專利名稱：用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擋水圍堰及其施工方法，特別涉及一種用于硬地層上的模袋砂、鋼板 樁組合圍堰及其施工方法。
背景技術(shù)：
臨水修建的水利水電、水運(yùn)港口工程以及市政工民建等工程，施工前均需設(shè)置用 于擋水的施工圍堰，形成基坑，進(jìn)行干地施工，常用的圍堰有重力式砂模袋圍堰、雙排鋼板 樁嵌固式圍堰及雙排鋼板樁砂模袋壓底鎖腳圍堰等等。
一般的水域底面大多數(shù)為軟弱土層所覆蓋，可以采用模袋砂來(lái)做成寬度較大的擋 水圍堰，圍堰里面可用混凝土防滲墻、土工垂直帷幕、旋噴樁、攪拌樁等作為止水帷幕，可阻 止水流在模袋砂堰體里面滲透，同時(shí)為了阻止水流在水頭壓力的作用下從止水材料的一面 繞過(guò)其底部滲透到另一面，這些止水材料，必須延伸進(jìn)入圍堰底部以下的土層里面的一定 深度，以達(dá)到擋水的要求。
然而，若需要在淺水域中的硬地層表面上設(shè)置模袋砂圍堰，由于淺水區(qū)打樁船吃 水深度不夠，而無(wú)法施工做成混凝土防滲墻；而采用多排可止水的攪拌樁、旋噴樁或鋼板樁 均難以進(jìn)入圍堰底部的堅(jiān)硬地層內(nèi)的所需深度，尤其鋼板樁，在打進(jìn)時(shí)會(huì)刺破模袋，且在與 硬地結(jié)合部處容易發(fā)生滲流，難以達(dá)到止水的效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可用于淺水域中的硬地層上且止水性能 好的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，此外本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種形成該 模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法。
本發(fā)明為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案一種用于硬地層上的模袋 砂、鋼板樁組合圍堰，包括設(shè)置在硬地層上的內(nèi)堰體和外堰體，在內(nèi)堰體和外堰體之間的間 隙底部設(shè)有粘土層，在內(nèi)堰體和外堰體之間的間隙填充有砂土層，在內(nèi)堰體和外堰體之間 還設(shè)有若干彼此相互連接的單排鋼板樁，鋼板樁穿過(guò)砂土層和粘土層深入至硬地層。
進(jìn)一步作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的改進(jìn)，內(nèi)堰體和外堰體為采用模袋 砂堆疊形成的縱向截面呈直角梯形的模袋砂堰體進(jìn)一步作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的改進(jìn)，各鋼板樁兩側(cè)均設(shè)有止水鎖扣，各 相鄰的鋼板樁通過(guò)止水鎖扣連接在一起。
進(jìn)一步作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的改進(jìn)，止水鎖扣為設(shè)置在鋼板樁兩 端的U形卷邊，U形卷邊的開(kāi)口方向朝向鋼板樁。
進(jìn)一步作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的改進(jìn)，在模袋砂堰體的外側(cè)設(shè)有防 護(hù)氈。
本發(fā)明為解決上述另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案一種形成模袋砂、鋼板樁 組合圍堰的施工方法，包括以下步驟I)、采用橫向整幅沉放、縱向緊貼密排的方式將模袋砂堆疊形成內(nèi)堰體和外堰體，內(nèi)堰 體和外堰體之間留有間隙；2 )、在內(nèi)堰體和外堰體之間的間隙中拋沉袋裝粘土；3)、在袋裝粘土上方填放砂土至內(nèi)堰體和外堰體的頂部；4)、在砂土上打入鋼板樁，使鋼板樁透砂土和袋裝粘土深入至硬地層。
進(jìn)一步作為本發(fā)明形成模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法的改進(jìn)，在內(nèi)堰體和 外堰體頂部澆筑混凝土以形成硬化層。
