CN111395509B - 一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，包括以下步骤：S1、场地平整及基坑开挖；S2、波纹钢坝体拼装：S3、基坑施工；S4、波纹钢坝体固定；S5、波纹钢坝体两侧浇筑；S6、波纹钢坝体再加固；S7、第三矩形浅基坑的基础上砌筑储水池。本发明以波纹钢坝体为主体材料进行施工，简化了现有山区小型蓄水坝的建造工序，大大提高了蓄水坝建设的速率，缩短了建造的工期以及大大降低了建造的成本；波纹钢坝体与地基之间的连接方法不仅避免了传统焊接方法所带来的强度缺陷问题，而且进一步增强了波纹钢坝体的整体强度；波纹钢坝体迎水侧设置锚索与库区内预设波纹钢板片固定、背水侧预埋高强度工字钢进一步提高波纹钢坝体整体强度及稳性。

Description

一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法

技术领域

本发明涉及生态蓄水系统技术领域，尤其涉及一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法。

背景技术

蓄水工程能有效地拦截水土,减少地表径流量,从而减轻水对下游土壤的侵蚀,它的兴建与发展,有利于雨水资源的收集和合理分配利用。小型集雨蓄水工程与骨干性水利工程相比,具有投资少、见效快、形式灵活、取水方便等特点。

目前山区采用的蓄水工程有水窖、蓄水池、塘堰灯，所适用的范围较窄，同时储存的水量较少，对生态环境的改善作用较弱，若采用混凝土坝虽然能达到较好的蓄水成库的作用，但是由于混凝土坝的修建消耗大量的人力物力，成本高昂，工期长，不利于在山区中大量新建，因此目前的山区蓄水工程较为匮乏，不利于干旱地区有效利用水资源，阻碍山区更好发展。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，以波纹钢坝体为主体材料进行施工，简化了现有山区小型蓄水坝的建造工序，大大提高了蓄水坝建设的速率，缩短了建造的工期以及大大降低了建造的成本，同时通过此施工方法建设的生态蓄水系统结构更加稳定，耐久性更强，适应在山区长期使用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，包括以下步骤：

S1、场地平整及基坑开挖：清理水坝坝基区域的地表面杂物、树木根茎及突起物；按照设计图纸，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，在水坝坝基区域开挖第一矩形浅基坑，并在所述第一矩形浅基坑长度方向两侧对称开挖第二矩形浅基坑和第三矩形浅基坑，所述第二矩形浅基坑和所述矩形浅基坑均与所述第一矩形浅基坑连通；

所述第一矩形浅基坑长度为a1、宽度为b1、深度为c1，所述第二矩形浅基坑长度为a2、宽度为b2、深度为c2，所述第三矩形浅基坑长度为a3、宽度为b3、深度为c3；

所述第一矩形浅基坑长度a1大于所述第二矩形浅基坑长度a2及所述第三矩形浅基坑长度a3，所述第二矩形浅基坑长度a2大于所述第三矩形浅基坑长度a3，所述第二矩形浅基坑宽度b2大于所述第三矩形浅基坑宽度b3，所述第一矩形浅基坑宽度b1小于所述第三矩形浅基坑宽度b3，所述第一矩形浅基坑深度c1、所述第二矩形浅基坑深度c2及所述第三矩形浅基坑深度c3相等；

S2、基坑施工：清理步骤S1所得所述第一矩形浅基坑、所述第二矩形浅基坑及所述第三矩形浅基坑，清理结束后，所述第一矩形浅基坑底部、所述第二矩形浅基坑底部及所述第三矩形浅基坑底部均从下而上依次铺设厚度为c4的三合土、厚度为c5的素混凝土，每层均匀压实，所述三合土厚度c4加上所述素混凝土厚度c5小于所述第一矩形浅基坑深度c1、所述第二矩形浅基坑深度c2及所述第三矩形浅基坑深度c3，所述素混凝土厚度c5大于所述三合土厚度c4；

