CN212506156U - 一种可快速施工的抗冲防护结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可快速施工的抗冲防护结构，包括若干条保护层单元，所述若干个保护层单元沿围堰的宽度方向布置，保护层单元为多个刚性板经柔性连接结构依次连接构成的局部刚性整体柔性的结构，保护层单元靠近围堰堰脚的刚性板与覆盖层之间连接固定由多根连接钢管连接固定，保护层单元的另一端为自由端。本实用新型具有覆盖层变形后自我修复的功能，处理方法简单，施工时间短，工程量小。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种可快速施工的抗冲防护结构。
背景技术
土石过水围堰是水利水电施工导流建筑物中一种较为特殊的围堰型式，当土石过水围堰顶部过水时，由于其堰顶与堰脚之间高差达数十米甚至更大，导致水流的势能过大，因此，水流下泄时其堰脚及覆盖层不仅要长时间承受水流撞击，还要承受水流沿着围堰坡面下泄产生的大流速冲刷，容易造成堰脚及覆盖层掏刷引起围堰坡面破坏，甚至围堰的整体破坏。解决此类问题一般传统的方法是在围堰堰脚布置锚筋束或灌注桩，对围堰堰脚进行“锁脚”处理；或对覆盖层进行大开挖至基岩，堰脚浇筑混凝土块，同时将围堰坡面和开挖坡面进行防护，但传统的方法存在以下缺点：1、传统的方法处理没有覆盖层变形后自我修复的功能；2、围堰施工一般在枯水期施工，施工时间有限，传统的处理方法所需时间较长，工期紧张；3、传统的处理方法工程量大、投资大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种可快速施工的抗冲防护结构，具有覆盖层变形后自我修复的功能，处理方法简单，施工时间短，工程量小。
为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：包括若干条保护层单元，所述若干个保护层单元沿围堰的宽度方向布置，保护层单元为多个刚性板经柔性连接结构依次连接构成的局部刚性整体柔性的结构，保护层单元靠近围堰堰脚的刚性板与覆盖层之间连接固定由多根连接钢管连接固定，保护层单元的另一端为自由端。
进一步地：所述刚性板为钢筋混凝土板，靠近围堰堰脚的刚性板的钢筋和连接钢管连接在一起。
进一步地：所述柔性连接结构采用链条，在刚性板的连接链条的这一面预埋用于连接链条的锁扣。
进一步地：所述连接钢管顶部侧壁贯通设置有多个孔洞，孔洞内穿设有钢筋混凝土板的横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋与连接管绑扎固定，横向钢筋和纵向钢筋连接多根连钢接管构成。
进一步地：所述连接钢管底部为尖角结构。
进一步地：由所述若干条保护层单元构成的保护层结构覆盖在围堰下游靠近堰脚的需保护的覆盖层区域。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型具有覆盖层变形后自我修复的功能，保护层结构既局部刚性又整体柔性，可将每块板的受力均匀分配，减小对覆盖层的局部冲击，同时整体可随覆盖层冲坑地形的变化而变化，刚性板牢固紧贴于覆盖层表面，对水流起到缓冲作用，阻滞覆盖层冲坑形成时间和围堰堰脚受到冲刷破坏。
2、本实用新型无造孔、护壁等复杂工序，利用切割机切割连接钢管，将连接钢管压入覆盖层，并按照一定的间距进行刚性板的制作，最后链条链接各个刚性板即可，施工方式简单，速度快，工程量小，工程所需时间较短。
附图说明
图1是堰脚未被冲刷前，本实用新型与堰脚覆盖层的配合示意图；
图2是堰脚被冲刷后，本实用新型与堰脚覆盖层的配合示意图；
图3是本实用新型刚性板连接示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本实用新型刚性板与连接钢管连接结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
如图1-图5所示，本实用新型提供的可快速施工的抗冲防护结构包括由若干块刚性板2通过柔性连接结构前后连接在一起的局部为刚性整体为柔性、具有一定宽度的保护层单元1，保护层单元1靠近围堰的这一端被固定，远离围堰的这一端为自由端，沿着围堰的宽度方向，排列设置若干条所述保护层单元1，构成局部为刚性整体为柔性的、条与条之间自由度更大的保护层结构，覆盖在围堰下游的覆盖层100上，对覆盖层100进行保护。刚性板2一般呈矩形板，所述保护层单元1的宽度取决于刚性板2的长度，刚性板2的长度大于其宽度。
柔性连接结构可以采用链条3，刚性板2可以任意角度和方向相对于相邻刚性板调整，这样。一旦堰脚覆盖层100的局部被冲刷出现局部坑101时，处在该部位的所有刚性板2能够自动、及时调整角度对覆盖层贴靠保护(如图2所示)。
刚性板2可以为钢筋混凝土结构或钢板构成，具有一定的重量，不易被水流强大的冲力冲裂和移位，而能在底部基础发生变化时依靠重力及时调整角度。钢筋混凝土结构的刚性板2采用现场按照设计的尺寸浇筑施工。
刚性板2以钢筋混凝土结构为优选。保护层单元1靠近围堰200的这一端的现浇混凝土板的钢筋网连接多根插入到覆盖层100之中的连接钢管4，在混凝土浇筑后，连接钢管4与现浇混凝土板连为一体，将保护层单元1的靠近围堰200的这一端固定。
所述连接钢管4的底端为尖角结构，便于快速施工，能够直接压入覆盖层，连接钢管4与覆盖层土层间具有摩擦力，当柔性的保护层结构受到水流冲刷时，不会被水流强大的冲力冲开。同时，因为水流对刚性板摩擦力的作用，使得刚性板2紧紧压在覆盖层100上，多条保护层单元1仿形贴紧围堰下游的覆盖层100上，防止覆盖层100受到冲刷破坏，保护堰脚。
