CN211735307U - 一种预制装配式节水渠身及其渠槽装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预制装配式节水渠身及其渠槽装置，属于农田灌溉设备领域，所述的渠身的至少一端设有插入键，所述插入键的底部厚度小于渠身底部厚度，所述插入键的过水断面与渠身的过水断面相同，所述插入键上设有密封槽，所述的密封槽是从插入键外侧壁向内侧壁方向渐短的的缺口，或为设置在插入键端面上的凹槽。所述的渠槽装置包括渠身、连接件和/或渠身连接件，所述的连接件上设有与插入键配合连接的承插口，所述的渠身连接件位于相互拼接的插入键处。所述的连接件和承插口可限制渠槽的竖向和横向的变形，避免槽身不均匀变形造成接缝处漏水，提高渠道的灌溉水利用率。本实用新型结构简单、使用方便、可重复利用、综合造价低。

Description

一种预制装配式节水渠身及其渠槽装置

技术领域

本实用新型属于农田灌溉设备领域，具体涉及一种预制装配式节水渠身及其渠槽装置。

背景技术

在农田水利灌溉工程中，传统的开挖式渠道在使用过程中，渠槽中的水会向土壤中大量渗透，存在灌溉水利用率低、水资源浪费、过水能力差、占地面积大等缺点。近年，各类衬砌结构被应用于农田水利灌溉工程中，包括预制混凝土衬砌板、现浇水渠(矩形或梯形)、预制“U”形槽等，此种结构从一定程度上节约了灌溉用水，但在运用过程中均存在或多或少的问题，预制衬砌板耐久性差、接缝多、占地面积大；现浇水渠作业量大、材料用量多、施工周期长、施工质量难以保证、梯形渠占地面积大；预制“U”型槽为压制成型，其力学性能低、耐久性差、易损坏。鉴于上述渠槽的不足，各种不同连接形式的预制混凝土矩形渠槽逐渐应用到渠道工程中，此类预制混凝土矩形渠槽存在连接处止水效果差、对于地基变形、冻土影响的适应能力较弱，例如近年采用较多的平接口预制矩形槽，一旦地基发生不均匀沉降，连接处止水胶条就会失效，造成灌溉水流失，特别是冻土区域更为明显。该类渠槽渠身和弯头、三通和四通构件的连接处，沉降差更为明显，同时弯头转弯半径小，引起水面超高，影响水流条件，造成水头损失。

实用新型内容

为了解决上述一系列问题，本实用新型提供了一种预制成型、力学性能高、施工方便、应用范围广泛、连接简单、止水效果好、占地面积小、综合造价低的生态环保的预制装配式节水渠身及其渠槽装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种预制装配式节水渠身，所述的渠身的至少一端设有插入键，所述插入键的底部厚度小于渠身底部厚度，所述插入键的过水断面与渠身的过水断面相同，所述插入键上设有密封槽，所述的密封槽是从插入键外侧壁向内侧壁方向渐短的的缺口，或为设置在插入键端面上的凹槽。

进一步的，所述渠身为凹型开口，所述开口从下向上逐渐增大，其中内侧壁的倾斜角为1～3°。

进一步的，所述渠身的内侧壁与底部的连接处为内弧形角。

所述的渠身的外轮廓为矩形的外侧壁，所述外侧壁的两底部角设置成倒角。

进一步的，所述倒角的角度为45°或60°。

进一步的，所述的插入键位于外侧壁内侧，所述插入键的端部距离外侧壁的距离为15～60mm。

所述的插入键的两外部底角为外弧形角。

本实用新型另一方面还提供一种预制装配式节水渠槽装置，包括连接件和以上任一所述的预制装配式节水渠身，所述渠身通过插入键与连接件连接。

进一步的，所述的连接件为渠身连接件、弯头、三通连接件或四通连接件，所述的弯头、三通连接件或四通连接件上设有与插入键配合连接的承插口，所述的渠身连接件与两个对接的插入键配合连接。

进一步的，所述承插口的长度比插入键小1～3mm。

进一步的，所述的弯头包括结构对称的第一弯头和第二弯头，所述的第一弯头的一端设置为平口，另一端设置为承插口，所述的第一弯头与第二弯头通过平口端相互拼接。

进一步的，所述的第一弯头和第二弯头分别包括直线段和弧线段，所述的承插口设置在直线段，所述的平口设置在弧线段。

进一步的，所述的弧线段曲率半径为渠身内宽的2.5～3.5倍。

所述的第一弯头和第二弯头的平口对接形成90°弯头，仅用第一弯头或第二弯头可形成45°弯头。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的各部件可通过工厂预制，标准化程度高，施工简单高效；

