CN114438964B - 一种水利堤坝防渗透结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水利堤坝的领域，尤其是涉及一种水利堤坝防渗透结构及其施工方法，一种水利堤坝防渗透结构包括混凝土层、连接网、树脂胶层和预制混凝土板；混凝土层用于覆盖堤坝的迎水面；连接网包括多根插管和多根供树脂胶层包覆的连接绳；多根插管之间留有间隙；连接绳用于连接相邻插管；插管的一端连接于混凝土层的表面；树脂胶层浇注于混凝土层的表面；预制混凝土板用于将树脂胶层远离混凝土层的表面覆盖；预制混凝土板的表面贯穿开设有插孔，插孔供插管远离混凝土层的一端插接；插孔和插管的管腔均填充有连接混凝土。本申请具有减少河水进入堤坝内部，提高堤坝使用寿命的效果。
Description
技术领域
本申请涉及水利堤坝的领域，尤其是涉及一种水利堤坝防渗透结构及其施工方法。
背景技术
堤坝是堤和坝的总称，堤坝是一种用于防水拦水的建筑物或者构筑物。目前的堤坝一般通过混凝土浇筑，由于堤坝在施工过程中或年久失修，堤坝的表面易出现细小裂缝，在河水冲刷堤坝迎水面的的细小裂缝时，河水易进入堤坝的内部，损坏堤坝的内部结构，使堤坝的使用寿命降低。
发明内容
为了提高堤坝的使用寿命，本申请提供一种水利堤坝防渗透结构及其施工方法。
第一方面，本申请提供的一种水利堤坝防渗透结构采用如下的技术方案：
一种水利堤坝防渗透结构，包括混凝土层、连接网、树脂胶层和预制混凝土板；所述混凝土层用于覆盖堤坝的迎水面；所述连接网包括多根插管和多根供所述树脂胶层包覆的连接绳；多根所述插管之间留有间隙；所述连接绳用于连接相邻所述插管；所述插管的一端连接于所述混凝土层的表面；所述树脂胶层浇注于所述混凝土层的表面；所述预制混凝土板用于将所述树脂胶层远离所述混凝土层的表面覆盖；所述预制混凝土板的表面贯穿开设有插孔，所述插孔供所述插管远离所述混凝土层的一端插接；所述插孔和所述插管的管腔均填充有连接混凝土。
通过采用上述技术方案，在堤坝建设时，将混凝土层浇筑于堤坝的迎水面，在混凝土层初凝前，将插管的一端插入混凝土层内。在混凝土层凝固后，在混凝土层的表面浇注树脂胶层，使连接绳被树脂胶层覆盖。而后将预制混凝土板覆盖于树脂胶层的表面，使预制混凝土板贴合于树脂胶层的表面，使插孔插接于插管远离混凝土层的一端。最后，向插孔内填充连接混凝土，待插管的管腔和插孔内均填充有连接混凝土后，等连接混凝土固化，便可完成堤坝防渗透结构的施工。
一方面，树脂胶层的设置，使得混凝土层表面的缝隙被填堵，不仅提高混凝土层的抗渗透性能，而且树脂胶层进一步阻隔水分流向堤坝的引水面，从而提高堤坝迎水面的抗渗透性能。另一方面，连接网的设置，提高树脂胶层、混凝土层与预制混凝土板的连接稳定性，降低树脂胶层与混凝土层分层产生间隙的风险，降低树脂胶层与预制混凝土板分层产生间隙的风险，同时连接绳的引入，使得树脂胶层的内部得到支撑，降低树脂胶层开裂的风险。从而降低预制混凝土板在开裂后河水渗透至堤坝引水面的风险，降低河水流入堤坝内部损坏堤坝的风险，提高堤坝的使用寿命。
可选的，所述连接网背离所述混凝土层的一面设置有支模板；所述支模板的表面贯穿开设有供所述插管穿过的支模孔；所述支模板的表面设置有多块凸块；当所述插管穿过所述支模孔时，所述支模板与所述混凝土层之间形成有供所述树脂胶层浇注的模腔；所述凸块位于所述模腔内。
