CN213538867U - 一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，包括拦挡坝主体，所述拦挡坝主体包括煤矸石箱体、拦挡坝排水孔和后浇缝；所述煤矸石箱体包括连接孔、排水孔、煤矸石、箱体外壳和水泥砂浆，本实用新型采用组装式结构，利用提前预制完成的煤矸石箱体相互搭接，构成拦挡坝的主体，施工速度快，工期短，且生态破坏小，将煤矸石作为主要坝体材料，充分利用煤矸石，减少煤矸石对土地资源的占用和损毁，减少因块石开采造成的生态破坏，同时也降低拦挡坝的施工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，属于泥石流防治技术领域。
背景技术
泥石流是我国山区常见的地质灾害类型之一，其暴发突然、运动速度快，破坏力强，常对基础设施建设和人民生命财产造成严重的危害和威胁。随着我国煤炭工业的发展，越来越多煤矿开采形成的煤矸石堆砌在沟道中，引发矿渣型泥石流，在泥石流的防治工程中，拦挡坝作为泥石流岩土工程防治的主体之一，在泥石流防治中起到了重要的作用。
目前，泥石流拦挡坝主要采用浆砌石结构、混凝土结构或钢筋混凝土结构，在泥石流拦挡坝施工过程中也会出现诸多缺陷：第一，施工造价成本高，工期长，投资效益比小；第二，煤矿产生的煤矸石堆放需排进排矸场，压占大量土地，造成土地资源破坏；第三，拦挡坝使用的原材料为混凝土和浆砌块石，开采严重破坏生态环境，且成本费用较高。
因此，如何在矿渣型泥石流拦挡坝工程中合理利用煤矸石，减少煤矸石压占土地资源的损毁和浆砌块石开采造成的生态坏境破坏以及合理规划工期，提高施工效率节约成本是矿渣型泥石流防治工程中需要解决的新问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，可以有效解决施工造价高、工期长、煤矸石压占土地资源的损毁、浆砌块石开采造成的生态坏境破坏的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，包括拦挡坝主体，所述拦挡坝主体包括煤矸石箱体，所述煤矸石箱体包括箱体外壳，箱体外壳内腔设置有煤矸石和水泥砂浆，煤矸石箱体与煤矸石箱体之间通过混凝土灌注形成后浇缝；在拦挡坝主体上还预留有拦挡坝排水孔，所述拦挡坝排水孔间隔分布在煤矸石箱体之间。
优选的，所述箱体外壳预留有连接孔和排水孔，所述连接孔分布于箱体外壳的侧壁上，所述排水孔分布于箱体外壳的侧壁和底板上；箱体外壳为敞口薄壁正方体或长方体或其他正多面体，采用钢筋混凝土结构，侧壁和底板为双面配筋，钢筋直径为10-14mm，钢筋净间距为80-120mm，侧壁厚度a1取值为80-120mm，底板厚度a2取值为侧壁厚度a1的1.2-1.5倍。
优选的，所述箱体外壳是长方体，长边边长L为煤矸石最大粒径d的5-6倍，且不小于1.2m，短边边长B为长边边长L的1/2，高度h为0.5-0.7m，煤矸石最大粒径d不大于0.3m，长边和短边侧壁中心各预留吊装挂钩一个。
优选的，所述煤矸石箱体预制时箱体外壳侧壁上留设用于横向连接的水平方向连接孔，孔位按梅花形布设，长边侧壁留设11个连接孔，短边侧壁留设5个连接孔，钢筋贯穿连接孔与相邻煤矸石箱体相连，连接孔的直径为32mm，箱体外壳侧壁和底板均留有直径为15mm的排水孔，孔位按梅花形布设，长边侧壁上留设8个排水孔，短边侧壁留设5个排水孔，底板留设8个排水孔。
优选的，所述煤矸石箱体在组装时要保证同一层煤矸石箱体上表面在同一平面内，上下层为错缝搭接，搭接长度为箱体外壳长边长度L的1/2，相互预留宽度为100mm的后浇缝，以便后期浇筑混凝土使各个煤矸石箱体连接为整体，同时预留出若干个拦挡坝排水孔。
优选的，所述拦挡坝主体在迎水方向设有斜坡，所述斜坡预留足够长度的钢筋并用混凝土填充磨平，达到坝体迎水面坡比。
优选的，所述水泥砂浆的强度等级不低于M7.5。
优选的，所述钢筋混凝土结构中混凝土的强度等级为C30。
优选的，所述混凝土的强度等级为C35。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
第一，本实用新型采用组装式结构，利用提前预制完成的装满浆砌煤矸石的箱体相互搭接，构成拦挡坝的主体，施工速度快，工期短，且生态破坏小；
第二，本实用新型将煤矸石作为主要坝体材料，充分利用煤矸石，减少煤矸石对土地资源的占用和损毁，减少因块石开采造成的生态破坏，同时也降低拦挡坝的施工成本。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