2、本实用新型的渠身和连接件由钢筋混凝土制备，承载力高，耐久性好，适用范围广；

3、渠身的外轮廓为矩形，施工时开挖回填量小，同时其占地面积仅为渠身的宽度，可有效的节约土地资源；渠身底面的45°或60°倒角可防止吊运和安装过程磕碰损坏；

4、渠身输水断面为近似弧形坡脚梯形，水流的面积增大，可有效提高过流能力。

5、渠身通过两端插入键伸入连接件内形成连接，插入键外断面和连接件内断面采用上宽下窄的形式，安装方便，同时连接件宽度比插入键略大(略大2～10mm)，可防止制作误差引起的安装困难，也可以消除制作误差造成相邻构件安装缝过大，避免接缝的二次处理；

6、连接件和承插口可使渠槽有可靠连接，稳定渠槽的同时，能限制渠槽的不均匀沉降和侧向变形，防止接缝处止水失效，也可通过处理连接件处的地基，进一步控制渠身的沉降变形，特别是软弱地基和冻土等不良地质区域，避免槽身不均匀变形造成接缝处漏水，提高渠道的灌溉水利用率，同时可实现渠道两侧少培土或不培土，节约土地资源；

7、弯头、三通连接件和四通连接件设置与渠身连接件相同截面尺寸的承插口，插入键直接插入承插口安装，保证整个渠系可靠连接和变形的协调；

8、弯头分为相互配合连接的第一弯头和第二弯头两种类型，即可组合使用形成90°直角转弯，也可单独使用形成45°转弯，满足不同地形的要求；

9、相邻节水渠槽和渠槽与弯头、三通连接件以及四通连接件等连接处的插入键端部上设置一圈止水胶条，遇水后膨胀，使渠槽可以达到较好的防渗效果；

10、插入键的外侧面上设有安装膨胀止水胶条的密封结构，可有效防止渠身连接处漏水，使渠槽可以达到较好的防渗效果。

附图说明

图1为本实用新型的渠槽的整体结构示意图；

图2为本实用新型的渠槽端口的横截面示意图；

图3为本实用新型的插入键结构的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的渠身连接件的结构示意图；

图5为本实用新型的插入键连接处的俯视结构示意图；

图6为本实用新型的插入键连接处的梯形密封俯视结构示意图；

图7为本实用新型的第一弯头结构示意图；

图8为本实用新型的第二弯头结构示意图；

图9为本实用新型的三通连接件结构示意图；

图10为本实用新型的四通连接件结构示意图；

图11为本实用新型的各结构组合使用的整体连接示意图。

注：1渠身；2插入键；3密封槽；4内弧形角；5外侧壁；6倒角；7外弧形角；8渠身连接件；9密封胶条；10砂浆；11第一弯头；12承插口；13第二弯头；14三通连接件；15四通连接件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述，以便技术人员理解。

如图1-11所示，本实用新型提供的一种预制装配式节水渠装置，包括预制钢筋混凝土制备的渠身1和连接件，所述的渠身1的两端口设有插入键2，渠身1通过插入键2伸入连接件内进行相互连接，连接件的宽度比插入键2宽2～10mm。

所述的连接件可以是渠身连接件8、弯头、三通连接件14和四通连接件15。所述的渠身连接件8用于将两个渠身1连接，所述的弯头使节水渠能够弯曲改变方向，如90°或45°转角，所述的三通连接件14可将水流分成两个垂直方向，所述的四通连接件15可将水流分流成三个方向，根据实际的具体需要，可以将各组件组合使用，如图11所示。

其中，如图1-2所示，所述的渠身1为凹型，其外轮廓为矩形的外侧壁5，便于施工时开挖回填量小，同时其占地面积仅为渠身宽度，可有效的节约土地资源。所述外侧壁5的两底角为倒角6，优选的，倒角6的角度为45°或60°，可防止渠身1在吊运和安装过程磕碰损坏。所述渠身1的内侧开口从下向上逐渐增大，其中内侧壁的倾斜角度为1～3°。渠身1两内侧壁与内侧底部的连接处为内弧形角4，使水利半径大，可有效提高过流能力。所述渠身1的内侧壁两端向外突出部分形成插入键2，所述插入键2底部的厚度小于渠身1底部的厚度，其中插入键2外底面的高度即为外侧壁5底部的高度，所述插入键2与渠身1的内截面相同，所述插入键2的长度为整个渠身1长度的0.075～0.1倍，即本实用新型提供的渠身1的长度为2m，插入键2的长度为150～200mm。所述插入键2的外侧壁与插入键2的底部的连接处结构为外弧形角7，所述的外弧形角7位于渠身1的端部。

