CN111206548B - 一种水下模袋混凝土水平施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下模袋混凝土水平施工方法，涉及水利工程领域，包括如下步骤：S1，施工准备；S2，加固面修整；S3，模袋铺设与固定；S4，配备混凝土；S5，模袋混凝土充灌；S6，水下检查。本发明具有以下优点和效果：上述施工方法简便，可在损毁位置直接进行修复，并且与在河道上修筑围堰方案相比较，可极大的缩短了工期。同时减少大量土石方开挖，既节约投资，又保护环境。并且在施工过程中，不影响水闸的正常放水，对水资源没有污染。

Description

一种水下模袋混凝土水平施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种水下模袋混凝土水平施工方法。

背景技术

水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称，通常需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以达到目的。

传统的水闸在长时间的使用后，由于水流的冲刷，水闸的坡面将会出现损毁现象，此时就需要对损毁位置进行修复。但是传统的水闸在修复时，通常需要在河道上修筑围堰，然后再对水闸进行修复，从而增长了施工工期，有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下模袋混凝土水平施工方法，具有缩短施工工期的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水下模袋混凝土水平施工方法，包括如下步骤：

S1，施工准备，利用聚丙烯纺织布制备模袋，并在模袋内缝制无纺布内层，同时将模袋与无纺布内层热压粘合在一起；

S2，加固面修整，利用块石填充坡面上的冲坑，然后在块石上面铺设砂石，并将砂石刮平；

S3，模袋铺设与固定，先利用镀锌管穿过模袋上方的拉鼻后，将镀锌管固定在水闸坡面的消力坎前，然后放置压砂袋，实现模袋的平整铺设和四周的压紧固定，并且保证相邻两个模袋的接缝处预留出8-10cm长的重叠；

S4，配备混凝土，配备强度等级为C18的混凝土，其中水泥：砂：石子的比例为1:1.69:2.34，其中砂包括粒径为3.5-4.5mm的砂子I以及粒径为1.5-2.5mm的砂子II，砂子I与砂子II的比例为1:1.5，石子包括径为9-10mm的石子I、粒径为7-8mm的石子II以及粒径为5-6mm的石子III，石子I与石子II以及石子III的比例为1:1.2:2.5；

S5，模袋混凝土充灌，将混凝土充灌至模袋内，其中充灌速度控制在8～12m3/h，出口压力控制在0.2～0.3MPa，从而形成模袋混凝土，并且在充灌前，先用清水冲洗湿润管道，然后用水泥砂浆润滑管道，混凝土充灌应从已充灌的相邻块处开始，沿自下而上、从左向右的次序进行，充灌过程注意使模袋的厚度一致；并且保证充灌连续，停机时间一般不得超过20min，同时充灌泵与充灌操作人员之间应随时保持联系、紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破。充灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌施工，应特别注意相邻两片模袋间的联接、靠紧。

S6，水下检查，检测模袋充灌后相邻两块模袋混凝土之间的接逢贴紧程度。

通过采用上述技术方案，上述施工方法简便，可在损毁位置直接进行修复，并且与在河道上修筑围堰方案相比较，可极大的缩短了工期。同时减少大量土石方开挖，既节约投资，又保护环境。并且在施工过程中，不影响水闸的正常放水，对水资源没有污染。

本发明的进一步设置为：步骤S1中，在模袋的长度方向边缝制100cm宽的反滤布，在宽度方向边缝制300cm宽的反滤布，在模袋上缝制两排共计24个灌浆口，灌浆口的直径为18-20cm，长度为50-80cm。

通过采用上述技术方案，通过在模袋上缝制反滤布，以利于接缝处滤水，同时当多个模袋的边缘位置重叠时，增大相邻两个模袋之间的结构强度，提高施工效果。

本发明的进一步设置为：步骤S2中，当将砂石被刮平后，在砂石表面铺设一层帆布模袋护面。

本发明的进一步设置为：步骤S2中，当铺设完帆布模袋护面后，将多个钢丝绳间隔横放在帆布模袋护面上，然后再对模袋进行铺设，当将充灌混凝土时，提起钢丝绳的两端，利用钢丝绳将模袋提起，并当模袋内充满混凝土后，再将钢丝绳抽出。

