專利名稱：框架式組合堤壩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水利、航運(yùn)工程在河床與出海河口治理中的堤壩，尤其是一種框架組合堤壩。
背景技術(shù)：
目前，水利、航運(yùn)工程在河床與出海河口治理中的傳統(tǒng)堤壩，是直立或斜坡嵌石或混凝戶面、拋石護(hù)基的結(jié)構(gòu)。該堤壩存在以下缺點(diǎn)1)體積大，造價(jià)高；2)容易發(fā)生滲漏、現(xiàn)象；3)施工時(shí)需要建造圍堰；4)除險(xiǎn)加固及維修不方便；5)不能有效消除溫度伸泥沙干濕伸縮、地基不均勻沉降等內(nèi)應(yīng)力及有效抵御地震余波等外應(yīng)力，應(yīng)變能力不強(qiáng)；堤壩邊無法實(shí)現(xiàn)全線深水碼頭；7)堤壩在建時(shí)不能長(zhǎng)期經(jīng)受河水、海水的浸泡和涌浪的擊，施工條件苛刻；8)無法全面實(shí)施機(jī)械化施工，只能逐層加固和壘高，施工速度慢，強(qiáng)度大；9)堤壩因受力條件所限，其增高、加長(zhǎng)是有限的，特別是當(dāng)河床淘深到一定度后，實(shí)施堤壩基礎(chǔ)加深的難度很大；10)無法有效迫降涌潮的爬坡高度，也無法壓制潮中國(guó)專利99219030.4公開的組合式擋水堤，它雖實(shí)現(xiàn)了采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，機(jī)械化施工組裝，用土或編織袋子裝土砌筑的堤壩提高了施工速度、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且其高度一旦確定就難以加高，故不能經(jīng)受大潮大浪，而只能是小規(guī)模使用的臨時(shí)建筑物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便可靠、造價(jià)低廉、施工及維修方便的框架式組合堤壩，并使它具有能實(shí)現(xiàn)全線深水良港、能迫降涌浪爬坡高度以有效壓制潮位，并不斷加長(zhǎng)、增高、加深，從而實(shí)現(xiàn)河床及出海河口自行或半自行淘深的治本的擋潮防洪堤壩等特點(diǎn)。
本發(fā)明框架式組合堤壩，其特征是它包含有槽樁、護(hù)面預(yù)制板、拉接梁；其中槽樁以不少于兩排排列，并且槽樁上設(shè)有槽口；護(hù)面預(yù)制板的厚度與槽口的形狀和大小相匹配，護(hù)面預(yù)制板分塊依次嵌插到相鄰的兩同排槽樁中；拉接梁的兩端分別與相鄰的兩異排槽樁聯(lián)接。
本發(fā)明框架式組合堤壩的槽樁的底端最好為楔形。
本發(fā)明框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板最底塊的底端最好為楔形。
本發(fā)明框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀為幾字形。
本發(fā)明框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀也可以為矩形。
本發(fā)明框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀也可以為T字形。
本發(fā)明框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板自下而上各分塊的橫斷面形狀不同。
