CN113136846A - 浆砌卵石生态鱼道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，包括以下步骤：制备预制壁板，设置侧模和底模，在底模上表面设置柔性变形层，柔性变形层是在卵石重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层上排布一层卵石，卵石的粒径为3~10cm，放置钢筋网片，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板；立模浇筑鱼道底板，在浇筑的鱼道底板上放置预制壁板，预制壁板上的卵石朝上，作为鱼道底板的上表面；以预制壁板作为鱼道侧墙的内模，浇筑鱼道侧墙；通过以上步骤实现浆砌卵石生态鱼道施工方法的快速施工。通过设置柔性变形层的结构，利用柔性柔性变形层在卵石压迫下的自变形后再浇筑砂浆，解决了鱼道内设置突出表面的卵石施工效率低的技术问题。

Description

浆砌卵石生态鱼道施工方法

技术领域

本发明涉及水工建筑物施工领域，特别是一种浆砌卵石生态鱼道施工方法。

背景技术

为解决水利设施对鱼类的生态影响，目前通常采用鱼道过坝的方式来适应鱼类的洄游习性。但是对于部分落差较高的水利设施，例如落差超过50米，过鱼效果显著降低。现有的鱼道通常采用等宽鱼道，当落差较大，上溯鱼道路程较长，部分鱼类的体力不足以支撑它穿越鱼道。中国专利CN108729422A记载了一种高低进口、主副出口竖缝式生态鱼道，采用了多进口和多出口的方案以及竖缝式生态鱼道的方案，但是该方案仅适用于的中低水头水利工程中。CN108277784A记载了一种适应于不同游泳能力鱼类的仿自然鱼道，采用在鱼道内壁设置卵石的方案，能够增加鱼道侧墙的摩擦阻力，减缓水流的流速；还能够保护鱼类上溯过程中免受意外损伤。但是这种方案的施工非常麻烦，需要用人工将卵石一块一块的镶嵌到鱼道侧墙上，施工效率极低。而且由于存在新老界面的砂浆的问题，1是砂浆容易从侧墙脱落，2是人工镶嵌的卵石非常容易脱落，经过质检，人工镶嵌的卵石脱落率以面积计超过90%。目前尚无较好的施工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，能够解决鱼道内设置突出表面的卵石施工效率低的问题。大幅提高鱼道施工效率，确保施工质量，优选的方案中，采用装配式的施工方案，能够进一步提高挡板的施工效率和质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，包括以下步骤：

S1、制备预制壁板，设置侧模和底模，在底模上表面设置柔性变形层，柔性变形层是在卵石重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层上排布一层卵石，卵石的粒径为3~10cm，放置钢筋网片，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板；

S2、立模浇筑鱼道底板，在浇筑的鱼道底板上放置预制壁板，预制壁板上的卵石朝上，作为鱼道底板的上表面；

S3、以预制壁板作为鱼道侧墙的内模，浇筑鱼道侧墙；

通过以上步骤实现浆砌卵石生态鱼道施工方法的快速施工。

优选的方案中，在步骤S1中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石的背面放置框架式压重，第一次浇筑没过卵石上表面0.1~1cm，砂浆表面面干后，取下框架式压重，再放置钢筋网片，然后再次浇筑砂浆。

优选的方案中，将平面振捣装置放置在框架式压重上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

优选的方案中，在步骤S1中，还包括制备挡板的步骤：

S01、设置底模，在底模上表面设置柔性变形层，在底模的一端设置侧模，另一端设置弧形底模和带弧形侧模；

弧形底模和带弧形侧模用于成型挡板的弯折部，弧形底模的横截面是底部为弧形的空腔结构，在弧形空腔结构的内壁设有柔性变形层，弧形底模的一侧上端面与底模的底部接触，弧形底模另一侧上端面与带弧形侧模的底部接触，带弧形侧模朝向底模一侧的顶部位置设有弧形延伸结构，用于成型挡板与弯折部连接位置的外部弧形转折；

柔性变形层是在卵石重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层上排布一层卵石，卵石的粒径为3~10cm，放置弯折的钢筋网片，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到带有弯折部的挡板。

