一种储水围堤的制作方法

    专利2022-07-10  72


    本申请涉及土木建筑工程技术领域,具体而言,涉及一种储水围堤。



    背景技术:

    目前,沿海地区人多地少,经济发达,区内河网、水塘密集,土石方资源十分稀缺。并且近年来,为保护资源环境,多数采石场均已采取景观复绿并限制开挖,土石方资源日益紧缺,使得公路建设所需的土石方价格水涨船高,同时也使得在地基十分软弱的滨海区域,路堤填筑及其堆载预压成本增加,还易造成工期延误。



    技术实现要素:

    本申请实施例提供一种储水围堤,以改善目前路堤堆载预压对土石方资源依赖大的问题。

    本申请实施例提供一种储水围堤,包括水囊围堤和底板。水囊围堤包括首尾依次连接的多个水囊体,水囊围堤具有进口和出口。底板设于水囊围堤的底部,水囊围堤和底板共同围成顶部开口的储水空间。

    上述技术方案中,当水囊围堤里面注水后,水囊围堤能够立体成型,通过向储水空间内注水,利用水的重力实现路堤预压,同时水囊围堤中的水也能为路堤预压提供一部分载荷。该储水围堤使得路堤预压不需要依赖土石方,能够降低预压成本和保证工期正常进行。特别是一些土石方获取不方便的沿海地区,有了该储水围堤就能够就地取材,利用当地的水资源对路堤进行预压,不仅节约成本还能保证工期正常进行,同时还不会对环境造成破坏。

    另外,本申请实施例的储水围堤还具有如下附加的技术特征:

    在本申请的一些实施例中,储水围堤还包括张拉件;任意相邻的两个水囊体通过至少一个张拉件连接;和/或任意相对的两个水囊体通过至少一个张拉件连接。

    上述技术方案中,由于每个水囊体是柔性体,注入水后由于结构的柔性难以和底板维持储水空间的形状并保证储水空间中的水不外流,张拉件的设置能够保证水囊体在注入水后维持立体形状,从而使得储水空间能够维持储水的形状,有利于对路堤长时间稳定预压。

    在本申请的一些实施例中,水囊围堤包括四个水囊体,水囊围堤为矩形结构。

    上述技术方案中,四个水囊体围成矩形的水囊围堤,便于水囊围的成型,同时各个水囊体之间的连接方便。

    在本申请的一些实施例中,储水围堤还包括隔水膜,隔水膜用于开启或关闭储水空间的顶部开口。

    上述技术方案中,当需要向储水空间注水或者从储水空间向外排水,则通过隔水膜打开储水空间的顶部开口,当储水围堤在预压路堤的时候,利用隔水膜将储水空间的顶部开口关闭,能够减少降水进入储水空间和减少储水空间内的水分蒸发从而避免储水围堤对路堤过度预压或预压载荷不够。

    在本申请的一些实施例中,储水围堤还包括防水膜,防水膜铺设于底板的上表面。

    上述技术方案中,防水膜的设置能够提高底板的防水性能,减少储水空间内的水的流失,使得注水后的储水围堤对路堤具有稳定的预压载荷。

    在本申请的一些实施例中,防水膜的四周具有折叠部,折叠部与水囊围堤密封连接。

    上述技术方案中,防水膜的四周设有折叠部,折叠部的设置能够提高水囊围堤和底板之间的密封性能,进一步减少储水空间内的水的流失,使得注水后的储水围堤对路堤具有稳定的预压载荷。