如图4所示，所述的渠身连接件8为凹形，其结构与渠身1的结构相近，具体的其外轮廓为矩形，其内侧开口从下往上依次变大，内侧壁的倾斜角度为1～3°，渠身连接件8的内侧角处设置与插入键2外侧壁相互配合连接的弧形角，且渠身连接件8的内宽比插入键2宽2～10mm。渠身连接件8的长度比插入键2长度的2倍小2～6mm，其截面内高与插入键2高度相同。当渠身1相互拼接时，插入键2的连接处正好位于渠身连接件8内部，使渠身1有可靠连接，可有效限制相邻渠身1间的不均匀沉降和侧向变形，防止接缝处漏水，也可通过处理渠身连接件8处的地基，进一步控制渠身1的沉降变形。

进一步的，所述插入键2的外部(即渠身1的端部)设有密封槽3，当两个渠身1的插入键2相互拼接时，插入键2上的密封槽3会形成密封空间，所述的密封空间中加入密封胶条9，从而防止水流从连接处外流，所述的密封胶条9可以为遇水膨胀的空心止水胶条。如图3所示，从插入键2的俯视图看，所述的密封槽3可以为从插入键2外侧壁向内侧壁方向渐短的结构，从而形成缺口。所述的插入键2内侧壁的长度小于插入键2外侧壁的长度，所述的插入键2内侧壁与插入键2的外侧壁从内到外具有三条线，所述的第一条线为弧形，第二条线为倾斜直线，弧线的一端与第二条倾斜直线的一端连接，第二条倾斜直接的倾斜角呈15-60°，第三条为垂直直线，所述垂直直线与插入键2外侧壁垂直，所述第二天倾斜直线的另一端与第三条垂直直线的一端连接。当渠身1相互拼接时，所述的一个插入键3的密封槽3的第一条斜线和第二条倾斜直线分别与另一个插入键2的第一条斜线和第二条倾斜直线，共同形成密封空间，所述的密封空间中放入空心止水胶条，可利用空心止水胶条具有收缩性的特点，使空心止水胶条与渠身1侧壁紧密接触，止水效果好。进一步的，在空心止水胶条外侧采用砂浆10(沥青砂浆)嵌缝，既可防空心止水胶条的老化，提高其空心止水胶条耐久性，同时，由于砂浆的重压，使空心止水胶条遇水后有充足的时间膨胀，止水效果更好，如图5所示。

进一步的，所述的密封槽3还可以为设置在插入键2端面上的凹槽，所述的凹槽开口从底部向上逐渐增大。所述的凹槽距插入键2的外端部距离为10～20mm，凹槽内粘贴或固定有遇水膨胀的空心止水胶条，一旦插入键2的连接处漏水，遇水膨胀止水胶条膨胀，可防止漏水。当渠身1相互拼接时，所述的插入键2连接部的内侧会形成密封空间，所述的空心止水胶条即位于密封空间中，可防止插入键2连接处漏水，如图6所示。

如图7、图8所示，所述的弯头包括第一弯头11和第二弯头13。所述的第一弯头11包括直线段和弧线段，所述的弧线段曲率半径为渠槽内宽的2.5～3.5倍，所述的直线段和弧线段一体成型。直线段设置为承插口12，弧线段端部为平口，即第一弯头11的一端的开口为承插口12，另一端开口为平口。所述承插口12的端口及平口的端部分别设有和插入键2端口一样的密封槽3。所述的承插口12与渠身1上的插入键2配合紧密连接，其连接处形成密封结构9。承插口12深度比插入键2小1～3mm，第一弯头11的过水断面尺寸与渠身1相同。所述的第二弯头13与第一弯头11相比，除承插口12和平口的位置对调，其他结构均相同。使用时，第一弯头11和第二弯头13的平口端对接可形成90°弯头，所述平口端与平口端对接处形成密封结构9。仅用第一弯头11或第二弯头13时，可形成45°弯头，此时，第一弯头11或第二弯头13的承插口12与插入键2对接处形成密封结构9，平口端与插入键2对接处形成密封结构9，所述密封结构9中设置有空心止水胶条，或密封结构9内部设有空心止水胶条，空心止水胶条外部加砂浆固定保护。

如图9所示，所述的三通连接件14的三面的端口均为相同的承插口12，另一面为侧板，该侧板结构与渠身1的侧壁厚度相同，所述三通连接件14的三个过水断面与渠身1的过水断面相同，承插口12与渠身1的插入键2配合连接，承插口12深度比插入键2小1～3mm，且承插口12的内截面与渠身连接件8的内截面相同。进一步的，所述的三通连接件14的长度与宽度的比为1～1.25:1。进一步的，连接两个所相邻承插口12的三通连接件14的外侧壁厚度为渠身1渠身侧壁总厚度的1～1.5倍，从而使三通连接件14的整体结构更稳固。