优选的方案中，弧形底模两侧上端面在与底模和带弧形侧模接触的位置设有挡浆胶条。

优选的方案中，在步骤S01中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石的背面放置框架式压重，第一次浇筑没过卵石上表面0.1~1cm，弧形底模位置浇筑砂浆高度与底模位置浇筑砂浆高度相同，砂浆表面面干后，取下框架式压重，放置弯折的钢筋网片，然后再次浇筑砂浆。

优选的方案中，将平面振捣装置放置在框架式压重上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

优选的方案中，柔性变形层采用五面封孔的结构；

柔性变形层与卵石接触的面和与该面连接的四个侧面均采用封孔的结构；

柔性变形层的底部通过断续的双面胶与底模或弧形底模连接，断续的双面胶之间的间隙构成排气通道。

优选的方案中，在步骤S3中，在预制壁板的节段之间竖向嵌入挡板，挡板上的卵石朝上上游的方向，弯折部朝向上游的方向；

鱼道两侧相对的预制壁板上嵌入的挡板交错布置；

所述的交错布置为：从俯视看，鱼道一侧的挡板位于鱼道另一侧的两个挡板之间，鱼道一侧的挡板的弯折部伸入到鱼道另一侧的两个挡板之间一段距离，且该弯折部与另一侧的预制壁板相距一段距离。

优选的方案中，在步骤S1中，在钢筋网片或弯折的钢筋网片上设有与卵石所在平面垂直的横向钢筋；

在步骤S3中， 在内模的外侧绑扎钢筋，立外模，以拉条螺杆连接预制壁板的横向钢筋和外模，浇筑鱼道侧墙。

本发明提供的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，通过设置柔性变形层的结构，利用柔性柔性变形层在卵石压迫下的自变形后再浇筑砂浆，解决了鱼道内设置突出表面的卵石施工效率低的技术问题。而且由于采用整体浇筑的方案，卵石不容易脱落。优选的方案中，采用五面封孔的结构，柔性变形层能够用于多次浇筑，循环使用，大幅降低了模板的制造成本。采用部分装配式结构的施工方案，减少了钢模板的用量，加快了施工效率，降低了整体施工成本。

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为本发明的浇筑预制壁板的模具横截面示意图。

图2为本发明中浇筑预制壁板时放置框架式压重的示意图。

图3为本发明中框架式压重的结构示意图。

图4为本发明中图8的B-B 剖视示意图。

图5为本发明中第一鱼道、第二鱼道和部分盘旋鱼道的局部俯视图。

图6为本发明的浇筑挡板的模具横截面示意图。

图7为本发明中图8的A-A剖视示意图。

图8为本发明的坝体和盘旋鱼道的整体结构俯视示意图。

图中：坝体1，盘旋鱼道2，块石3，休息池4，漫滩5，鱼类增殖站6，进鱼口7，第一鱼道8，明渠9，第二鱼道10，第二鱼道闸门11，明渠闸门12，出鱼鱼道13，第一出鱼口131，第二出鱼口132，第三出鱼口133，鱼道切换闸口14，第一鱼道闸门15，引水渠16，鱼道100，鱼道侧墙101，钢筋102，鱼道底板103，预制壁板104，卵石105，挡板106，弯折部107，侧模108，底模109，柔性变形层110，钢筋网片111，弯折的钢筋网片112，弧形底模113，带弧形侧模114，框架式压重115，横向钢筋116。

具体实施方式

实施例1：

为便于充分了解本发明，需要理解整个鱼道设施的具体结构：

如图8中，一种生态鱼道，它包括连通坝体1上游和下游的鱼道，在鱼道的下游设有具有往复弯曲的盘旋鱼道2，所述的盘旋鱼道2用于减少鱼道的坡度。由此结构，实现纵坡坡比不超过1/80，提高过鱼效果。

优选的方案如图7、8中，在盘旋鱼道2的至少一侧设有漫滩5，漫滩5的底部高度高于盘旋鱼道2的顶部。由此结构，通过使水面变宽，过流横截面变大，使流速进一步变缓。

优选的方案如图8中，在盘旋鱼道2曲率较大的位置设有休息池4，休息池4的底部低于或平齐盘旋鱼道2的底部。由此结构，使该处形成回流结构，此处水流较缓，便于鱼在休息池4休息。

