一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置及其施工方法，属于水闸防渗处理、除险加固技术领域。目前常用的处理方法是水闸设置施工围堰，钻孔填入塑性防渗材料，但施工难度大，且止水结构无法更换。一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，包括沥青井，沥青井内轴向设有两个主加热棒和两个副加热棒；两个主加热棒的末端在常水位高程处下方相互连接，每个主加热棒在常水位高程处连接有一个金属连接件，金属连接件的另一端在常水位高程处与一个副加热棒的末端连接；连接在同一金属连接件上的主加热棒和副加热棒在沥青井的管口连接有电源，主加热棒和另一个主加热棒在沥青井的管口连接有电源；定向封闭沥青井井管管体上设有开孔。

A vertical water stop directional treatment device for silt foundation sluice and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置及其施工方法
本专利技术涉及一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置及其施工方法，属于水闸防渗处理、除险加固

技术介绍
水闸在防洪、排涝、灌溉、引水等方面发挥了极大的作用，为社会经济的发展做出了巨大的贡献。部分水闸经长期运行后存在闸顶高程不足、形成渗流通道等较大安全隐患，对人民生命财产造成极大的威胁。粉砂土的抗冲刷能力差，因此粉土地基水闸失事大多是因为防渗体系遭到破坏或失效引起的。一种情况是因为止水结构老化或破坏，形成水闸上下游渗流通道，危及结构安全；另一种情况是因为堤闸连接处水闸底板承受较大的附加应力影响沉降较大，水闸底板中间沉降小，造成水闸底板整体呈“微拱型”，水闸底板中间极易形成渗流通道，导致水闸发生渗透破坏。目前常用的处理方法是水闸上下游设置施工围堰，在无水条件下钻孔填入塑性防渗材料，但施工难度大且成本高，且止水结构无法更换。基于此，本专利技术希望提供一种可充分、有效、快速封堵渗流通道，并且便于后期止水保养及维护的装置及施工方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置及其施工方法。其具体技术方案如下：一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，包括定向封闭沥青井井管，所述定向封闭沥青井井管内轴向设有两个主加热棒和两个副加热棒；所述两个主加热棒的末端在常水位高程下方相互连接，每个主加热棒在其常水位高程处设有一个金属连接件，所述金属连接件的另一端与一个副加热棒的末端连接，所述副加热棒上套有绝缘隔热瓷套；所述主加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源，所述副加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源；所述定向封闭沥青井井管的管体上设有开孔。所述常水位高程以下的开孔数量多于常水位高程处以上的开孔数量。实际操作过程中发现，常水位高程以下部位的渗透破坏程度远远大于常水位高程以上的部位，因此定向封闭沥青井井管中常水位高程以下的开孔数量要多于常水位高程以上的开孔数量。所述开孔为梅花型分布，且间距为7cm×7cm，根据实际渗透破坏的严重程度，将开孔设置为梅花型分布，可提高定向封闭沥青井井管内沥青的流出效率。所述主加热棒、副加热棒和定向封闭沥青井井管的内管壁之间设有第一绝缘瓷块，第一绝缘瓷块的设置可保证主加热棒、副加热棒和定向封闭沥青井井管的内管壁之间不会触碰，形成有效的主加热棒回路或副加热棒回路。所述主加热棒的连接处和定向封闭沥青井井管的底板之间设有第二绝缘瓷块，第二绝缘瓷块可保证主加热棒的连接处与定向封闭沥青井井管的底板之间不会触碰。所述副加热棒的顶端设有绝缘隔热瓷套，绝缘隔热瓷套用于副加热棒的隔热。所述钻孔孔径根据止水破坏情况可选用13cm或15cm钻头，钻孔和定向封闭沥青井井管之间存在间隙，钻孔深度根据闸墩高度确定，钻孔底部深度应超闸墩底部1m。所述定向封闭沥青井井管的外径为11.6cm或13.6cm，底板采用钢板焊接封闭。所述主加热棒采用φ16mm的铜棒，所述副加热棒采用φ14mm的铜棒。所述金属连接件采用铜配件，厚度2cm。所述第一绝缘瓷块、第二绝缘瓷块及绝缘隔热瓷套由专业厂家定制生产，具有绝缘耐高温特性，最高耐高温度1350℃。单个绝缘瓷块厚2cm，宽4cm，直径9.5cm，布置4个孔用于安装加热棒。所述定向封闭沥青井井管的管体上开孔，间距15cm，孔径8mm，同一断面打2个孔，底部也打孔；若原有止水破坏严重，常水位以下开孔梅花型布置，间距7cm×7cm。一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置的施工方法，包括以下步骤：（1）在上游侧的闸墩结构缝处进行钻孔，所述钻孔的底部深度大于闸墩的底部深度；（2）将所述粉砂土地基水闸止水定向处理装置置于钻孔中；（3）电源的两端连接不同的副加热棒，通过副加热棒、金属连接件和常水位高程以下的主加热棒形成副加热棒通路，对常水位高程以下的沥青加热，使沥青从开孔中流出；（4）断开副加热棒通路，电源的两端连接不同的主加热棒，通过主加热棒形成主加热棒通路，对定向封闭沥青井井管内的沥青进行加热，使沥青自上而下流动；（5）当定向封闭沥青井井管上部的沥青减少时，关闭电源，从定向封闭沥青井井管的井口灌注沥青。