如图10所示，所述的四通连接件15为纵横渠道相交处构件，其四面设置承插口12，连接两个所相邻承插口12的三通连接件14的外侧壁厚度为渠身1渠身侧壁总厚度的1～1.5倍，所述四通连接件15的过水断面与渠身1的过水断面相同，所述承插口12可对渠身1的竖向变形和横向变形起到限制作用，特别是软弱地基和冻土等不良地质区域，避免渠身1不均匀变形造成连接处漏水，提高了节水渠的灌溉用水利用率，在有可靠防漏水措施条件下，可实现渠道两侧少培土或不培土，节约土地资源。进一步的，承插口12深度比插入键小1～3mm，四通连接件15的长度与宽度相同。

本实用新型的使用方法为：

施工时，先进行渠槽开挖，根据设计要求铺设垫层，并压实整平，垫层上设置安装槽，安装槽的深度能使任一连接件与插入键2相互紧密连接。

垫层每间隔2.0m设置一个渠身连接件8的安装槽，渠身连接件8安装在安装槽后，使渠身连接件8的底部高度与渠身1的外侧壁5的底部高度相同，方便插入键2与渠身连接件8紧密配合连接。对于渠道直角转弯处，设置弯头安装槽，弯头安装后保证承插口12的底面高度与插入键2的外底面高度相同(即与渠身1的外侧壁5的底部高度相同)。在渠道“T”型交汇处，设置三通连接件14的安装槽，使三通连接件14安装后的高度与插入键2外底面的高度正好相同。同样，在渠道交叉处，设置四通连接件15的安装槽，使四通连接件15安装后的高度与插入键2外底面的高度相同。

安装时，首先将渠身连接件8、弯头(第一弯头11和第二弯头13的平口对接，形成90°弯头)、三通连接件14、四通连接件5，分别放入对应的安装槽内；然后在插入键2的密封槽内黏贴遇水膨胀止水胶条(圆形和矩形均可)。再分别将渠身1的插入键2与弯头、三通连接件14和四通连接件15的承插口12连接，其中渠身连接件8设置在两个渠身1的插入键2的连接处。最后进行渠槽两侧土方压实回填。

再将渠身1的插入键2对准连接件(弯头、三通和四通)的承插口12后下放完成安装，最后进行渠槽两侧土方压实回填，连接的成型结构，如图11所示。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制装配式节水渠身，其特征在于，所述的渠身(1)的至少一端设有插入键(2)，所述插入键(2)的底部厚度小于渠身(1)底部厚度，所述插入键(2)的过水断面与渠身(1)的过水断面相同，所述插入键(2)上设有密封槽(3)，所述的密封槽(3)是从插入键(2)外侧壁向内侧壁方向渐短的缺口，或为设置在插入键(2)端面上的凹槽。

2.根据权利要求1所述的预制装配式节水渠身，其特征在于，所述渠身(1)为凹型开口，所述开口从下向上逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的预制装配式节水渠身，其特征在于，所述渠身(1)的内侧壁与底部的连接处为内弧形角(4)。

4.根据权利要求1所述的预制装配式节水渠身，其特征在于，所述的渠身(1)的外轮廓为矩形的外侧壁(5)，所述外侧壁(5)的两底部角设置成倒角(6)。

5.根据权利要求1所述的预制装配式节水渠身，其特征在于，所述的插入键(2)的两外部底角为外弧形角(7)。

6.一种预制装配式节水渠槽装置，其特征在于，包括连接件和权利要求1-5任一所述的预制装配式节水渠身，所述渠身(1)通过插入键(2)与连接件连接。

7.根据权利要求6所述的预制装配式节水渠槽装置，其特征在于，所述的连接件为渠身连接件(8)、弯头、三通连接件(14)或四通连接件(15)，所述的弯头、三通连接件(14)或四通连接件(15)上设有与插入键(2)配合连接的承插口(12)，所述的渠身连接件(8)与两个对接的插入键(2)配合连接。

8.根据权利要求7所述的预制装配式节水渠槽装置，其特征在于，所述的弯头包括结构对称的第一弯头(11)和第二弯头(13)，所述的第一弯头(11)的一端设置为平口，另一端设置为承插口(12)，所述的第一弯头(11)与第二弯头(13)通过平口端相互拼接。

9.根据权利要求8所述的预制装配式节水渠槽装置，其特征在于，所述的第一弯头(11)和第二弯头(13)分别包括直线段和弧线段，所述的承插口(12)设置在直线段，所述的平口设置在弧线段。

10.根据权利要求9所述的预制装配式节水渠槽装置，其特征在于，所述的弧线段曲率半径为渠身(1)内宽的2.5～3.5倍。

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