S3、波纹钢坝体拼装：

所述波纹钢坝体包括圆弧段坝体，所述圆弧段坝体开口端两侧对称设有直板段坝体，所述直板段坝体依次通过第一槽钢、第一角钢与所述圆弧段坝体固定连接；

所述直板段坝体由复数个波纹钢直板顺序连接组成，所述复数个波纹钢直板之间通过第一螺栓连接，所述圆弧段坝体由复数个半径相等的波纹钢弧形板顺序连接组成，所述复数个波纹钢弧形板之间通过第二螺栓连接，所述第一螺栓与所述第二螺栓均配置有弹簧垫片；

S4、波纹钢坝体固定：将步骤S3拼装完成的波纹钢坝体固定于经步骤S2处理后的所述第一矩形浅基坑与所述第二矩形浅基坑内；所述波纹钢坝体固定完成后再在所述第一矩形浅基坑和所述第二矩形浅基坑内再浇筑厚度为c6的素混凝土；

所述第一矩形浅基坑内素混凝土浇筑时还预埋有固定直板段坝体的下部角钢，所述下部角钢垂直端预埋于所述第一矩形浅基坑内素混凝土内，所述第一矩形浅基坑内素混凝土上表面设置有上部角钢，所述上部角钢水平端通过配置有弹簧垫片的第三螺栓与所述下部角钢水平端固定连接，所述上部角钢垂直端通过配置有弹簧垫片的第四螺栓与所述直板段坝体固定连接；

所述第二矩形浅基坑内素混凝土浇筑时还预埋有固定圆弧段坝体的下部角钢块，所述下部角钢块垂直端预埋于所述第二矩形浅基坑内素混凝土内，所述第二矩形浅基坑内素混凝土上表面设置有上部角钢块，所述上部角钢块水平端通过配置有弹簧垫片的第五螺栓与所述下部角钢块水平端固定连接，所述上部角钢块垂直端通过配置有弹簧垫片的第六螺栓与所述圆弧段坝体固定连接；

S5、所述波纹钢坝体固定完成后坝体两侧采用混凝土浇筑，且与岸坡连接，围绕形成所述生态蓄水系统的蓄水池；

S6、波纹钢坝体再加固：(1)所述波纹钢坝体直板段坝体朝向所述第二矩形浅基坑一侧设置有锚索，所述锚索一端与所述直板段坝体连接，所述直板段坝体与所述锚索连接处两侧安装有第二槽钢，所述第二槽钢通过配置有弹簧垫片的第七螺栓与直板段坝体连接，所述锚索另一端与波纹钢板片连接，所述波纹钢板片直立插入地面；

(2)所述波纹钢坝体背离所述蓄水池的一侧均匀设置有复数根高强度工字钢，所述工字钢靠近所述波纹钢坝体一侧的侧壁与所述波纹钢坝体贴合但不连接；

(3)所述波纹钢坝体迎水面及两侧岸坡先铺设5～6米土工布，并在土工布上堆石形成碎石坡体，所述碎石坡体高度与坝体平齐；

S7、在所述第三矩形浅基坑的基础上砌筑储水池。

进一步的，所述素混凝土厚度c5与所述素混凝土厚度c6之和大于0.5m。

进一步的，所述步骤S6中所述锚索为直径20mm的钢铰线。

进一步的，所述步骤S6中波纹钢板片为500mm×600mm波纹钢板片。

进一步的，所述步骤S6中所述高强度工字钢设有6根。

进一步的，所述波纹钢坝体为无酸热浸镀锌波纹钢板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明以波纹钢坝体为主体材料进行施工，简化了现有山区小型蓄水坝的建造工序，大大提高了蓄水坝建设的速率，缩短了建造的工期以及大大降低了建造的成本。

2、本发明中波纹钢坝体与地基之间通过角钢和或槽钢进行连接，这种连接方法不仅避免了传统焊接方法所带来的强度缺陷问题，而且进一步增强了波纹钢坝体的整体强度，达到了波纹钢坝体与地基稳固连接的目的。

3、本发明还通过在波纹钢坝体迎水侧设置锚索与库区内预设波纹钢板片固定、背水侧预埋高强度工字钢提高波纹钢坝体整体强度及稳定性，同时还在波纹钢坝体两侧堆石进一步保护水坝结构。