有益效果此模袋砂、鋼板樁組合圍堰及其施工方法通過(guò)在內(nèi)堰體和外堰體之間 的間隙底部設(shè)置有粘土層，并在其上設(shè)置有砂土層，鋼板樁穿過(guò)砂土層和粘土層深入至硬 地層構(gòu)成止水芯墻，由于粘土具有粘性強(qiáng)而透水性差等特點(diǎn)，鋼板樁穿過(guò)粘土層時(shí)，粘土粘 覆在鋼板樁底部深入硬地層，進(jìn)而可使粘土與硬地層緊密的結(jié)合，阻止水流從鋼板樁底部 滲透，采用這樣結(jié)構(gòu)的止水芯墻，止水性能好。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明；圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中鋼板樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中止水鎖扣的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明一種用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，包括設(shè)置 在硬地層上的內(nèi)堰體I和外堰體2，在內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙底部設(shè)有粘土層3， 在內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙填充有砂土層4，在內(nèi)堰體I和外堰體2之間還設(shè)有若干 彼此相互連接的單排鋼板樁5，鋼板樁5穿過(guò)砂土層4和粘土層3深入至硬地層。
通過(guò)在內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙底部設(shè)置有粘土層3，并在其上設(shè)置有砂土 層4，鋼板樁5穿過(guò)砂土層4和粘土層3深入至硬地層構(gòu)成止水芯墻，由于粘土具有粘性強(qiáng) 而透水性差等特點(diǎn)，鋼板樁5穿過(guò)粘土層3時(shí)，粘土粘覆在鋼板樁5底部深入硬地層，進(jìn)而 可使粘土與硬地層緊密的結(jié)合，阻止水流從鋼板樁5底部滲透，采用這樣結(jié)構(gòu)的止水芯墻， 止水性能好。
作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的優(yōu)選實(shí)施方式，內(nèi)堰體I和外堰體2為采用 模袋砂堆疊形成的縱向截面呈直角梯形的模袋砂堰體。
采用土工材料編織布縫制模袋并往模袋里灌砂，在淺水域硬地層上按設(shè)計(jì)要求以 在橫向整幅沉放、縱向緊貼密排的方式筑造出縱截面呈直角梯形的模袋砂堰體，梯形的斜 度按照滿足穩(wěn)定性需要的設(shè)計(jì)要求，模袋砂堰體中的模袋寬度分別按內(nèi)堰體I和外堰體2 的全寬來(lái)裁制，無(wú)駁接縫，可減少水流在縫間滲流，而模袋高度需滿足模袋邊緣在充填砂后 劈裂承載力要求，盡量取大值，減少豎向的袋間縫隙數(shù)量。
作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的優(yōu)選實(shí)施方式，各鋼板樁5兩側(cè)均設(shè)有止 水鎖扣51，各相鄰的鋼板樁5通過(guò)止水鎖扣51連接在一起。
作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的優(yōu)選實(shí)施方式，止水鎖扣51為設(shè)置在鋼板樁5兩端的U形卷邊，U形卷邊的開(kāi)口方向朝向鋼板樁5。
鋼板樁5 —端的U形卷邊以直立導(dǎo)滑的方式扣合至相鄰鋼板樁5對(duì)應(yīng)端的U形卷 邊，即U形卷邊的開(kāi)口邊以直立導(dǎo)滑的方式插入至相鄰U形卷邊的開(kāi)口槽中，采用這樣的扣 合連接方式將若干塊鋼板樁5連續(xù)密排于硬地層上，對(duì)鋼板樁5扣合連接時(shí)，在止水鎖扣51 處應(yīng)涂抹潤(rùn)滑劑和止水材料，當(dāng)受到水平作用力時(shí)，止水鎖扣51會(huì)隨著受力增加而愈加密 貼緊實(shí)，且對(duì)鋼板樁5施打壓入硬地層時(shí)，應(yīng)注意止水鎖扣51之間的相互扣合，保證止水效 果O
作為本發(fā)明模袋砂、鋼板樁組合圍堰的優(yōu)選實(shí)施方式，模袋砂堰體的外側(cè)設(shè)有防 護(hù)氈6。
通過(guò)在模袋砂堰體的外側(cè)設(shè)有防護(hù)氈6，可避免日曬的紫外線侵蝕模袋材料。
本發(fā)明一種形成模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法，包括以下步驟1)、采用橫向整幅沉放、縱向緊貼密排的方式將模袋砂堆疊形成內(nèi)堰體I和外堰體2， 內(nèi)堰體I和外堰體2之間留有間隙；2)、在內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙中拋沉袋裝粘土；3)、在袋裝粘土上方填放砂土至內(nèi)堰體I和外堰體2的頂部；4)、在砂土上打入鋼板樁5，使鋼板樁5透砂土和袋裝粘土深入至硬地層。
內(nèi)堰體I為縱截面呈直角梯形且尺寸較大的模袋砂堰體，是擋水結(jié)構(gòu)的主要結(jié) 構(gòu)，內(nèi)堰體I的縱截面尺寸由其能夠獨(dú)立承受水壓力的安全要求確定，而外堰體2為縱截面 呈直角梯形且尺寸較小的模袋砂堰體，起到止水芯墻成型的作用，可傳遞水流壓力，外堰體 2的縱截面尺寸由能夠施工穩(wěn)定成型的要求確定。