通过采用上述技术方案，在浇注树脂胶层前，操作人员将支模板的支模孔穿过插管，使支模板与混凝土之间形成模腔，而后向模腔内浇注树脂胶层，待树脂胶层固化后，操作人员将支模板与树脂胶层分离，固化后的树脂胶层表面将留下与凸块相适配的槽。通过树脂胶层表面与凸块相适配的槽，增加树脂胶层表面的粗糙度，在预制混凝土板与树脂胶层贴合后，降低预制混凝土板与树脂胶层之间相对滑移的风险，降低树脂胶层滑动磨损而导致预制混凝土板与树脂胶层之间缝隙增大的风险，提高预制混凝土板与树脂胶层的连接稳定性，提高树脂胶层的使用寿命。
可选的，所述连接绳设置有玻纤网；所述玻纤网相互远离的两侧连接于相对设置的所述连接绳周侧。
通过采用上述技术方案，在树脂胶层将连接绳包覆时，树脂胶层将玻纤网包覆，提高树脂胶层的抗裂性能，提高树脂胶层的使用寿命。
可选的，多块所述凸块在所述支模板的表面围成有多个限位圈；当所述支模板与所述树脂胶层分离时，所述树脂胶层的表面留有多条相互连通的凹槽；所述凹槽与所述凸块相适配；每条所述凹槽内均设置有吸水膨胀条；所述吸水膨胀条供所述预制混凝土板的表面抵接。
通过采用上述技术方案，在树脂胶层固化，支模板与树脂胶层分离后，树脂胶层的表面留下多条与凸块相适配的凹槽，操作人员向凹槽内放置吸水膨胀条，而后将预制混凝土板覆盖于树脂胶层的表面。由于多块凸块在支模板的表面围成有多个限位圈，因此在支模板与树脂胶层分离后，多条相互连通的凹槽也在树脂胶层的表面围成有多个限位圈，通过每条凹槽内的吸水膨胀条，使得预制混凝土板在开裂后，预制混凝土板开裂位置处将渗入河水，对应位置处限位圈的吸水膨胀条吸水膨胀，使渗透至树脂胶层表面的河水限制于限位圈内，降低河水在树脂胶层与预制混凝土板之间扩散的风险，从而降低树脂胶层与预制混凝土板连接稳定性降低的风险。
可选的，相邻所述吸水膨胀条之间设置有隔水部；所述隔水部用于阻隔相邻所述吸水膨胀条之间相互吸水。
通过采用上述技术方案，隔水部的引入，使得只有接触到河水的吸水膨胀条才会膨胀，降低树脂胶层表面的吸水膨胀条接连膨胀的风险，从而降低吸水膨胀条的膨胀压力挤裂预制混凝土板的风险。
可选的，所述预制混凝土板面向所述树脂胶层的表面开设有多个适配槽；多个适配槽对应条所述凹槽；所述适配槽与所述凹槽之间形成有用于容纳所述吸水膨胀条的容纳腔。
通过采用上述技术方案，适配槽的引入，使得预制混凝土板的表面留出供吸水膨胀条膨胀的空间，降低吸水膨胀条膨胀后将预制混凝土板顶离树脂胶层的风险，提高预制混凝土板与树脂胶层的连接稳定性。
可选的，所述吸水膨胀条的表面设置有若干个挤压破裂袋；所述挤压破裂袋内填充有水中胶。
通过采用上述技术方案，在吸水膨胀条吸水膨胀时，挤压破裂袋逐渐被吸水膨胀条挤压直至破裂，挤压破裂袋破裂后，水中胶流入凹槽内，随着吸水膨胀条的持续膨胀，部分水中胶将被膨胀的吸水膨胀条挤入树脂胶层和预制混凝土板之间的间隙，从而将树脂胶层和预制混凝土板之间的间隙填堵，进一步降低河水在树脂胶层表面扩散的风险。并且在将预制混凝土板覆盖于树脂胶层时，操作人员无需再进行涂刷胶剂或浆液对树脂胶层和预制混凝土板之间间隙的填堵作业，节能环保，实现即用即填的效果。
可选的，所述挤压破裂袋的表面设置有易裂口；所述易裂口朝向所述树脂胶层与所述预制混凝土板之间的间隙。
通过采用上述技术方案，易裂口的设置，使得挤压破裂袋的破裂位置处于设计范围内，从而提高水中胶进入至树脂胶层和预制混凝土板之间间隙的胶量，提高水中胶填堵树脂胶层与所述预制混凝土板之间间隙填堵效果。
可选的，所述凹槽和所述适配槽的内壁均设置有离型层。
