联锁块均为平面结构，通过块间咬合作用形成护坡铺面，利用整体的摩擦力起到抗滑作用，但存在如下问题：①陡坡时，重力下滑力分量过大，无法保证护坡结构的整体稳定性；②平面结构的抗冲刷性能有限，若反滤层铺设不当，土体会从开孔处被波浪爬高和强降水侵蚀带走，影响整体稳定性；③高开孔率降低了平面生态块的重量和摩擦接触面，对抗滑稳定性有影响，但开孔率不足会减少植物的生存空间；④由于护面缺乏足够的消能措施，若移栽时机不当，植被在过渡期即被波浪冲毁，不易存活。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种大孔率型三维生态联锁块，。
上述目的是通过如下技术方案实现的：
一种大孔率型三维生态联锁块，包括铺面，所述铺面为正方形，中间设有正方形开孔域，角上设有垂直于铺面向上的立柱，铺面相邻两侧边中点处分别设有与对应侧边垂直的搭扣结构，另外两侧边中点处分别设有用于与相邻联锁块搭扣结构嵌接的的凹槽，凹槽下方向下突出部分形成齿坎。
进一步地，所述搭扣结构为L型，长边与铺面侧边连为一体，长度为X1，短边垂直铺面向下，短边沿长边方向的厚度为X2；所述铺面四个角设有沿铺面对角线方向伸出的前端为尖状的突触结构，尖状前端的两个侧面分别与铺面的位于该突触结构两侧的两条相邻侧边平行，平行间距为X3；X1、X2、X3与铺面侧边宽度X4之间关系为：X1=X2+X4+2×X3。此方案为搭扣结构的一种具体形式，一方面通过搭扣结构将相邻的联锁块嵌接聚拢，另一方面又通过突触结构使相邻联锁块保持一定距离，既增强了联锁块之间的自限性，又能在各联锁块之间形成空隙，进一步增加联锁块结构护岸的孔隙率，为植物生长提供更多空间。
进一步地，仅在所述铺面其中两个对角上设有垂直于铺面向上的立柱。
进一步地，所述联锁块为混凝土制成。
本发明的有益效果：
（1）抗滑稳定性好，陡坡适应力强。通过齿坎提供抗滑力，可胜任陡坡下的护岸坡面。
（2）自限性好，减少不均匀沉降。双向搭扣系可在铺设平面内令块体相互嵌接，联锁后的坡面具有自限性，局部损坏不会蔓延至整体性破坏，只需更换损坏的生态联锁块。分块联锁的护岸形式属于柔性护面结构，可有效适应块体间不均匀沉降。
（3）立柱可以起到消能碎浪的作用，消能抗冲刷，改善植被生存条件。
（4）开孔率高，生态空间大。整个三维联锁块铺面的开孔率可达40%~50%，高开孔率可让坡面土体与水、大气充分连通，利于植被生存。
附图说明
图1：大孔率型三维生态联锁块立体结构示意图；
图2：大孔率型三维生态联锁块平面示意图；
图3：大孔率型三维生态联锁块镶嵌效果图（局部）；
图4：具有F型搭扣结构的大孔率型三维生态联锁块立体结构示意图。
具体实施方式                                   
下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示大孔率型三维生态联锁块，包括铺面1，所述铺面1为正方形，中间设有正方形开孔域2，其中两个对角上设有垂直于铺面向上的立柱3，铺面相邻两侧边中点处分别设有与对应侧边垂直的搭扣结构4，另外两侧边中点处分别设有用于与相邻联锁块搭扣结构嵌接的的凹槽5，凹槽下方向下突出部分形成齿坎6。立柱3的作用在于起到消能碎浪的作用，在三维生态联锁块护岸结构成型后，各块体上层的消能短柱将形成一个整体，共同抵消船行波、风浪等对护面的冲刷作用，对开孔处的植被，特别是过渡期的移栽植被和生长初期未成型的原生植被，能起到很好的保护效果，提高了这些植被的存活率。齿坎6的作用在于提供抗滑力，在开挖或放坡条件不允许的情况下，也可胜任陡坡环境下的护岸坡面。齿坎6的抗滑效果优于传统二维生态联锁块通过将联锁块底面磨毛来抗滑的效果，因此可以在铺面上开更大的开孔域2，提升生态空间。铺面1相邻两侧边的搭扣结构4可以在联锁块铺设平面内令块体相互紧密咬合，在联成整体护岸结构的同时，各块体的嵌固短齿发挥群体效应，形成整体抗滑的效果。而且，联锁后的坡面具有一定的自限性，局部块体的损坏不会蔓延至整体性的破坏，只需更换损坏的生态联锁块即可。分块联锁的护岸形式属于柔性护面结构，与刚性结构相比，可有效适应块体间不均匀沉降，消除沉降差带来的影响。
所述搭扣结构4为L型，长边与铺面侧边连为一体，长度为X1，短边垂直铺面向下，短边沿长边方向的厚度为X2；所述铺面1四个角设有沿铺面对角线方向伸出的前端为尖状的突触结构8，尖状前端的两个侧面分别与铺面的位于该突触结构两侧的两条相邻侧边平行，平行间距为X3；X1、X2、X3与铺面侧边宽度X4之间关系为：X1=X2+X4+2×X3。此方案为搭扣结构的一种具体形式，一方面通过搭扣结构将相邻的联锁块嵌接聚拢，另一方面又通过突触结构使相邻联锁块保持一定距离，既增强了联锁块之间的自限性，又能在各联锁块之间形成空隙，进一步增加联锁块结构护岸的孔隙率，为植物生长提供更多空间。图3为该大孔率型三维生态联锁块镶嵌效果图（局部）。
在图1-3所示的大孔率型三维生态联锁块的基础上，可以在铺面1四个角上均设置垂直于铺面向上的立柱3。
以图4中一个搭扣结构为例，搭扣还可以设置成F型搭扣结构9，该搭扣结构可以扣在相邻联锁块的凹槽上，与相邻联锁块嵌接。由于F型结构已可以限制两个联锁块之间的距离，因此不需要设有突触结构。F型结构相对于上述L型结构的缺点在于：需要将F型搭扣结构的凹槽与铺面上的凹槽对接并卡紧，会影响施工速度。