通过采用上述技术方案，当灌装混凝土时，利用钢丝绳提拉模袋，利用钢丝绳分担混凝土的重力，使模袋各个位置的受力更加均匀，避免模袋出现下滑现象，同时降低模袋固定处的负担，避免固定位置出现断裂现象。

通过采用上述技术方案，通过在砂石上铺设一层帆布模袋护面，对模袋的下端面进行保护，避免模袋的下端面出现磨损或划伤现象，进而提高了模袋的使用寿命。

本发明的进一步设置为：步骤S3中，采用经纬仪定出模袋一侧在平面上的位置，并利用花杆定出方向，并且铺设模袋时，利用绳索将模袋的边缘位置固定在花杆上，将模袋平整的铺设在水闸坡面上。

通过采用上述技术方案，通过利用经纬仪对模袋进行定位，使得各个模袋均能紧固的重叠拼接在一起，提高模袋铺设时的精准度，避免出现偏差现象，提高施工效果。同时通过将模袋的四周固定在花杆上，实现模袋的平整铺设，避免相邻两个模袋之间出现错位现象。

本发明的进一步设置为：步骤S4与步骤S5之间还设置有步骤S41，步骤S41如下：

S41，混凝土塌落度检测，在混凝土泵管道出口处取样，检测混凝土的塌落度，保证混凝土的塌落度不小于20cm。

通过采用上述技术方案，通过对混凝土进行取样检测，保证混凝土的结构强度，提高模袋混凝土的结构稳定性。

本发明的进一步设置为：步骤S5中，当混凝土充灌流动困难时，利用踩挤设备踩压模袋，提高混凝土的流动速率。

通过采用上述技术方案，通过利用踩压设备踩压模袋，使模袋发生抖动，因此使得混凝土可以顺利的灌入模袋内，提高混凝土的充灌速率，进而缩短施工工期。

本发明的进一步设置为：所述踩挤设备包括手扶车，所述手扶车的前方水平设置有支撑板，所述支撑板上间隔设置有多个滑动孔，所述滑动孔内竖直滑动连接有滑动杆，所述滑动杆的下端设置有踩压部，并且所述手扶车上设置有用于驱动所述滑动杆竖直滑移的驱动机构。

通过采用上述技术方案，当对模袋进行踩压时，驱动手扶车向前行进，此时手扶车带动支撑板同步运动。随后利用驱动机构控制滑动杆沿着滑动孔内壁上下往复运动，此时滑动杆带动踩压部同步运动，实现模袋的踩压作业。因此通过设置高效的踩压设备，实现模袋的大面积踩压作业，进而提高混凝土的充灌速率，缩短施工工期。

本发明的进一步设置为：所述驱动机构包括一对设置于所述手扶车上的驱动座，一对所述驱动座之间水平转动连接有驱动轴，所述驱动轴上间隔设置有多个与所述滑动杆相对应的凸轮；所述滑动杆的上端面水平设置有位于所述凸轮上方，且抵触所述凸轮外壁的驱动板，所述滑动杆的外壁套设有弹簧，所述弹簧位于所述支撑板与所述驱动板之间；所述手扶车包括车体，所述车体的下方设置有两对车轮，并且位于前方的一对所述车轮之间转动连接有主动轴，所述主动轴外壁设置有大链轮，所述驱动轴的外壁设置有小链轮，所述大链轮和所述小链轮之间缠绕有链条。

通过采用上述技术方案，当推动手扶车行进时，车轮在模袋上行进，此时车轮带动主动轴以及大链轮同步旋转，随后通过链条的配合，控制小链轮以及驱动轴同步旋转，然后驱动轴带动凸轮同步旋转。当凸轮的凸起位置运动至驱动板的下端面位置时，将控制驱动板向上运动，此时驱动板拉动弹簧伸长，同时带动滑动杆以及踩压部同步向下运动。当凸轮的凸起位置逐渐脱离驱动板的下端面时，弹簧缩回并控制驱动板向下运动，此时驱动板带动滑动杆以及踩压部同步向下运动。依次往复，实现踩压部上下往复运动的稳定控制。因此通过利用车轮的旋转，控制踩压部上下往复运动，所以无需设置油动或电动的驱动源，即可实现踩压部的稳定工作，使得踩压设备不受其他环境因素的限制，进而使得使用过程更加轻松方便。

