一种阵列式河道溃口封堵结构制造技术

技术编号:37714157 阅读:10 留言:0更新日期:2023-06-02 00:09
本发明专利技术公开了一种阵列式河道溃口封堵结构,包括分别固定在堤岸的溃口两端河道底部的基桩阵列,还包括形成在基桩阵列上方的封堵墙体,其特征在于,两端基桩阵列之间还卡接设置有封堵管道,封堵管道从下到上铺设为多层并堆积形成所述封堵墙体。本发明专利技术具有封堵效果好,封堵结构稳定性好,同时便于结构施工形成,封堵施工过程效率高,稳定性和可靠性好等优点。稳定性和可靠性好等优点。稳定性和可靠性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式河道溃口封堵结构


[0001]本专利技术涉及一种水利工程技术,具体涉及一种阵列式河道溃口封堵结构。

技术介绍

[0002]河道溃口是我国常见的自然灾害之一,生产堤溃决过程中,横向展宽过程比垂向下切过程的发展历时更长,是影响滩区淹没范围及其程度的关键因素,并且溃堤波在下游传播扩散中对当地的生命财产安全造成了极大的威胁。此外,溃口处流速相对河道流速较大,传统堵复方式难以扎根于流速较大的区域,致使堵复效果不佳,且溃口在此期间将进一步展宽,最终当溃口两侧水位差较小时,溃口相对稳定。
[0003]现有技术中解决河道溃口的封堵方案,通常是采用投放封堵物的方式进行封堵。对于一些宽度大,流速高的缺口,更是有采用沉船沉车等方式封堵,但显然这种方式成本较高,浪费严重且解决效果不尽如意。更多缺口下,封堵物是采用石笼实现,石笼虽然价格便宜,但通常自身尺寸是远小于溃口大小,需要多个石笼排列成墙后才能起到很好的封堵作用,但是石笼投放时不可能预先排列成墙,均是单独投放,故投入溃口后很容易被高速的水流冲走,造成封堵效果不佳。
[0004]申请人曾申请过的专利CN107447728B曾公开过一种基于阵列火箭钻地锚的江河溃口抢堵方法,具体步骤如下:(1)发射火箭锚,锚索与岸上固定桩连接,在溃口形成“生根据点”:(2)通过火箭锚索滑投钢网石笼组,快速形成溃口堵复的“中流砥柱”:(3)利用锚固点阵,滑投钢网石笼,联片成群,形成溃口堵复的“扩张主体”。该专利技术利用激光制导精准布阵,同时借助感应触发扩张锚具,“先单点生根,再扩展成群”,在溃口快速形成预设锚阵,能够提高石笼的固定效果。但是该方法虽然可以沿锚索成串地投放石笼,但石笼仍然是沿垂直于堤岸的方式投放,投放过程中无法立即在沿整个溃口宽度发方向上形成有效封堵,投放完毕后,整个封堵结构在溃口的宽度方向上也仍然是分离的个体,无法在溃口宽度方向上形成整体的封堵强度。故无论是在投放石笼进行封堵的过程中,还是石笼投放完毕形成封堵结构后,均仍然存在石笼容易被高速水流冲乱或冲走,造成封堵效果不佳的缺陷。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足,本专利技术所要解决的技术问题是:怎样提供一种封堵效果更好,更稳定,同时利于结构形成,提高施工效率的阵列式河道溃口封堵结构。
[0006]为了解决上述技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案:一种阵列式河道溃口封堵结构,包括分别固定在堤岸的溃口两端河道底部的基桩阵列,还包括形成在基桩阵列上方的封堵墙体,其特征在于,两端基桩阵列之间还卡接设置有封堵管道,封堵管道从下到上铺设为多层并堆积形成所述封堵墙体。
[0007]这样,采用长度大于溃口宽度的封堵管道形成封堵墙体,封堵墙体底部靠基桩阵列固定受力,同时封堵墙体外侧可以直接和溃口两侧堤岸侧边接触受力,即使墙体被冲散,各封堵管道仍然可以在水流冲击作用下被堤岸拦截贴紧在堤岸侧边,并不会降低阻流封堵
效果。故极大地提高了封堵效果的可靠性和稳定性。其中基桩阵列的设计不仅仅方便封堵管道的定位,提高封堵结构的宽度,而且可以使得部分河水溃口冲击力可以向下转移到河床上,减轻了堤岸的压力,更好地避免了溃口的扩大。
[0008]进一步地,所述封堵管道的内腔两端贯通设置。
[0009]这样,封堵管道为空心结构,质量相对石笼较轻,降低了投放困难度,提高了封堵效率。而且封堵管道是顺河水方向布置的,往下流动的河水可以从管道内部穿过,极大地降低顺水河水对管道的冲击力,提高了封堵结构的稳定性。
[0010]进一步地,所述封堵管道为圆管。
[0011]这样从溃口方向冲出的河水是沿管道横向冲击,由于管道横截面自身是圆形,故可以最大长度减缓河水对管道的冲击力,提高封堵的稳定性,尤其是极大地提高了封堵管道在投放过程中以及投放初期阶段的稳定性,避免了封堵装置在投放过程中即非常容易被河水冲走的缺陷。
[0012]进一步地,各层封堵管道沿垂直于堤岸方向的铺设宽度从下到上逐渐减小。
[0013]这样,可以更好地提高封堵墙体的整体稳定性。
[0014]进一步地,基桩阵列中从临岸侧到远岸侧各排基桩之间相隔一个封堵管道直径的距离,基桩上端直径小于封堵管道直径。
[0015]这样,最下端一排或多排封堵管道可以卡接在各排基桩之间,直到封堵管道上表面超出基桩上表面,再上方一排封堵管道方便卡接到下层封堵管道的间隔内,并依次向上堆砌形成封堵墙体,更好地提高稳定性。
[0016]进一步地,溃口两端的基桩阵列左右对称设置,且基桩阵列临岸侧侧边和堤岸相接,远岸侧侧边呈靠近溃口位置宽度更大的阶梯状。
[0017]这样,即使在封堵的过程中,溃口收河水长期冲击逐渐扩大,仍然能够很好地保证整体结构的稳定性。
[0018]进一步地,基桩阵列临岸侧侧边和堤岸相隔一个封堵管道直径的距离。
[0019]这样,方便沿堤岸内侧侧边下方第一根封堵钢管并卡接到基桩阵列和堤岸之间,并以此为基础,逐步完成封堵墙体的铺设。
[0020]进一步地,远岸侧位置的封堵管道长度大于溃口宽度但小于近岸侧封堵管道长度。
[0021]这样,可以更好地减轻封堵墙体的重量,减轻对堤岸的侧压力,同时也可以很好地和阶梯状的基桩阵列配合。
[0022]进一步地,基桩为下端为尖端的钻地锚下端插入到河床底部构成。
[0023]这样结构简单,固定可靠,实施时可以采用弹射装置从堤岸上投射钻入河床底部。另外实施时,基桩也可以采用申请人曾申请专利CN107447728B

