CN111236153B - 一种水利工程垂直止水结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水利工程垂直止水结构及施工方法，所述止水结构包括紫铜片、槽钢槽和固定件，所述紫铜片为L型，L型一端固定于混凝土内，另一端插入槽钢槽内，所述槽钢槽通过螺栓与固定件紧固连接；所述槽钢槽为拼接槽；所述固定件表面经过预防腐处理；所述预防腐为在固定件表面预先进行电泳喷涂处理或在固定件表面缠绕粘弹体防腐材料。其施工方法包括S1一期混凝土浇筑、S2铺设沥青油毛毡、S3安装槽钢槽、S4浇筑沥青和S5浇筑二期混凝土。本发明通过设拼接槽钢槽，并设内置固定件以及在固定件表面设置防腐层，提高了槽钢与混凝土的贴合性，降低了冻结强度，增加了止水结构与混凝土的耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程领域，具体来说，涉及一种水利工程垂直止水结构及其施工方法。
背景技术
在现有的混凝土结构中，例如挡水坝、蓄水池、地铁、涵洞、水闸、隧道等地下工程中，由于不能连续浇筑或由于地基沉降 ( 地震 ) 的变形，或由于温度的变化引起的混凝土构件的热胀冷缩等原因，在浇筑时常留有变形缝、施工缝，这些缝隙要采取防渗漏措施，防止外部水或地下水渗漏到结构空间中，现在的通常做法是，在一期混凝土和二期混凝土间设置混凝土槽，槽内设软沥青及紫铜片或橡胶止水片，然而，此法需要预先预制混凝土槽，为了使混凝土槽与二期混凝土能紧密结合，需要对混凝土槽外围 3 面进行凿毛处理，这样就会延长工期和增加人工，同时由于混凝土槽一般每段长度 ( 高度 ) 只有 50-100cm，止水缝隙要由多个混凝土槽连接构成，因此会产生多条缝隙，也造成后序灌注软沥青的跑冒现象，且很难清理。
CN104652364A公开了一种水利工程垂直止水结构的施工方法，包括紫铜片、槽钢及固定装置，所述的紫铜片一侧边预埋在一期混凝土中，另一侧边凸出于混凝土断面外设于槽钢开口内，紫铜片伸入槽钢内一定深度；所述的槽钢开口面与一期混凝土断面在紫铜片的两侧设有沥青油毛毡，所述的固定装置一端预埋在一期混凝土中，另一端设置在槽钢两侧，通过扁铁和螺母将槽钢固定在一期混凝土断面上，槽钢内灌满软沥青后切割凸出的固定装置，再将槽钢浇筑在二期混凝土内，该发明以槽钢作为沥青槽，相比预制混凝土槽，节省了槽毛工序，缩短了施工工期，节省了人工。
CN110016889A公开了一种水利工程垂直止水结构及其施工方法，包括紫铜片、槽钢和连接机构，所述连接机构包括预埋件一和预埋件二，所述预埋件一和所述预埋件二的一侧分别均设有螺纹圈一，所述预埋件一和所述预埋件二的另一侧分别均设有卡柱，所述预埋件一和所述预埋件二位于所述卡柱的一侧设有横杆，所述横杆的底端分别均设有螺纹圈二，所述螺纹圈二上均设有与其相匹配的螺纹筒，所述螺纹筒的底端设有固定机构，所述预埋件一和所述预埋件二位于所述螺纹圈一的一侧设有扁铁，所述扁铁的一侧设有与所述预埋件一和所述预埋件二相匹配的孔洞，且所述扁铁通过连接管与所述预埋件一和所述预埋件二相连接，所述连接管远离所述扁铁的一侧设有与所述螺纹圈一相匹配的螺纹套筒，该发明的固定件的预埋件与连接件分开设计方式，使得混凝土一期浇筑方便，断面更整齐，使用后拧下连接件可以重复使用，节约资源减少浪费。
相比传统的预制混凝土槽，槽钢沥青槽虽然可以一定程度上缓解地层不均匀沉降或由于温度的变化引起的混凝土构件的热胀冷缩等原因引起的渗漏，但现有技术中采用的槽钢沥青槽，其槽钢与一二期混凝土的贴合性差，极易因张开位移和冰冻等自然因素造成渗漏，无法保障寒冷地区水利工程的日常运行安全。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种水利工程垂直止水结构及其施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水利工程垂直止水结构，包括紫铜片、槽钢槽和固定件，所述紫铜片为L型，L型一端固定于混凝土内，另一端插入槽钢槽内，所述槽钢槽通过螺栓与固定件紧固连接。
所述槽钢槽为拼接槽，包括上槽钢和下槽钢，所述上槽钢上设安装孔，所述下槽钢上设安装孔和连接孔，所述上槽钢和下槽钢的安装孔对齐，通过螺栓紧固连接。
优选地，所述安装孔对齐的搭接处涂膜密封胶。
优选地，所述固定件包括螺杆，所述螺杆的一端设固定爪，另一端设螺纹，所述固定件通过固定爪提高与混凝土的裹握力。
