CN108930249A - 一种基于胶结化堆石的透水防波堤 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于胶结化堆石的透水防波堤，属于水运工程技术领域，包括堆石、防护层和土工布，所述土工布铺设在堆石体上方，所述防护层由外层堆石和胶结材料组成且均匀铺设在所述土工布的上表面，所述胶结材料浇注在所述外层堆石的缝隙间并与外层堆石形成防护面，所述防护面为透水性材料。本发明施工快速简单、节省材料、消浪效果好。
Description
技术领域
本发明属于水运工程技术领域，涉及防波堤，尤其涉及一种基于胶结化堆石的透水防波堤。
背景技术
抛石防波堤在填海工程、港口工程和海岸防护中有着广泛的应用，抛石防波堤主要由内部堤身块石和安放防波堤最外层的护面块体组成，而护面块体稳定性是保障整个防波堤正常发挥消波防浪功能的关键，传统抛石防波堤由于要抵抗海浪冲淘，往往需要重量较大的护面块体，为增加块体的勾连性，需要做成较为复杂的结构型式，这样的结构，不仅块体安装需要大量专业化设备，造价昂贵且施工复杂耗时，而且，护面块体的预制、存放、运输也会带来许多环境问题。因此，需要发展一种更好的新型防波堤结构型式，适应我国现阶段及未来大量的绿色、低碳、环境友好的海洋土木工程建设需求。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供一种基于胶结化堆石的透水防波堤，施工快速简单、节省材料、消浪效果好，简化了传统抛石防波堤的施工工序，提高施工效率，降低成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于胶结化堆石的透水防波堤，包括堆石、防护层和土工布，所述土工布铺设在堆石体上方，所述防护层由外层堆石和胶结材料组成且均匀铺设在所述土工布的上表面，所述胶结材料浇注在所述外层堆石的缝隙间并与外层堆石形成防护面，所述防护面为透水性材料。
进一步的，所述堆石为每块重量大于10kg的块石。
进一步的，所述土工布为编织土工布、机织土工布或非织造土工布。
进一步的，所述的外层堆石的海测铺设厚度为100-200cm，内侧铺设厚度为50-150cm。
进一步的，所述防护面的外层堆石填充密实度范围为30％-70％，对于防波堤海侧，填充密实度不小于50％，对于防波堤内侧，填充密实度不小于30％。
进一步的，所述防护面分为水上部分和水下部分，针对所述水下部位，在海水中投入水溶性高分子聚合物溶解液，同时浇注所述胶结材料，依靠胶结材料自重填充块石之间的空隙，所述堆石与所述胶结材质形成水下胶结化板块，对于水上部位，浇注水上胶结材料，依靠胶结材料自重填充块石之间的部分空隙，形成水上胶结化板块。
进一步的，浇注温度不宜低于5℃，高于30℃时，胶凝材料需加冰拌合预冷。
进一步的，所述的水溶性高分子聚合物溶解液可通过路上泵送或水上施工船的方式投放，所述水溶性高分子聚合物溶解液的投放面域大于所述块石的最大截面的铺设面域。
进一步的，所述胶结材料为自密实混凝土、自密实砂浆或自密实净浆中的一种，所述胶结材料的塌落度试验值大于等于210mm，扩展度试验值大于等于540mm，针对重量在10-50kg的堆石，宜采用自密实净浆；针对重量在50-100kg的堆石，宜采用自密实砂浆；针对重量大于100kg的堆石，宜采用自密实混凝土。
进一步的，所述水下部分的胶结材料通过导管或泵送输送到水下的所述堆石表面，所述水上部分的胶结材料通过泵送或混凝土罐车管道输送到水上的所述堆石表面。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：本发明设置土工布和堆石，土工布用于控制透水防护面的厚度，限制了胶结材料向防波堤的内部扩散；堆石料为透水防波堤提供外形支撑，本结构施工快速简单、造价低、节省材料、消浪效果好。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种基于胶结化堆石的透水防波堤水下和水上施工的示意图；
图2是本发明一种基于胶结化堆石的透水防波堤的结构示意图。
附图标记：
1-防护面；2-土工布；3-堆石；4-胶结材料；5-水溶性高分子聚合物溶解液。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，本发明为一种基于胶结化堆石的透水防波堤，包括堆石3、防护层和土工布2，土工布2铺设在堆石3体上方，防护层由外层堆石3和胶结材料4组成且均匀铺设在土工布2的上表面，胶结材料4浇注在外层堆石3的缝隙间并与外层堆石3形成防护面1，防护面1为透水性材料，胶结材料4优选为高流动性水泥基材料。
优选地，堆石3为每块重量大于10kg的块石，可使其下面的空隙水压力迅速消散，避免防波堤塑性破坏，且可加速块石下软弱土层的固结及其强度的提高，稳定，防护性好，可采用陆上推进和水上抛填的方式施工。
优选地，土工布2为编织土工布、机织土工布或非织造土工布，采购方便，成本低。
优选地，的外层堆石3的海测铺设厚度为100-200cm，优选为150cm,内侧铺设厚度为50-150cm,优选为100cm,稳定性高。