本发明的进一步设置为：相邻两个所述凸轮的凸起位置呈交错状设置。

通过采用上述技术方案，通过设置交错状的凸轮，控制多个踩压部交替踩踏模袋，进而提高模袋的抖动幅度，提高混凝土的充灌速率，缩短施工工期。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过设置方法简便，并且可在损毁位置直接进行修复的施工方法，对水闸进行修复，无需修筑围堰，从而缩短了工期，同时在施工过程中，不影响水闸的正常放水，对水资源没有污染；

2.通过在模袋上缝制反滤布，以利于接缝处滤水，同时当多个模袋的边缘位置重叠时，增大相邻两个模袋之间的结构强度，提高施工效果；

3.通过利用踩压设备踩压模袋，使模袋发生抖动，因此使得混凝土可以顺利的灌入模袋内，提高混凝土的充灌速率，进而缩短施工工期；

4.通过设置高效的踩压设备，实现模袋的大面积踩压作业，进而提高混凝土的充灌速率，缩短施工工期。

附图说明

图1是实施例的踩挤设备的结构示意图；

图2是实施例的驱动机构的结构示意图。

附图标记：1、手扶车；11、车体；12、车轮；13、主动轴；14、大链轮；2、支撑板；21、滑动孔；22、滑动杆；23、踩压部；24、驱动板；25、弹簧；3、驱动机构；31、驱动座；32、驱动轴；33、凸轮；34、小链轮；4、链条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种水下模袋混凝土水平施工方法，包括如下步骤：

S1，施工准备，利用聚丙烯纺织布制备模袋，并在模袋内缝制无纺布内层，同时将模袋与无纺布内层热压粘合在一起。

其中在模袋缝制时，在模袋的长度方向边缝制100cm宽的反滤布，在宽度方向边缝制300cm宽的反滤布。同时在模袋上缝制两排共计24个灌浆口，灌浆口的直径为18-20cm，长度为50-80cm。

S2，加固面修整，利用块石填充坡面上的冲坑，然后在块石上面铺设砂石，并将砂石刮平后，在砂石表面铺设一层帆布模袋护面。当铺设完帆布模袋护面后，将多个钢丝绳间隔横放在帆布模袋护面上，然后再对模袋进行铺设。当将充灌混凝土时，提起钢丝绳的两端，利用钢丝绳将模袋提起，并当模袋内充满混凝土后，再将钢丝绳抽出。

S3，模袋铺设与固定，采用经纬仪定出模袋一侧在平面上的位置，并利用花杆定出方向。然后利用镀锌管穿过模袋上方的拉鼻后，将镀锌管固定在水闸坡面的消力坎前。然后放置压砂袋，实现模袋的平整铺设和四周的压紧固定，并且保证相邻两个模袋的接缝处预留出8-10cm长的重叠。并且当铺设模袋后，利用绳索将模袋的边缘位置固定在花杆上，将模袋平整的铺设在水闸坡面上。

S4，配备混凝土，配备强度等级为C18的混凝土，其中水泥：砂：石子的比例为1:1.69:2.34，其中砂包括粒径为3.5-4.5mm的砂子I以及粒径为1.5-2.5mm的砂子II，砂子I与砂子II的比例为1:1.5，石子包括径为9-10mm的石子I、粒径为7-8mm的石子II以及粒径为5-6mm的石子III，石子I与石子II以及石子III的比例为1:1.2:2.5。

S41，混凝土塌落度检测，在混凝土泵管道出口处取样，检测混凝土的塌落度，保证混凝土的塌落度不小于20cm。

S5，模袋混凝土充灌，将混凝土充灌至模袋内，其中充灌速度控制在8～12m3/h，出口压力控制在0.2～0.3MPa，从而形成模袋混凝土。并且在充灌前，先用清水冲洗湿润管道，然后用水泥砂浆润滑管道，混凝土充灌应从已充灌的相邻块处开始，沿自下而上、从左向右的次序进行，充灌过程注意使模袋的厚度一致。并且当混凝土充灌流动困难时，利用踩挤设备踩压模袋，提高混凝土的流动速率。并且保证充灌连续，停机时间一般不得超过20min，同时充灌泵与充灌操作人员之间应随时保持联系、紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破。充灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌施工，应特别注意相邻两片模袋间的联接、靠紧。