优选地，所述固定件表面经过预防腐处理。
进一步优选地，所述预防腐为在固定件表面进行电泳喷涂处理和/或在固定件表面缠绕粘弹体防腐层。
本发明还提供了一种水利工程垂直止水结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、 一期混凝土浇筑：
将紫铜片具有L型的一端和固定件具有固定爪的一端，设置在一期混凝土的断面处，紫铜片另一边和固定件设螺纹一端凸出混凝土断面一定距离，紫铜片位于槽钢端面开口的中间位置，固定件的两螺杆分别设定在紫铜片的两侧；
S2、铺设沥青油毛毡：
一期混凝土凝固 7 天以上 ( 气温 20℃以上 )，在混凝土断面紫铜片两侧分别设置沥青油毛毡；
S3、安装槽钢槽：
将下槽钢的连接孔穿过固定件的螺杆，通过螺栓连接，使下槽钢固定在一期混凝土断面上，将上槽钢与两侧下槽钢的安装孔对齐，通过螺栓紧固连接；
S4、浇筑沥青：
在槽钢内注满煮沸软沥青，冷却；
S5、浇筑二期混凝土。
优选地，步骤S1中所述的固定件表面经过预防腐处理。
进一步优选地，所述预防腐为在固定件表面进行电泳喷涂处理（ECPC），得到ECPC防腐层。
进一步优选地，所述预防腐为在固定件表面缠绕粘弹体防腐材料，得到粘弹体防腐层。
进一步优选地，所述粘弹体防腐材料为聚异丁烯粘弹体。
进一步优选地，所述粘弹体防腐层的厚度为1.8-2.2mm。
优选地，步骤S3中还包括，在安装上槽钢之前，在下槽钢与上槽钢的搭接对齐处涂覆密封胶。
进一步优选地，所述密封胶的厚度为1.8-2.2mm。
进一步优选地，所述下槽钢与上槽钢的搭接长度为5-6cm。
优选地，步骤S4中所述软沥青为30 甲建筑石油沥青或10 号建筑石油沥青。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过设拼接槽钢槽设置为拼接槽，并设内置固定件以及在固定件表面设置防腐层，尤其是设置粘弹体防腐层，大大降低了冻结强度，有效阻止了冰冻作用对止水结构造成的破坏，增加了止水结构与混凝土的耐久性。
（2）本发明采用拼接槽钢槽代替现有技术的槽钢槽，并在搭接处涂覆密封胶，增加了槽钢的缓冲性能，增加了槽钢地抗压缩能力，避免了裂缝的产生。
（3）同时，本发明槽钢槽采用拼接结构，运输、安装更加方便，不需要大型施工设备即可完成，缩短了施工周期。
附图说明
图1为本发明水利工程垂直止水结构的结构示意图；
图2为槽钢槽的拼接示意图。
图中，1、一期混凝土，2、沥青油毛粘，3、二期混凝土，4、槽钢槽，4-1、上槽钢，4-2、下槽钢，4-3、密封胶层，4-4、螺栓，4-5、螺母，4-6、连接孔，5、紫铜片，6、固定件，6-1螺杆，6-2、固定爪。
具体实施方式
以下结合附图及特定的具体实例说明本发明的实施方式，在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料均为本技术领域普通市售品，本实施例中采用的槽钢、螺栓、螺杆等材料均为本领域的常规材料，并非本发明的创造点，因此，对具体的材料来源不做限制。
本实施例中聚异丁烯粘弹体，为购自长园长通的粘弹体防腐胶带（膏），实施例中所述的电泳喷涂防腐为常规的电泳加喷涂的双层防腐工艺，其中，电泳防腐层的厚度为20±5μm。
图1为一种水利工程垂直止水结构，包括紫铜片5、槽钢槽4和固定件7，所述紫铜片5为L型，L型一端固定于混凝土内，另一端插入槽钢槽4内，所述槽钢槽4通过螺栓与固定件7紧固连接。
图2为槽钢槽，所述槽钢槽4为拼接槽，依次包括上槽钢4-1、密封胶层4-3和下槽钢4-2，所述上槽钢4-1上设安装孔，所述下槽钢4-2上设安装孔和连接孔4-6，所述上槽钢4-1和下槽钢4-2的安装孔对齐，通过螺栓4-4和螺母4-5紧固连接。
优选地，所述安装孔对齐的搭接处涂覆密封胶。
优选地，所述固定件6包括螺杆6-1，所述螺杆6-1的一端设固定爪6-2，另一端设螺纹，所述固定件通过固定爪提高与混凝土的裹握力。
优选地，所述固定件6表面经过预防腐处理。
进一步优选地，所述预防腐为在固定件6表面进行电泳喷涂处理和/或在固定件表面缠绕粘弹体防腐层。
本发明还提供了上述水利工程垂直止水结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、 一期混凝土浇筑：
