均质水坝排水结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种均质水坝排水结构及其施工方法，其包括：多个排水机构，其沿竖直方向间隔设于坝体内，任一排水机构包括框体和多个第一排水管；多个第二排水管，任一第一排水管与一个第二排水管连通，任一第二排水管与排水沟连通。本发明专利技术通过在坝体内设置多个排水机构，能够快速、有效的将坝体内的渗水及时排出，降低坝体浸润线，保证坝体强度。保证坝体强度。保证坝体强度。

【技术实现步骤摘要】
均质水坝排水结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及水利工程
更具体地说，本专利技术涉及一种均质水坝排水结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]均质水坝因其具有填筑材料单一、工序简单、各工序间干扰少、对地质条件要求低、造价低等诸多优点，而在水利工程建筑施工中广泛使用；均质水坝的填筑材料虽然渗透系数较小，但是在日积月累的使用过程中，坝体内部不可避免的仍然有水渗入，因填筑材料的特性导致渗入坝体内部的水很难排出，现有技术中通过在坝体内部竖直设置或水平设置盲管，均不能够有效的将坝体内部的渗水排出，均质水坝内部长期存留有渗水影响坝体强度，且多个盲管施工难度较大；此外均质水坝的填筑材料极易堵塞盲管上的排水孔，导致盲管输水失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种均质水坝排水结构，其通过在坝体内设置多个排水机构，能够快速、有效的将坝体内的渗水及时排出，降低坝体浸润线，保证坝体强度。
[0005]本专利技术还有一个目的是提供一种均质水坝排水结构的施工方法，为施工简单、快捷，大大降低排水结构施工周期，进而达到降低排水结构的施工成本的目的。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种均质水坝排水结构，其包括：
[0007]多个排水机构，其沿竖直方向间隔设于坝体内；任一排水机构包括：
[0008]框体，其为水平设于坝体内的立方体结构，框体的外周包覆一层网孔尺寸为2cm的聚乙烯网；框体内从上到下依次铺设有过渡层、吸水层和防水层；吸水层的底部间隔设有多个圆锥状的导流部，防水层的顶部设有多个圆锥状的凹槽，一个导流部对应设置一个凹槽，且任一导流部容纳于相对应的凹槽内；
[0009]多个第一排水管，其间隔设于框体底部，任一第一排水管水平固设于框体的底部，任一导流部的底部通过一个导水管与一个第一排水管连通；
[0010]多个第二排水管，其设于坝体的靠近下游的一侧，且沿坝体的长度方向间隔设置，任一第一排水管的靠近下游的一端与一个第二排水管连通；任一第二排水管与坝体的靠近下游的一侧面平行设置，第二排水管的下端与设于坝体的靠近下游的一侧的排水沟连通。
[0011]优选的是，所述的均质水坝排水结构，任一过渡层是由粒径为20cm的石头铺设而成，石头的缝隙中填充有10cm的石子，石子的缝隙中填充有河沙；
[0012]任一吸水层包括土工布袋以及填充于土工布袋内的吸水材料，吸水材料包括重量比为2:2:1:1:3的海棉絮、甘蔗渣、聚丙烯酰胺、玉米淀粉水凝胶和河沙；
[0013]所述防水层包括水泥块以及涂覆水泥块外部的疏水涂层。
[0014]优选的是，所述的均质水坝排水结构，任一排水机构还包括：多个引流管，其间隔设于过渡层内，任一引流管的上端与框体顶面齐平，下端竖直向下延伸并插入吸水层内；任一引流管内部填充有吸水材料。
[0015]优选的是，所述的均质水坝排水结构，任一第二排水管的管壁为中空夹层结构；
[0016]排水沟的顶部封口，底部内壁上设有加热板，排水沟的顶部设有排气管，其顶部设有排气阀；任一第二排水管的管壁夹层通过导气管与排气管连通；
[0017]任一排水机构还包括：
[0018]气囊，其设于过渡层和吸水层之间，任一第二排水管的管壁夹层通过进气管与气囊的靠近下游的一侧连通，气囊的顶部设有多个出气管，任一出气管的顶部与引流管顶部连通；
[0019]挡气板，其水平设于气囊内，且位于进气管的上方，挡气板的靠近上游的一侧面与气囊不接触，剩余三侧面均与气囊的内壁密封连接。
[0020]优选的是，所述的均质水坝排水结构，排水沟的外部设有多个集热管，任一集热管与加热板连接。
[0021]优选的是，所述的均质水坝排水结构，排气管中部设有加压泵。
[0022]优选的是，所述的均质水坝排水结构，坝体的靠近下游的一侧面上铺设有下游护坡层，靠近上游的另一侧面上铺设有上游护坡层，下游护坡层将任一第二排水管覆盖。
[0023]优选的是，所述的均质水坝排水结构，还包括：
[0024]多个导水板，其均设于上游护坡层上且沿竖直方向间隔设置，任一导水板的一端与上游护坡层连接，另一端朝着远离坝体的方向倾斜向下延伸，任意相邻的两个导水板沿竖直方向的投影部分重叠；
[0025]集水井，其设于坝体的靠近上游的另一侧，且位于任一导水板的下方，位于最下方的导水板沿竖直方向的投影收容于集水井沿竖直方向的投影；
