CN210368992U

CN210368992U - 严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统

Info

Publication number: CN210368992U
Application number: CN201920880335.5U
Authority: CN
Inventors: 石泉; 丁照祥; 杨长征; 赵杰; 徐虎诚; 董武; 王建; 申成磊; 梁君; 王庆勇; 陈晓泓
Original assignee: XINJIANG IRTYSH RIVER BASIN DEVELOPMENT ENGINEERING CONSTRUCTION ADMINISTRATION
Current assignee: Xinjiang Erqisi River Investment And Development Group Co ltd
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-06-12

Abstract

本实用新型涉及高边坡岩体防冻胀保温结构的技术领域，是一种严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统，其包括一布一膜排水层、金属网片层、聚氨酯保温层、氟碳漆面层，一布一膜排水层的布面与聚氨酯保温层的内表面粘接在一起，氟碳漆面层涂覆在氨酯保温层的外表面上，金属网片层夹设在聚氨酯保温层内以增强聚氨酯保温层的整体强度。本实用新型结构合理而紧凑，通过在高边坡岩体外设置聚氨酯保温层，可以维持高边坡岩体的温度在零度以上，一布一膜排水层的膜面会与高边坡岩体的外表面之间形成不结冰、可过水的通道，这样山上与高边坡岩体上外排的裂隙渗水可沿此通道及时外排出去，以此能有效解决高边坡岩体的冻胀破坏问题。

Description

严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统

技术领域

本实用新型涉及高边坡岩体防冻涨保温结构的技术领域，是一种严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统。

背景技术

在西北严寒地区修建的水电站经常位于河谷的狭窄位置，当水工建筑物开挖后，会在其周围的山体上形成较高陡的边坡，随着气温的冷热变化，山上与高边坡岩体上外排的裂隙渗水就会反复地冻融，在这一过程中，加速了高边坡岩体内裂隙的进一步发育，对高边坡岩体形成冻涨破坏，使高边坡的整体结构越来越不稳定，最终导致高边坡岩体逐渐崩塌、滑落，砸伤施工人员，破坏建筑物，影响水工建筑物的安全运行。

以往解决高边坡岩体冻胀破坏的方法是打排水洞，在高边坡岩体底部向山体内打排水洞，通过排水洞汇集岩体内的渗水，再向山体外排水，但是该方法存在以下问题：一是排水洞的造价较高；二是排水洞不能准确汇集所有岩体裂隙的渗水，打排水洞时经常方向偏离，只有少部分水排出；三是排水洞的长短不好控制，洞子打短了，排水效果不好，打长了，费用较高，效果也不能保证；四是由于地质原因，岩体裂隙发育走向不好判断，排水洞的数量也不易确定，打多了费用较高，打少了排水效果不好；五是打排水洞的处理方案不能完全消除冻涨对高边坡的影响，当高边坡岩体的表面存在融雪或是存在没有汇集到排水洞里的渗水，外界气温一旦降到零度以下，还是会对高边坡岩体造成冻胀破坏。

实用新型内容

本实用新型提供了一种严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决严寒区建筑工程周围的高边坡岩体容易发生冻涨破坏的问题。

本申请的目的是这样实现的：严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于：包括一布一膜排水层、金属网片层、聚氨酯保温层、氟碳漆面层，一布一膜排水层的布面与聚氨酯保温层的内表面粘接在一起，氟碳漆面层涂覆在氨酯保温层的外表面上，金属网片层夹设在聚氨酯保温层内以增强聚氨酯保温层的整体强度。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：进一步的，金属网片层为不锈钢网片或镀锌铁丝网片中的一种，金属网片层的丝径为4mm，金属网片层的网孔大小为30cm×30cm，金属网片层距一布一膜排水层的膜面距离为5cm。

进一步的，一布一膜排水层的厚度为0.3mm 至0.8mm。

进一步的，聚氨酯保温层的厚度为10cm至12cm，聚氨酯保温层密度为45kg/m³。

进一步的，氟碳漆面层的厚度为0.15mm至0.3mm。

一种包含上述严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的排水系统，其特征在于包括锚杆、高边坡岩体，金属网片层上密布有锚杆，高边坡岩体上设置有与锚杆相对应的安装孔，锚杆的一侧包裹在聚氨酯保温层内并固定在金属网片层上，锚杆的另一侧固定在安装孔内，高边坡岩体的底部地面上设置有与一布一膜排水层相对应的排水槽，地下至少埋设有一个的保温排水管，保温排水管的入口端与排水槽相连通，保温排水管的入口端高于出口端以实现保温排水管内的液体由入口端到出口端的自流，聚氨酯保温层的底部一体连接有一段保温延伸板，保温延伸板覆盖在排水槽上端开口处的周边地面上。