优选的方案如图7中，在盘旋鱼道2的底部设有块石3，块石3部分的突出于盘旋鱼道2的内壁。优选的，块石3的粒径大于10cm，通常选用粒径20~40的块石，在混凝土中埋深超过1/2。由此结构，以产生紊流，进一步降低水的流速，形成接近天然的休息区。

优选的方案如图8中，在盘旋鱼道2的一侧还设有鱼类增殖站6，鱼类增殖站6设有培育和养殖鱼类的设施，用于繁殖鱼类并放回。由此结构，用于帮助珍惜鱼类的种群数量恢复。

优选的方案如图8中，在鱼道连通坝体1的位置分别设有第一鱼道8和第二鱼道10；第一鱼道8和第二鱼道10位于坝体1的下游侧。第一鱼道8沿着轴向布置，在坝体1一端穿过坝体1与出鱼鱼道13连接，出鱼鱼道13沿着坝体1上游坡面布置；第一鱼道8用于非汛期过鱼。在非汛期，水库库容较高，超过60米高程，此时通过第一鱼道8过鱼。第二鱼道10沿着下游坡面布置直接与坝体1的引水渠16连通；第二鱼道10用于汛期过鱼。汛期时水库蓄水至汛限水位47.6米高程，此时通过第二鱼道10过鱼。

优选的方案如图5中，在鱼道的内壁设有交错布置的挡板106，挡板106一端与鱼道的一侧内壁连接，另一端指向鱼道的另一侧内壁，挡板106的自由端设有向上游弯折的弯折部107，多个挡板106的自由端互相交错布置。由此结构，能够进一步减缓水流。这种交错布置的挡板106设置在第一鱼道8和第二鱼道10，以及盘旋鱼道2的部分不设漫滩5和休息池4的位置。此处所述的鱼道包括第一鱼道8和第二鱼道10，以及盘旋鱼道2的部分位置。

优选的方案如图4中，在鱼道的侧壁和底部设有预制壁板104，预制壁板104的表面设有嵌入的卵石105，卵石105部分的突出于预制壁板104的表面。由此结构，能够利用大规模生产，大幅提高鱼道的施工效率，尤其是提高布置卵石105的施工效率。

优选的方案中，还设有明渠9，明渠9的一端穿过坝体1，在坝体1的位置设有明渠闸门，明渠9的另一端与盘旋鱼道2的漫滩5连接，明渠9位于坝体1的下游，明渠用于为整个鱼道补水。优选的，明渠9与坝体1连接的一端较窄，明渠9与漫滩5连接的一端较宽，而且经过漫滩5的扩散水流的结构，避免在给鱼道补水补水过程中，对鱼道造成冲刷。

在第一鱼道8上设有第一鱼道闸门15，在引水渠16设有第二鱼道闸门11。由此结构，通过闸门的切换使用不同的鱼道。本例中，第一鱼道8和第二鱼道10采用等宽鱼道。

优选的方案如图1中，在出鱼鱼道13靠近坝体1的一端设有第一出鱼口131，在出鱼鱼道13的另一端设有弯曲部，在弯曲部的两端分别设有第二出鱼口132和第三出鱼口133。由此结构，适应上游不同的水位变化，在每个出鱼口设有单独的闸门。

实施例2：

为施工上述的鱼道结构，一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，包括以下步骤：

S1、如图1中，制备预制壁板104，设置侧模108和底模109，在底模109上表面设置柔性变形层110，柔性变形层110是在卵石105重力下会局部变形的不吸水的有机材料。优选的柔性变形层110采用海绵结构，例如聚氨酯发泡海绵板，柔性变形层110的厚度为5cm~10cm，在柔性变形层110上排布一层卵石105，卵石105的粒径为3~10cm，排布前卵石105要充分清洗，去除表面泥沙，最好排布时卵石105表面保持湿润，放置钢筋网片111，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板104；

优选的方案如图2、3中，在本步骤中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石105的背面放置框架式压重115，第一次浇筑没过卵石105上表面0.1~1cm，砂浆表面面干后，取下框架式压重115，再放置钢筋网片111，然后再次浇筑砂浆。由此优化方案，可以选用弹性更佳的柔性变形层110，一是能够获得比较清晰的表面突出卵石的形状，二是能够增加柔性变形层110的循环次数，三是框架式压重115形成的压痕还有助于两层新老砂浆的结合。采用分层浇筑的方案也能够避免砂浆将柔性变形层110完全压平，影响卵石105突出于表面的程度。优选的，框架式压重115可以采用螺纹钢纵横焊接而成，也可以采用钢板开孔，框架式压重115上的开孔不大于卵石的直径。