通过采用上述技术方案，在水中胶流入凹槽和适配槽的内壁后，通过离型层，降低吸水膨胀条与凹槽内壁相互粘结的风险，降低吸水膨胀条与适配槽的内壁相互粘结的风险，从而降低水中胶流入凹槽或适配槽内后吸水膨胀条无法膨胀的风险。
第二方面，本申请提供的一种上述水利堤坝防渗透结构的施工方法采用如下的技术方案：
一种水利堤坝防渗透结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：堤坝修建时，在堤坝的迎水面浇筑设定厚度的所述混凝土层；
S2：将多根所述插管的一端，按设定距离插设于所述混凝土层内；
S3：待所述混凝土层凝固后，向所述混凝土层的表面浇注树脂胶层；
S4：待所述树脂胶层凝固后，将所述预制混凝土板覆盖于所述树脂胶层的表面，使所述插管远离所述混凝土层的一端插接于所述插孔；
S5：向所述插孔内浇筑所述连接混凝土，使所述插管的管腔和所述插孔填满所述连接混凝土。
通过采用上述技术方案，树脂胶层将混凝土层表面的施工缝隙填堵，不仅提高混凝土层的抗渗透性能，而且树脂胶层进一步阻隔水分流向堤坝的引水面，并且预制混凝土板的引入，不仅缩短堤坝渗透结构的施工工期，而且便于后续对开裂的预制混凝土板进行剥离更换。通过混凝土层、树脂胶层和预制混凝土板的层层阻隔，降低预制混凝土板在开裂后河水渗透至堤坝引水面的风险，降低河水流入堤坝内部损坏堤坝的风险，从而提高堤坝的使用寿命。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
树脂胶层的设置，使得混凝土层表面的施工缝隙被填堵，不仅提高混凝土层的抗渗透性能，而且树脂胶层进一步阻隔水分流向堤坝的引水面，同时连接绳的引入，使得树脂胶层的内部得到支撑，降低树脂胶层开裂的风险，通过混凝土层、树脂胶层和预制混凝土板的层层阻隔，降低预制混凝土板在开裂后河水渗透至堤坝引水面的风险，降低河水流入堤坝内部损坏堤坝的风险，提高堤坝的使用寿命；
在吸水膨胀条吸水膨胀时，挤压破裂袋逐渐被吸水膨胀条挤压直至破裂，挤压破裂袋破裂后，水中胶流入凹槽内，随着吸水膨胀条的持续膨胀，部分水中胶将被膨胀的吸水膨胀条挤入树脂胶层和预制混凝土板之间的间隙，从而将树脂胶层和预制混凝土板之间的间隙填堵，从而在将预制混凝土板覆盖于树脂胶层时，操作人员无需再进行涂刷胶剂或浆液对树脂胶层和预制混凝土板之间间隙的填堵作业，节能环保，实现即用即填的效果。
附图说明
图1是一种水利堤坝防渗透结构的整体结构示意图。
图2是一种水利堤坝防渗透结构的连接网与混凝土层连接的状态示意图。
图3是一种水利堤坝防渗透结构的支模板插接于插管形成模腔的状态示意图。
图4是一种水利堤坝防渗透结构的支模板的结构示意图。
图5是一种水利堤坝防渗透结构的吸水膨胀条安装于凹槽内的状态示意图。
图6是图5在A部的放大示意图。
图7是一种水利堤坝防渗透结构的预制混凝土板的结构示意图。
附图标记说明：1、混凝土层；2、连接网；21、插管；22、连接绳；23、玻纤网；3、树脂胶层；31、凹槽；4、预制混凝土板；41、插孔；42、适配槽；5、支模板；51、挡板；52、凸块；53、支模孔；6、模腔；7、限位圈；8、吸水膨胀条；81、隔水部；9、挤压破裂袋；91、易裂口；10、连接混凝土。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种水利堤坝防渗透结构，安装于堤坝的迎水面，以改善河水通过堤坝迎水面的缝隙进入至堤坝内部的问题，提高堤坝的使用寿命。