进一步的，保温延伸板的外表面砌筑有水泥保护外壳。

进一步的，还包至少一个的渗井，渗井设置在地下，保温排水管的出口端与渗井相连通，渗井的上端开口处安装有井盖，井盖的内侧粘接有井口保温板。

本实用新型结构合理而紧凑，通过在高边坡岩体外设置聚氨酯保温层，可以维持高边坡岩体的温度在零度以上，一布一膜排水层的膜面会与高边坡岩体的外表面之间形成不结冰、可过水的通道，这样山上与高边坡岩体上外排的裂隙渗水可沿此通道及时汇集到排水槽内，然后再由保温排水管将水外排到渗井或是临近河道冰层水位以下，以此能有效解决高边坡岩体的冻涨破坏问题，进而确保高边坡岩体的稳定，聚氨酯保温层内夹设有金属网片层，可以提高聚氨酯保温层的承载能力，氟碳漆面层具有高耐候性，能大大减缓聚氨酯保温层的老化速率，延长严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的使用寿命。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

附图1是严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统的主视结构示意图；

附图2是附图1中A处的局部放大结构示意图。

图例：1、一布一膜排水层，2、金属网片层，3、聚氨酯保温层，4、氟碳漆面层，5、锚杆，6、高边坡岩体，7、安装孔，8、排水槽，9、保温排水管，10、保温延伸板，11、水泥保护外壳，12、渗井，13、井盖，14、井口保温板。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述，实施例：如附图1、2所示，该严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层包括一布一膜排水层1、金属网片层2、聚氨酯保温层3、氟碳漆面层4，一布一膜排水层1的布面与聚氨酯保温层3的内表面粘接在一起，氟碳漆面层4涂覆在氨酯保温层的外表面上，金属网片层2夹设在聚氨酯保温层3内以增强聚氨酯保温层3的整体强度。

在使用时，会将严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层固定在高边坡岩体6上，在寒冷的冬季，聚氨酯保温层3可以维持高边坡岩体6的温度在零度以上，一布一膜排水层1的膜面会与高边坡岩体6的外表面之间形成不结冰、可过水的通道，这样山上与高边坡岩体6上外排的裂隙渗水可沿此通道及时外排，避免裂隙渗水在高边坡岩体6内发生冻结，以此消除裂隙渗水对高边坡岩体6的冻涨破坏，进而确保高边坡岩体6的稳定，一布一膜排水层1为现有公知的技术，氟碳漆面层4具有高耐候性，能大大减缓聚氨酯保温层3的老化速率，延长严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的使用寿命，一布一膜排水层1的布面具有较大的摩擦系数，当聚氨酯保温层3热喷涂在一布一膜排水层1的布面上时，一布一膜排水层1就会与聚氨酯保温层3紧密地粘接在一起，形成一个整体结构，不会相互分离。

根据实际需要，对上述严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层及排水系统作进一步优化或/和改进：进一步的，如附图1、2所示，金属网片层2为不锈钢网片或镀锌铁丝网片中的一种，金属网片层2的丝径为4mm，金属网片层2的网孔大小为30cm×30cm，金属网片层2距一布一膜排水层1的膜面距离为5cm。金属网片层2的丝径不小于为4mm，金属网片层2的网孔大小不小于为30cm×30cm，即可满足使用需求，金属网片层2能提高聚氨酯保温层3的拉力和强度，提高聚氨酯保温层3的承载能力，避免雪载荷与热胀冷缩对聚氨酯保温层3的破坏。

进一步的，根据实际需要，一布一膜排水层1的厚度为0.3mm 至0.8mm。一布一膜是由一层土工织物（长短丝针刺土工布，机织土工布，塑料编织布,膨润土防水毯等）与一层高分子材料（HDPE膜，LDPE膜，EVA膜等）经过压延，热熔复合而成的土工合成材料，其具有良好的平面排水能力，还具有防渗、抗拉，抗撕裂、顶破、穿刺等力学强度较高的特点。综合施工成本与施工要求，将一布一膜排水层1的厚度定在0.3mm 至0.8mm即可满足实际需要，使一布一膜排水层1的断裂强力≥12.5kn/m，断裂伸长率75-100% ，CBR顶破强力≥2.1 kn，撕破强力≥0.33kn，渗透系数 5×10^-3。