优选的方案如图6中，在本步骤中，还包括制备挡板106的步骤：

S01、设置底模109，在底模109上表面设置柔性变形层110，在底模109的一端设置侧模108，另一端设置弧形底模113和带弧形侧模114；

弧形底模113和带弧形侧模114用于成型挡板106的弯折部107，弧形底模113的横截面是底部为弧形的空腔结构，在弧形空腔结构的内壁设有柔性变形层110，弧形底模113的一侧上端面与底模109的底部接触，弧形底模113另一侧上端面与带弧形侧模114的底部接触，带弧形侧模114朝向底模109一侧的顶部位置设有弧形延伸结构，用于成型挡板106与弯折部107连接位置的外部弧形转折；

柔性变形层110是在卵石105重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层110上排布一层卵石105，卵石105的粒径为3~10cm，排布前卵石105要充分清洗，去除表面泥沙，最好排布时卵石105表面保持湿润，放置弯折的钢筋网片112，浇筑砂浆，砂浆凝固后得到带有弯折部107的挡板106。

优选的方案如图6中，在步骤S01中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石105的背面放置框架式压重115，第一次浇筑没过卵石105上表面0.1~1cm，弧形底模113位置浇筑砂浆高度与底模109位置浇筑砂浆高度相同，砂浆表面面干后，取下框架式压重115，放置弯折的钢筋网片112，然后再次浇筑砂浆。

优选的方案中，将平面振捣装置放置在框架式压重115上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

优选的方案中，弧形底模113两侧上端面在与底模109和带弧形侧模114接触的位置设有挡浆胶条117。优选的，挡浆胶条117采用泡沫双面胶。

优选的方案如图4中，在本步骤中，在钢筋网片111或弯折的钢筋网片112上设有与卵石105所在平面垂直的横向钢筋116；

优选的方案中，柔性变形层110采用五面封孔的结构；

柔性变形层110与卵石105接触的面和与该面连接的四个侧面均采用封孔的结构；封孔的结构通常采用表面加热的方式，将聚氨酯海绵板表面加热后形成封闭表面。由此结构，避免砂浆进入影响再次循环使用。

柔性变形层110的底部通过断续的双面胶与底模109或弧形底模113连接，断续的双面胶之间的间隙构成排气通道。

优选的方案中，将平面振捣装置放置在框架式压重115上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

S2、立模浇筑鱼道底板103，鱼道底板103的分缝间隔与预制壁板104的长度相同。两侧预制壁板104的分缝位置交错，以便于布置交错的挡板106，在分缝的位置设置橡胶止水带，缝面敷设沥青油毡，在浇筑的鱼道底板103上放置预制壁板104，预制壁板104上的卵石105朝上，作为鱼道底板103的上表面；

S3、以预制壁板104作为鱼道侧墙101的内模，浇筑鱼道侧墙101；

优选的方案如图5中，在本步骤中，在预制壁板104的节段的分缝之间竖向嵌入挡板106，挡板106上的卵石105朝上上游的方向，弯折部107朝向上游的方向；

鱼道两侧相对的预制壁板104上嵌入的挡板106交错布置；

所述的交错布置为：从俯视看，鱼道一侧的挡板106位于鱼道另一侧的两个挡板106之间，鱼道一侧的挡板106的弯折部107伸入到鱼道另一侧的两个挡板106之间一段距离，且该弯折部107与另一侧的预制壁板104相距一段距离。

在步骤S3中， 在内模的外侧绑扎钢筋，立外模，以拉条螺杆连接预制壁板104的横向钢筋116和外模，然后浇筑鱼道侧墙101。

通过以上步骤实现浆砌卵石生态鱼道施工方法的快速施工。与现有技术中通常采用的浆砌卵石施工方案相比，效率提高30%以上，而且卵石不易脱落。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是包括以下步骤：

S1、制备预制壁板（104），设置侧模（108）和底模（109），在底模（109）上表面设置柔性变形层（110），柔性变形层（110）是在卵石（105）重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层（110）上排布一层卵石（105），卵石（105）的粒径为3~10cm，放置钢筋网片（111），浇筑砂浆，砂浆凝固后得到预制壁板（104）；