所述现浇混凝土板2连接链条3的这一面设有锁扣5，链条3与锁扣5相扣合，链条和锁扣的材质可以为不锈钢，保护层单结构1内部的刚性板通过链条相依次链接，保护层单结构1自身以及保护层结构整体都能产生变形适应冲坑地形，适应覆盖层冲坑地形的变化，紧贴冲坑表面，防止冲坑的进一步扩大而威胁围堰安全。
所述连接钢管4顶部侧壁贯通设置有多个孔洞6，孔洞6内穿设连接现浇混凝土板钢筋网的横向钢筋7和纵向钢筋8，横向钢筋7和纵向钢筋8与连接钢管4绑扎固定，横向钢筋7和纵向钢筋8连接多根连接钢管4，横纵钢筋网层对柔性板层起到支撑作用，可有效防止柔性板层受水流冲刷产生断裂。
当河道流量大于围堰设计流量时，水流由围堰堰顶泄流，水流沿围堰坡面下泄至保护层结构的刚性板2上，靠近围堰堰脚的刚性板内的连接钢管与覆盖层土层间具有摩擦力，使保护层结构整体紧贴覆盖层100，保护覆盖层100避免直接被水流冲刷，水流势能减小；
当水流沿保护层结构继续流动时，保护层结构表面与水流之间具有摩擦力，对水流起到缓冲作用，降低覆盖层冲坑形成时间。
当覆盖层100经水流频繁冲刷形成冲坑地形时，保护层结构产生变形适应冲坑地形，紧贴覆盖层冲沟地形表面，有效阻滞冲坑进一步加大。
所述保护层结构应对覆盖层被冲坑101的实际形状所产生的变形为整体变形或局部变形。所述局部变形为单条的保护层单元1依据柔性连接结构以及刚性板重力和水流作用而调整角度，保护层单元形成弯折变形，其应对于冲刷形成的比较分散的小坑。所述整体变形为多条保护层单元1的联合变形。所述局部变形为单条的保护层单元1依据柔性连接结构以及刚性板重力和水流作用而调整角度，保护层单元形成弯折变形，条与条之间，保护层单元1依靠其一端为固定端，另一端为自由端，而以更大的自由度仿形变形，形成保护层结构的多维弯曲，紧贴覆盖层冲沟地形表面，应对冲刷形成的大坑。
本实用新型的可快速施工的抗冲防护结构在施工前先制备连接钢管：
采用切割机将连接钢管4的一端切割为尖角，利用电焊设备或其他钻孔设备在连接钢管另一端侧壁贯通钻设多个孔洞6，轴向截面为十字型，孔洞大小满足选用的钢筋可刚好穿过即可。
在施工前，采用推土机或挖掘机对需保护的范围进行平整，去除场地内大块石、植被和垃圾。
本实用新型的可快速施工的抗冲防护结构的施工步骤包括：
S1：对所用的连接钢管4进行排距，利用反铲铲斗将连接钢管4压入围堰下游侧堰脚处的覆盖层100。
S2：连接钢管4压入覆盖层100后，在一端预先布设的孔洞6内插入现浇混凝土板的纵向钢筋7和横向钢筋8，并与连接钢管4绑扎固定。
S3：在覆盖层100上，根据设计的刚性板尺寸、相邻条保护层单元的间距、链条长度，进行各混凝土板的立摸、混凝土浇筑，并在链条连接处预埋锁扣5，由于是在覆盖层上浇筑混凝土，其底部实际上不是胶结的。
S4：现浇混凝土板达到一定强度后，将各个现浇混凝土板之间通过链条进行链接，形成整体结构，即完成抗冲防护结构的施工。
以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：包括若干条保护层单元，所述若干个保护层单元沿围堰的宽度方向布置，保护层单元为多个刚性板经柔性连接结构依次连接构成的局部刚性整体柔性的结构，保护层单元靠近围堰堰脚的刚性板与覆盖层之间连接固定由多根连接钢管连接固定，保护层单元的另一端为自由端。
2.根据权利要求1所述的一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：所述刚性板为钢筋混凝土板，靠近围堰堰脚的刚性板的钢筋和连接钢管连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：所述柔性连接结构采用链条，在刚性板的连接链条的这一面预埋用于连接链条的锁扣。
4.根据权利要求2所述的一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：所述连接钢管顶部侧壁贯通设置有多个孔洞，孔洞内穿设有钢筋混凝土板的横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋与连接管绑扎固定，横向钢筋和纵向钢筋连接多根连钢接管构成。
5.根据权利要求1所述的一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：所述连接钢管底部为尖角结构。
6.根据权利要求1所述的一种可快速施工的抗冲防护结构，其特征在于：由所述若干条保护层单元构成的保护层结构覆盖在围堰下游靠近堰脚的需保护的覆盖层区域。
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| CN202020471559.3U CN212506156U (zh) | 2020-04-02 | 2020-04-02 | 一种可快速施工的抗冲防护结构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113250217A (zh) * | 2021-04-24 | 2021-08-13 | 四川大学 | 一种用于围堰坡脚防护的环形平板结构 |
| CN113494067A (zh) * | 2020-04-02 | 2021-10-12 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种可快速施工的抗冲防护结构及其快速施工方法 |
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