参照图1和图2，一种水利堤坝防渗透结构，依次包括混凝土层1、连接网2、树脂胶层3和预制混凝土板4，混凝土层1用于覆盖堤坝的迎水面。连接网2用于连接混凝土层1和预制混凝土板4，用于加固树脂胶层3。预制混凝土板4用于覆盖树脂胶层3远离混凝土层1的表面，降低河水冲刷树脂胶层3表面的风险。
参照图1和图2，具体地，连接网2包括多根插管21和多根连接绳22，多根插管21之间留有间隙，插管21的一端埋设于混凝土层1的表面。连接绳22用于连接相邻插管21，连接绳22绑扎于插管21的周侧，连接绳22与混凝土层1之间留有间隙。连接绳22设置有玻纤网23，玻纤网23相互远离的两侧粘接固定于相对设置的连接绳22周侧。连接绳22和玻纤网23均供树脂胶层3包覆。
参照图3和图4，连接网2背离混凝土层1的一面设置有支模板5，支模板5相互远离的两侧均一体成型有挡板51，挡板51远离支模板5的侧壁供混凝土层1抵接，支模板5与混凝土层1之间形成有供树脂胶层3浇注的模腔6。支模板5的表面一体成型有多块凸块52，多块凸块52在支模板5的表面围成有多个限位圈7。支模板5成型有凸块52的表面喷涂有脱模剂。需要说明的是，支模板5的固定方式，支模板5的表面贯穿开设有支模孔53，支模孔53供插管21远离混凝土层1的一端插接。支模孔53位于支模板5表面两端的孔口直径不一，如此，在将支模孔53穿过插管21时，支模孔53能卡于插管21的周侧，限制支模板5在插管21周侧的滑动，使支模板5固定于插管21的周侧。在其他实施例中，支模板5与插管21的固定方式还可以是利用绳子或铁丝，将支模板5与插管21绑扎固定，实现支模板5与插管21的固定。
参照图4和图5，需要说明的是，在树脂胶层3固化，支模板5与树脂胶层3分离后，树脂胶层3固化的表面成型有多条相互连通的凹槽31，凹槽31与凸块52相适配。多条相互连通的凹槽31在树脂胶层3固化的表面也围成有多个限位圈7。每条凹槽31内均放置有圆柱形的吸水膨胀条8，吸水膨胀条8为吸水膨胀密封胶条。
参照图6，吸水膨胀条8的周侧绑扎固定有若干个挤压破裂袋9，挤压破裂袋9可以是一个，可以是两个，还可以是三个及以上。挤压破裂袋9为深色塑料袋，挤压破裂袋9内填充有水中胶，挤压破裂袋9的表面成型有易裂口91，易裂口91可以是挤压破裂袋9的热封处，也可以是挤压破裂袋9的易撕线。易裂口91朝向凹槽31的边缘。相邻吸水膨胀条8之间设置有隔水部81，隔水部81用于阻隔相邻吸水膨胀条8之间相互吸水。隔水部81可以是弹性吸水树脂块，还可以是相邻吸水膨胀条8相互扭转形成的扭转部位。
参照图1和图7，预制混凝土板4的表面贯穿开设有插孔41，插孔41供插管21远离混凝土层1的一端插接，插孔41和插管21的管腔均填充有连接混凝土10，借此设计，通过连接混凝土10使混凝土层1和预制混凝土板4连结在一起，降低树脂胶层3固化后或热胀冷缩导致树脂层与混凝土层1分层产生间隙的风险，降低树脂胶层3与预制混凝土板4分层产生间隙的风险。
参照图6和图7，预制混凝土板4的表面开设有多个适配槽42，多个适配槽42对应多条凹槽31，适配槽42与凹槽31的内壁均喷涂有离型层，离型层为离型剂。适配槽42与凹槽31之间形成有用于容纳吸水膨胀条8的容纳腔，如此设计，在预制混凝土板4开裂后，河水将通过预制混凝土板4表面的裂隙流向树脂胶层3，此时，预制混凝土开裂位置处对应限位圈7的吸水膨胀条8吸水膨胀，使渗透至树脂胶层3表面的河水限制于限位圈7内，降低河水在树脂胶层3与预制混凝土板4之间扩散的风险。同时，在吸水膨胀条8吸水膨胀时，挤压破裂袋9逐渐被吸水膨胀条8挤压直至破裂，挤压破裂袋9破裂后，水中胶被膨胀的吸水膨胀条8挤入树脂胶层3和预制混凝土板4之间的间隙，从而将树脂胶层3和预制混凝土板4之间的间隙填堵，进一步降低河水在树脂胶层3表面扩散的风险。并且在将预制混凝土板4覆盖于树脂胶层3时，操作人员无需再进行涂刷胶剂或浆液对树脂胶层3和预制混凝土板4之间间隙的填堵作业，节能环保，实现即用即填的效果。