所述步骤（1）中钻孔底部深度超过闸墩底部深度1m以上，当钻孔底部深度超过闸墩底部深度1m以上时，井口可直达水闸底板下脱空区域，封堵效果最好。所述步骤（2）中钻孔与所述粉砂土地基水闸止水定向处理装置之间存在间隙，间隙可以保证定向封闭沥青井井管内的沥青顺利流出。所述步骤（5）中灌注沥青前要等定向封闭沥青井井管中的沥青冷却凝固，否则灌注新沥青液体时容易溅出。附图说明图1为一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置的结构示意图；图2为图1所示装置的俯视图；图3为一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置中副加热棒结构示意图；图4为梅花形分布的开孔示意图。标号说明：1、第一主加热棒；2、第一副加热棒；3、第二副加热棒；4、第二主加热棒；5、绝缘隔热瓷套；6、第一绝缘瓷块；7、常水位高程；8、金属连接件；9、定向封闭沥青井井管；10、定向封闭沥青井井管底板；11、第二绝缘瓷块；12、开孔；13、副加热棒。具体实施方式下面结合附图图1和图2，进行进一步详细说明：本实施例为浙江省宁波市某闸站，规模为8孔×4米，地基土为粉砂土地基。底板采用1.2m厚C25钢筋砼，高程-0.37m（1985国家高程基准），底板设有两条结构缝，结构缝垂直止水采用橡胶止水，泵闸顶高程5.03m。一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，包括定向封闭沥青井井管9，定向封闭沥青井井管9外径为11.6cm，定向封闭沥青井井管底板10采用钢板焊接封闭。在定向封闭沥青井井管9内轴向设置有两个主加热棒和两个副加热棒13，主加热棒包括第一主加热棒1和第二主加热棒4，副加热棒13包括第一副加热棒2和第二副加热棒3。副加热棒13上套有绝缘隔热瓷套5，可有效隔绝副加热棒通路时发出的热量，防止在加热常水位高程以下的沥青时常水位高程7以上的沥青也被加热。第一主加热棒1和第二主加热棒4采用φ16mm的铜棒，第一副加热棒2和第二副加热棒3采用φ14mm的铜棒。第一主加热棒1的末端和第二主加热棒4的末端在常水位高程7下方焊接作回路连接，焊接处靠近定向封闭沥青井井管底板10，为了防止焊接处与定向封闭沥青井井管底板10接触，焊接处与定向封闭沥青井井管底板10之间设置有第二绝缘瓷块11。第一副加热棒2的末端在常水位高程7处通过金属连接件8(金属连接件8可以为铜质连接件)与第一主加热棒1连接，第二副加热棒3的末端在常水位高程7处通过金属连接件8与第二主加热棒4连接。为了防止第一主加热棒1、第二主加热棒4、第一副加热棒2、第二副加热棒3与定向封闭沥青井井管9的内管壁之间相互接触，在定向封闭沥青井井管9内轴向设有若干个第一绝缘瓷块6，单个第一绝缘瓷块6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，包括定向封闭沥青井井管，其特征在于：所述定向封闭沥青井井管内轴向设有两个主加热棒和两个副加热棒；所述两个主加热棒的末端在常水位高程下方相互连接，每个主加热棒在其常水位高程处设有一个金属连接件，所述金属连接件的另一端与一个副加热棒的末端连接，所述副加热棒上套有绝缘隔热瓷套；所述主加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源，所述副加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源；所述定向封闭沥青井井管的管体上设有开孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，包括定向封闭沥青井井管，其特征在于：所述定向封闭沥青井井管内轴向设有两个主加热棒和两个副加热棒；所述两个主加热棒的末端在常水位高程下方相互连接，每个主加热棒在其常水位高程处设有一个金属连接件，所述金属连接件的另一端与一个副加热棒的末端连接，所述副加热棒上套有绝缘隔热瓷套；所述主加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源，所述副加热棒在定向封闭沥青井井管的管口连接有电源；所述定向封闭沥青井井管的管体上设有开孔。


2.根据权利要求1中所述的一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，其特征在于：常水位高程以下的开孔数量多于常水位高程处以上的开孔数量。


3.根据权利要求2中所述的一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，其特征在于：所述开孔为梅花型分布。


4.根据权利要求1中所述的一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，其特征在于：所述主加热棒、副加热棒和定向封闭沥青井井管的内管壁之间设有第一绝缘瓷块。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种粉砂土地基水闸垂直止水定向处理装置，其特征在于：所述主加热棒的连接处和定向封闭沥青井井管的底板之间设有第二绝缘瓷块。


6.根据权利要求1中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤德意，毛靳周，吴文华，王国庆，范逸峰，陈科杰，谷宇杰，陈建烈，何华军，胡晓明，王晓波，傅理文，
申请(专利权)人：浙江广川工程咨询有限公司，浙江宇盛建设有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33