    在本申请的一些实施例中,储水围堤还包括耐磨层,耐磨层设于底板的下表面。

    上述技术方案中,在底板的下表面设置耐磨层能够避免底板与路堤直接接触,减少路堤对底板的磨损,延长储水围堤的使用寿命。

    在本申请的一些实施例中,底板包括柔性底板。

    上述技术方案中,底板为柔性底板,当预压完成后,便于储水围堤的收纳和运输。

    在本申请的一些实施例中,底板为空心结构,每个水囊体的内部空间与底板的内部空间连通。

    上述技术方案中,每个水囊体的内部空间与底板的内部空间连通,当从进口注入水时,水能够进入底板的内部空间,使得底板也能提供一部分预压载荷。

    在本申请的一些实施例中,各个水囊体的内部空间依次连通。

    上述技术方案中,各个水囊的内部空间依次连通,则只需要在一个进口注水或者空气则能够使水囊围堤立体成型。

    在本申请的一些实施例中,每个水囊体还包括第一开关阀,第一开关阀用于开启或者关闭进口。

    上述技术方案中,第一开关阀的设置,当水囊体完成注水后,便于进口的密封,以保证水囊体内的水不外泄。

    在本申请的一些实施例中,每个水囊体还包括第二开关阀,第二开关阀用于开启或者关闭出口。

    上述技术方案中,第二开关阀和第一开关阀配合作用能够更好的对水囊体进行密封,以保证水囊体内的水不外泄。当第二开关阀打开后,便于将水囊体中的水排出。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

    图1为本申请实施例提供的储水围堤第一视角示意图;

    图2为本申请实施例提供的储水围堤第二视角示意图;

    图3为其他实施例中的底板为空心结构的储水围堤的示意图;

    图4为其他实施例中各个水囊体的填充腔各自独立的示意图;

    图5为其他实施例中张拉件的一种布置方式;

    图6为其他实施例中张拉件的又一种布置方式;图7为通过储水围堤对路堤预压的示意图(储水围堤一侧设有临时通道);

    图8为通过储水围堤对路堤预压的示意图(储水围堤两侧设有临时通道)。

    图标:100-储水围堤;10-水囊围堤;11-水囊体;111-进口;112-出口;113-填充腔;114-吊环;115-恒压阀;20-底板;21-储水空间;30-张拉件;40-隔水膜;50-防水膜;51-折叠部;60-耐磨层;70-水表;200-地基;210-复合地基桩;300-路堤;310-排水沟;320-排水垫层;330-土工织物;340-临时通道。

    具体实施方式

    为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

    因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

    需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

    应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

    在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

    实施例

    如图1、图2所示,本申请实施例提供一种储水围堤100,储水围堤100包括水囊围堤10和底板20。水囊围堤10包括首尾依次连接的多个水囊体11,水囊围堤10具有进口111和出口112。底板20设于水囊围堤10的底部,水囊围堤10和底板20共同围成顶部开口的储水空间21。

    在本实施例中,每个水囊体11为内部具有填充腔113的柔性结构,水囊围堤10的进口111和出口112设于水囊体11上并与填充腔113连通。在本实施例中,水囊体11的材料为pvc。在本实施例中,每个水囊体11的填充腔113各自独立不连通,每个水囊体11均设有进口111和出口112,每个水囊体11的进口111和出口112均与各自的填充腔113连通,便于对每个水囊体11进行充气或注水。每个水囊体11均具有饱满状态和坍瘪状态,当每个水囊体11均处于饱满状态时,水囊围堤10立体成型和底板20共同限定出能够稳定储水的储水空间21,通过向储水空间21内注水,利用水的重力实现路堤预压,同时水囊围堤10中的水也能为路堤预压提供一部分载荷。该储水围堤100使得路堤预压不需要依赖土石方,能够降低预压成本和保证工期正常进行。特别是一些土石方获取不方便的沿海地区,有了该储水围堤100就能够就地取材,利用当地的水资源对路堤进行预压,不仅节约成本还能保证工期正常进行,同时还不会对环境造成破坏。这样储水围堤100使得蓄水容器轻量化。

    当水囊体11处于饱满状态时,其横截面可以是圆形、方形、梯形或其他形式。其多样的形状选择可适应不同的路基情况,避免软土地基200路堤填筑至设计标高之后,后续加载过快可能引起的路堤滑移。

    当每个水囊体11处于坍瘪状态时,则储水围堤100所占用的空间减小,便于储水围堤100回收和运输。在本实施例中,底板20包括柔性底板20,且具有一定的防水性能,柔性底板20能够折叠,当预压完成后,使水囊体11处于坍瘪状态并折叠底板20,能够进一步减小储水围堤100占用的空间,便于储水围堤100的收纳和运输。在本实施例中,底板20为一柔性实心板。当然,底板20也可以是硬质实心板。

