CN111749241A - 一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，包括如下步骤：步骤一、对裂隙的位置和形貌进行探测，判断裂隙大小；步骤二、安装磁性浆液引导装置；步骤三、在裂隙中灌注磁性浆液。该方法能够达到修复稳固珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡工程的目的。
Description
技术领域
本发明涉及岛礁防护修复施工领域，具体涉及一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法。
背景技术
吹填岛礁护岸工程是在岛礁岸坡上人工修筑的围护工程措施，由护岸挡墙、珊瑚砂吹填体、施工围堰和模袋混凝土等工程分区组成，可防御风浪、水流、海潮侵袭和淘刷及地下水作用，维持吹填岛礁的稳定，护岸工程抵抗海洋地质环境作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，即吹填岛礁护岸工程及耐久性对于维持护岸工程安全和正常使用具有重要意义。
但在礁灰岩地基、袋袋砂围堰、钙质砂吹填体、模袋混凝土护岸、及混凝土护岸挡墙等工程分区之间存在明显的强度和刚度突变，分区抗冲刷、抗淘蚀能力的差异化特征显着，易在如模袋混凝土与护岸挡墙、模袋混凝土与礁灰岩地基等分区结合部位出现开裂、淘蚀空腔等缺陷；护岸工程迎浪面与内侧的海洋动力作用不同，在强流上波等波流荷载作用下，模袋混凝土护岸的迎浪面易出现麻面、孔洞及裂隙等缺陷，在护岸工程内外侧出现了动水压力差作用下，导致护岸内侧密实度变化，出现淘蚀孔洞，进而引起模袋混凝土护岸由内向外的裂隙出现。故解决护岸边坡裂隙问题是维护护岸工程安全和正常使用的关键因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，达到修复稳固护岸工程的目的。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，包括如下步骤：
步骤一、对裂隙的位置和形貌进行探测，判断裂隙大小；
步骤二、安装磁性浆液引导装置；
步骤三、在裂隙中灌注磁性浆液。
优选的方案中，所述步骤二中，在坡体斜面上钻引导孔，引导孔下端与裂隙连通，引导孔中设有磁性浆液引导装置。
进一步的方案中，所述步骤三中，坡体对应裂隙位置设置灌浆罩板，灌浆罩板上设有灌浆口。
进一步的方案中，所述磁性浆液引导装置包括软管，软管外侧设有多节电磁铁，电磁铁通过导线与电磁调节装置连接，导线穿设在软管内。
优选的方案中，步骤三中，通过高压注浆设备向裂隙中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注。
优选的方案中，步骤三中，在裂隙中填充预制模袋混凝土，并使用罩网覆盖，从护岸边坡上部向裂隙的底部钻入灌浆孔，通过高压注浆设备向裂隙中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注。
进一步的方案中，步骤二中所述的磁性浆液引导装置包括中空杆体，中空杆体前端设有螺纹扩头，中空杆体安装在裂隙上方的坡体上，中空杆体下端侧壁设有料孔，自膨胀嵌固材料通过中空杆体和料孔在中空杆体下端形成嵌固体，中空杆体上端设有磁化预制件，磁化预制件上设有磁铁装置。
进一步的方案中，所述自膨胀嵌固材料配比为15%-30%岩石膨胀剂，2%粉煤灰，其余为硅酸盐水泥。
进一步的方案中，所述磁化预制件为由珊瑚砂和磁化金属碎屑作为骨料，通过粘结剂混合并预制成块。
优选的方案中，所述磁性浆液包括水泥砂浆、磁性微粒、活性剂、絮凝剂和分散剂，具体配比为：磁性微粒10%-30%、活性剂6%-9%、絮凝剂5%、分散剂2% ，剩余为掺有珊瑚粉砂的水泥砂浆，水泥砂浆的质量配比为，珊瑚粉砂:硅酸盐水泥:水=0.5:1:1。
本发明提供的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，具有以下有益效果：
1、本发明提出施工方法针对不同的护岸边坡裂隙发育形貌具有不同的修补方案，而且操作简单，施效率高，大大提高了护岸工程的安全储备；珊瑚砂骨料就地取材，大大节约成本了，提高了经济效益。
2、本发明采用了磁性浆液，在电磁或永磁设备引导下实现砂浆的导向式流动、水下自汇聚、粘度可实时调控且抗结团、抗离析等。
3、通过设置磁性浆液引导装置，使磁性浆液吸附在磁性浆液引导装置周围，通过电磁调节装置对磁力大小周期性开关调节，排水驱气，形成一种可以抵抗动水冲蚀，致密高强的灌浆体结构。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为实施例1的淘蚀裂隙修补示意图；
