CN112627208A - 适用于岩基的装配式围堰及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于岩基的装配式围堰及其施工方法,装配式围堰包括挡水本体、多个配重件,挡水本体或者挡水本体与河道边坡7围成一顶部开口四周密封的空间,挡水本体将水围挡在空间之外,挡水本体与基床密封固定,挡水本体内部具有空腔,配重件置于空腔内。通过在挡水本体内设置配重件以形成重力式结构,可适用于岩基河道。采用这种装配式围堰,具有施工工序少,施工工艺简单,施工风险第,开挖工作量小建设材料用量少,建设成本低,施工周期短等优点。
Description
技术领域
本发明涉及河道及桥梁工程领域,特别涉及一种适用于岩基的装配式围堰及其施工方法。
背景技术
在河道工程、桥梁工程、防洪排涝工程中通常会涉及到水下围堰的问题,围堰作为临时挡水建筑物,用来围护基坑,其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,保证建构筑物在干地施工,一般工程任务完成后,若围堰不能与主体工程结合成为永久工程的一部分,应予以拆除。因此要求围堰有结构稳定、防渗抗冲,施工简单,便于施工、维修、撤除方便,经济合理等特点。
目前常见围堰有土石围堰、混凝土围堰、锁口管粧围堰、钢板粧围堰等几种形式。土石围堰施工工艺简单,但是工程量较大,占地面积大,其适用于浅水、流速缓慢及围堰底不透水土层处;混凝土围堰施工相对困难,且成本较高,易造成资源严重浪费,但是耐冲刷,安全性高,防透水性能较好;锁扣管桩围堰及钢板桩围堰在岩基上较难沉桩。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的围堰工程量大,占地面积大,不适用于岩基的缺陷,提供一种适用于岩基的装配式围堰及其施工方法。
一种适用于岩基的装配式围堰,其特点在于,所述装配式围堰包括挡水本体、多个配重件,所述挡水本体或者所述挡水本体与河道边坡围成一顶部开口四周密封的空间,所述挡水本体将水围挡在所述空间之外,所述挡水本体与基床密封固定,所述挡水本体内部具有空腔,所述配重件置于所述空腔内。
较佳地,所述挡水本体包括多个挡水板,所述挡水板内部具有一贯通的所述空腔,多个挡水板依次连接形成所述挡水本体。
较佳地,所述挡水板的侧壁内部设置有加强钢筋,所述加强钢筋被浇筑在混凝土内部。
较佳地,每个所述挡水板具有至少两个对接面,每个所述对接面上设置有至少两个向外凸起的对接筋,所述对接筋自所述挡水板的底部延伸至顶部。
较佳地,两个所述对接筋之间的所述对接面上开设有多个连接孔。
较佳地,所述适用于岩基的装配式围堰还包括连接件,所述连接件的两端与相邻的两个所述挡水板上的所述连接孔固定连接。
较佳地,所述适用于岩基的装配式围堰还包括密封件,所述密封件设置于两个所述对接面之间,所述密封件自所述挡水板的底部延伸至所述挡水板的顶部。
较佳地,所述密封件位于两个所述对接筋之间。
较佳地,所述密封件为遇水膨胀橡胶条。
较佳地,所述适用于岩基的装配式围堰还包括防渗水层,所述防渗水层铺设于所述基床和所述挡水本体的内壁面上。
较佳地,所述防渗水层为PE防渗膜。
较佳地,所述配重件为袋装土,所述袋装土在所述空腔内堆叠放置。
较佳地,所述袋装土堆叠至所述挡水本体的顶部的上方,位于所述挡水本体的顶部的上方的所述袋装土按1:1的坡比堆叠。
较佳地,所述挡水板的横截面形状为方形环或者三角形环。
一种适用于岩基的装配式围堰的施工方法,其特点在于,其用于对如上所述的适用于岩基的装配式围堰进行施工,其包括以下步骤:
对河道边坡上的上部基坑位置进行局部开挖后,在岩层上开挖基床;
吊运安装挡水本体;
在所述基床和所述挡水本体内铺设防渗水层;
堆放所述配重件。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于:本发明提供的适用于岩基的装配式围堰,通过在挡水本体内设置配重件以形成重力式结构,可适用于岩基河道。采用这种装配式围堰,具有施工工序少,施工工艺简单,施工风险低,开挖工作量小建设材料用量少,建设成本低,施工周期短等优点。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰的平面结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰的横断面示意图。