本申请实施例还公开一种水利堤坝防渗透结构的施工方法。
一种水利堤坝防渗透结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：堤坝修建时，在堤坝的迎水面浇筑设定厚度的混凝土层1。混凝土层1的厚度根据图纸要求或现场实际勘察进行确认。
S2：将多根插管21的一端，按设定距离插接于混凝土层1内，使相邻两根插管21之间的连接绳22从松弛状态转变为绷紧状态，使玻纤网23在相邻两根连接绳22之间铺展。
S3：待混凝土层1凝固后，向支模板5成型有凸块52的表面喷涂脱模剂，再将支模板5的支模孔53穿过插管21的端部，而后将支模板5与插管21固定，使支模板5与混凝土层1之间形成模腔6，而后向混凝土层1的表面浇注树脂胶层3。
S4：待树脂胶层3凝固后，先将支模板5与硬化后的树脂胶层3分离，而后向凹槽31的内壁喷涂离型层，将绑扎有挤压破裂袋9的吸水膨胀条8放置于凹槽31内，然后向适配槽42的内壁喷涂离型剂，再将预制混凝土板4覆盖于树脂胶层3的表面，使插管21远离混凝土层1的一端穿过插孔41。
S5：向插孔41内浇筑连接混凝土10，使插管21的管腔和插孔41填满连接混凝土10，而后向预制混凝土板4和树脂胶层3的边缘浇筑连接混凝土10。
一方面，树脂胶层3的设置，使得混凝土层1表面的施工缝隙被填堵，不仅提高混凝土层1的抗渗透性能，而且树脂胶层3进一步阻隔水分流向堤坝的引水面，从而提高堤坝迎水面的抗渗透性能。另一方面，连接网2和连接混凝土10的设置，提高树脂胶层3、混凝土层1与预制混凝土板4的连接稳定性，降低树脂胶层3与混凝土层1分层产生间隙的风险，降低树脂胶层3与预制混凝土板4分层产生间隙的风险。同时连接绳22和玻纤网23的引入，使得树脂胶层3的内部得到支撑，降低树脂胶层3开裂的风险。通过混凝土层1、树脂胶层3和预制混凝土板4的层层阻隔，降低预制混凝土板4在开裂后河水渗透至堤坝引水面的风险，降低河水流入堤坝内部损坏堤坝的风险，从而提高堤坝的使用寿命。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：包括混凝土层(1)、连接网(2)、树脂胶层(3)和预制混凝土板(4)；所述混凝土层(1)用于覆盖堤坝的迎水面；所述连接网(2)包括多根插管(21)和多根供所述树脂胶层(3)包覆的连接绳(22)；多根所述插管(21)之间留有间隙；所述连接绳(22)用于连接相邻所述插管(21)；所述插管(21)的一端连接于所述混凝土层(1)的表面；所述树脂胶层(3)浇注于所述混凝土层(1)的表面；所述预制混凝土板(4)用于将所述树脂胶层(3)远离所述混凝土层(1)的表面覆盖；所述预制混凝土板(4)的表面贯穿开设有插孔(41)，所述插孔(41)供所述插管(21)远离所述混凝土层(1)的一端插接；所述插孔(41)和所述插管(21)的管腔均填充有连接混凝土(10)。