    此外,如图3所示,底板20可以为空心结构,底板20的内部空间与各个水囊体11的填充腔113连通,当从进口111充入空气或注入水时,空气或水也能进入底板20的内部空间,以使底板20的立体成型,这种结构只有当水囊体11和底板20均立体成型后储水空间21才能稳定的储水。水囊体11处于饱满状态有多种方式,比如第一种,关闭出口112,通过进口111向水囊体11的填充腔113充气,通过气体使水囊体11处于饱满状态,关闭进口111;第二种,先关闭出口112,通过进口111向水囊体11的填充腔113充气,通过气体使水囊体11处于饱满状态,再打开出口112,并通过进口111向填充腔113内注水,注水的过程中,填充腔113内的气体会有部分经出口112排出,即水和空气共同使水囊体11处于饱满状态;第三种,先关闭出口112,通过进口111向水囊体11的填充腔113充气,通过气体使水囊体11处于饱满状态,再打开出口112,并通过进口111向填充腔113内注水,注水的过程中,填充腔113内的气体全部经出口112排出,即水囊体11通过水保持在饱满状态。在第二种和第三中方式中,可以利用恒压阀115门注水放气维持水囊体11饱满成型,水囊体11采用了气压与水压的平衡技术,确保水囊体11在注水和排气的过程中始终保持饱满的站立型式;同时又利用恒压阀115门确保水囊体11水量增加时,气体相应匀速排出,从而保持水囊体11的内部的应力平衡,保证水囊体11不会破裂。

    三种使水囊体11处于饱满状态的方式能够适用于不同要求的预压环境,比如当储水空间21所盛放的水量能够满足预压的载荷需求,则水囊体11则可以选用空气注入水囊体11内,这样既能够满足预压需求也能减少水资源的搬运,降低劳动成本。若是储水空间21所盛放的水量不能够满足预压的载荷需求,可以通过向水囊体11内注满水(第三种)或者采用空气和水结合的方式(第二种)使水囊体11处于饱满状态,不仅能够满足预压的载荷需求,还能增大预压面积。

    为了便于使水囊体11处于饱满状态或坍瘪状态,每个水囊体11还包括第一开关阀和第二开关阀,第一开关阀用于开启或者关闭进口111,第二开关阀用于开启或者关闭出口112。当水囊体11完成注水和/或充气后,分别通过第一开关阀和第二开关阀关闭进口111和出口112,第二开关阀和第一开关阀配合作用能够更好的对水囊体11进行密封,以保证水囊体11内的水和/空气不外泄。

    此外,在本实施例中,如图2所示,各个水囊体11的填充腔113设置为依次连通,则只需要在一个进口111注水或者空气则能够使水囊围堤10立体成型。当然这种结构可以只设置一个进口111和一个出口112,只需要在一个位置注水或充气即可实现水囊围堤10立体成型,也可以在水囊围堤10上间隔布置多个进口111和多个出口112,以使能够加快充气和注水效率。

    在其他实施例中,如图4所示,各个水囊体11的填充腔113相互独立不连通,使得各个水囊体11的注水量能够独立,使得该水囊围堤10能够适应于不同的预压需求,比如若是需要各处的预压载荷相同,则各个水囊体11中的注水量相同,若是待预压区域不同的位置对预压载荷需求不同,则各个水囊体11中的注水量可以不同。

    为了便于确定注水量,可以在各个水囊体11的上设置高度刻度并且水囊体11采用透明材质,便于工作人员观察水囊体11中的水位。

    由于每个水囊体11是柔性体,注入水后由于结构的柔性难以和底板20维持储水空间21的形状并保证储水空间21中的水不外流。因此,储水围堤100还包括张拉件30;任意相邻的两个水囊体11通过至少一个张拉件30连接;和/或任意相对的两个水囊体11通过至少一个张拉件30连接。张拉件30的设置能够保证水囊体11在注入水后维持立体形状,从而使得储水空间21能够维持储水的形状,有利于对路堤长时间稳定预压。张拉件30还能分担一部分水囊体11所受的水压和/或气压,保证水囊体11不破裂且形状不变。