图3为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰的纵剖面示意图。
图4为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰中的挡水板的立体示意图。
图5为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰中的横截面形状为方环形的挡水板的平面示意图。
图6为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰中的横截面形状为方环形的另一种挡水板的平面示意图。
图7为本发明较佳实施例的适用于岩基的装配式围堰中的横截面形状为三角环形的挡水板的平面示意图。
附图标记说明:
基床1
挡水本体2
挡水板21
对接面211
对接筋212
空腔213
连接孔214
连接件3
密封件4
袋装土5
防渗水层6
河床边坡7
基坑8
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图7所示,一种适用于岩基的装配式围堰,装配式围堰包括挡水本体2、多个配重件,挡水本体2或者挡水本体2与河道边坡围成一顶部开口四周密封的空间,挡水本体2将水围挡在空间之外,挡水本体2与基床1密封固定,挡水本体2内部具有空腔213,配重件置于空腔213内。
通过将配重件设置在挡水本体2的空腔213的内部以提高挡水本体2的稳定性及抗冲击能力。这种结构形式的围堰可适用于岩基河道。采用这种装配式围堰,具有施工工序少,施工工艺简单,施工风险第,开挖工作量小建设材料用量少,建设成本低,施工周期短等优点。
其中,配重件为袋装土5,袋装土5在空腔213内堆叠放置。挡水本体2包括多个挡水板21,挡水板21内部具有一贯通的空腔213,多个挡水板21依次连接形成挡水本体2。挡水板21为预制成型件,挡水板21的侧壁内部设置有加强钢筋,加强钢筋被浇筑在混凝土内部。挡水板21的高度,根据施工现场的水深来确定,一般情况下降挡水板21加上袋装土5的高度设置成高于水面至少0.5米的高度。通过将预制成型的钢筋混凝土结构形式的挡水板21设置在外部,在挡水板21中间形成的空腔213内堆叠袋装土5,一方面减少了袋装土5的堆砌体量,并提高了水下袋装土5体的稳定性,同时保证围堰具有较好的抗滑稳定性和抗倾稳定性。
每个挡水板21具有至少两个对接面211,每个对接面211上设置有至少两个向外凸起的对接筋212,对接筋212自挡水板21的底部延伸至顶部。两个对接筋212之间的对接面211上开设有多个连接孔214。本实施例提供的适用于岩基的装配式围堰还包括连接件3,连接件3的两端与相邻的两个挡水板21上的连接孔214固定连接。在本实施例中连接件3为螺栓,换言之,就是两个挡水板21之间通过螺栓连接,螺栓穿过挡水板21上的连接孔214通过螺母固定。
在本实施例中,适用于岩基的装配式围堰还包括密封件4,密封件4设置于两个挡水板21的对接面211之间,密封件4自挡水板21的底部延伸至挡水板21的顶部。密封件4位于两个对接筋212之间。两个相邻的挡水板21上的对接面211相对设置,且两个对接面211上的对接筋212相对应,对接筋212及两个相对的对接面211围成一空间,密封件4位于此空间内。在本实施例中,密封件4为遇水膨胀橡胶条。
为了增强装配式围堰的挡水功能,本实施例提供的适用于岩基的装配式围堰还包括防渗水层6,防渗水层6铺设于基床1和挡水本体2的内壁面上。防渗水层6为PE防渗膜。
为了进一步提高围堰的挡水高度及稳定性,袋装土5堆叠至挡水本体2的顶部的上方,位于挡水本体2的顶部的上方的袋装土5按1:1的坡比堆叠。
