蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的製作方法
2023-04-24 20:53:26
蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的製作方法
【專利摘要】一種適用於坡耕地改造、水土流失崩崗、溝壑治理和節水灌溉雨水集蓄等工程中使用的水利工程設施——蛋形空腔式砼蓄水擋土設施(水保堤)1，內腔壁採用上下相扣接的U型形狀砼澆築成蛋形空腔式蓄水池2，形成一個完整的能擋土、蓄水的蛋形空腔式(殼體)砼擋土結構；整體結構充分利用砼蛋形空腔(殼體)的作用，其結構是穩定和安全的；結構體的內側設置了入滲區3，使滲入的水保持潔淨；結構體的外側設置了取水設施4，能將空腔內的蓄水取出供農作物澆灌使用；堤頂可作田間道路5，當工程項目有設置機耕道路的要求時，其頂部寬度可根據工程需要拓展至所需寬度作機耕道路使用；本發明一物多用，是一個具有新穎性、創造性和實用性的水利工程技術。
【專利說明】蛋形空腔式砼蓄水擋土設施
【技術領域】
[0001]本技術發明涉及一種水利工程設施，所屬【技術領域】為水利工程技術。在旱坡地改造、水土保持溝壑、崩崗治理和節水灌溉雨水集蓄等水利工程中建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，用以擋沙土、蓄雨洪。
【背景技術】
[0002]國內外坡地上的蓄水擋土措施，大都是通過壘砌石堤或者填築土堤建造水平梯土(田)、溝壑區通過建造幹砌石攔沙壩、淤地壩等工程措施，輔以植樹種草等生物措施來防治水土流失，其結構粗笨、作用單純、投資較大。而旱坡地雨水集蓄工程的蓄水設施，一般是在坡地上、梯田土坎中的適宜地點建造蓄水設施(俗稱土坎蓄水池、土坎水箱)，結構簡單但作用單一。本技術發明是通過在坡地田埂和溝壑中建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，如圖1所示，用以擋沙土、蓄雨洪。本技術的發明，能提供一種施工簡捷、結構輕巧、新穎、創新、實用、具有多用途的水利工程設施。不僅能蓄雨洪、擋沙土，還能視實際需要，堤頂拓寬後兼作道路使用，因而具有適應性廣、節約工程費用、提高施工進度的優點，在一定程度上能解決旱坡耕地水源，為農作物提供澆灌用水。
【發明內容】
[0003]如圖3、圖4和圖5所示，本技術發明的主要內容是:在坡地上、溝壑中建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，用以擋沙土、蓄雨洪、作道路。即採用蛋型空腔式砼蓄水擋土設施。本實例(參見圖6)所示蛋形空腔式砼蓄水擋土設施結構，在其內側，澆灌C20厚度120毫米的防滲層、上部半徑線以上作濾層入滲處理，布設過濾沙石層和入滲孔口 ；外側殼體的下部在兩個U形模板扣接相交處保持一定厚度(本例為120毫米)垂直至殼體基礎底座，上部在與頂板相交處保持一定厚度(本例為120毫米)與內模平行延至頂部，構築成蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的結構型式。腔體頂部現澆厚度200毫米的砼作土埂或者田間道路使用。
[0004]本發明技術的主要特徵是:蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，內腔壁採用上下相扣接的U型形狀的砼澆築成蛋形空腔式擋土牆，形成一個完整的能擋土、蓄水的蛋形空腔式殼體砼結構；
[0005]蛋形空腔式砼蓄水擋土設施下半部分是一個仰斜式擋土結構，能起到減小土壓力、減輕結構重量、節約工程投資的作用；
[0006]空腔盛水後加重了蛋形砼空腔式結構的重量，更有利於整體結構的穩定；
[0007]整體結構充分利用砼蛋形空腔殼體的作用，其結構是穩定和安全的；
[0008]結構體的內側設置了入滲區，入滲區設二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米，將泥沙擋在蓄水結構外，使滲入的水保持潔淨；
[0009]結構體的外側設置了取水設施，能將空腔內的蓄水取出供農作物澆灌使用；
[0010]當工程項目有設置道路的要求時，其頂部寬度可根據工程需要拓展至所需寬度作道路使用；
[0011]採用U型內殼構築成的空腔式殼體砼擋土結構，具有費省效宏、施工簡捷、結構合理、構件輕巧、一物多用的特點，因而是一個具有新穎性、創造性和實用性的水利工程技術發明。