2.根据权利要求1所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述树脂胶层(3)通过支模板(5)辅助浇注成型，所述支模板(5)设置于所述连接网(2)的背离所述混凝土层(1)的一面上；所述支模板(5)的表面贯穿开设有供所述插管(21)穿过的支模孔(53)；所述支模板(5)的表面设置有多块凸块(52)；当所述插管(21)穿过所述支模孔(53)时，所述支模板(5)与所述混凝土层(1)之间形成有供所述树脂胶层(3)浇注的模腔(6)；所述凸块(52)位于所述模腔(6)内。
3.根据权利要求2所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述连接绳(22)设置有玻纤网(23)；所述玻纤网(23)相互远离的两侧连接于相对设置的所述连接绳(22)周侧。
4.根据权利要求2所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：多块所述凸块(52)在所述支模板(5)的表面围成有多个限位圈(7)；当所述支模板(5)与所述树脂胶层(3)分离时，所述树脂胶层(3)的表面留有多条相互连通的凹槽(31)；所述凹槽(31)与所述凸块(52)相适配；每条所述凹槽(31)内均设置有吸水膨胀条(8)；所述吸水膨胀条(8)供所述预制混凝土板(4)的表面抵接。
5.根据权利要求4所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：相邻所述吸水膨胀条(8)之间设置有隔水部(81)；所述隔水部(81)用于阻隔相邻所述吸水膨胀条(8)之间相互吸水。
6.根据权利要求4所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述预制混凝土板(4)面向所述树脂胶层(3)的表面开设有多个适配槽(42)；多个适配槽(42)对应条所述凹槽(31)；所述适配槽(42)与所述凹槽(31)之间形成有用于容纳所述吸水膨胀条(8)的容纳腔。
7.根据权利要求6所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述吸水膨胀条(8)的表面设置有若干个挤压破裂袋(9)；所述挤压破裂袋(9)内填充有水中胶。
8.根据权利要求7所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述挤压破裂袋(9)的表面设置有易裂口(91)；所述易裂口(91)朝向所述树脂胶层(3)与所述预制混凝土板(4)之间的间隙。
9.根据权利要求7所述的一种水利堤坝防渗透结构，其特征在于：所述凹槽(31)和所述适配槽(42)的内壁均设置有离型层。
10.一种根据权利要求1至9任一所述的水利堤坝防渗透结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：堤坝修建时，在堤坝的迎水面浇筑设定厚度的所述混凝土层(1)；
S2：将多根所述插管(21)的一端，按设定距离插接于所述混凝土层(1)内；
S3：待所述混凝土层(1)凝固后，向所述混凝土层(1)的表面浇注树脂胶层(3)；
S4：待所述树脂胶层(3)凝固后，将所述预制混凝土板(4)覆盖于所述树脂胶层(3)的表面，使所述插管(21)远离所述混凝土层(1)的一端穿过所述插孔(41)；
S5：向所述插孔(41)内浇筑所述连接混凝土(10)，使所述插管(21)的管腔和所述插孔(41)填满所述连接混凝土(10)。
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