将紫铜片5具有L型的一端和固定件6具有固定爪6-2的一端，设置在一期混凝土1的断面处，紫铜片5另一边和固定件6设螺纹一端凸出混凝土断面一定距离，紫铜片5位于槽钢槽4端面开口的中间位置，固定件6的两螺杆6-1分别设定在紫铜片5的两侧；
在安装前，所述固定件表面进行电泳喷涂处理（ECPC），得到ECPC防腐层或/和在固定件表面缠绕聚异丁烯粘弹体防腐材料，得到厚度为1.8-2.2mm的粘弹体防腐层；
S2、铺设沥青油毛毡：
一期混凝土1凝固 7 天以上 ( 气温 20℃以上 )，在混凝土断面紫铜片5两侧分别设置沥青油毛毡2；
S3、安装槽钢槽：
将下槽钢4-2的连接孔4-6穿过固定件6的螺杆6-1，通过螺栓连接，使下槽钢4-2固定在一期混凝土1断面上，在下槽钢4-2与上槽钢4-1的搭接对齐处涂覆1-8-2.2mm厚的密封胶(粘弹体防腐膏)后，将上槽钢4-1与下槽钢4-2的安装孔对齐，通过螺栓4-4和螺母4-5紧固连接，下槽钢4-2与上槽钢4-1的搭接长度为5-6cm；
S4、浇筑沥青：
向槽钢槽内注满煮沸软沥青，冷却；所述软沥青为30 甲建筑石油沥青或10 号建筑石油沥青；
S5、浇筑二期混凝土；
采用常规方法浇筑二期混凝土3，即可。
经检验本发明在环境温度为-8--10℃下，接缝剪切位移为55-65mm，沉降位移为110-120mm，张开位移为70-80mm的工况下，整体止水结构没有破坏，无渗漏发生，防渗效果良好，同时发现，当固定件表面同时采用ECPC 防腐和缠绕聚异丁烯粘弹体防腐材料两种防腐方式，其效果最佳，可满足环境温度为-12℃，接缝剪切位移为70mm，沉降位移为120mm，张开位移为85mm的工况下的止水要求，而采用现有的槽钢槽作为止水结构时，在环境温度为-3--5℃下，接缝剪切位移为40mm，沉降位移为60mm，张开位移为20mm的工况下，整体止水结构开始被破坏，出现渗漏。
本发明通过将槽钢槽设置为拼接槽，并设内置固定件以及在固定件表面设置防腐层，尤其是设置粘弹体防腐层，大大降低了冻结强度，有效阻止了冰冻作用对止水结构造成的破坏，增加了止水结构与混凝土的耐久性。
本发明采用拼接槽钢槽代替现有技术的槽钢槽，并在搭接处涂覆密封胶，增加了槽钢的缓冲性能，增加了槽钢地抗压缩能力，避免了裂缝的产生。
同时，本发明槽钢槽采用拼接结构，运输、安装更加方便，不需要大型施工设备即可完成，缩短了施工周期。
以上是结合具体实施例对本发明进一步的描述，但这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种水利工程垂直止水结构，包括紫铜片、槽钢槽和固定件，特征在于，所述紫铜片为L型，L型一端固定于混凝土内，另一端插入槽钢槽内，所述槽钢槽通过螺栓与固定件紧固连接；所述槽钢槽为拼接槽；所述固定件表面经过预防腐处理；所述预防腐为在固定件表面预先进行电泳喷涂处理或在固定件表面缠绕粘弹体防腐材料；
所述槽钢槽包括上槽钢和下槽钢，所述上槽钢上设安装孔，所述下槽钢上设安装孔和连接孔，所述上槽钢和下槽钢的安装孔对齐，通过螺栓紧固连接；
在下槽钢与上槽钢的搭接对齐处涂覆密封胶；所述下槽钢与上槽钢的搭接长度为5-6cm；所述密封胶为粘弹体防腐膏；
所述固定件包括螺杆，所述螺杆的一端设固定爪，另一端设螺纹；
所述粘弹体防腐材料为聚异丁烯粘弹体；所述固定件表面缠绕粘弹体防腐材料的厚度为1.8-2.2mm；
所述水利工程垂直止水结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、 一期混凝土浇筑：
将紫铜片具有L型的一端和固定件具有固定爪的一端，设置在一期混凝土的断面处，紫铜片另一边和固定件设螺纹一端凸出混凝土断面一定距离，紫铜片位于槽钢端面开口的中间位置，固定件的两螺杆分别设定在紫铜片的两侧；
S2、铺设沥青油毛毡：
一期混凝土凝固7天以上，在混凝土断面紫铜片两侧分别设置沥青油毛毡；
S3、安装槽钢槽：
将下槽钢的连接孔穿过固定件的螺杆，通过螺栓连接，使下槽钢固定在一期混凝土断面上，将上槽钢与两侧下槽钢的安装孔对齐，通过螺栓紧固连接；
S4、浇筑沥青：
在槽钢内注满煮沸软沥青，冷却；
S5、浇筑二期混凝土。
2.根据权利要求1所述的水利工程垂直止水结构，其特征在于，步骤S4中所述软沥青为30 甲建筑石油沥青或10 号建筑石油沥青。
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