S2、立模浇筑鱼道底板（103），在浇筑的鱼道底板（103）上放置预制壁板（104），预制壁板（104）上的卵石（105）朝上，作为鱼道底板（103）的上表面；

S3、以预制壁板（104）作为鱼道侧墙（101）的内模，浇筑鱼道侧墙（101）；

通过以上步骤实现浆砌卵石生态鱼道施工方法的快速施工。

2.根据权利要求1所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：在步骤S1中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石（105）的背面放置框架式压重（115），第一次浇筑没过卵石（105）上表面0.1~1cm，砂浆表面面干后，取下框架式压重（115），再放置钢筋网片（111），然后再次浇筑砂浆。

3.根据权利要求2所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：将平面振捣装置放置在框架式压重（115）上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

4.根据权利要求1所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是在步骤S1中，还包括制备挡板（106）的步骤：

S01、设置底模（109），在底模（109）上表面设置柔性变形层（110），在底模（109）的一端设置侧模（108），另一端设置弧形底模（113）和带弧形侧模（114）；

弧形底模（113）和带弧形侧模（114）用于成型挡板（106）的弯折部（107），弧形底模（113）的横截面是底部为弧形的空腔结构，在弧形空腔结构的内壁设有柔性变形层（110），弧形底模（113）的一侧上端面与底模（109）的底部接触，弧形底模（113）另一侧上端面与带弧形侧模（114）的底部接触，带弧形侧模（114）朝向底模（109）一侧的顶部位置设有弧形延伸结构，用于成型挡板（106）与弯折部（107）连接位置的外部弧形转折；

柔性变形层（110）是在卵石（105）重力下会局部变形的不吸水的有机材料，在柔性变形层（110）上排布一层卵石（105），卵石（105）的粒径为3~10cm，放置弯折的钢筋网片（112），浇筑砂浆，砂浆凝固后得到带有弯折部（107）的挡板（106）。

5.根据权利要求4所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：弧形底模（113）两侧上端面在与底模（109）和带弧形侧模（114）接触的位置设有挡浆胶条。

6.根据权利要求4或5任一项所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：在步骤S01中，砂浆分多次浇筑，浇筑前在卵石（105）的背面放置框架式压重（115），第一次浇筑没过卵石（105）上表面0.1~1cm，弧形底模（113）位置浇筑砂浆高度与底模（109）位置浇筑砂浆高度相同，砂浆表面面干后，取下框架式压重（115），放置弯折的钢筋网片（112），然后再次浇筑砂浆。

7.根据权利要求6所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：将平面振捣装置放置在框架式压重（115）上振捣，砂浆上表面开始泛浆后1~10秒即停止振捣。

8.根据权利要求1~5、7任一项所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：柔性变形层（110）采用五面封孔的结构；

柔性变形层（110）与卵石（105）接触的面和与该面连接的四个侧面均采用封孔的结构；

柔性变形层（110）的底部通过断续的双面胶与底模（109）或弧形底模（113）连接，断续的双面胶之间的间隙构成排气通道。

9.根据权利要求4~5、7任一项所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：在步骤S3中，在预制壁板（104）的节段之间竖向嵌入挡板（106），挡板（106）上的卵石（105）朝上上游的方向，弯折部（107）朝向上游的方向；

鱼道两侧相对的预制壁板（104）上嵌入的挡板（106）交错布置；

所述的交错布置为：从俯视看，鱼道一侧的挡板（106）位于鱼道另一侧的两个挡板（106）之间，鱼道一侧的挡板（106）的弯折部（107）伸入到鱼道另一侧的两个挡板（106）之间一段距离，且该弯折部（107）与另一侧的预制壁板（104）相距一段距离。

10.根据权利要求1或4任一项所述的一种浆砌卵石生态鱼道施工方法，其特征是：在步骤S1中，在钢筋网片（111）或弯折的钢筋网片（112）上设有与卵石（105）所在平面垂直的横向钢筋（116）；

在步骤S3中， 在内模的外侧绑扎钢筋，立外模，以拉条螺杆连接预制壁板（104）的横向钢筋（116）和外模，浇筑鱼道侧墙（101）。

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