抛物线形搭接装配式渠道制造技术

本发明专利技术涉及抛物线形搭接装配式渠道，其结构包括渠槽，所述数个渠槽能够快速搭接连接在一起形成不同长度的沟渠，所述渠槽的一侧向外延伸出一台阶状接头；所述渠槽的另一侧水平延伸形成搭头，搭头能够水平搭接在接头上；搭头和接头中间放置止水条(或止水棒)靠渠槽重力挤压达到止水防渗漏的目的。本发明专利技术的搭接方式，止水效果好，施工简单、方便，需要人工少，可以实现工厂化预制和机械化施工，工程质量易于保证。

【技术实现步骤摘要】
抛物线形搭接装配式渠道
本专利技术涉及一种抛物线形搭接装配式渠道。
技术介绍
我国是一个水资源严重短缺的国家，水资源总量约为2.8万亿m3，人均水资源占有量2200m3，仅为世界人均占有量的1/3，耕地单位面积水资源占有量仅为世界平均水平的1/2。同时，我国水资源时空分布不均，水土资源不匹配，用水效率不高，用水浪费和水污染严重，更加剧了水资源的短缺。因此，积极推广节水灌溉技术，发展节水农业，对缓解我国水资源供需矛盾和农业经济持续稳定发展具有重要的意义。灌区是我国粮食生产的重要基地和基础保障，灌溉渠道是灌区工程的主要组成部分，是把灌溉水输送调配到田间不可缺少的工程设施。我国灌区总灌溉面积8.3亿亩，占全国总耕地面积不到50％，但生产的粮食产量占全国粮食总产的75％，经济作物占90％，是我国商品粮的重要生产基地，在农业生产和农村经济发展中占有举足轻重的地位。农业灌溉用水量在我国总用水量中所占比例大。2014年全国总用水量为6095亿m3，其中农业用水量为3870亿m3，占总用水量的63.5％。农业用水普遍存在灌溉效率低和用水浪费严重的现象，农业灌溉水利用系数仅为0.51左右，输配水渠道渗漏是灌溉用水浪费的主要方面。输配水渠道采用混凝土衬砌防渗是我国目前广泛应用的节水工程技术措施，一般分为现浇混凝土衬砌渠道和预制砌筑混凝土渠道。我国在渠道衬砌防渗工程施工方面机械化程度较低，仍然以人工施工为主，存在施工速度慢、质量控制困难等问题，近年来开始研究应用各种渠道衬砌施工机械，小型渠道开始研制应用装配式渠道，对提高衬砌与防渗工程质量、加快施工进度、降低工程造价和提高工程效益起到了良好的作用，使我国渠道衬砌与防渗工程施工技术向机械化方向迈出了可喜的一步。但是，目前装配式渠道应用中存在：①与传统的预制砌筑渠槽混淆，认为加长预制渠槽就是装配式渠道；②连接止水效果差，多采用预制渠槽拼接，利用膨胀止水条止水，止水条使用寿命短，止水效果差；③断面多为矩形或U形，断面存在折点，模具制作复杂，预制构件受力及抗冻胀性能差；④对渠基要求高，适应渠基变形能力差等缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种结构简单，连接方便，止水防渗漏效果好，且预制构件受力及抗冻胀性能好的结构。实现上述目的的技术方案如下：抛物线形搭接装配式渠道，其结构包括渠槽，所述数个渠槽能够搭接在一起形成不同长度的沟渠，所述渠槽的一侧向外延伸出一台阶状的接头；和/或所述渠槽的另一侧水平延伸出一搭头，其中搭头能够水平搭接在另一渠槽的接头上，接头与搭头的互相配合将独立的渠槽连接在一起。所述渠槽的底部设置底肋，底肋的设置可减小渠槽壁厚，降低工程投资；搭头能够水平搭接在接头上，中间放置止水条(或止水棒)，依靠渠槽重力挤压止水材料，以此达到止水、防渗漏的目的。本专利技术采用搭接式连接止水结构。该结构具有连接简单、施工方便、安装速度快等优点。可以实现工厂化预制和机械化施工，工程质量易于保证。附图说明图1为单个渠槽的示意图；图2为两个渠槽之间互相搭接的示意图；图3为止水材料被压迫后的变形示意图，其中图(a)为止水条被压迫后的变形示意图；图(b)为止水棒被压迫后的变形示意图；图4为多个渠槽之间互相搭接的示意图；图5为渠槽的断面示意图，其中(a)表示渠槽的主视图、(b)表示渠槽的左视图、(c)表示渠槽的右视图；图6为渠槽的剖面示意图，其中(a)表示渠槽的主剖视图、(b)表示A-A方向的剖视图、(c)表示B-B方向的剖视图；图7为填筑渠堤式示意图；图8为放置地面式示意图；图9为支墩架空式示意图；图10为渠槽断面示意图图11为搭头立体示意图图12为接头立体示意图附图序号说明：渠槽1、接头2、搭头3、止水材料4、底肋5具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细的说明。图1中，抛物线形搭接装配式渠道，包括单个的渠槽1，所述数个单个渠槽1搭接在一起能够形成不同长度的渠道，所述单个渠槽1的一侧向外延伸出一台阶状的接头2；或者所述渠槽1的另一侧向外延伸出一水平的搭头3，当然本专利技术中单个渠槽1的两侧也可以分别设置水平搭头3和台阶状接头2，搭头3的底部高于渠槽1的底部，如此形成容纳接头2的空间，搭头3和搭接的接头2之间能够相互配合；搭头3和接头2的主要作用是形成搭接连接结构，使多个独立的渠槽1能够快速连接在一起，搭接结构的设置便于渠槽1之间的互相搭接。本专利技术中，搭头3搭接在另一渠槽1的台阶状的接头2上；而单个渠槽1的台阶状的接头2在搭接的水平搭头3的下部，如图2、图4所示，如此的搭配将两个独立的渠槽1连接在一起。单个的渠槽1可以在工厂预制，使用的时候根据沟渠的长度或者需要的长度直接将渠槽1互相搭接，可以实现机械化施工，单个的渠槽1比实际的沟渠长度短很多，因此单个渠槽1容易存放、运输，而且还可以根据实际需要预制渠槽1的长度。而且采用搭接的方式连接，施工简单方便，速度快，需要人工少，可以实现机械化施工。相互搭接的台阶状的接头2与水平的搭头3之间铺设止水材料4或密封材料，例如止水条或者止水棒，所述止水材料4的材质采用橡胶或闭孔聚乙烯泡沫制作，当台阶状接头2与水平搭头3搭接好后，利用渠槽1自重，台阶状接头2与水平搭头3均匀挤压止水条或止水棒。如图3所示，由于橡胶或闭孔聚乙烯泡沫具有一定的弹性变形，当台阶状接头2与水平搭头3搭接后产生的重力压迫止水材料4产生变形，从而使台阶状接头2、止水材料4、水平搭头3达到紧密的配合，以此达到止水、防渗漏的目的，具有施工方便、止水效果好等优点。优选渠槽1的断面为抛物线形结构，抛物线形断面的渠槽具有水力条件好、断面连续性好、占地面积少、抗冻胀性能好、模具制作容易等优点。抛物线形渠道断面结构如图5、图6所示。本专利技术中采用抛物线y＝kx2计算渠槽断面的形状。抛物线形渠道断面设计时可根据情况采用水力最佳断面或实用经济断面进行力学的计算。抛物线形渠道水力最佳断面尺寸计算按式(1)～(4)计算。式中：H—水力最佳断面水深，m；Q—渠道流量，m3/s；n—渠道糙率；i—渠道水力坡度；k—水力最佳断面抛物线方程系数；ω—水力最佳断面过水断面面积，m2；χ—水力最佳断面湿周，m。抛物线形渠道实用经济断面尺寸计算按式(5)～(8)进行计算。ω1＝αω(7)式中：H1—实用经济断面水深，m；K1—实用经济断面抛物线方程系数；ω1—实用经济断面过水断面面积，m2；χ1—实用经济断面湿周，m；α—实用经济断面与水力最佳断面的过水断面面积之比，一般取1.01～1.04。通过上述计算方式来确定水力学性能，确定渠道断面的形状，使采用上述方法计算出来的抛物线形的渠槽，水力学性能优越。本专利技术中可以在渠槽的底部增加底肋5，底肋5的设置能够减小渠槽壁厚，降低工程投资。本专利技术可以采用下述几种方式安装渠槽：填筑渠堤式、放置地面式、支墩架空式。如图7、8、9所示。填筑渠堤式是在地面挖制好沟槽后，直接将渠槽放置在沟槽内，之后按照预制的长度搭接其余的渠槽；放置地面式是将渠槽直接放置在地面上，之后按照预制的长度搭接其余的渠槽；支墩架空式是在地面上放置支墩，然后再支墩上安装渠槽，之后按照预制的长度搭接其余的渠槽；上述的几种安装方式根据不同的地理环境和需要达到的目的进行选择。现场渠道基础处理好后进行搭接装配式安装施工，即将本文档来自技高网...

