專利名稱：三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于防治流沙危害和土地沙漠化的沙障。
二背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上遭受風(fēng)沙危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。根據(jù)1994年林業(yè)部第一次全國(guó)荒漠化監(jiān)測(cè)，我國(guó)沙漠戈壁、沙化土地面積168.9km2，比全國(guó)耕地面積還大。近年土地沙漠化速度以每年損失一個(gè)中等縣的面積在不斷擴(kuò)大，沙塵暴頻率和強(qiáng)度也在增大，治沙形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻。
國(guó)內(nèi)外大都用柴草制作沙障。如我國(guó)包蘭鐵路沙坡頭段，采用麥草方格沙障；蘭新鐵路蘑菇灘——精河——沙泉子段采用蘆葦帶狀沙障和方格沙障。此外民間多就地取材，用紅柳、白茨、芨芨草、沙蒿、稻草等作沙障保護(hù)農(nóng)田。
柴草沙障是從古老作業(yè)中沿襲下來(lái)的，它對(duì)固定流沙成效顯著，但也存在許多弊端，急需改革。首先沙區(qū)柴草奇缺，用它制作沙障與牲畜爭(zhēng)飼料、與民生爭(zhēng)薪柴、與造紙業(yè)爭(zhēng)原料。沙區(qū)本來(lái)就植被稀疏，保護(hù)現(xiàn)有植被是治沙防沙的重要措施之一，如果從中提取，就直接違反了這個(gè)保護(hù)措施，勢(shì)必破壞生態(tài)環(huán)境，造成流沙泛起。另外，柴草沙障還必須經(jīng)常維護(hù)。因此，大量割取當(dāng)?shù)夭癫莘里L(fēng)固沙如同剜肉補(bǔ)瘡、飲鴆止渴，實(shí)不可取。上個(gè)世紀(jì)50年代后期我國(guó)用粘土、礫石、石膏進(jìn)行固沙，都獲得成功，但這些材料或因資源有限、或因遠(yuǎn)離治沙現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)法大量采用。幾乎與此同時(shí)，前蘇聯(lián)開始研究用瀝青乳劑、聚乙酰胺等材料進(jìn)行化學(xué)固沙，隨后我國(guó)也開始研制。但由于化學(xué)固沙只能固結(jié)沙面，而不能削弱風(fēng)速，由于它沒有高度，又多為帶狀噴灑，因而總體固沙效應(yīng)不佳。除非采用全面噴灑，而全面噴灑又成本太高，所以一直不能推廣。進(jìn)入80年代國(guó)內(nèi)外相繼研制尼龍網(wǎng)沙障，它是由圓滑的直徑0.7mm的尼龍絲制成，或用立柱掛起，或四周鑲框，網(wǎng)眼均勻分布，孔目1mm左右，類似民紗窗。也因成本過高，只有少量高立式沙障用于阻沙，至今沒有低立式尼龍網(wǎng)沙障用于固沙。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本實(shí)用新型提供一種三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其目的在于提高治沙效果，不需維護(hù)，降低制作成本，起到阻沙固沙的雙重作用。
2、技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種三維可折可拼聚合物寬帶網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于該沙障由網(wǎng)片制成，網(wǎng)片由聚乙烯或聚丙烯的扁平寬帶編織或壓塑而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)片有兩種形式，一種是以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片，扁平寬帶寬度3～5mm，扁平寬帶和網(wǎng)眼孔隙縱向排列；另一種以橫格為主的柵狀網(wǎng)片，扁平寬帶和網(wǎng)眼孔隙橫向排列；以橫格為主的柵狀網(wǎng)片扁平寬帶的寬度為10～30mm；橫格為主的柵狀網(wǎng)片和以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片孔隙度在0.1～0.5之間。
以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片每12.5～50mm間隔設(shè)有連接線；一部分的網(wǎng)片(1)上有開口，形成羽狀的格柵。
在以橫格為主和以豎格為主的柵狀網(wǎng)片上，有一部分設(shè)有橫擋片。