[0012]2、蛋形空腔式砼蓄水擋土設施不僅僅限於使用如圖1所示現澆的方法來實現，其內腔形狀是兩個U形相扣對接，這樣有利於殼體空腔的形成，而其所形成的空間較大較高，蓄水較多，還具有內部受力條件好，結構穩定性高的特點，也可使用如圖2所示，用預製構件拼裝方法來實現，只不過使用預製構件的腔腔壁厚度比現澆的要厚25%，但由於不用安裝內模，能加快建造的速度，而現燒施工則需要安裝內模，建造的時間較長。
[0013]3、如圖2所示，當採用現澆法建造工藝時，為了更易於用現澆法施工，採用水利部推廣的U形砼預製構件澆鑄時使用的墊鐵作模板骨架，在1/2U形骨架外側焊接厚3毫米鐵皮作殼體上下遊側的內模，而上遊側的外模即可將那斜度為14度的直線在其下部一直延至底部，上部則延至U形槽半徑所在高度(本例為1.14米)，其上則保持一定厚度(本例為120毫米)延至殼體頂；下遊側的外模殼體的下部在兩個U形槽扣接相交處保持一定厚度(本例為120毫米)垂直至殼體基礎底座，上部在兩個U形槽相交處保持一定厚度(本例為120毫米)與內模平行延至頂部，構築成蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的結構型式。
[0014]4、當使用1/2U形預製砼構件拼裝法建造工藝時，其空腔壁厚度應比現澆法工藝的厚25%，本例(參見圖7)為150毫米，因預製構件厚45毫米，則其餘現澆加厚部分為105毫米，腔壁形狀與現澆法施工時的一致，腔壁澆灌時的外側模與採用現澆法施工時一樣。
[0015]5、蛋形空腔式砼蓄水擋土設施應用於坡耕地改造和雨水集蓄工程項目時，其內側的基礎開挖按結構圖的坡度開挖，預留建造腔壁厚度，澆鑄砼時其下部可不用安裝模板，節省費用和工時，其濾水入滲區設於上半部分，入滲區設二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米。
[0016]6、蛋形空腔式砼蓄水擋土設施應用於水保崩崗、溝壑治理工程項目時，其底座的基礎開挖按結構圖開挖，澆鑄砼時需要安裝模板，其濾水入滲區設於下半部分，利用基礎開挖的棄土在上遊側填築一土堤，土堤底部距離基座600毫米，在此間布設沙石濾水設施，設置二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米；為了將來淤泥淤沙淤積至堤頂時水的入滲需要，在其上半部分也要預留二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米。
[0017]7、蛋形空腔式砼蓄水擋土設施堤頂能作為耕作區人行道路使用，當有設置機耕道路需要時，堤頂板相應延至所需寬度，為保證砼板能承受農機輪壓力，其過濾沙石料應相應延至所需寬度範圍，其它不變。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施採用現澆工藝法施工的標準剖面圖；
[0019]圖2是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施採用預製構件拼裝工藝法施工的標準剖面圖；
[0020]圖3是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於水保工程溝壑、崩崗治理工程中的平面布置不意圖；
[0021]圖4是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於水保工程溝壑、崩崗治理工程中的示意圖；[0022]圖5是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中的布置示意圖；
[0023]圖6是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中採用現澆法施工實例的結構不意圖；
[0024]圖7是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中採用預製構件拼裝工藝法施工實例的結構示意圖；
[0025]圖8是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於水保工程溝壑、崩崗治理工程中採用現澆法施工實例的結構示意圖；
[0026]圖9是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於水保工程溝壑、崩崗治理工程中採用預製構件拼裝工藝法施工實例的結構示意圖；