进一步的，根据实际需要，聚氨酯保温层3的厚度为10cm至12cm，聚氨酯保温层3密度为45kg/m³。硬质的聚氨酯保温层3具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生熔滴等优异性能，是广泛用做建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等的保温隔热材料。综合施工成本与施工要求，将聚氨酯保温层3的厚度定在10cm至12cm, 密度为45kg/m³即可满足实际需要，使聚氨酯保温层3的导热系数为≤0.024 w/m·k，吸水率2%，闭孔率92%，防火等级为B2级，尺寸稳定性（70℃，48h）≤1.5%。

进一步的，根据实际需要，氟碳漆面层4的厚度为0.15mm至0.3mm。氟碳漆面层4具有高耐候性、防水、憎水、耐冲磨、抗冲击的特点，因此在寒冷区恶劣工况下，聚氨酯保温层3与冰体不产生冻结现象，能避免冰拨破聚氨酯保温层3。

一种包括严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的排水系统，如附图1、2所示，其特征在于包括锚杆5、高边坡岩体6，金属网片层2上密布有锚杆5，高边坡岩体6上设置有与锚杆5相对应的安装孔7，锚杆5的一侧包裹在聚氨酯保温层3内并固定在金属网片层2上，锚杆5的另一侧固定在安装孔7内，高边坡岩体6的底部地面上设置有与一布一膜排水层1相对应的排水槽8，地下至少埋设有一个的保温排水管9，保温排水管9的入口端与排水槽8相连通，保温排水管9的入口端高于出口端以实现保温排水管9内的液体由入口端到出口端的自流，聚氨酯保温层3的底部一体连接有一段保温延伸板10，保温延伸板10覆盖在排水槽8上端开口处的周边地面上。保温延伸板10的外表面砌筑有水泥保护外壳11。还包括至少一个的渗井12，渗井12设置在地下，保温排水管9的出口端与渗井12相连通，渗井12的上端开口处安装有井盖13，井盖13的内侧粘接有井口保温板14。保温延伸板10的外表面砌筑有水泥保护外壳11。

严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的施工过程具体如下：

1.对高边坡岩体6进行预处理，得到预处理基层，预处理的方式可以是人工方式，也可以是小型爆破的形式，使预处理基层无松散岩石、无杂草，清除草根、腐质土、坡积层和残坡积层，确保无尖锐岩石，清除不稳定体，并采用高压风对预处理基层进行清洁处理，最后对预处理基层进行验收，验收的标准为：无杂物、平整、无明显尖突、无孤石、危石、其平整度应在10cm的范围内平缓变化；

2.在得到所需的预处理基层后，在预处理基层上向内造直径20mm的安装孔7，安装孔7的深度为30cm，相邻安装孔7之间的间距为100cm，将直径14mm、长度38cm的锚杆5插入到安装孔7内，然后将水泥浆浇筑在安装孔7内，得到在预处理基层上整齐排列的固定锚杆5；

3.在预处理基层上铺设一布一膜排水层1，锚杆5的外伸端穿过穿过一布一膜排水层1，使一布一膜排水层1挂设在锚杆5上，在铺设一布一膜排水层1时应力求焊缝最少，一布一膜排水层1之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列，在拐角及畸形地段，应使接缝长度尽量减短，除特殊要求外，在坡度大于1：3的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝，在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧、铺平，铺设完成后，应尽量减少在一布一膜排水层1上行走、搬动工具等，以免对一布一膜排水层1造成意外损伤，一旦发生破损，应该及时进行补焊修补；

4.得到一布一膜排水层1后，在一布一膜排水层1上布设金属网片层2，金属网片层2用铁丝捆扎固定在锚杆5的外伸端上并利用支架辅助支撑金属网片层2，以使金属网片层2与一布一膜排水层1膜面之间的间距为5cm，金属网片层2在捆扎固定时须摊平拉紧，金属网片层2之间的搭接宽度不得小于10cm；