在網(wǎng)片兩端設(shè)有副件立柱，每隔2～3m的網(wǎng)片上設(shè)有一個(gè)副件立柱，副件立柱的高度比網(wǎng)片高出40～60cm；副件立柱上設(shè)有孔，通過孔用穿掛物將網(wǎng)片與副件立柱穿掛在一起。
網(wǎng)片寬度以500mm、600mm為主，包括有200mm、300mm、400mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm。
網(wǎng)眼有大有小，有縱向有橫向，孔隙大小間隔設(shè)置；橫向網(wǎng)眼長(zhǎng)×寬為50×10mm，80×10mm，80×20mm，140×10mm，140×20mm這幾種形式。
以豎格為主的柵狀加羽狀網(wǎng)片每500mm設(shè)有一個(gè)加強(qiáng)筋。
孔隙度為網(wǎng)眼空隙面積與網(wǎng)片的總面積之比為孔隙度。
3、優(yōu)點(diǎn)及效果同柴草沙障和尼龍網(wǎng)沙障相比，無(wú)論從材質(zhì)選擇還是從設(shè)計(jì)構(gòu)思上，聚合物網(wǎng)片立式沙障都是全新型產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)顯而易見，概括起來(lái)就是(1)保護(hù)生態(tài)，促進(jìn)生態(tài)平衡。用聚合物編織沙障取代柴草沙障，一方面可以節(jié)省大量柴草，以便改作它用，從而減輕對(duì)柴草的需求數(shù)量；另一方面設(shè)置沙障后流沙固定，可以造林種草。這兩方面都對(duì)生態(tài)平衡有促進(jìn)作用。
(2)聚合物原料充足，價(jià)格低廉。
(3)省工省時(shí)，便于操作。網(wǎng)片長(zhǎng)度用戶可根據(jù)需要自行剪裁。固定用的立柱，采用廉價(jià)的竹板條扦插，板條上至少鉆有三孔。在野外設(shè)置前將網(wǎng)片穿掛在立柱上，然后再豎直、扦插，非常方便。
如果感到竹板條取材不便，還可用粗的揻有圓環(huán)的鐵條。
如果大面積設(shè)置沙障，網(wǎng)片兩端繃直固定后，中間再每隔2-3m用立柱加固，也很方便。
由于網(wǎng)片可以向高層拼接，沙障變得可高可低，靈活多樣。設(shè)置方格狀沙障時(shí)將橫擋片打開固定，無(wú)需重新加設(shè)立柱，也很方便。
如果為了大量囤積流沙，采用高立式沙障時(shí)，可一次性豎起槽鋼立柱。掛網(wǎng)可一次完成，也可先掛底層，其余層次網(wǎng)片待底部快要積滿沙時(shí)，再分期分批掛網(wǎng)，這樣可以確保柱基牢固。這也是本產(chǎn)品三維可拼優(yōu)于尼龍網(wǎng)沙障的地方。
(4)立竿見影，高效多能。為了提高沙障防治風(fēng)沙危害的成效，我們研究了風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律。考慮到近地面氣流的動(dòng)量傳遞是由上往下，且由上風(fēng)區(qū)向下風(fēng)區(qū)推進(jìn)，氣流大分子團(tuán)上下層擾動(dòng)強(qiáng)度大于左右之間的擾動(dòng)強(qiáng)度，據(jù)此，與柴草沙障和尼龍網(wǎng)沙障相比，本聚合物沙障在設(shè)計(jì)上提出如下創(chuàng)意；①打破柴草沙障以豎向間隙為主，打破尼龍網(wǎng)沙障以方形小網(wǎng)眼、均勻分布為主的設(shè)計(jì)格局，改為以橫豎向兼有的大小網(wǎng)眼。這樣可使過濾后的氣流分子團(tuán)兼有上下和左右之間的擾動(dòng)，削弱其載沙性能，使沙粒子迅速沉積于網(wǎng)區(qū)。并延緩風(fēng)速廓線的恢復(fù)，增加沙障的防護(hù)距離。
②打破尼龍網(wǎng)沙障以直徑0.7mm細(xì)紗作為網(wǎng)片材料，改為以3-30mm不等的聚乙烯和聚丙稀扁平寬帶，可以改變圓柱狀物體對(duì)氣流阻力小的弊端，增加對(duì)過境氣流的磨擦阻力，提高沙障的截沙功效。
③在網(wǎng)片設(shè)計(jì)上采用寬帶、大網(wǎng)眼，虛實(shí)搭配，意在對(duì)過境氣流進(jìn)行疏堵兼施。采用橫豎向大小網(wǎng)眼相結(jié)合既照顧了沙障的孔隙度又為扁平寬帶彈力的發(fā)揮留有空間。羽狀格柵還可以減低對(duì)強(qiáng)風(fēng)的阻力，防止沙障倒?fàn)睢?br> ④本產(chǎn)品采用緊密疏透結(jié)構(gòu)，孔隙度多在02.～0.4之間。由于孔隙度一定時(shí)沙障的防護(hù)距離與障高成正比，而它的積沙效應(yīng)卻與障高的平方成正比；又鑒于風(fēng)沙流中90％的沙粒子主要在近地面20cm高度層內(nèi)通過，所以本聚合物固沙沙障高度采用50cm和60cm兩種。它們遠(yuǎn)高于麥草沙障12-25cm的高度，也高于傳統(tǒng)概念上的高30cm的低立式沙障的高度。此外要想大量囤積流沙還可立向拼接，向空中伸展，拼接成150-180cm乃至更高的高立式沙障。