S6，水下检查，检测模袋充灌后相邻两块模袋混凝土之间的接逢贴紧程度。

当采用上述施工方法对水闸进行修复时，可在损毁位置直接进行修复，并且与在河道上修筑围堰方案相比较，可极大的缩短了工期。同时减少大量土石方开挖，既节约投资，又保护环境。并且在施工过程中，不影响水闸的正常放水，对水资源没有污染。

同时当灌装混凝土时，利用钢丝绳提拉模袋，利用钢丝绳分担混凝土的重力，使模袋各个位置的受力更加均匀，避免模袋出现下滑现象，同时降低模袋固定处的负担，避免固定位置出现断裂现象。

如图1所示，踩挤设备包括手扶车1，手扶车1的前方水平设置有支撑板2，支撑板2上间隔设置有多个滑动孔21。滑动孔21内竖直滑动连接有滑动杆22，滑动杆22的下端设置有踩压部23，并且手扶车1上设置有用于驱动滑动杆22竖直滑移的驱动机构3。

当混凝土充灌流动困难时，利用踩压设备踩压模袋，使模袋发生抖动，因此使得混凝土可以顺利的灌入模袋内，从而提高混凝土的充灌速率，缩短施工工期。

并且当对模袋进行踩压时，驱动手扶车1向前行进，此时手扶车1在已经充灌好的模袋上行走，并带动支撑板2同步运动，同时支撑板2带动滑动杆22以及踩压部23同步运动。

随后利用驱动机构3控制滑动杆22沿着滑动孔21内壁上下往复运动，此时滑动杆22带动踩压部23同步运动，随后即可利用踩压部23踩压模袋，实现对模袋的稳定踩压作业。

如图1、图2所示，驱动机构3包括一对设置于手扶车1上的驱动座31，一对驱动座31之间水平转动连接有驱动轴32。驱动轴32上间隔设置有多个与滑动杆22相对应的凸轮33，并且相邻两个凸轮33的凸起位置呈交错状设置。

如图1、图2所示，滑动杆22的上端面水平设置有位于凸轮33上方，且抵触凸轮33外壁的驱动板24。滑动杆22的外壁套设有弹簧25，弹簧25位于支撑板2与驱动板24之间。

如图1、图2所示，手扶车1包括车体11，车体11的下方设置有两对车轮12，并且位于前方的一对车轮12之间转动连接有主动轴13。主动轴13外壁设置有大链轮14，驱动轴32的外壁设置有小链轮34，大链轮14和小链轮34之间缠绕有链条4。

当推动手扶车1行进时，车轮12在模袋上行进，此时车轮12带动主动轴13以及大链轮14同步旋转，随后通过链条4的配合，控制小链轮34以及驱动轴32同步旋转，然后驱动轴32带动凸轮33同步旋转。

当凸轮33的凸起位置运动至驱动板24的下端面位置时，将控制驱动板24向上运动，此时驱动板24拉动弹簧25伸长，同时带动滑动杆22以及踩压部23同步向下运动。

当凸轮33的凸起位置逐渐脱离驱动板24的下端面时，弹簧25缩回并控制驱动板24向下运动，此时驱动板24带动滑动杆22以及踩压部23同步向下运动。

依次往复，实现踩压部23上下往复运动的稳定控制，同时通过设置交错状的凸轮33，控制多个踩压部23交替踩踏模袋，提高模袋的抖动幅度，提高混凝土的充灌速率，缩短施工工期。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，施工准备，利用聚丙烯纺织布制备模袋，并在模袋内缝制无纺布内层，同时将模袋与无纺布内层热压粘合在一起；

S2，加固面修整，利用块石填充坡面上的冲坑，然后在块石上面铺设砂石，并将砂石刮平；

S3，模袋铺设与固定，先利用镀锌管穿过模袋上方的拉鼻后，将镀锌管固定在水闸坡面的消力坎前，然后放置压砂袋，实现模袋的平整铺设和四周的压紧固定，并且保证相邻两个模袋的接缝处预留出8-10cm长的重叠；