附图说明

图1为实施例中新型装配式生态蓄水系统的俯视图。

图2为实施例中直板段坝体与圆弧段坝体连接处结构示意图。

图3为实施例中直板段坝体与地基连接处结构示意图。

图4为实施例中圆弧段坝体与地基连接处结构示意图。

图5为实施例中钢绞线的固定方法示意图。

各标记与部件名称对应关系如下：

1、第一矩形浅基坑；2、第二矩形浅基坑；3、第三矩形浅基坑；4、圆弧段坝体；5、直板段坝体；6、第一槽钢；7、第一角钢；8、下部角钢；9、上部角钢；10、第三螺栓；11、第四螺栓；12、下部角钢块；13、上部角钢块；14、第五螺栓；15、第六螺栓；16、钢铰线；17、第二槽钢；18、波纹钢板片；19、蓄水池；20、储水池。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例

本实施例中的一种新型装配式生态蓄水系统位于多山地区，该地区具有夏季多雨、冬季少水的气候特征。

本实施例中一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据设计图纸，清理水坝坝基区域的地表面21杂物、树木根茎及突起物，表层壤土可收集存放用于客土喷播及植生带充填的土源地；如图1所示，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，在水坝坝基区域开挖第一矩形浅基坑1，并在第一矩形浅基坑1长度方向两侧对称开挖第二矩形浅基坑2和第三矩形浅基坑3，第二矩形浅基坑2和矩形浅基坑均与第一矩形浅基坑1连通；

第一矩形浅基坑1长度为15m、宽度为0.8m、深度为0.5m，第二矩形浅基坑2长度为5m、宽度为3m、深度为0.5m，第三矩形浅基坑3长度为5m、宽度为3m、深度为0.5m。

S2、清理第一矩形浅基坑1、第二矩形浅基坑2及第三矩形浅基坑3，清理结束后在第一矩形浅基坑1、第二矩形浅基坑2及第三矩形浅基坑3内底部从下而上依次铺设厚度为180mm的三合土、厚度为300mm的素混凝土,每层均匀压实。

S3、波纹钢坝体拼装：

波纹钢坝体包括圆弧段坝体4，且圆弧段坝体4开口端两侧对称设有直板段坝体5；

其中，圆弧段坝体4通过4块半径为1.5m波纹钢弧形板螺栓连接而成，两侧直板段坝体5均由5块1900mm×1080mm波纹钢直板螺栓连接而成。

如图2所示，两侧直板段坝体5均依次通过第一槽钢6、第一角钢7与圆弧段坝体4连接。其中，第一槽钢6为60mm×60mm×60mm槽钢，第一角钢7为60mm×60mm角钢。

直板段坝体与第一槽钢6的一个侧翼通过螺栓连接，第一槽钢6另一个侧翼通过螺栓与第一角钢7的水平部连接，第一角钢7的垂直部通过螺栓与圆弧段坝体4连接。

S4、如图3所示，步骤S3中第一矩形浅基坑1内素混凝土浇筑时还预埋有固定直板段坝体5的下部角钢8，同时预埋有Φ16×25mm螺栓，该螺栓配置有弹簧垫片，下部角钢8垂直端预埋于第一矩形浅基坑1内素混凝土内，第一矩形浅基坑1内素混凝土上表面设置有上部角钢9，上部角钢9水平端通过配置有弹簧垫片的第三螺栓10与下部角钢8水平端固定连接，上部角钢9垂直端通过配置有弹簧垫片的第四螺栓11与直板段坝体5固定连接；其中，下部角钢8和上部角钢9均为60mm×60mm角钢，

如图4所示，步骤S3中第二矩形浅基坑2内素混凝土浇筑时还预埋有固定圆弧段坝体4的下部角钢块12，下部角钢块12垂直端预埋于第二矩形浅基坑2内素混凝土内，第二矩形浅基坑2内素混凝土上表面设置有上部角钢块13，上部角钢块13水平端通过配置有弹簧垫片的第五螺栓14与下部角钢块12水平端固定连接，上部角钢块13垂直端通过配置有弹簧垫片的第六螺栓15与圆弧段坝体4固定连接；其中下部角钢块12和上部角钢块均为60mm×60mm×60mm角钢块。