本發(fā)明的有益效果1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理可靠。多面堤壩永久叮臥在河床泥沙內(nèi)，所有槽樁均深深地扎進(jìn)到河床底泥沙深處；在上部疊塊護(hù)面預(yù)制板的累積重壓下，底部楔形預(yù)制板嵌進(jìn)床底泥沙內(nèi)，其與河水浮力矢量接觸截面(浮力托面)幾乎為零，堤壩立面啟動(dòng)水阻接近無窮大，形成榫接固定；在兩護(hù)面對(duì)應(yīng)槽樁的上部，采用拉接梁連接；堤內(nèi)充填的包容泥沙與床底泥沙形成泥沙連體。這種框架式組合堤壩與床底沉積泥沙，永遠(yuǎn)保持“骨肉”連體、“肌膚”嚙合，類似仿生結(jié)構(gòu)。2)造價(jià)低廉。堤壩上下成等寬框架，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少。它不到傳統(tǒng)堤壩建造費(fèi)用的十分之一，可大大地減少河床及出海河口治理改造的投資。3)施工不用圍堰。堤壩基礎(chǔ)自行牢固，施工簡(jiǎn)單、方便、安全，全部作業(yè)均可在水上自上而下完成，施工方式先進(jìn)。4)維修方便、快捷。堤邊河床只要淘深一點(diǎn)點(diǎn)，豎立的疊塊護(hù)面預(yù)制板會(huì)同步下沉，堤壩基礎(chǔ)下的包容泥沙就不再流失，因而不會(huì)發(fā)生管涌、坍塌。此后，在堤壩上面添插同型號(hào)規(guī)格的護(hù)面預(yù)制板，就能維持或改變堤壩高度，并且不受水文、氣象等條件的影響，從而贏得寶貴的搶修時(shí)間。5)能消除堤壩內(nèi)外應(yīng)力。由于整條堤壩由段節(jié)拼接組成，各段節(jié)中槽樁與護(hù)面預(yù)制板有配合間隙、護(hù)面采用疊塊預(yù)制板，能隨時(shí)消除溫度伸縮、泥沙干濕伸縮、地質(zhì)不均勻沉降包括水位變化引起堤壩沉降等內(nèi)應(yīng)力，還能抵御地震余波外應(yīng)力，即其應(yīng)變能力強(qiáng)。6)堤壩邊全線可實(shí)現(xiàn)無棧道深水良港。它可吸去堤壩邊泥沙，確保沿岸實(shí)現(xiàn)深水港。7)在建堤壩和建成堤壩均經(jīng)得起高水位河水與海水的長(zhǎng)期浸泡和涌浪沖擊，在框架結(jié)構(gòu)的堤壩面內(nèi)，還可自行落淤淹沒堤壩面濁水帶來的泥沙來加固堤壩，實(shí)現(xiàn)消災(zāi)變利。8)可實(shí)施機(jī)械化施工。堤壩建筑構(gòu)件，因采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件的預(yù)制構(gòu)件，施工過程均采用機(jī)械化拼裝，有利加快施工進(jìn)度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障工程質(zhì)量。9)能實(shí)現(xiàn)堤壩不斷“拉長(zhǎng)”、“負(fù)增高”、“脫殼”變壯，堤壩的“拉長(zhǎng)”是根據(jù)分流河床淘深程度、內(nèi)向斜開河口外泥沙堆積狀況、出海河口外潮位迫降程度來確定堤壩“拉長(zhǎng)”量；堤壩的“負(fù)增高”是因河床淘深時(shí)，疊塊護(hù)面預(yù)制板會(huì)自行下沉，需要上部補(bǔ)插護(hù)面預(yù)制板，來維護(hù)淘深河床水位要求，從而出現(xiàn)堤壩相對(duì)“負(fù)增高”；當(dāng)河床淘深到定位槽樁群警戒深度，此時(shí)堤壩外邊必須再添接外護(hù)面，形成水(洪)位全線下降的深水型臺(tái)階式堤壩，此時(shí)的原淺水型內(nèi)堤壩便“脫殼”，致使堤壩因加撐臺(tái)階護(hù)面而變得更加壯大。10)迫降涌浪爬坡高度，有效壓制潮位。狹窄的延伸分流河床護(hù)面，采用幾字形和T字形預(yù)制板交叉相疊，可迫降潮位和涌浪高度。綜上所述，本發(fā)明框架式組合堤壩，結(jié)構(gòu)形似甲殼多足爬行蟲，堪稱仿生堤壩，它永遠(yuǎn)與堤下沉積泥沙保持“骨肉”連體與“肌膚”嚙合，而且還具有“生命”，感知內(nèi)部形態(tài)和外部環(huán)境，及時(shí)作出判斷和反應(yīng)，一旦災(zāi)害發(fā)生，它能進(jìn)行自我保護(hù)。


