CN107964969A - 桩膜与土相结合围堰及其施工方法 - Google Patents

桩膜与土相结合围堰及其施工方法 Download PDF

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袁伟宏
张建
陈晓祥
刘凯
张强
李金波
谭泓
杨宝珠
张泽
赵志峰
周建立
吕倩
王高跃
李田
李振中
刘喜
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/02Restraining of open water
    • E02D19/04Restraining of open water by coffer-dams, e.g. made of sheet piles

Abstract

本发明提供一种桩膜与土相结合围堰及其施工方法,所述围堰包括:双排钢管桩,一排为迎水桩排,另一排为背水桩排;土袋,填充在各排钢管桩的间距中,使双排钢管桩之间形成填土空间;土料,装填并夯实在所述填土空间中;防渗膜布,铺设在所述迎水桩排的迎水面上并沿水底延伸。本发明采用双排钢管桩作为围堰的主体结构,增强了围堰的稳定性;而且,通过对双排钢管桩之间采用土料填充,由于土料为不透水层,进一步提高了围堰的防渗能力,并且通过土料的自重,增强了整体围堰的稳定性,从而确保施工安全。

Description

粧膜与土相结合围堰及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种围堰结构及其施工方法。
背景技术
[0002] 围堰是指在水利工程建设中,为建造永久性水利设施,修建的临时性围护结构。其 作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,为施工作业面创造干槽作业条件,以便在围堰 内顺利完成抽排水、清淤、开挖基坑、修筑建筑物等施工任务。
[0003] 围堰按使用材料,可分为土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、 钢板桩围堰,近年来又新出现了桩膜围堰、重力式钢架围堰、型钢渡槽围堰等钢框架围堰。
[0004] 如图1所示,是一种粧膜围堰,主要包括支撑组件(立桩、斜撑、钢管拍子、锁口梁 等)81、防水膜布82、砂袋压脚83和集水坑84。防水膜布铺设在支撑组件81的迎水面和水底, 在防水膜布82上吊挂、安放砂袋压脚83,在围堰内侧挖设集水坑84,该种围堰的立桩下端插 入水底。
[0005] 缺点:此种桩膜围堰适用于水面较窄、水流流速小于1.5m/s的河道。由于围堰为单 排粧,若河道水流流速较大,围堰结构稳定性差,且防渗能力不足容易造成围堰渗水,不利 于围堰内重要结构物施工安全。
[0006] 如图2所示,一种土围堰,采用挖掘机配合人工用土料91填筑而成的围堰。土围堰 形式为梯形形式,底口较宽、上口较窄。
[0007] 缺点:此围堰适用于水面较宽、水深1 • 5m以内、水流流速0.5m/s以内,河床土质渗 水较小的河道。此围堰施工作业面必须距离围堰内侧坡脚大于2m,围堰占用作业面积大,不 利于施工。当河道水流较大时,由于围堰土体不稳定,容易受水流冲刷掏空围堰内部,影响 施工安全。
发明内容
[0008] 本发明提供一种桩膜与土相结合围堰,是要解决围堰结构的稳定性的问题并减少 占用作业面积。
[0009] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0010] —种桩膜与土相结合围堰,其特征是具有:
[0011] 双排钢管桩,一排为迎水桩排,另一排为背水粧排;
[0012] 土袋,填充在各排钢管桩的间距中,使双排钢管粧之间形成填土空间;
[0013] 土料,装填并夯实在所述填土空间中;
[0014] 防渗膜布,铺设在所述迎水桩排的迎水面上并沿水底延伸。
[0015] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:所述迎水粧排的钢管粧之间用横向钢管形成 排内连接,所述背水桩排的钢管桩之间用横向圆木形成排内连接。
[0016] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:在迎水桩排的迎水面上固定有防水面板,所述 防渗膜布铺设在所述防水面板上。
[0017] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:所述防水面板是竹胶板或钢模板。