一种基于阵列火箭钻地锚的江河溃口抢堵方法以及专利CN107587507A

火箭钻地锚中的相同功能的结构实现。还可以采用其它方便固定到河床底部的锚定装置实现。
[0024]进一步地,钻地锚下端头部为三棱针状的尖端,锚杆表面具有三条螺旋状设置的棱边。这样,可以更好地钻入河床底部,提高封堵效率。
[0025]进一步地,基桩阵列中,至少位于上游端端部的各基桩尾部还分别固定连接有锚索,锚索上端固定到堤岸,各斜向竖排的封堵管道端部夹设于对应的相邻锚索之间(实施时
可上下游端同时具有该结构)。
[0026]这样,可以方便封堵管道更加有序地放入河底。同时,基于该锚索对封堵管道投放的辅助,可以方便实现对各封堵管道铺设顺序的控制调整。使得封堵时,可以先完成最底层的和堤岸侧边相贴的第一根封堵管道的铺设,然后再在完成和堤岸侧边相贴的该竖排钢管铺设的同时逐渐往远岸侧完成各横排钢管的铺设。这样不仅有利于溃口的快速封堵,尽早降低泄水流量,而且能够保持铺设封堵管道的过程中封堵墙体截面始终呈类似三角形布置,极大地提高了铺设过程中的稳定性和可靠性。
[0027]作为一种选择,所述封堵管道为整体式单管管道,基桩阵列中在上游和下游端端部的各基桩尾部均分别固定连接有锚索,所述封堵管道上游端和下游端还分别固定有穿环,穿环可滑动地套在对应的锚索上。
[0028]这种结构更加适合在溃口宽度不大(小于10米)的情本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列式河道溃口封堵结构,包括分别固定在堤岸的溃口两端河道底部的基桩阵列,还包括形成在基桩阵列上方的封堵墙体,其特征在于,两端基桩阵列之间还卡接设置有封堵管道,封堵管道从下到上铺设为多层并堆积形成所述封堵墙体。2.如权利要求1所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,所述封堵管道为圆管。3.如权利要求1所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,各层封堵管道沿垂直于堤岸方向的铺设宽度从下到上逐渐减小。4.如权利要求1所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,基桩阵列中从临岸侧到远岸侧各排基桩之间相隔一个封堵管道直径的距离,基桩上端直径小于封堵管道直径。5.如权利要求1所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,溃口两端的基桩阵列左右对称设置,且基桩阵列临岸侧侧边和堤岸相接,远岸侧侧边呈靠近溃口位置宽度更大的阶梯状;基桩阵列临岸侧侧边和堤岸相隔一个封堵管道直径的距离;远岸侧位置的封堵管道长度大于溃口宽度但小于近岸侧封堵管道长度。6.如权利要求1所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,基桩为下端为尖端的钻地锚下端插入到河床底部构成;钻地锚下端头部为三棱针状的尖端,锚杆表面具有三条螺旋状设置的棱边;基桩阵列中,至少位于上游端端部的各基桩尾部还分别固定连接有锚索,锚索上端固定到堤岸,各斜向竖排的封堵管道端部夹设于对应的相邻锚索之间。7.如权利要求6所述的阵列式河道溃口封堵结构,其特征在于,所述封堵管道为整体式单管管道,基桩阵列中在上游和下游端端部的各基桩尾部均分别固定连接有锚索,所述封堵管道上游端和下游端还分别固定有穿环,穿环可滑动地套在对应的锚索上;封堵结构采用以下施工步骤获得:a先完成对溃口两端河道底部基桩阵列的固定设置,在基桩阵列中上游和下游端端部的各基桩尾部均分别固定连接一根锚索到堤岸上;b获取长度大于河道溃口的封堵管道,在封堵管道两端固定一个穿环,直接在堤岸上将封堵管道下端传递到溃口下游端;c将封堵管道上下两端的穿环穿到对应的锚索上,然后顺锚索将封堵管道投放到河道内,每相邻两根锚索之间投放一竖排封堵管道,直到完成封堵墙体的铺设将溃口堵住。8.如权利要求6所述的阵列式河道...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘俊国张晓雷刘书瑜
申请(专利权)人:华北水利水电大学
类型:发明
国别省市:

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