[0026]第三排水管，其一端位于集水井的底部，另一端倾斜向上延伸至坝体，后水平延伸穿过坝体并与排水沟连通。
[0027]本专利技术还提供一种所述的均质水坝排水结构的施工方法，其包括以下步骤：
[0028]S1、根据坝体的尺寸预制多个排水机构，使得任一排水机构的形状与所在坝体的平面形状一致，排水机构的靠近上游的一侧倾斜设置，且倾斜角度与坝体的靠近上游的另一侧面的倾斜角度一致；任一排水机构的气囊为不充气状态；
[0029]S2、在坝体建设之前，在坝体的靠近上游的另一侧设置集水井，靠近下游的一侧设置排水沟，坝体的底部埋设第三排水管将集水井与排水沟连通；排水沟顶部安装排气管；
[0030]S3、在坝体建设过程中，将多个排水机构依次整体放入坝体的内部，任一排水机构的任一第一排水管的靠近坝体下游的一端突出于坝体的侧部，任一进气管的靠近坝体下游的一端突出于坝体的侧部；
[0031]S4、坝体建设完成后，在坝体的靠近下游的一侧设置多个第二排水管，任一第二排水管的底部与排水沟连通，第二排气管的管壁夹层通过导气管与排气管的一侧连通；将任一第一排水管的一端与一个第二排水管内部连通，任一进气管的一端与一个第二排水管的管壁夹层连通；随后在坝体的靠近上游的另一侧面上铺设上游护坡层，靠近下游的一侧面上铺设下游护坡层将任一第二排水管覆盖；在上游护坡层上依次安装多个导水板。
[0032]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0033]1、本专利技术排水机构的尺寸依据其所在位置对应的坝体的平面尺寸来确定，原则上使得排水机构的靠近上游的一侧面与坝体的靠近上游的一侧面保持一定的间距，靠近下游的另一侧面与坝体的靠近下游的另一侧面临近但不接触；多个排水机构的设计间距依据坝体填筑材料的渗透系数来确定，坝体填筑材料的渗透系数越小，排水机构的间距越小；整体式排水机构结构稳固，可提高坝体的承载力，在保证排水效果的同时不会影响坝体的稳固性；同时排水机构几乎覆盖整个坝体平面，提高排水机构的辐射面积，能够快速的将坝体内的水快速的吸收、汇聚至吸水层内，进而快速、有效的将坝体内的渗水排出，降低坝体的浸润线，保证坝体是使用过程中的强度；
[0034]2、过渡层由石头、石子和河沙依次填充而得，所用材料简单易得，施工方便，石头、石子和河沙的组合在保证过渡层整体结构强度的同时，可阻挡坝体填筑材料进入吸水层的缝隙，避免吸水层的缝隙堵塞；海棉絮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.均质水坝排水结构，其特征在于，包括：多个排水机构，其沿竖直方向间隔设于坝体内；任一排水机构包括：框体，其为水平设于坝体内的立方体结构，框体的外周包覆一层网孔尺寸为2cm的聚乙烯网；框体内从上到下依次铺设有过渡层、吸水层和防水层；吸水层的底部间隔设有多个圆锥状的导流部，防水层的顶部设有多个圆锥状的凹槽，一个导流部对应设置一个凹槽，且任一导流部容纳于相对应的凹槽内；多个第一排水管，其间隔设于框体底部，任一第一排水管水平固设于框体的底部，任一导流部的底部通过一个导水管与一个第一排水管连通；多个第二排水管，其设于坝体的靠近下游的一侧，且沿坝体的长度方向间隔设置，任一第一排水管的靠近下游的一端与一个第二排水管连通；任一第二排水管与坝体的靠近下游的一侧面平行设置，第二排水管的下端与设于坝体的靠近下游的一侧的排水沟连通。2.如权利要求1所述的均质水坝排水结构，其特征在于，任一过渡层是由粒径为20cm的石头铺设而成，石头的缝隙中填充有10cm的石子，石子的缝隙中填充有河沙；任一吸水层包括土工布袋以及填充于土工布袋内的吸水材料，吸水材料包括重量比为2:2:1:1:3的海棉絮、甘蔗渣、聚丙烯酰胺、玉米淀粉水凝胶和河沙；所述防水层包括水泥块以及涂覆水泥块外部的疏水涂层。3.如权利要求1所述的均质水坝排水结构，其特征在于，任一排水机构还包括：多个引流管，其间隔设于过渡层内，任一引流管的上端与框体顶面齐平，下端竖直向下延伸并插入吸水层内；任一引流管内部填充有吸水材料。4.如权利要求3所述的均质水坝排水结构，其特征在于，任一第二排水管的管壁为中空夹层结构；排水沟的顶部封口，底部内壁上设有加热板，排水沟的顶部设有排气管，其顶部设有排气阀；任一第二排水管的管壁夹层通过导气管与排气管连通；任一排水机构还包括：气囊，其设于过渡层和吸水层之间，任一第二排水管的管壁夹层通过进气管与气囊的靠近下游的一侧连通，气囊的顶部设有多个出气管，任一出气管的顶部与引流管顶部连通；挡气板，其水平设于气囊内，且位于进气管的上方，挡气板的靠近上游的一侧面与气囊不接触，剩余三侧面均与气囊的内壁密封连接。5.如权利要求3所述的均...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚南，宋红民，宋康康，马志强，赵涵章，
申请(专利权)人：中电建路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：