波纹钢坝体与地基的连接是整个蓄水系统的重中之重，关系这整个蓄水系统的稳定性。本实施例中直板段坝体5依次通过上部角钢9、下部角钢8与地基固定连接，本实施例中圆弧段坝体4依次通过上部角钢块13、下部角钢块12与地基固定连接，这种连接方法不仅避免了传统焊接方法所带来的强度缺陷问题，而且进一步增强了波纹钢坝体的整体强度，达到了波纹钢坝体与地基稳固连接的目的。

S5、波纹钢坝体固定完成后坝体两侧采用混凝土浇筑，且与岸坡连接，围绕形成生态蓄水系统的蓄水池19部分。

S6、波纹钢坝体再加固：

(1)如图5所示，波纹钢坝体朝向第二矩形浅基坑2一侧设置有6根φ17.8mm钢绞线16，该钢铰线16一端与波纹钢坝体直板段坝体5连接，且该直板段坝体5连接该钢铰线16处两侧安装有第二槽钢17，第二槽钢17通过配置有弹簧垫片的第七螺栓与直板段坝体5连接，该钢铰线16另一端通过500mm×600mm波纹钢板片18直立插入地面。其中，第七槽钢17为100mm×100mm槽钢，第七螺栓为Φ16×30mm螺栓.

(2)波纹钢坝体背离第二矩形浅基坑2一侧设置有6根2200mm长预埋工字钢，该工字钢预埋于地基内，预埋深度为300mm，其中预埋工字钢为100mm×100mm×8mm×6mm工字钢。

(3)在河道内两侧砌石护坡，坝体底部及岸坡5-8米内铺设土工布，土工布上堆砌石头，堆积至高度与圆弧段坝体4顶端平齐，圆弧段坝体4背离第二矩形浅基坑2一侧不设石堆。两侧波纹钢与库岸连接部位用混凝土浇筑，提高坝体整体的隔水性。

S7、在第三矩形浅基坑3的基础上砌筑小型储水池20，该小型储水池高度为0.3～0.5米，该小型储水池用于储藏蓄水池内预设漫出水流，同时该小型蓄水池底部需做好防渗处理。

在上述实施例的基础上，更进一步的方案是，本实施例中的波纹钢坝体为无酸热浸镀锌波纹钢板。

本实施例中的装配式生态蓄水系统可在同一区域不同高程位置自高处向低处依次修建，以达到在各个高度皆有水体储存在山中的效果。土体中的地下水线是与地表水体相连的，如果提高地表水体的位置，就能大幅提升其周围的地下水线，当山间连续存在此类小规模水体，则有利于提高区域内土层的含水率，从而为便于山间农作物浇灌及生长。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、场地平整及基坑开挖：清理水坝坝基区域的地表面杂物、树木根茎及突起物；按照设计图纸，采用挖掘机配合人工挖槽的方式，在水坝坝基区域开挖第一矩形浅基坑，并在所述第一矩形浅基坑长度方向两侧对称开挖第二矩形浅基坑和第三矩形浅基坑，所述第二矩形浅基坑和所述矩形浅基坑均与所述第一矩形浅基坑连通；

所述第一矩形浅基坑长度为a1、宽度为b1、深度为c1，所述第二矩形浅基坑长度为a2、宽度为b2、深度为c2，所述第三矩形浅基坑长度为a3、宽度为b3、深度为c3；

所述第一矩形浅基坑长度a1大于所述第二矩形浅基坑长度a2及所述第三矩形浅基坑长度a3，所述第二矩形浅基坑长度a2大于所述第三矩形浅基坑长度a3，所述第二矩形浅基坑宽度b2大于所述第三矩形浅基坑宽度b3，所述第一矩形浅基坑宽度b1小于所述第三矩形浅基坑宽度b3，所述第一矩形浅基坑深度c1、所述第二矩形浅基坑深度c2及所述第三矩形浅基坑深度c3相等；