在本实施例中,挡水板21为预制钢筋混凝土空心件,挡水板21的横截面形状为方形环或者三角形环。当挡水板21的横截面形状为方环形时,对接面211的位置有两种形式,一种是两个对接面211为相对的两个面,也就是两个对接面211相互平行,如图5所示;另一种是两个对接面211相邻的两个面,如图6所示。当挡水板21的横截面为三角环形时,对接面211位于挡水板21的相邻的两个面上,如图7所示。采用这样的结构形式,可以将挡水本体2设置成一个大平面,挡水本体2的转角的角度可以设置成60°、90°和120°。如图1所示,当需要将挡水本体2设置成在竖直投影上一直线时,将两个对接面211相互平行的挡水板21依次进行连接;当需要将挡水本体2的转角设置成90度时,在转角处需设置一个两个对接面211为相邻的两个面的挡水板21设置在转角处;当需要将挡水本体2的转角的角度设置成60°时,需将挡水本体2的转角处连接一个横截面形状为三角形的挡水板21;当需要将挡水本体2的转角的角度设置成120°时,需在挡水本体2的转角处设置两个横截面形状为三角环形的挡水板21。
在本实施例中,预制的钢筋混凝土挡土板的长、宽、高的规格可以为2m×2m×3m和2.5m×2.5m×3.5m和2.5m×2.5m×4m等形式,壁厚为0.2m,单块重量在10.8-18.4t之间。可以根据不同挡水高度要求,选择合适的型号。
一种适用于岩基的装配式围堰的施工方法,其特点在于,其用于对如上的适用于岩基的装配式围堰进行施工,其包括以下步骤:
首先,根据图纸的设计要求和平面位置,在河道边坡7上确定围堰的布置位置,并以此为基础,确定边坡开挖的范围和标高,做上标记线;然后,对河道边坡7上的上部基坑8位置进行局部开挖,降低坡顶标高,创造出施工界面。再通过大型铣槽机在岩层上开挖出满足设计深度和宽度要求的机床,并对基床1进行平整。对基床1进行平整时,对基床1设置1:20的倒坡比较好。
由于钢筋混凝土形式的挡水板21具有相对固定的规格,可以采用工厂预制的方式进行制作,当预制好的挡水板21达到强度要求后,可运至施工现场进行吊装。采用汽车队挡水板21吊运就位后,对挡水板21的位置进行微调至准确的位置。在两个挡水板21之间放置遇水膨胀橡胶条,然后对放置好的挡水板21进行螺栓连接,注意调节螺栓的应力不应过大。连接好挡水本体2后,在挡水板21的空腔213内铺设PE防渗膜,其中,基床1的表面及挡水板21的下部的内壁1m范围内需铺设PE防渗膜,该防渗膜的厚度为1.5mm。
铺完防渗膜后,在挡水板21的空腔213内自下而上堆叠袋装土5至设定高度,整个堰体的顶宽应满足设计要求,袋装土5在围堰长度方向上交错堆叠,高于挡水板21的顶部的袋装土5应按1:1的边坡进行堆放以形成重力式结构。袋装土5不允许采用垃圾及腐蚀物等填充。
施工完成后,按照安装倒序对装配式围堰拆除回收,所有材料均可以简单处理后重复使用。在施工范围较大的工程项目中,可以合理安排施工流水节拍,减少占用装配式围堰材料。
本实施例提供的适用于岩基的装配式围堰,结构紧凑、整体性和稳定性好,受力明确,便于进行结构设计。而且基础水平面转角可设置成60°、90°和120°以适应不同的施工需求。常水位正向挡水条件下,钢筋混凝土挡水板21和袋装土5形成的堰体共同承担水头压力和防渗功能;低水位条件下,无外力作用可保持围堰自身的稳定性。围堰采用重力式结构,通过将标准预制钢筋混凝土挡水板21内填充袋装土5形成围堰,可适应岩基河道施工条件。施工工序少、施工工艺简单,施工风险低,开挖工作量小、建设材料用量少,建设成本低,仅需要采用铣槽机在基岩石开挖满足受力要求宽度基床1,开挖工作量小,施工周期短,建设成本低。
本实施例提供的适用于岩基的装配式围堰,与袋装土5堆土围堰相比,本实施例提供的围堰具有体积小的特点,避免了水下大体积抛填袋装土5的施工难题,减小了对于河道行洪、通航等功能影响,节约了施工成本。这种围堰不仅可以适用于岩基,也可更广泛的适用于承载力较高的土质地基。与钢板桩围堰相比,本实施例提供的围堰只需要对岸坡进行局部开挖,使用过后不需要拔桩,对于岸坡影响较小。
而且本实施例提供的围堰采用预制钢筋混凝土挡水板21设置多种固定规格,可以拼装至不同大小尺寸、高度,可以适应不同的挡水水头要求。围堰采用的预制钢筋混凝土挡水板21、袋装土5、螺栓等在施工完成后都可以回收重复使用,在施工范围较大的工程项目中,可以合理安排施工流水节拍,减少占用装配式围堰材料,降低了使用成本。