图2为实施例1中使用的引导装置的结构示意图；
图3为实施例2的淘蚀裂隙修补示意图；
图4为实施例3的淘蚀裂隙修补示意图；
图5为实施例3或实施例4中的引导装置的结构示意图；
图中：裂隙1，引导孔2，灌浆罩板3，灌浆口4，软管5，电磁铁6，高压注浆设备7，预制模袋混凝土8，罩网9，灌浆孔10，中空杆体11，螺纹扩头12，嵌固体13，磁化预制件14，袋袋砂围堰15，边坡模袋混凝土层16，磁铁装置17。
具体实施方式
实施例1：如图1和图2所示，一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，包括如下步骤：
步骤一、对裂隙1的位置和形貌进行超声波探测，判断裂隙1大小和位置，在本实施例中，裂隙1尺寸狭窄。
步骤二、在坡体斜面上钻引导孔2，引导孔2下端与裂隙1连通，引导孔2中设有磁性浆液引导装置。磁性浆液引导装置包括软管5，软管5外侧设有多节电磁铁6，电磁铁6通过导线与电磁调节装置连接, 电磁调节装置为直流电源装置，可实现电流大小周期性调节，例如DLC7000C直流稳压脉冲电源即可实现，导线穿设在软管5内。
步骤三、在裂隙1中灌注磁性浆液，具体的，在注浆之前，使用高频高压清创设备对裂隙创面附着物充分清理，坡体对应裂隙1位置设置灌浆罩板3，灌浆罩板3上设有灌浆口4，注浆过程中，通过电磁铁6持续引导，待浆液灌注接近引导孔2孔口时，继续灌浆，并逐步拔出磁性浆液引导装置，彻底拔出后继续灌注，当浆液溢出引导孔2后停止灌注，最后做封闭处理。
优选的，磁性浆液包括砂浆、磁性微粒、活性剂、絮凝剂和分散剂，具体配比为：磁性微粒10%-30%、活性剂6%-9%、絮凝剂5%、分散剂2% ，剩余为掺有珊瑚粉砂的水泥砂浆，m（珊瑚粉砂）:m（硅酸盐水泥）:m(水)=0.5:1:1。。
该实施例中，根据自流式砂浆比海水密度大、自流平特点，采用从下往上灌注排水方式，结合磁性浆液引导装置从裂隙顶部伸入吸引磁性浆液流动震荡排水排气，磁性浆液引导装置中部支撑体为软管，可在细小裂隙中自由弯转，通过吸引磁性浆液流动震荡形成致密的灌浆体结构。灌浆罩板3可封闭港池边坡裂隙口，防止修补时灌注磁性浆液从裂隙口溢出，亦可防止海水涌浪在填补裂隙时涌入而影响灌浆质量。
实施例2：与实施例不同的，如图3和5所示，一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，包括如下步骤：
步骤一、对裂隙1的位置和形貌进行超声波探测，判断裂隙1大小和位置，在本实施例中，裂隙1已贯穿护岸边坡模袋混凝土层16并露出袋袋砂围堰15，裂隙1空腔在小于3~5m³。
步骤二、安装磁性浆液引导装置，磁性浆液引导装置包括中空杆体11，中空杆体11前端设有螺纹扩头12，中空杆体11安装在裂隙上方的坡体上，中空杆体11下端侧壁设有料孔，自膨胀嵌固材料通过中空杆体11和料孔在中空杆体11下端形成嵌固体13，中空杆体11上端设有磁化预制件14，磁化预制件14为环形结构，套装在中空杆体11上端，磁化预制件14上设有磁铁装置17，磁铁装置17可以选为环形电磁铁装置，环形电磁铁装置与电源连接，实现控制磁铁装置17的磁力大小。具体，先钻入中空杆体11，然后在中空杆体11中注入自膨胀嵌固材料，在中空杆体11下端形成嵌固体13，磁化预制件14内环设有预制内圈螺纹，通过磁化预制件14在中空杆体11尾部旋进施加预应力。
步骤三、通过高压注浆设备7向裂隙1中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注，磁性浆液注浆过程中受到磁化预制件14的持续引导待，磁性浆液开始沿坡面下淌，停止灌浆，最后做封闭处理。
优选的，所述自膨胀嵌固材料配比为15%-30%岩石膨胀剂氧化钙型，2%粉煤灰，其余为硅酸盐水泥。
优选的，所述磁化预制件14为由珊瑚砂和磁化金属碎屑作为骨料，通过粘结剂混合并预制成块。
在本实施例中，使用普通自砂浆与磁性自浆液结合的方式，能有效降低施工成本。使用中空杆体11对陡坡、负坡、裂隙坡脚等危险部位进行预加固，并在使用自膨胀嵌固材料进行灌注后膨胀形成嵌固体扩头，大幅增加构件抗拔力，提高裸露的袋袋砂围堰15坡体安全储备。磁化预制件14一方面紧压袋袋砂围堰15裸露坡体，为中空杆体11施加预应力，另一方面在进行磁性浆液灌注时能增强吸引范围，加强磁自聚效果。
实施例3：与实施例2不同的如图4和5所示，一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，包括如下步骤：
步骤一、对裂隙1的位置和形貌进行超声波探测，判断裂隙1大小和位置，在本实施例中，裂隙1已贯穿护岸边坡模袋混凝土层16并露出袋袋砂围堰15，裂隙1空腔较大，大于3~5m³，浆液填充量较大。