以上四點(diǎn)可充分確保本聚合物沙障優(yōu)質(zhì)多能高效。
正是由于優(yōu)質(zhì)高效，在設(shè)置聚合物沙障時(shí)，可以打破原有的傳統(tǒng)模式，將2m帶狀改為3m帶狀，將2×2m格狀改為3×3m格狀。這樣一方面可充分發(fā)揮聚合物沙障的效能，同時(shí)還能進(jìn)一步降低更多的成本。
(5)本產(chǎn)品經(jīng)久耐用。產(chǎn)品壽命長(zhǎng)久，就意味著成本降低。由于聚合物不可降解，并加有抗老化劑，它的持效期可在6～8年以上(在計(jì)算成本時(shí)，15年重扎2次，是為了留有余地)。從這一觀點(diǎn)看，聚合物是制作沙障的理想代用品，選它作原材料解決了國(guó)內(nèi)外治沙界長(zhǎng)期困擾于尋找代替柴草材料的一大難題。
四

附圖1為本實(shí)用新型以橫格為主的柵狀網(wǎng)片主要結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型以豎格為主的柵狀網(wǎng)片和柵狀加羽狀網(wǎng)片的主要結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型以橫格為主的帶有橫擋片的主要結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是用以下方案實(shí)施的網(wǎng)片1由聚乙烯和聚丙稀扁平寬帶2編織而成，規(guī)格多樣，有以橫格為主的寬帶編織網(wǎng)片，扁平寬帶2和網(wǎng)眼孔隙橫向排列，扁平寬帶2的寬度為10～30mm，見附圖1所示。有以豎格為主的柵狀網(wǎng)片(見圖2中的a)和柵狀加羽狀網(wǎng)片(見圖2中的b)。這些網(wǎng)片1既可編織，也可壓塑。以豎格為主的扁平寬帶2寬度3～5mm，扁平寬帶2和網(wǎng)眼孔隙縱向排列；考慮到既能立刻阻沙，又要有較大的防護(hù)距離，網(wǎng)片孔隙度最好采用0.2-0.4。以橫格為主和以豎格為主的網(wǎng)片都有一部分帶有橫擋片5，見附圖3所示。
網(wǎng)片寬度以500mm和600mm為主，也有200mm、300mm、400mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm不等。由于三維可拼，寬度在1000mm以上的產(chǎn)品生產(chǎn)不多。網(wǎng)眼有大有小，有縱向有橫向，孔隙大小間隔設(shè)置；橫向網(wǎng)眼長(zhǎng)×寬為50×10mm，80×10mm，80×20mm，140×10mm，140×20mm這幾種形式。網(wǎng)片長(zhǎng)度不限，用戶可根據(jù)需要自行剪裁。
網(wǎng)片1有兩種一種為單一網(wǎng)片，不附加橫擋片，供設(shè)置帶狀沙障用，如圖1所示。另一種為設(shè)置格狀沙障用的網(wǎng)片1，在單片基礎(chǔ)上織有可折疊的橫擋片5，施工時(shí)再打開，通過橫擋片5將網(wǎng)片1之間連接起來(lái)構(gòu)成方格沙障，如圖3所示?？紫队写笥行。笮￠g隔設(shè)置。氣流在通過網(wǎng)片1網(wǎng)眼后相互摩擦，需要很長(zhǎng)的距離才能恢復(fù)原狀，這樣就增大了保護(hù)面積，在沙障后面種草或植樹，就能改良沙地土壤。
在以豎格為主的柵狀網(wǎng)片中，設(shè)有連接線6。Y的距離為12.5～50mm，見圖2中的a、b。一部分的網(wǎng)片1上有開口7，如圖b，形成羽狀的格柵8。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，對(duì)風(fēng)速比較大的氣流，可以通過開口6，來(lái)緩解強(qiáng)風(fēng)對(duì)沙障的壓力，不會(huì)導(dǎo)致氣流對(duì)沙障造成倒伏。以豎格為主的柵狀加羽狀網(wǎng)片每500mm設(shè)有一個(gè)加強(qiáng)筋9，其作用在于將網(wǎng)片1連成一體。副件立柱3有長(zhǎng)有短，依能穿掛網(wǎng)片1為度。在網(wǎng)片1兩端設(shè)有副件立柱3，每隔2～3m的網(wǎng)片1上設(shè)有一個(gè)副件立柱3，副件立柱3的高度比網(wǎng)片高40～60cm；副件立柱3上設(shè)有孔4，通過孔4用穿掛物將網(wǎng)片1與副件立柱3穿掛在一起。由于沙障多以500mm、600mm低立式為主，所以副件立柱3的相應(yīng)長(zhǎng)度為900～1000mm。立柱材質(zhì)不限，考慮到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，低立式沙障采用橫斷面為月芽形的竹板條、或揻有圓環(huán)的粗鐵條；1.5m以上的高立式沙障也可用粗鐵條，小型螺紋綱或小型槽鋼。它們的長(zhǎng)度要超出障高(即網(wǎng)片寬度)50cm～60cm，以便往地下扦插。