    在本实施例中,水囊围堤10包括四个水囊体11,水囊围堤10为矩形结构。每个水囊体11上设有至少一个吊环114,吊环114的设置便于张拉件30的固定,任意相对的两个水囊体11通过至少一个张拉件30,这样使得各个张拉件30共同张拉呈网状结构,既不影响顶部开口注水,也能保证水囊围堤10的结构稳定性。在本实施例中,任意相对的两个水囊体11通过两个间隔布置的张拉件30连接。

    在其他实施例中,任意相对的两个水囊体11还可以是通过一个、三个或三个以上的其他个数的张拉件30连接。

    当然在其他实施例中,如图5所示,也可以是任意相邻的两个水囊体11通过张拉件30连接,或者如图6所示,任意相对的两个水囊体11通过张拉件30连接,且任意相邻的两个水囊体11也通过张拉件30连接。

    在其他实施例中,水囊体11的可以是其他个数,比如,水囊体11为三个,相邻的两个水囊体11通过张拉件30连接。

    进一步地,继续参见1,储水围堤100还包括隔水膜40,隔水膜40用于开启或关闭储水空间21的顶部开口。当需要向储水空间21注水或者从储水空间21向外排水,则通过隔水膜40打开储水空间21的顶部开口,当在储水围堤100在预压路堤的时候,利用隔水膜40将储水空间21的顶部开口关闭,能够减少降水进入储水空间21和减少储水空间21内的水分蒸发从而使得储水围堤100对路堤过度预压或预压载荷不够。

    进一步地,储水围堤100还包括防水膜50,防水膜50铺设于底板20的上表面。防水膜50的设置能够提高底板20的防水性能,减少储水空间21内的水的流失,使得注水后的储水围堤100对路堤具有稳定的预压载荷。防水膜50可以铺设一层或多层。

    其中,防水膜50的四周具有折叠部51,折叠部51与水囊围堤10密封连接。折叠部51可以理解为防水膜50除了能够铺满底板20,还具有一定的余量用于与水囊围堤10的囊壁连接,能够提高水囊围堤10和底板20之间的密封性能,进一步减少储水空间21内的水的流失,使得注水后的储水围堤100对路堤具有稳定的预压载荷。折叠部51还能适应路堤和水囊围堤10变形拉张的要求,减少防水膜50的张力,避免防水膜50破裂。

    进一步地,储水围堤100还包括耐磨层60,耐磨层60设于底板20的下表面。在底板20的下表面设置耐磨层60能够避免底板20与路堤直接接触,减少路堤对底板20的磨损,延长储水围堤100的使用寿命及预压过程中的耐久性。耐磨层60可以是橡胶垫等耐磨材料。

    在本实施例中,储水围堤100还包括水表70,水表70安装在进口111处,能够测注水量,控制预压荷载的大小。

    基于前述施例提供的储水围堤100实施的堆载预压的施工方法,包括:地基200处理;在地基200上构建要被预压的路堤300;将储水围堤100放置在路堤300上,关闭出口112并从进口111向各个水囊注入气体以使各个水囊体11立体成型;打开出口112并从进口111向各个水囊体11注水;通过顶部开口向储水空间21注水;维持储水围堤100预压路堤300至设计的预压期;以及预压期满后,将储水围堤100排水并从路堤300上取下。通过向水囊体11中和储水空间21中注水实现对路堤300进行预压,使得路堤300的预压不需要依赖土石方,特别是一些土石方获取不方便的沿海地区,有了该储水围堤100就能够就地取材,利用当地的水资源对路堤300进行预压,不仅节约成本还能保证工期正常进行,同时还不会对环境造成破坏。

    如图7、图8所示,在地基200处理的过程中,现场施工放样,清理施工场地的地表植被,场地平整,并按照设计要求打设塑料排水板或复合地基桩210,铺设地表排水垫层320及土工织物330、埋设沉降与变形监测设施。

    当地基200处理完成后,在地基200上,自下而上分层土石方堆载,每层厚度宜为30~50cm,逐层机械碾压密实形成要被预压的路堤300,并按设计要求做好变形监测与控制、路堤300之上设置高度标识。