[0018] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:所述迎水桩排与背水桩排之间用圆木斜撑或 多排钢管形成排间连接。
[0019] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:所述背水桩排的背水侧还向地面打入有辅助 撑立杆。
[0020] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:在所述防渗膜布沿水底延伸的长度部分上设 有压脚砂袋或外裹无纺布的工字钢。
[0021] 所述的桩膜与土相结合围堰,其中:在迎水桩排上绑扎固定有吊挂砂袋,用于将所 述防渗膜布位于所述迎水粧排的迎水面上的部分压住。
[0022] 一种桩膜与土相结合围堰的施工方法,其特征是包括如下步骤:
[0023] (1)打粧施工,形成双排钢管桩,一排为迎水桩排,另一排为背水桩排;
[0024] (2)各排钢管桩的间距内采用土袋装填,土袋中间装填土料填并夯实;
[0025] (3)迎水桩排的迎水面上满铺防渗膜布并沿水底延伸,压紧防渗膜布;
[0026] ⑷用栗抽排堰内存水,随着堰内水位降低,在堰外水压力的作用下,防渗膜布与 迎水面及河底逐渐贴紧,不再向堰内渗水。
[0027] 所述的桩膜与土相结合围堰的施工方法,其中:步骤(1)中,还采用横向钢管在迎 水桩排作为排内连接,采用横向圆木在背水桩排作为排内连接,双排钢管桩之间采用圆木 斜撑或多排钢管形成排间连接。
[0028] 本发明的优点是:
[0029] (1)采用双排钢管桩作为围堰的主体结构,增强了围堰的稳定性;
[0030] (2)通过对双排钢管粧之间采用土料填充,由于土料为不透水层,进一步提高了围 堰的防渗能力,并且通过土料的自重,增强了整体围堰的稳定性,从而确保施工安全。
附图说明
[0031] 图1是现有粧膜围堰的结构示意图;
[0032] 图2是现有技术土围堰的结构示意图;
[0033]图3是本发明铺设双排钢管桩的施工示意图;
[0034] 图4是本发明增设横向连接以及防水面板的施工示意图;
[0035] 图5是本发明提供的粧膜与土相结合围堰的整体结构示意图。
[0036] 附图标记说明:迎水粧排1;背水粧排2;辅助撑立杆3;横向钢管4;圆木斜撑5; 土袋 6; 土料7;防水面板8;双层防渗膜布9;压脚砂袋10;吊挂砂袋11;横向圆木12。
具体实施方式
[0037] 如图5所示,本发明提供一种桩膜与土相结合围堰,具有:
[0038] 双排钢管桩,一排为迎水桩排1,另一排为背水桩排2,背水桩排2的背水侧还向地 面打入有辅助撑立杆3,迎水桩排1的钢管桩之间用横向钢管4形成排内连接,背水桩排2的 钢管桩之间用横向圆木12形成排内连接,迎水桩排1与背水粧排2之间用圆木斜撑5形成排 间连接;
[0039] 土袋6,填充在各排钢管桩的间距中,使双排钢管粧之间形成填土空间;
[0040] 土料7,装填在所述填土空间中,并用挖掘机配合人工夯实;
[0041] 防水面板8,固定在迎水桩排1的迎水面上,在本实施例中,是固定在所述横向钢管 4的迎水面上的竹胶板;
[0042] 双层防渗膜布9,铺设在所述防水面板8上并沿水底延伸,延伸长度等于2-3倍水 深;
[0043] 压脚砂袋10,压在所述双层防渗膜布9沿水底延伸的长度部分上;
[0044] 吊挂砂袋11,绑扎固定在迎水桩排1上,用于将所述双层防渗膜布9位于所述防水 面板8上的部分压住。
[0045] 本发明的主要优点是:
[0046] (1)采用双排钢管粧作为围堰的主体结构,增强了围堰的稳定性;
[0047] (2)通过对双排钢管粧之间采用土料7填充,由于土料7为不透水层,进一步提高了 围堰的防渗能力,并且通过土料7的自重,增强了整体围堰的稳定性,从而确保施工安全。
[0048] 本发明提供的一种粧膜与土相结合围堰的施工方法,如下:
[0049] (1)根据水深及受力计算围堰高度、双排钢管粧的间距,选用适合的钢管粧,并将 施工所用材料运至施工现场;
[0050] (2)如图3所示,挖掘机将钢管桩运至指定位置,采用人工配合挖掘机进行打桩施 工;
[0051] ⑶采用¢48(单位为mm,下同)横向钢管4,上下间距50cm布置在迎水桩排1作为排 内连接,采用横向圆木12在背水粧排2作为排内连接,迎水桩排1外侧采用竹胶板作为防水 面层,双排钢管桩之间采用圆木斜撑5作为排间连接,圆木斜撑5通过盘条与钢管桩绑扎牢 固,背水桩排2底部采用1.5m长的钢管打入地下做辅助撑立杆3;