【技术保护点】
抛物线形搭接装配式渠道，其结构包括渠槽，所述数个渠槽能够搭接在一起形成不同长度的沟渠，其特征在于：所述渠槽的一侧向外延伸出一台阶状的接头；和/或所述渠槽的另一侧水平延伸出一搭头，其中搭头能够水平搭接在另一渠槽的接头上，接头与搭头的互相配合将独立的渠槽连接在一起。

【技术特征摘要】
1.抛物线形搭接装配式渠道，其结构包括渠槽，所述数个渠槽能够搭接在一起形成不同长度的沟渠，其特征在于：所述渠槽的一侧向外延伸出一台阶状的接头；和/或所述渠槽的另一侧水平延伸出一搭头，其中搭头能够水平搭接在另一渠槽的接头上，接头与搭头的互相配合将独立的渠槽连接在一起。2.根据权利要求1所述的抛物线形搭接装配式渠道，其特征在于：所述渠槽的断面为抛物线形结构。3.根据权利要求2所述的抛物线形搭接装配式渠道，其特征在于：所述渠槽的底部设置底肋。可减小渠槽壁厚，降低工程投资。4.根据权利要求1所述的抛物线形搭接装配式渠道，其特征在于：相互适配的台阶状接头与水平的搭头之间铺设止水材料，依靠渠槽重力挤压止水材料，防止渗漏。5.根据权利要求4所述的抛物线形搭接装配式渠道，其特征在于：所述止水...

【专利技术属性】
技术研发人员：何武全，张伟，蔡明科，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61