圖1是本發(fā)明框架式組合堤壩的平面圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是適建于臺(tái)階式淘深河床的本發(fā)明框架式組合堤壩的平面圖；圖4是圖3的B-B剖面圖；圖5是適建于延伸河流的本發(fā)明框架式組合堤壩的平面圖；圖6是圖5的C-C剖面圖；圖7是適建于海岸的本發(fā)明框架式組合堤壩的平面圖；圖8是圖7的D-D剖面圖；圖9是圖2、圖4、圖6、圖8中節(jié)點(diǎn)K的放大圖。
圖中的標(biāo)號(hào)說明1-槽樁；2a-幾字形護(hù)面預(yù)制板；2b-矩形護(hù)面預(yù)制板； 2c-T字形護(hù)面預(yù)制板；2d-雙凸字形護(hù)面預(yù)制板；2e-梯形護(hù)面預(yù)制板；3-拉接梁；4-槽口；5-二次灌漿；6-流水面；7-靜水或靠岸面；8-河床未淘深時(shí)的流水面；9-河床淘深后的流水面；10-海邊側(cè)；11-壩內(nèi)側(cè)；12-堤壩內(nèi)包容河床泥沙；13-上部少量回填泥沙；14-堤壩內(nèi)自行落淤泥沙；h1-槽樁長(zhǎng)度；h2-護(hù)面預(yù)制板總高度；h3-槽樁打入河床內(nèi)深度。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.本實(shí)施例的框架式組合堤壩如圖1、圖2與圖9所示，它包括槽樁1、護(hù)面預(yù)制板2a、2b、拉接梁3，所述槽樁1呈兩排排列，槽樁1上設(shè)有槽口4，所述護(hù)面預(yù)制板2的厚度與該槽口4尺寸相適配，護(hù)面預(yù)制板2a、2b分塊依次嵌插入相鄰的兩同排槽樁1中，所述拉接梁3的兩端分別與相鄰的兩異排槽樁聯(lián)接。槽樁1的底端為楔形。護(hù)面預(yù)制板2a、2b的最底塊的底端為楔形。施工時(shí)，先把預(yù)制的槽樁1深深地打進(jìn)到擬建堤壩處的泥沙內(nèi)，作為框架的“立柱”，接著，在已定位槽樁1露頂?shù)淖蟆⒂?、前、后方，用可以調(diào)節(jié)方位尺寸的臨時(shí)夾具，把這些經(jīng)調(diào)校垂直的槽樁1固定好；爾后，根據(jù)施工河床水文狀況、床底淘深程度、泥沙淤積部位，將堤壩兩側(cè)的護(hù)面預(yù)制板2a、2b自下而上、分期分批地插疊在槽樁1內(nèi)，形成包容床底沉積泥沙的叮吸式框架結(jié)構(gòu)；之后，框架內(nèi)泥沙可通過淹沒護(hù)面的濁水帶來的落淤泥沙來回填，隨著河床淘深、護(hù)面預(yù)制板2a、2b下落，勢(shì)必出現(xiàn)兩邊的護(hù)面預(yù)制板2a、2b之間，全部包容著因水位降低床底相對(duì)抬高的沉積泥沙，待兩邊護(hù)堤面與垂直槽樁所組成的組合釘式框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，采用二次灌泵，將預(yù)制的拉接梁固接在兩異排相鄰的槽樁1上，根據(jù)需要再在堤壩兩邊的槽樁1嵌插入護(hù)面預(yù)制板2a、2b及堤內(nèi)回填泥沙，最后拆除臨時(shí)固定槽樁1的全部夾具，移作下段河床施工用。拉接梁3與兩異排相鄰的槽樁1之間的連接也可采用套鉚聯(lián)接的方式。
實(shí)施例2.本實(shí)施例可從圖3和圖4中看到，它與實(shí)施例1所不同的是槽樁1呈三排排列。當(dāng)河床淘深到槽樁1沉入基底泥沙約2m之下警戒深度，此時(shí)2排護(hù)面外必須再補(bǔ)打一排槽樁，變?yōu)?排護(hù)面，用拉接梁3定位在外護(hù)面槽樁上，形成水(洪)位全線下降的深水型臺(tái)階式堤壩。