S4，配备混凝土，配备强度等级为C18的混凝土，其中水泥：砂：石子的比例为1:1.69:2.34，其中砂包括粒径为3.5-4.5mm的砂子I以及粒径为1.5-2.5mm的砂子II，砂子I与砂子II的比例为1:1.5，石子包括径为9-10mm的石子I、粒径为7-8mm的石子II以及粒径为5-6mm的石子III，石子I与石子II以及石子III的比例为1:1.2:2.5；

S5，模袋混凝土充灌，将混凝土充灌至模袋内，其中充灌速度控制在8～12m³/h，出口压力控制在0.2～0.3MPa，从而形成模袋混凝土，并且在充灌前，先用清水冲洗湿润管道，然后用水泥砂浆润滑管道，混凝土充灌应从已充灌的相邻块处开始，沿自下而上、从左向右的次序进行，充灌过程注意使模袋的厚度一致；并且保证充灌连续，停机时间一般不得超过20min，同时充灌泵与充灌操作人员之间应随时保持联系、紧密配合，充灌到位后及时停机，以防充灌过程产生鼓包或鼓破； 充灌完一片后，移动设备，按上述步骤进行下一片的充灌施工，应特别注意相邻两片模袋间的联接、靠紧；

S6，水下检查，检测模袋充灌后相邻两块模袋混凝土之间的接逢贴紧程度；

步骤S5中，当混凝土充灌流动困难时，利用踩挤设备踩压模袋，提高混凝土的流动速率；

所述踩挤设备包括手扶车(1)，所述手扶车(1)的前方水平设置有支撑板(2)，所述支撑板(2)上间隔设置有多个滑动孔(21)，所述滑动孔(21)内竖直滑动连接有滑动杆(22)，所述滑动杆(22)的下端设置有踩压部(23)，并且所述手扶车(1)上设置有用于驱动所述滑动杆(22)竖直滑移的驱动机构(3)；

所述驱动机构(3)包括一对设置于所述手扶车(1)上的驱动座(31)，一对所述驱动座(31)之间水平转动连接有驱动轴(32)，所述驱动轴(32)上间隔设置有多个与所述滑动杆(22)相对应的凸轮(33)；

所述滑动杆(22)的上端面水平设置有位于所述凸轮(33)上方，且抵触所述凸轮(33)外壁的驱动板(24)，所述滑动杆(22)的外壁套设有弹簧(25)，所述弹簧(25)位于所述支撑板(2)与所述驱动板(24)之间；

所述手扶车(1)包括车体(11)，所述车体(11)的下方设置有两对车轮(12)，并且位于前方的一对所述车轮(12)之间转动连接有主动轴(13)，所述主动轴(13)外壁设置有大链轮(14)，所述驱动轴(32)的外壁设置有小链轮(34)，所述大链轮(14)和所述小链轮(34)之间缠绕有链条(4)；

相邻两个所述凸轮(33)的凸起位置呈交错状设置。

2.根据权利要求1所述的一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：步骤S1中，在模袋的长度方向边缝制100cm宽的反滤布，在宽度方向边缝制300cm宽的反滤布，在模袋上缝制两排共计24个灌浆口，灌浆口的直径为18-20cm，长度为50-80cm。

3.根据权利要求1所述的一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：步骤S2中，当将砂石被刮平后，在砂石表面铺设一层帆布模袋护面。

4.根据权利要求1所述的一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：步骤S2中，当铺设完帆布模袋护面后，将多个钢丝绳间隔横放在帆布模袋护面上，然后再对模袋进行铺设，当将充灌混凝土时，提起钢丝绳的两端，利用钢丝绳将模袋提起，并当模袋内充满混凝土后，再将钢丝绳抽出。

5.根据权利要求1所述的一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：步骤S3中，采用经纬仪定出模袋一侧在平面上的位置，并利用花杆定出方向，并且铺设模袋时，利用绳索将模袋的边缘位置固定在花杆上，将模袋平整的铺设在水闸坡面上。

6.根据权利要求1所述的一种水下模袋混凝土水平施工方法，其特征在于：步骤S4与步骤S5之间还设置有步骤S41，步骤S41如下：

S41，混凝土塌落度检测，在混凝土泵管道出口处取样，检测混凝土的塌落度，保证混凝土的塌落度不小于20cm。

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