优选地，防护面1的外层堆石3填充密实度范围为30％-70％，对于防波堤海侧，填充密实度不小于50％，对于防波堤内侧，填充密实度不小于30％，密实度可通过现场浇注方量进行控制。
优选地，防护面1分为水上部分和水下部分，浇注时，选择波浪较小的时间趁低潮施工，一方面保障大部分防护面1在水上浇注完成，另一方面，减小水下混凝土的泵送距离，针对水下部位，在海水中投入水溶性高分子聚合物溶解液5，同时浇注胶结材料4，依靠胶结材料4自重填充块石之间的空隙，堆石3与胶结材质形成水下胶结化板块，对于水上部位，浇注水上胶结材料4，依靠胶结材料4自重填充块石之间的部分空隙，形成水上胶结化板块。
优选地，浇注温度不宜低于5℃，高于30℃时，胶凝材料需加冰拌合预冷。
优选地，水溶性高分子聚合物溶解液5可通过路上泵送或水上施工船的方式投放，水溶性高分子聚合物溶解液5的投放面域大于块石的最大截面的铺设面域，确保胶结材料4能更好的与水下的堆石3结合，避免受海水物质影响胶结的过程。
优选地，胶结材料4为自密实混凝土、自密实砂浆或自密实净浆中的一种，胶结材料4的塌落度试验值大于等于210mm，扩展度试验值大于等于540mm，针对重量在10-50kg的堆石3，宜采用自密实净浆；针对重量在50-100kg的堆石3，宜采用自密实砂浆；针对重量大于100kg的堆石3，宜采用自密实混凝土。
优选地，水下部分的胶结材料4通过导管或泵送输送到水下的堆石3表面，能保证水下胶结材料4顺利达到预设的堆石3表面即可，水上部分的胶结材料4通过泵送或混凝土罐车管道输送到水上的堆石3表面，采用混凝土罐车的方式简单，而且存储量大。
在实际工作过程中，防护面1分为水上部分和水下部分，水上部分采用高流动性水泥基材料的胶结材料4直接进行浇注，依靠水泥基材料自重填充堆石3孔隙，形成胶结且透水的防护面1结构，水下部分采用水下自护混凝土技术，在海水中投入水溶性高分子聚合物溶解液5，同时浇注水下高流动性水泥基材料的胶结材料4，依靠其自重填充块石之间的部分空隙，形成水下胶结的防护面1结构，同时土工布2用于控制透水护面的厚度，限制了水泥基材料向防波堤体内部扩散，堆石3料为透水防波堤提供外形支撑，整个结构施工快速简单、造价低、节省材料、消浪效果好。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：包括堆石、防护层和土工布，所述土工布铺设在堆石体上方，所述防护层由外层堆石和胶结材料组成且均匀铺设在所述土工布的上表面，所述胶结材料浇注在所述外层堆石的缝隙间并与外层堆石形成防护面，所述防护面为透水性材料。
2.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述堆石为每块重量大于10kg的块石。
3.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述土工布为编织土工布、机织土工布或非织造土工布。
4.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述的外层堆石的海测铺设厚度为100-200cm，内侧铺设厚度为50-150cm。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述防护面的外层堆石填充密实度范围为30％-70％，对于防波堤海侧，填充密实度不小于50％，对于防波堤内侧，填充密实度不小于30％。
6.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述防护面分为水上部分和水下部分，针对所述水下部位，在海水中投入水溶性高分子聚合物溶解液，同时浇注所述胶结材料，依靠胶结材料自重填充块石之间的空隙，所述堆石与所述胶结材质形成水下胶结化板块，对于水上部位，浇注水上胶结材料，依靠胶结材料自重填充块石之间的部分空隙，形成水上胶结化板块。
7.根据权利要求6所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：浇注温度不宜低于5℃，高于30℃时，胶凝材料需加冰拌合预冷。
8.根据权利要求6所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述的水溶性高分子聚合物溶解液可通过路上泵送或水上施工船的方式投放，所述水溶性高分子聚合物溶解液的投放面域大于所述块石的最大截面的铺设面域。
9.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述胶结材料为自密实混凝土、自密实砂浆或自密实净浆中的一种，所述胶结材料的塌落度试验值大于等于210mm，扩展度试验值大于等于540mm，针对重量在10-50kg的堆石，宜采用自密实净浆；针对重量在50-100kg的堆石，宜采用自密实砂浆；针对重量大于100kg的堆石，宜采用自密实混凝土。
10.根据权利要求1所述的一种基于胶结化堆石的透水防波堤，其特征在于：所述水下部分的胶结材料通过导管或泵送输送到水下的所述堆石表面，所述水上部分的胶结材料通过泵送或混凝土罐车管道输送到水上的所述堆石表面。
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