步骤二、安装磁性浆液引导装置，磁性浆液引导装置包括中空杆体11，中空杆体11前端设有螺纹扩头12，中空杆体11安装在裂隙上方的坡体上，中空杆体11下端侧壁设有料孔，自膨胀嵌固材料通过中空杆体11和料孔在中空杆体11下端形成嵌固体13，中空杆体11上端设有磁化预制件14，磁化预制件14为环形结构，套装在中空杆体11上端，磁化预制件14上设有磁铁装置17，磁铁装置17可以选为环形电磁铁装置，环形磁铁装置与电源连接，实现控制磁铁装置17的磁力大小。具体，先钻入中空杆体11，然后在中空杆体11中注入自膨胀嵌固材料，在中空杆体11下端形成嵌固体13，磁化预制件14内环设有预制内圈螺纹，通过磁化预制件14在中空杆体11尾部旋进施加预应力。
步骤三、在裂隙1中填充预制模袋混凝土8，并使用罩网9覆盖，罩网9边角固定在中空杆体11上，从护岸边坡上部向裂隙1的底部钻入灌浆孔10，通过高压注浆设备7向裂隙1中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注，磁性浆液注浆过程中受到磁化预制件14的持续引导待，磁性浆液开始沿坡面下淌，停止灌浆，最后做封闭处理。
使用预制模袋混凝土8堆砌填放在裂隙1空腔底部，既为修补的灌浆材料提供附着支撑，提高修补结构的整体强度，也起到降低浆液使用量，减少施工成本的效果。罩网9则能固定预制模袋混凝土8，防止还未完成浆液灌注前因涌浪冲刷而滑动滚落。
Claims (10)
1.一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、对裂隙（1）的位置和形貌进行探测，判断裂隙（1）大小；
步骤二、安装磁性浆液引导装置；
步骤三、在裂隙（1）中灌注磁性浆液。
2.根据权利要求1所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述步骤二中，在坡体斜面上钻引导孔（2），引导孔（2）下端与裂隙（1）连通，引导孔（2）中设有磁性浆液引导装置。
3.根据权利要求2所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述步骤三中，坡体对应裂隙（1）位置设置灌浆罩板（3），灌浆罩板（3）上设有灌浆口（4）。
4.根据权利要求2所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述磁性浆液引导装置包括软管（5），软管（5）外侧设有多节电磁铁（6），电磁铁（6）通过导线与电磁调节装置连接，导线穿设在软管（5）内。
5.根据权利要求1所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，步骤三中，通过高压注浆设备（7）向裂隙（1）中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注。
6.根据权利要求1所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，步骤三中，在裂隙（1）中填充预制模袋混凝土（8），并使用罩网（9）覆盖，从护岸边坡上部向裂隙（1）的底部钻入灌浆孔（10），通过高压注浆设备（7）向裂隙（1）中首先注入砂浆，砂浆开始沿护岸坡面下淌后，再用磁性浆液进行灌注。
7.根据权利要求5或6任一项所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，步骤二中所述的磁性浆液引导装置包括中空杆体（11），中空杆体（11）前端设有螺纹扩头（12），中空杆体（11）安装在裂隙（1）内，中空杆体（11）下端侧壁设有料孔，自膨胀嵌固材料通过中空杆体（11）和料孔在中空杆体（11）下端形成嵌固体（13），中空杆体（11）上端设有磁化预制件（14），磁化预制件（14）上设有磁铁装置17。
8.根据权利要求7所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述自膨胀嵌固材料配比为15%-30%岩石膨胀剂（氧化钙型），2%粉煤灰，其余为硅酸盐水泥。
9.根据权利要求7所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述磁化预制件（14）为由珊瑚砂和磁化金属碎屑作为骨料，通过粘结剂混合并预制成块。
10.根据权利要求1所述的一种珊瑚砂吹填岛礁护岸边坡水下裂隙修补方法，其特征在于，所述磁性浆液包括水泥砂浆、磁性微粒、活性剂、絮凝剂和分散剂，具体配比为：磁性微粒10%-30%、活性剂6%-9%、絮凝剂5%、分散剂2% ，剩余为掺有珊瑚粉砂的水泥砂浆，水泥砂浆的质量配比为，珊瑚粉砂:硅酸盐水泥:水=0.5:1:1。
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