然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述装配式围堰包括挡水本体、多个配重件,所述挡水本体或者所述挡水本体与河道边坡围成一顶部开口四周密封的空间,所述挡水本体将水围挡在所述空间之外,所述挡水本体与基床密封固定,所述挡水本体内部具有空腔,所述配重件置于所述空腔内。
2.如权利要求1所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述挡水本体包括多个挡水板,所述挡水板内部具有一贯通的所述空腔,多个挡水板依次连接形成所述挡水本体。
3.如权利要求2所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述挡水板的侧壁内部设置有加强钢筋,所述加强钢筋被浇筑在混凝土内部。
4.如权利要求2所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,每个所述挡水板具有至少两个对接面,每个所述对接面上设置有至少两个向外凸起的对接筋,所述对接筋自所述挡水板的底部延伸至顶部。
5.如权利要求4所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,两个所述对接筋之间的所述对接面上开设有多个连接孔。
6.如权利要求5所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述适用于岩基的装配式围堰还包括连接件,所述连接件的两端与相邻的两个所述挡水板上的所述连接孔固定连接。
7.如权利要求4所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述适用于岩基的装配式围堰还包括密封件,所述密封件设置于两个所述对接面之间,所述密封件自所述挡水板的底部延伸至所述挡水板的顶部。
8.如权利要求7所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述密封件位于两个所述对接筋之间。
9.如权利要求7所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述密封件为遇水膨胀橡胶条。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述适用于岩基的装配式围堰还包括防渗水层,所述防渗水层铺设于所述基床和所述挡水本体的内壁面上。
11.如权利要求10所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述防渗水层为PE防渗膜。
12.如权利要求1-9中任意一项所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述配重件为袋装土,所述袋装土在所述空腔内堆叠放置。
13.如权利要求12所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述袋装土堆叠至所述挡水本体的顶部的上方,位于所述挡水本体的顶部的上方的所述袋装土按1:1的坡比堆叠。
14.如权利要求2-9中任意一项所述的适用于岩基的装配式围堰,其特征在于,所述挡水板的横截面形状为方形环或者三角形环。
15.一种适用于岩基的装配式围堰的施工方法,其特征在于,其用于对如权利要求1-14中任意一项所述的适用于岩基的装配式围堰进行施工,其包括以下步骤:
对河道边坡上的上部基坑8位置进行局部开挖后,在岩层上开挖基床;
吊运安装挡水本体;
在所述基床和所述挡水本体内铺设防渗水层;
堆放所述配重件。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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