[0027]圖10是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中採用施工的一個實例的平面布置示意圖；
[0028]圖11是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中採用施工的一個實例的縱剖面布置示意圖；
[0029]圖12是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施用於坡耕地治理工程中採用施工的一個實例的正立面布置示意圖。
【具體實施方式】
[0030]本技術發明主要應用於坡耕地改造、水土保持崩崗、溝壑治理和節水灌溉的雨水集蓄等水利工程中。選擇適宜地點建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，用以擋沙土、蓄雨洪。現用一個實例附圖(參見圖6)來說明其作用機理和【具體實施方式】。本實例採用水利部推廣的U形預製構件的墊鐵和角鐵作模板骨架，採用現澆法澆鑄空腔式砼殼體，在殼體上遊側，澆灌C20砼厚度120毫米、在構件上半部分半徑高度處(本例為1.19米)以上作濾層入滲處理；下遊外側，採用現澆厚120毫米以上的C20砼防滲，其外模殼體的下部在兩個U形槽扣接相交處保持一定厚度(本例為120毫米)垂直至殼體基礎底座，上部在兩個U形槽相交處保持一定厚度(本例為120毫米)與內模平行延至頂部，構築成蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的結構型式。腔體頂部現澆厚度200毫米砼，形成的空腔殼體結構即是蛋形空腔式砼蓄水擋土設施。其不僅可作為整體穩定性好的擋土牆、攔沙壩、坡耕地梯田土埂，還能利用其中空的蛋形空腔蓄水，如果需要，其頂部拓寬後也可作為田間道路使用，從而實現一物多用，即能攔沙土、蓄雨洪、作道路。
[0031]如圖6所示，當採用現澆法建造工藝時，為了更易於用現澆法施工，採用水利部推廣的U形預製構件的墊鐵和角鐵作模板骨架，在1/2U形骨架外側焊接厚3毫米鐵皮作殼體上下遊側的內模，而上遊側的外模即可將那斜度為14度的直線在其下部一直延至底部，上部則延至U形槽半徑所在高度(本例為1.19米)，其上則保持一定厚度(本例為120毫米)延至殼體頂；下遊側的外模殼體的下部在兩個U形槽扣接相交處保持一定厚度(本例為120毫米)垂直至殼體基礎底座，上部在兩個U形槽相交處保持一定厚度(本例為120毫米)與內模平行延至頂部，構築成蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的結構型式。
[0032]用本技術發明建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的工藝流程是:按設計圖進行基礎土方開挖一燒灌底座C20砼一安裝U型內模和預留孔位(水平距離500毫米留二排50毫米孔口 )——燒鑄內外側C20砼防滲殼體(厚120毫米——燒鑄頂部砼——內側頂部填過濾沙石料。
[0033]除了使用現澆法建造本結構，還可根據工程項目的實際情況和需要，利用各種規格型號的預製U型件，建造各種適應於工程項目的蛋形空腔式砼蓄水擋土設施。如表2所
/Jn ο
[0034]當使用1/2U形預製砼構件拼裝法建造工藝時，其空腔壁厚度應比現澆法工藝的厚25%，本例(參見圖7)為150毫米，因預製構件厚45毫米，則其餘現澆加厚部分為105毫米，腔壁形狀與現澆法施工時的一致，腔壁澆灌時的外側模與採用現澆法施工時一樣。
[0035]當工程項目實施時，其建造長度較長，超過20米，應設置伸縮縫，以適應砼的伸縮。伸縮縫分縫用泡沫塑料板，縫間水平間距10米，最長不應超過15米。
[0036]有益效果
[0037]國內外坡地上的保水保土措施，大都是通過壘砌石堤或者填築土堤建造水平梯土(田)、溝壑區通過建造幹砌石攔沙壩、淤地壩等工程措施，輔以植樹種草等生物措施來防治水土流失，其結構粗笨、投資較大、作用單純。而旱坡地雨水集蓄工程的蓄水設施，一般是在坡地上、梯田土坎中的適宜地點建造蓄水設施(俗稱土坎蓄水池、土坎水箱)，結構簡單但作用單純。本技術發明是通過在坡地上、土埂和溝壑中的適宜地點建造蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，用以攔沙土、蓄雨洪、作道路。本技術的發明，能提供一種施工簡捷、結構輕巧、新穎、創新、實用、具有多用途的水利工程設施。本設施不僅能蓄雨洪、攔洪沙、作道路，還具有適應性廣、節約工程費用、加快施工進度的優點，在一定程度上解決坡耕地水源，為旱作物提供甘泉。經分析對 比，本工程技術措施比常規技術措施能節約投資40%以上；每畝建造20立米容量的空腔式砼擋土牆，其投資可控制在5000元以內，年可提供澆灌水量200立米以上(年復蓄次數按10次計)，可在一定程度上解決旱作物澆灌用水水源。此外還可節約用地和建築材料、解放勞動力。