S2、基坑施工：清理步骤S1所得所述第一矩形浅基坑、所述第二矩形浅基坑及所述第三矩形浅基坑，清理结束后，所述第一矩形浅基坑底部、所述第二矩形浅基坑底部及所述第三矩形浅基坑底部均从下而上依次铺设厚度为c4的三合土、厚度为c5的素混凝土，每层均匀压实，所述三合土厚度c4加上所述素混凝土厚度c5小于所述第一矩形浅基坑深度c1、所述第二矩形浅基坑深度c2及所述第三矩形浅基坑深度c3，所述素混凝土厚度c5大于所述三合土厚度c4；

S3、波纹钢坝体拼装：

所述波纹钢坝体包括圆弧段坝体，所述圆弧段坝体开口端两侧对称设有直板段坝体，所述直板段坝体依次通过第一槽钢、第一角钢与所述圆弧段坝体固定连接；

所述直板段坝体由复数个波纹钢直板顺序连接组成，所述复数个波纹钢直板之间通过第一螺栓连接，所述圆弧段坝体由复数个半径相等的波纹钢弧形板顺序连接组成，所述复数个波纹钢弧形板之间通过第二螺栓连接，所述第一螺栓与所述第二螺栓均配置有弹簧垫片；

S4、波纹钢坝体固定：将步骤S3拼装完成的波纹钢坝体固定于经步骤S2处理后的所述第一矩形浅基坑与所述第二矩形浅基坑内；所述波纹钢坝体固定完成后再在所述第一矩形浅基坑和所述第二矩形浅基坑内再浇筑厚度为c6的素混凝土；

所述第一矩形浅基坑内素混凝土浇筑时还预埋有固定直板段坝体的下部角钢，所述下部角钢垂直端预埋于所述第一矩形浅基坑内素混凝土内，所述第一矩形浅基坑内素混凝土上表面设置有上部角钢，所述上部角钢水平端通过配置有弹簧垫片的第三螺栓与所述下部角钢水平端固定连接，所述上部角钢垂直端通过配置有弹簧垫片的第四螺栓与所述直板段坝体固定连接；所述第二矩形浅基坑内素混凝土浇筑时还预埋有固定圆弧段坝体的下部角钢块，所述下部角钢块垂直端预埋于所述第二矩形浅基坑内素混凝土内，所述第二矩形浅基坑内素混凝土上表面设置有上部角钢块，所述上部角钢块水平端通过配置有弹簧垫片的第五螺栓与所述下部角钢块水平端固定连接，所述上部角钢块垂直端通过配置有弹簧垫片的第六螺栓与所述圆弧段坝体固定连接；

S5、所述波纹钢坝体固定完成后坝体两侧采用混凝土浇筑，且与岸坡连接，围绕形成所述生态蓄水系统的蓄水池；

S6、波纹钢坝体再加固：(1)所述波纹钢坝体直板段坝体朝向所述第二矩形浅基坑一侧设置有锚索，所述锚索一端与所述直板段坝体连接，所述直板段坝体与所述锚索连接处两侧安装有第二槽钢，所述第二槽钢通过配置有弹簧垫片的第七螺栓与直板段坝体连接，所述锚索另一端与波纹钢板片连接，所述波纹钢板片直立插入地面；

(2)所述波纹钢坝体背离所述蓄水池的一侧均匀设置有复数根高强度工字钢，所述工字钢靠近所述波纹钢坝体一侧的侧壁与所述波纹钢坝体贴合但不连接；

(3)所述波纹钢坝体迎水面及两侧岸坡先铺设5～6米土工布，并在土工布上堆石形成碎石坡体，所述碎石坡体高度与坝体平齐；

S7、在所述第三矩形浅基坑的基础上砌筑储水池；

所述素混凝土厚度c5与所述素混凝土厚度c6之和大于0.5m。

2.如权利要求1所述的一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤S6中所述锚索为直径20mm的钢铰线。

3.如权利要求1所述的一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤S6中波纹钢板片为500mm×600mm波纹钢板片。

4.如权利要求1所述的一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，其特征在于，所述步骤S6中所述高强度工字钢设有6根。

5.如权利要求1所述的一种新型装配式生态蓄水系统的施工方法，其特征在于，所述波纹钢坝体为无酸热浸镀锌波纹钢板。

Images