在附图中：
图1是煤矸石箱体示意图；
图2是组装式煤矸石型泥石流拦挡坝的结构示意图；
图3是组装式煤矸石型泥石流拦挡坝的左视图；
图中标号：1、煤矸石箱体；2、连接孔；3、排水孔；4、煤矸石；5、拦挡坝排水孔；6、后浇缝；7、箱体外壳；8、斜坡。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1：
如图1、图2、图3所示，陕西省府谷县某煤矿在某沟道中堆有大量废弃的煤矸石，压占大面积土地资源，破坏当地生态环境，沟道流域面积3.6km2,主沟长度2.56km，平均纵比降180‰，该沟由于煤矸石物源充足，曾发生过几次小规模泥石流，为典型的矿渣型泥石流沟道，威胁沟道下游的居民及耕地。为有效控制泥石流，减少煤矸石压占土地资源损毁，规划在排矸场下游拟建两座拦挡坝，拦挡坝采用本实用新型的组装式煤矸石型泥石流拦挡坝。
所述组装式煤矸石型泥石流拦挡坝的拦挡坝主体由若干个预制完成的煤矸石箱体1组装而成，箱体外壳7为敞口薄壁长方体，采用钢筋混凝土结构，侧壁和底板为双面配筋，钢筋直径为14mm，钢筋净间距为80mm，侧壁厚度a1取值为120mm，底板厚度a2取值为侧壁厚度a1的1.5倍，得到底板厚度a2＝120×1.5＝180mm。根据地形因素控制，拟建拦挡坝高度为10m。
根据堆放煤矸石4的粒径，本次取粒径为0.15-0.3m范围的煤矸石4对煤矸石箱体1浆砌填充，箱体外壳7的长边边长L为煤矸石最大粒径d的5-6倍，得到长边边长L＝0.3×5＝1.5m，短边边长B取长边边长L的1/2，得到短边边长B＝1.5/2＝0.75m，高度h取值0.7m，每个煤矸石箱体1在长边和短边中心各预留一个吊装挂钩。
煤矸石箱体1预制时箱体外壳7侧壁留设用于横向连接的水平方向连接孔2，孔位按梅花形布设，长边侧壁留设11个连接孔2，短边侧壁留设5个连接孔2，钢筋贯穿连接孔2与相邻煤矸石箱体1相连，连接孔2的直径为32mm，箱体外壳7侧壁和底板留有直径为15mm的排水孔3，孔位按梅花形布设，长边侧壁上留设8个排水孔3，短边侧壁留设5个排水孔3，底板留设8个排水孔3。
煤矸石箱体1采用座浆法砌筑，内部装满水泥砂浆和煤矸石4，水泥砂浆的强度等级为M7.5，煤矸石间较大的空隙应先填塞水泥砂浆，后用小尺寸煤矸石4嵌实，以保证结构的强度，整个煤矸石箱体1重量控制在2500kg以内。
煤矸石箱体1在组装时保证同一层煤矸石箱体上表面在同一平面内，上下层为错缝搭接，搭接长度为0.75m，相互预留宽度为100mm的后浇缝6，采用强度等级为C35混凝土分层分阶段浇筑，使各个煤矸石箱体1连接为整体，同时预留出若干个尺寸为：长(0.75m)×宽(0.75m)×高(1.40m)的拦挡坝排水孔5，坝体迎水面坡比取值为1:0.7，斜坡8用强度等级为C35的混凝土填充磨平。
实施例2：
如图1、图2、图3所示，陕西省横山县某煤矿在某沟道中堆有大量废弃的煤矸石，压占大面积土地资源，影响当地生态环境，沟道流域面积2.89km2,主沟长度2.03km，平均纵比降195‰，该沟由于煤矸石物源充足，存在泥石流隐患，煤矿拟修建一拦挡坝以控制由于排矸引起的泥石流隐患。拦挡坝采用本实用新型的组装式煤矸石型泥石流拦挡坝。
所述组装式煤矸石型泥石流拦挡坝的拦挡坝主体由若干个预制完成的煤矸石箱体1组装而成，箱体外壳7为敞口薄壁长方体，采用钢筋混凝土结构，侧壁和底板为双面配筋，钢筋直径为10mm，钢筋净间距为120mm，侧壁厚度a1取值为80mm，底板厚度a2取值为侧壁厚度a1的1.2倍，得到底板厚度a2＝80×1.2＝96mm。根据地形因素控制，拟建拦挡坝高度为6m。
根据堆放煤矸石4的粒径，本次取粒径为0.15-0.2m范围的煤矸石4对煤矸石箱体1浆砌填充，箱体外壳7的长边边长L为煤矸石最大粒径d的5-6倍，得到长边边长L＝0.2×6＝1.2m，短边边长B取长边边长L的1/2，得到短边边长B＝1.2/2＝0.6m，高度h取值0.5m，每个煤矸石箱体1在长边和短边中心各预留一个吊装挂钩。
煤矸石箱体1预制时箱体外壳7侧壁留设用于横向连接的水平方向连接孔2，孔位按梅花形布设，长边侧壁留设11个连接孔2，短边侧壁留设5个连接孔2，钢筋贯穿连接孔2与相邻煤矸石箱体1相连，连接孔2的直径为32mm，箱体外壳7侧壁和底板留有直径为15mm的排水孔3，孔位按梅花形布设，长边侧壁上留设8个排水孔3，短边侧壁留设5个排水孔3，底板留设8个排水孔3。