權(quán)利要求1.一種三維可折可拼聚合物寬帶網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于該沙障由網(wǎng)片(1)制成，網(wǎng)片(1)由聚乙烯或聚丙烯的扁平寬帶(2)編織或壓塑而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)片(1)有兩種形式，一種是以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片，扁平寬帶(2)寬度3～5mm，扁平寬帶(2)和網(wǎng)眼孔隙縱向排列；另一種以橫格為主的柵狀網(wǎng)片(1)，扁平寬帶(2)和網(wǎng)眼孔隙橫向排列；以橫格為主的柵狀網(wǎng)片(1)扁平寬帶(2)的寬度為10～30mm；橫格為主的柵狀網(wǎng)片和以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片孔隙度在0.1～0.5之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片每12.5～50mm間隔設(shè)有連接線(6)；一部分的網(wǎng)片(1)上有開口(7)，形成羽狀的格柵(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于在以橫格為主和以豎格為主的柵狀網(wǎng)片上，有一部分設(shè)有橫擋片(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于在網(wǎng)片(1)兩端設(shè)有副件立柱(3)，每隔2～3m的網(wǎng)片(1)上設(shè)有一個(gè)副件立柱(3)，副件立柱(3)的高度比網(wǎng)片高出40～60cm；副件立柱(3)上設(shè)有孔(4)，通過孔(4)用穿掛物將網(wǎng)片(1)與副件立柱(3)穿掛在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于網(wǎng)片(1)寬度以500mm、600mm為主，包括有200mm、300mm、400mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于網(wǎng)眼有大有小，有縱向有橫向，孔隙大小間隔設(shè)置；橫向網(wǎng)眼長(zhǎng)×寬為50×10mm，80×10mm，80×20mm，140×10mm，140×20mm這幾種形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的三維可折可拼寬帶聚合物網(wǎng)片立式穿掛沙障，其特征在于以豎格為主的柵狀加羽狀網(wǎng)片每500mm設(shè)有一個(gè)加強(qiáng)筋(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于防治流沙危害和土地沙漠化的沙障。其特征是該沙障由網(wǎng)片制成，網(wǎng)片由扁平寬帶編織或壓塑而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)片有以豎格為主的柵狀網(wǎng)片或柵狀加羽狀網(wǎng)片和以橫格為主的柵狀網(wǎng)片；以豎格為主的網(wǎng)片扁平帶寬度為3～5mm，以橫格為主的網(wǎng)片扁平寬帶的寬度為10～30mm；網(wǎng)片孔隙度在0.1～0.5之間，一部分網(wǎng)片設(shè)有可折疊的橫擋片，網(wǎng)片可向高層拼接。本實(shí)用新型的目的在于通過網(wǎng)眼大小搭配、橫豎結(jié)合、疏堵結(jié)合，增加過境氣流內(nèi)部摩擦，達(dá)到提高截沙效果；不需維護(hù)，降低制作成本，起到阻沙固沙的雙重作用。本實(shí)用新型具有促進(jìn)生態(tài)平衡，價(jià)格低廉；便于操作；立竿見影，高效多能；本產(chǎn)品經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)久。
文檔編號(hào)E02D3/00GK2709521SQ20042003220
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者孫顯科 申請(qǐng)人:孫顯科, 袁立群