本發(fā)明的框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板的厚度最好為10cm?？亢铀鲃?dòng)面的護(hù)面預(yù)制板做成幾字形橫斷面，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。延伸河流靠河水流動(dòng)面的護(hù)面預(yù)制板自下而上各分塊的橫斷面形狀不同，為幾字形與雙凸字形護(hù)面預(yù)制板交叉疊加，可有效壓制涌浪爬坡高度，如圖5、圖6所示。攔海堤壩的護(hù)面預(yù)制板做成相互嚙合的梯形縱剖面，如圖7、圖8所示。所有支撐側(cè)向土壓力的護(hù)面預(yù)制板或隔水堤壩護(hù)面預(yù)制板，均做成矩形橫斷面。護(hù)面預(yù)制板的長(zhǎng)度根據(jù)兩同排槽樁1的樁距定制，寬度一般不超過50cm。本發(fā)明的框架式組合堤壩的護(hù)面預(yù)制板的形狀不限于以上列舉的幾種，它的橫斷面和縱剖面還可以采用其他的平面幾何形狀。
權(quán)利要求
1.一種框架式組合堤壩，其特征在于它包含有槽樁(1)、護(hù)面預(yù)制板、拉接梁(3)；其中槽樁(1)以不少于兩排排列，并且槽樁(1)上設(shè)有槽口(4)；護(hù)面預(yù)制板的厚度與該槽口(4)的形狀和大小相匹配；護(hù)面預(yù)制板分塊依次嵌插到相鄰的兩同排槽樁(1)中；拉接梁(3)的兩端分別與相鄰的兩異排槽樁(1)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的槽樁(1)的底端為楔形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的護(hù)面預(yù)制板最底塊的底端為楔形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀為幾字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀為幾字形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀為矩形。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀為矩形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的堤壩各側(cè)的護(hù)面預(yù)制板自下而上各分塊的橫斷面形狀不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的框架式組合堤壩，其特征在于所說的堤壩各側(cè)的護(hù)面預(yù)制板自下而上各分塊的橫斷面形狀不同。
全文摘要
框架式組合堤壩。一種用于水利、航運(yùn)工程在河床與出海河口治理的堤壩。它含有槽樁、護(hù)面預(yù)制板、拉接梁，其中槽樁以不少于兩排排列，槽樁上設(shè)有槽口，護(hù)面預(yù)制板的厚度與槽口的形狀和大小相匹配，護(hù)面預(yù)制板分塊依次嵌插到相鄰的兩同排槽樁中；拉接梁的兩端分別與相鄰的兩異排槽樁聯(lián)接。槽樁的底端最好為楔形。護(hù)面預(yù)制板的最底塊的底端最好為楔形。護(hù)面預(yù)制板的橫斷面形狀可為幾字形，也可為矩形及T字形。本發(fā)明框架式組合堤壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，造價(jià)低廉，施工及維修方便，應(yīng)變能力強(qiáng)，堤壩邊全線可實(shí)現(xiàn)深水良港，能迫降涌浪爬坡高度，有效壓制潮位，并可不斷加長(zhǎng)、增高、加深，是實(shí)現(xiàn)河床及出海河口自行及半自行淘深的擋潮防洪方案的有效設(shè)施。
文檔編號(hào)E02B3/10GK1563596SQ20041001710
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月16日
發(fā)明者陳法根 申請(qǐng)人:陳法根