5.在得到金属网片层2后，用聚氨酯硬泡分7层以上喷涂到一布一膜排水层1上得到聚氨酯保温层3，使聚氨酯保温层3与一布一膜排水层1之间紧密粘接到一起，并使锚杆5的外伸端与金属网片层2完全包裹在聚氨酯保温层3内，得到一个结构加强的聚氨酯保温层3，聚氨酯保温层3外边界上的金属网片层2用2.5×28mm镀锌水泥钉与20mm厚的镀锌垫片加以固定，以不使其边缘翘曲，相邻镀锌水泥钉之间的间距不宜大于30cm；

6.最后再将氟碳漆面层4涂覆在聚氨酯保温层3的外表面。

上述工序完成后，可在高边坡岩体6表面形成一个结构稳定、具有良好保温效果的保护外壳，一布一膜排水层1的膜面会与高边坡岩体6的外表面之间形成不结冰、可过水的通道，这样山上与高边坡岩体6上外排的裂隙渗水可沿此通道及时汇集到排水槽8内，然后再由保温排水管9将水外排到渗井12或是临近河道冰层水位以下，渗井12内径不小于3m,深度不小于4m，个数结合排水量确定,保温排水管9的埋设坡度不小于1%，管径不小于20cm，以此能有效解决高边坡岩体6的冻涨破坏问题，经过金属网片层2与锚杆5加强后的聚氨酯保温层3，能承受一定的雪载荷，氟碳漆面层4能可以确保聚氨酯保温层3的外表面具备优良的抗老化、抗冰拔破坏的性能，保温延伸板10与井口保温板14其材料可以都是聚氨酯，也可以是其它保温材料，设置保温延伸板10的目的是防止排水槽8内结冰，设置井口保温板14的目的是防止渗井12内结冰，这样可以确保本实用新型排水功能的正常实现，保温延伸板10的外表面砌筑有水泥保护外壳11，这样可以避免外部冲击对保温延伸板10造成破坏，进而影响对排水槽8的保温、防冻效果，因此本实用新型在严寒恶劣的工况条件下，可长期安全地运行，进而确保高边坡岩体6及下方水工建筑物的安全。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims

1.一种严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于包括一布一膜排水层、金属网片层、聚氨酯保温层、氟碳漆面层，一布一膜排水层的布面与聚氨酯保温层的内表面粘接在一起，氟碳漆面层涂覆在氨酯保温层的外表面上，金属网片层夹设在聚氨酯保温层内以增强聚氨酯保温层的整体强度。

2.根据权利要求1所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于金属网片层为不锈钢网片或镀锌铁丝网片中的一种，金属网片层的丝径为4mm，金属网片层的网孔大小为30cm×30cm，金属网片层距一布一膜排水层的膜面距离为5cm。

3.根据权利要求1或2所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于一布一膜排水层的厚度为0.3mm 至0.8mm。

4.根据权利要求3所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于聚氨酯保温层的厚度为10cm至12cm，聚氨酯保温层的密度为45kg/m³。

5.根据权利要求3所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于氟碳漆面层的厚度为0.15mm至0.3mm。

6.根据权利要求1或2或4所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层，其特征在于氟碳漆面层的厚度为0.15mm至0.3mm。

7.一种包含权利要求1至6中任意一条所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的排水系统，其特征在于包括锚杆、高边坡岩体，金属网片层上密布有锚杆，高边坡岩体上设置有与锚杆相对应的安装孔，锚杆的一侧包裹在聚氨酯保温层内并固定在金属网片层上，锚杆的另一侧固定在安装孔内，高边坡岩体的底部地面上设置有与一布一膜排水层相对应的排水槽，地下至少埋设有一个的保温排水管，保温排水管的入口端与排水槽相连通，保温排水管的入口端高于出口端以实现保温排水管内的液体由入口端到出口端的自流，聚氨酯保温层的底部一体连接有一段保温延伸板，保温延伸板覆盖在排水槽上端开口处的周边地面上。

8.根据权利要求7所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的排水系统，其特征在于保温延伸板的外表面砌筑有水泥保护外壳。

9.根据权利要求7或8所述的严寒区高边坡岩体抗冻胀保温结构层的排水系统，其特征在于还包括至少一个的渗井，渗井设置在地下，保温排水管的出口端与渗井相连通，渗井的上端开口处安装有井盖，井盖的内侧粘接有井口保温板。