[0038]附表:
[0039]表1現澆U型腔壁對應的蛋形空腔式擋土牆幾何參數表單位:釐米
[0040]
【權利要求】
1.一種水利工程實用專利技術發明，適用於坡耕地改造、水土流失崩崗、溝壑治理和節水灌溉雨水集蓄等工程項目中使用的水利工程設施一蛋形空腔式砼蓄水擋土設施1，其特徵在於，它包括: 蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，內腔壁採用上下相扣接的U型形狀的砼澆築成蛋形空腔式蓄水池2，形成一個完整的能擋土、蓄水的蛋形空腔式殼體砼結構； 蛋形空腔式砼蓄水擋土設施下半部分是一個仰斜式擋土結構，能起到減小土壓力、減輕結構重量、節約工程投資的作用； 空腔盛水後加重了蛋形砼空腔式結構的重量，更有利於整體結構的穩定； 整體結構充分利用砼蛋形空腔殼體的作用，其結構是穩定和安全的； 結構體的內側設置了入滲區3，入滲區設二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米，將泥沙擋在蓄水結構外，使滲入的水保持潔淨； 結構體的外側設置了取水設施4，能將空腔內的蓄水取出供農作物澆灌使用； 結構頂部作為田間道路5，當工程項目有設置機耕道路的要求時，其頂部寬度可根據工程需要拓展至所需寬度作機耕道路使用； 採用U型砼外殼構築成的空腔式殼體砼擋土結構，具有費省效宏、施工簡捷、結構合理、構件輕巧、一物多用的特點，是一個具有新穎性、創造性和實用性的水利工程實用專利技術發明。
2.蛋形空腔式砼蓄水擋土設施，其內腔形狀由兩個U形相扣對接，這樣有利於殼體空腔的形成，而其所形成的空間較大較高，蓄水較多，還具有內部受力條件好，結構穩定性高的特點，其不僅僅限於使用現澆的方法來實現，也可使用預製構件拼裝方法來實現，只不過使用預製構件的腔腔壁厚度比現澆的要厚25%，但由於不用安裝內模，能加快建造的速度。
3.當採用現澆法建造工藝時，為了更易於用現澆法施工，採用水利部推廣的U形砼預製構件澆鑄時使用的墊鐵作模板骨架，在1/2U形骨架外側焊接厚3毫米鐵皮作殼體上下遊側的內模，內側的外模即可將那斜度為14度的直線在其下部一直延至底部，上部則延至U形槽半徑所在高度(本例為1190毫米)，其上則保持一定厚度(本例為120毫米)延至殼體頂。外側的外模殼體的下部在兩個U形模扣接相交處保持一定厚度(本例為120毫米)垂直至殼體基礎底座，上部在兩個U形模相交處保持一定厚度(本例為120毫米)與內模平行延至頂部，澆築成蛋形空腔式砼蓄水擋土設施的結構型式。
4.當使用1/2U形預製砼構件拼裝法建造工藝時，其空腔壁厚度應比現澆法工藝的厚25%，本例為150毫米，因預製構件厚45毫米，則現澆加厚部分為105毫米，腔壁形狀與現澆法施工時的一致，腔壁澆灌時的外側模與採用現澆法施工時一樣。
5.蛋形空腔式砼蓄水擋土設施應用於坡耕地改造和雨水集蓄工程項目時，其內側的基礎開挖按結構圖的坡度開挖，預留建造腔壁厚度，澆鑄砼時其下部可不用安裝模板，節省費用和工時，其濾水入滲區設於上半部分，入滲區設二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500暈米。
6.蛋形空腔式砼蓄水擋土設施應用於水保崩崗、溝壑治理工程項目時，其底座的基礎開挖按結構圖開挖，澆鑄砼時需要安裝模板，其濾水入滲區設於下半部分，利用基礎開挖的棄土在上遊側填築一土堤，土堤底部距離基座600毫米，在此間布設沙石濾水設施，設置二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米；為了將來淤泥淤沙淤積至堤頂時水的入滲需要，在其上半部分也要預留二排直徑50毫米的入滲孔口，水平孔距500毫米。
7.蛋形空腔式砼蓄水擋土設施堤頂能作為耕作區人行道路使用，當有設置機耕道路需要時，堤頂板相應延至所需寬度，為保證砼板能承受農機輪壓力，其過濾沙石料應相應延至所需寬度範圍，其它不變。
【文檔編號】E02B3/10GK104005368SQ201410142343
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】陳小婕 申請人:陳小婕