    当路堤300构建完成后,将储水围堤100放置在路堤300上,并向水囊体11和储水空间21同时注水,并检核水囊体11和储水空间21的密封情况。在注水的过程中,需要向水囊体11和储水空间21分层注水直至涉及的加载水方量。路堤300的堆载预压,每次水荷载加载高度宜控制为50~60cm,结合变形监测,按设计要求确定水荷载加载时间,水囊体11与储水空间21内同步注水,水囊体11内的水位比储水空间21内的水位高20~50cm,恒压阀115门控制一定的压力,将相应的空气匀速排出水囊体11,确保水囊体11始终饱满有型。每次注水完成后在由张拉带形成网状结构上铺设一层隔水膜40。

    若是路堤300在预压过程中需要使用比如需要通车等,可以在储水围堤100的两侧或者单侧设置临时通道340,临时通道340按照预压设计要求进行土石方堆载预压填筑,在保证堆载预压的同时还能保证车辆、行人正常使用。

    注水完成后,维持水堆载预压至设计的预压期,预压期一般为3~12月,每日测量储水空间21内水深,若不足预定高度,则及时开动水泵注水加载至预定水位高度。

    预压期末,路堤300沉降变形收敛至设计要求的许可范围之后,水堆载预压设施进行卸载,卸载时采用倒虹吸将水排放至路堤300坡脚外的排水沟310。禁止直接在路堤300顶部漫流排放水负载,以避免诱发新的工程灾害。卸载之后施工路面、护栏、标志、标线等附属设施,清理施工场地,交付使用。

    以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种储水围堤,其特征在于,包括:

    水囊围堤,所述水囊围堤包括首尾依次连接的多个水囊体,所述水囊围堤具有进口和出口;以及

    底板,所述底板设于所述水囊围堤的底部,所述水囊围堤和所述底板共同围成顶部开口的储水空间。

    2.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,所述储水围堤还包括张拉件;

    任意相邻的两个水囊体通过至少一个所述张拉件连接;和/或

    任意相对的两个水囊体通过至少一个所述张拉件连接。

    3.根据权利要求2所述的储水围堤,其特征在于,所述水囊围堤包括四个水囊体,所述水囊围堤为矩形结构。

    4.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,所述储水围堤还包括隔水膜,所述隔水膜用于开启或关闭所述储水空间的顶部开口。

    5.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,所述储水围堤还包括防水膜,所述防水膜铺设于所述底板的上表面。

    6.根据权利要求5所述的储水围堤,其特征在于,所述防水膜的四周具有折叠部,所述折叠部与所述水囊围堤密封连接。

    7.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,所述储水围堤还包括耐磨层,所述耐磨层设于所述底板的下表面。

    8.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,所述底板包括柔性底板。

    9.根据权利要求8所述的储水围堤,其特征在于,所述底板为空心结构,每个水囊体与所述底板的内部连通。

    10.根据权利要求1所述的储水围堤,其特征在于,各个水囊体的内部依次连通。

    技术总结
    本申请提供了一种储水围堤,涉及土木建筑工程技术领域。储水围堤包括水囊围堤和底板。水囊围堤包括首尾依次连接的多个水囊体,水囊围堤具有进口和出口。底板设于水囊围堤的底部,水囊围堤和底板共同围成顶部开口的储水空间。当水囊围堤里面注水后,水囊围堤能够立体成型,通过向储水空间内注水,利用水的重力实现路堤预压,水囊围堤中的水也能为路堤预压提供一部分载荷。该储水围堤使得路堤预压不需要依赖土石方,能够降低预压成本和保证工期正常进行。特别是一些土石方获取不方便的沿海地区,有了该储水围堤就能够就地取材,利用当地的水资源对路堤进行预压,不仅节约成本还能保证工期正常进行。

    技术研发人员:朱益军;余清涛;杨超;李金柱;胡哲
    受保护的技术使用者:浙江省交通规划设计研究院有限公司
    技术研发日:2020.06.17
    技术公布日:2021.03.12

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