「u」形截面混凝土渠道預製構件的製作方法
2023-07-23 14:41:56
專利名稱：「u」形截面混凝土渠道預製構件的製作方法
技術領域：
本設計產品用於農田水利排灌渠系建設。
目前在大規模農田排灌防滲漏渠道建設中，提倡採用「U」形截面混凝土渠道(簡稱U形渠道)，對原有土渠和磚石嵌砌的舊渠逐步進行改造。U形截面混凝土渠道較之梯形截面混凝土渠道水力條件要好，通過相同流量溼周短，流態好，流速快，節約建材，不易破壞，維修率低，使用壽命長。但是由於施工問題，難以迅速推廣。
建造U形混凝土渠道，一般是在田間手工現澆，小渠道也有用「襯砌機」施工。但田間現澆襯砌，耗用原材料多，施工煩雜，費工大，尤其是常受施工季節天氣影響，無法順利進行。因為通常農田水利基建，多安排在冬季或早春，一旦遇到低溫冰凍或早春多雨，就會妨礙施工，影響工程質量，甚至無法進行。有些地方，田間現澆襯砌，在運料、用水等方面也很不便。
同時，如用機器現澆施工，現有的「襯砌機」，在機械設計及性能方面尚不太成熟，每日均需維修，作業中易發生故障，造成停工。若購置二臺以上機器輪換使用，則會增加工程費用的投入。而且襯砌機只適用於一種規格的渠道，不同斷面的渠道須設計製造不同的襯砌機，或使襯砌機通用化，這是尚待解決的問題。襯砌機一般適用於新開渠道，對舊渠道的改造，須預先花費大量勞力整修成與襯砌機相配的渠床後，才能進行襯砌機作業。如全用手工襯砌，則技術更為落後，費料費工，成本也大，不足之處，自不待言。
凡此種種困難，致使現澆襯砌工程投資高，進度慢，可行性差。為此，本設計將U形混凝土渠道，分節預製成單體構件，見圖一、二，一為構件示意圖，二為構件截面圖，隨時隨地可運至田間排放連接施工，不受現澆施工多種因素的制約，使大範圍建造U形混凝土渠道可以速成。
該單體構件，大小可依渠道流量而定，製成系列產品。單體構件即渠道二側壁與渠底連成一體，構件斷面內壁為U形2，外廓3近似梯形，也就是構件底部為內園外平4、5。內園，即底部呈園弧形，安裝連接後，便成為一條U形渠道，具有U形渠道的優良功能；外平，即構件外底為一平面，兩外側有一折角6，不與內壁一樣呈園弧形。這樣，田間安裝施工時，構件排放十分方便，只要將渠床底面剷平，一擺就穩，一對便齊，渠道兩側下部所填土石容易夯實。經實試表明，如構件底部內外均製成園弧形，即整個呈U形構件，則在田間安裝連接時，要使達到渠底高低一致，左右兩壁齊平，十分費時。同樣規格，長度為720mm的構件，六人一組施工，用平底構件，每天可完成渠道100米，而園底構件僅能完成70米，工效相差懸殊，且園底構件底部兩側所填土石難以夯實，加之園底易在左右方向搖動位移，底部高低常錯落不平，連接後穩固性差，影響渠道質量。不言而喻，若為了構件預製方便，預製成縱剖的兩爿，施工時再拼成一節，則田間安放更為困難。
構件兩壁上口平直1，可以不必如現澆襯砌一樣有平展的外沿，既能省料又便於預製。當然，認為必要亦可有外沿。構件兩壁向外呈一斜度，與垂直面成一夾角α，以減小側壓力。預製件的厚度，自上而下逐漸增加，上薄下厚可與渠道受力的大小相一致，但混凝土的用量並不增加，而強度則比整體厚薄一致的U形構件大，不易在下面園弧部位掰裂，並能提高預製時的成品率，減少裝運和使用過程中的斷裂。
田間安裝連接時，構件上口與渠床邊的土面齊平，兩構件間用水泥砂漿接縫。可以認為，利用該單體預製件鋪設U形渠道，將是加速U形混凝土渠道建設的一項技術措施。
現以南方農田排灌渠系中應用最廣的12寸單泵(Q＝0.18米3／秒)配套U形渠道為例，說明本設計的實施。
1、構件尺寸附圖
二為構件橫斷面。B1＝730mm，B2＝542mm，B3＝644mm，B4＝400mm；b1＝40mm，b2＝50mm，b3＝60mm；H1＝279mm，H2＝720mm；r＝277mm；α＝12°，θ＝156°；圖一、L＝720mm。
2、構件用料混凝土採用425°水泥，水泥沙石＝12.5。在構件底部橫向適當間隔處，加φ4－5mm的鋼筋3根，其他部位不用鋼筋。實試表明，構件堅實牢固，搬運時無斷裂損耗。在預製系列產品時，可根據構件大小，酌情使用鋼筋。
3、預製設備預製構件採用本人自行設計的金屬模具，在電震臺上灌填混凝土，再由專門用來裝卸模具的推車，轉移至製品場上當時脫模。若干套模具可周轉使用，利用大小不同的模具，即可製成不同規格的系列構件。
4、預製件鋪設U形渠道與襯砌機現澆造價的比較混凝土以現價131元／m3計，人工以10元／工計，每公裡U形渠道造價主要以耗用混凝土量和綜合用工數來計算。
每公裡U形混凝土渠道，用預製件施工，其造價比機械現澆施工少1017元，降低6.66％。
權利要求1.一種用於建造農田「U」形截面混凝土渠道的預製構件，其特徵在於構件兩側壁和底部連成一體，一個構件就是U形截面混凝土渠道的一段單體，構件內截面呈U形2，外截面近似梯形3，截面底部為內園4外平5，構件底面系一平面。
2.根據權利要求1的構件，其特徵是兩壁上口平直無沿1或有沿，兩壁向外有一斜度，與垂直方向成一夾角α，構件厚度上薄下厚，自上而下逐漸增加。
專利摘要「U」形截面混凝土渠道預製構件，適用於農田排灌防滲漏渠系建設。U形渠道較之梯形渠道具有更優良的水力條件，但因受田間現澆施工多種困難因素的限制，難以推廣應用。本設計將U形混凝土渠道分節預製成單體構件，該構件底部內圓外平，田間安裝十分方便，不受天氣、地理條件的限制，節約基建工程的用料用工，提高工效，降低造價，實用性強。每公裡渠道造價可比襯砌機施工低6.66％，是加速農田U形混凝土渠道建設的一項技術措施。
文檔編號E02B5/00GK2154870SQ9220419
公開日1994年2月2日 申請日期1992年3月9日 優先權日1992年3月9日
發明者梁覺明 申請人:梁覺明