煤矸石箱体1采用座浆法砌筑，内部装满水泥砂浆和煤矸石4，水泥砂浆的强度等级为M7.5，煤矸石间较大的空隙应先填塞水泥砂浆，后用小尺寸煤矸石4嵌实，以保证结构的强度，整个煤矸石箱体1重量控制在2500kg以内。
煤矸石箱体1在组装时保证同一层煤矸石箱体上表面在同一平面内，上下层为错缝搭接，搭接长度为0.6m，相互预留宽度为100mm的后浇缝10，采用强度等级为C35混凝土分层分阶段浇筑，使各个煤矸石箱体1连接为整体，同时预留出若干个尺寸为：长(0.6m)×宽(0.6m)×高(1.0m)的拦挡坝排水孔5，坝体迎水面坡比取值为1:0.7，斜坡8用强度等级为C35的混凝土填充磨平。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)
1.一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，包括拦挡坝主体，其特征在于，所述拦挡坝主体包括煤矸石箱体(1)，所述煤矸石箱体(1)包括箱体外壳(7)，箱体外壳(7)内腔设置有煤矸石(4)和水泥砂浆，煤矸石箱体(1)与煤矸石箱体(1)之间通过混凝土灌注形成后浇缝(6)；在拦挡坝主体上还预留有拦挡坝排水孔(5)，所述拦挡坝排水孔(5)间隔分布在煤矸石箱体(1)之间。
2.根据权利要求1所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述箱体外壳(7)预留有连接孔(2)和排水孔(3)，所述连接孔(2)分布于箱体外壳(7)的侧壁上，所述排水孔(3)分布于箱体外壳(7)的侧壁和底板上；箱体外壳(7)为敞口薄壁正方体或长方体或其他正多面体，采用钢筋混凝土结构，侧壁和底板为双面配筋，钢筋直径为10-14mm，钢筋净间距为80-120mm，侧壁厚度a1取值为80-120mm，底板厚度a2取值为侧壁厚度a1的1.2-1.5倍。
3.根据权利要求2所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述箱体外壳(7)是长方体，长边边长L为煤矸石最大粒径d的5-6倍，且不小于1.2m，短边边长B为长边边长L的1/2，高度h为0.5-0.7m，煤矸石最大粒径d不大于0.3m，长边和短边侧壁中心各预留吊装挂钩一个。
4.根据权利要求2所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述煤矸石箱体(1)预制时箱体外壳(7)侧壁上留设用于横向连接的水平方向连接孔(2)，孔位按梅花形布设，长边侧壁留设11个连接孔(2)，短边侧壁留设5个连接孔(2)，钢筋贯穿连接孔(2)与相邻煤矸石箱体(1)相连，连接孔(2)的直径为32mm，箱体外壳(7)侧壁和底板均留有直径为15mm的排水孔(3)，孔位按梅花形布设，长边侧壁上留设8个排水孔(3)，短边侧壁留设5个排水孔(3)，底板留设8个排水孔(3)。
5.根据权利要求3所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述煤矸石箱体(1)在组装时要保证同一层煤矸石箱体(1)上表面在同一平面内，上下层为错缝搭接，搭接长度为箱体外壳(7)长边长度L的1/2，相互预留宽度为100mm的后浇缝(6)，以便后期浇筑混凝土使各个煤矸石箱体(1)连接为整体。
6.根据权利要求1所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述拦挡坝主体在迎水方向设有斜坡(8)，所述斜坡(8)预留足够长度的钢筋并用混凝土填充磨平，达到坝体迎水面坡比。
7.根据权利要求1所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述水泥砂浆的强度等级不低于M7.5。
8.根据权利要求2所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述钢筋混凝土结构中混凝土的强度等级为C30。
9.根据权利要求5或6所述的一种组装式煤矸石型泥石流拦挡坝，其特征在于，所述混凝土的强度等级为C35。
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| CN116480367A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-25 | 国能经济技术研究院有限责任公司 | 巷道底板整体式平整加固结构施工方法 |
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