[0052] ⑷各排钢管粧的间距内采用土袋6装填,装填至一定高度后土袋6中间采用土料7 进行装填,并用挖掘机配合人工夯实,确保围堰结构稳定性;
[0053] (5)防水面层外侧满铺双层防渗膜布9并沿水底延伸,延伸长度等于2-3倍水深;防 渗膜布的河底部分采用压脚砂袋10进行压脚处理,随铺随压,顶部采用铅丝绑扎固定在钢 管桩上的吊挂砂袋11压紧在防水面层上,防渗膜布的搭接长度不小于3tn;
[0054] (6)用潜水栗抽排堰内存水,随着堰内水位降低,在堰外水压力的作用下,防渗膜 布与竹胶板及河底逐渐贴紧,不再向堰内渗水,围堰初步形成,此时可进一步用钢管、铅丝 等对围堰整体加固,保证围堰结构稳定。
[0055] 本发明的优点是,围堰所需材料均为市场上的常用材料,可租可买,造价低,可以 重复使用;土料7采用施工区现场开挖土料7,做到外弃土方加以利用,有效降低了造价;围 堰结构主要材料均为成品,避免现场加工制作,节省时间;围堰搭设、拆除快捷方便,施工方 法简洁,有利于提高施工进度;双排钢管桩间距一般1.5m左右,占用空间小、围堰结构稳定、 防渗能力强,且增大了干槽施工的空间;适用于河道过流断面较小、水流流速大、施工作业 面狭窄、对围堰稳定性及防渗性能要求高、施工工期紧张的工程。
[0056]在上述实施例中,还可以采取下列替代方案:
[G057] (1)对于水深较深、流速较大的水体,双排钢管桩之间的圆木斜撑5可采用多排O 48钢管予以替代,进一步增强围堰稳定性;
[G058] (2)防水面板8除了采用竹胶板,也可采用钢模板;
[0059]⑶若过流断面水流流速较大,可采用工字钢外裹无纺布替代压脚砂袋10进行压 脚处理。 、、 _0]以上对本发师言只是说雖的,而非關働,本领域普雜术人员理解, 训4•汉m 多修改、变化或等效,但都将落 在不脱离权利要求所限定的精神和泪围日0〖目兀 入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种粧膜与土相结合围堰,其特征是具有: 双排钢管桩,一排为迎水桩排,另一排为背水桩排; 土袋,填充在各排钢管桩的间距中,使双排钢管粧之间形成填土空间; 土料,装填并夯实在所述填土空间中; 防渗膜布,铺设在所述迎水桩排的迎水面上并沿水底延伸。
2. 根据权利要求1所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:所述迎水粧排的钢管粧之 间用横向钢管形成排内连接,所述背水粧排的钢管桩之间用横向圆木形成排内连接。
3. 根据权利要求2所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:在迎水桩排的迎水面上固 定有防水面板,所述防渗膜布铺设在所述防水面板上。
4. 根据权利要求3所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:所述防水面板是竹胶板或 钢模板。
5. 根据权利要求1所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:所述迎水桩排与背水桩排 之间用圆木斜撑或多排钢管形成排间连接。
6. 根据权利要求1所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:所述背水桩排的背水侧还 向地面打入有辅助撑立杆。
7. 根据权利要求1所述的桩膜与土相结合围堰,其特征在于:在所述防渗膜布沿水底延 伸的长度部分上设有压脚砂袋或外裹无纺布的工字钢。
8. 根据权利要求1所述的粧膜与土相结合围堰,其特征在于:在迎水桩排上绑扎固定有 吊挂砂袋,用于将所述防渗膜布位于所述迎水桩排的迎水面上的部分压住。
9.一种桩膜与土相结合围堰的施工方法,其特征是包括如下步骤: ⑴打桩施工,形成双排钢管桩,一排为迎水粧排,另一排为背水桩排; ⑵各排钢管桩的间距内采用土袋装填,土袋中间装填土料填并夯实; ⑶迎水桩排的迎水面上满铺防渗膜布并沿水底延伸,压紧防渗膜布; (4)用栗抽排堰内存水,随着堰内水位降低,在堰外水压力的作用下,防渗膜布与迎水 面及河底逐渐贴紧,不再向堰内渗水。
10.根据权利要求9所述的桩膜与土相结合围堰的施工方法,其特征在于:步骤(1)中, 还采用横向钢管在迎水桩排作为排内连接,采用横向圆木在背水桩排作为排内连接,双排 钢管桩之间采用圆木斜撑或多排钢管形成排间连接。
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