粘土是以袋裝形式拋沉進(jìn)入內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙底部，袋裝粘土的高 度需要滿足止水要求，袋裝粘土不宜裝填飽滿，以便袋裝粘土之間能充分壓實(shí)。
在內(nèi)堰體I和外堰體2之間的間隙再填放砂土，砂土雖然透水性較粘土大，但便于 鋼板樁的打入施工。
在預(yù)定的位置施打鋼板樁5，施打前，在鋼板樁5前端削角，便于插入袋裝粘土，鋼 板樁5要避開(kāi)模袋砂堰體邊緣，一直打至穿透袋裝粘土，直至機(jī)械完全打不進(jìn)去為止。
作為本發(fā)明形成模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法的優(yōu)選實(shí)施方式，在內(nèi)堰體I 和外堰體2頂部澆筑混凝土以形成硬化層。
澆筑混凝土形成的硬化層可作為施工平臺(tái)，方便作業(yè)。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方 式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前 提下作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，其特征在于包括設(shè)置在硬地層上的內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)，在所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)之間的間隙底部設(shè)有粘土層(3)，在所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)之間的間隙填充有砂土層(4)，在所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)之間還設(shè)有若干彼此相互連接的單排鋼板樁(5)，所述鋼板樁(5)穿過(guò)砂土層(4) 和粘土層(3)深入至硬地層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，其特征在于所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)為采用模袋砂堆疊形成的縱向截面呈直角梯形的模袋砂堰體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，其特征在于 所述各鋼板樁(5)兩側(cè)均設(shè)有止水鎖扣(51)，所述各相鄰的鋼板樁(5)通過(guò)止水鎖扣(51) 連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，其特征在于所述止水鎖扣(51)為設(shè)置在鋼板樁(5)兩端的U形卷邊，所述U形卷邊的開(kāi)口方向朝向鋼板樁 (5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰，其特征在于在所述模袋砂堰體的外側(cè)設(shè)有防護(hù)氈(6)。
6.一種形成權(quán)利要求1所述模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法，其特征在于，包括以下步驟I)、采用橫向整幅沉放、縱向緊貼密排的方式將模袋砂堆疊形成內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)，所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)之間留有間隙；2 )、在所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2 )之間的間隙中拋沉袋裝粘土 ；3)、在所述袋裝粘土上方填放砂土至內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)的頂部；4)、在所述砂土上打入鋼板樁(5)，使鋼板樁(5)透砂土和袋裝粘土深入至硬地層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述模袋砂、鋼板樁組合圍堰的施工方法，其特征在于在所述內(nèi)堰體(I)和外堰體(2)頂部澆筑混凝土以形成硬化層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于硬地層上的模袋砂、鋼板樁組合圍堰及其施工方法，該模袋砂、鋼板樁組合圍堰包括設(shè)置在硬地層上的內(nèi)堰體和外堰體，在內(nèi)堰體和外堰體之間的間隙拋沉粘土，再填充有砂土，再打入鋼板樁使其穿過(guò)砂土和粘土深入至硬地層，此模袋砂、鋼板樁組合圍堰及其施工方法通過(guò)在內(nèi)堰體和外堰體之間的間隙底部設(shè)置有粘土，并在其上設(shè)置有砂土，鋼板樁穿過(guò)砂土和粘土深入至硬地層構(gòu)成止水芯墻，由于粘土具有粘性強(qiáng)而透水性差等特點(diǎn)，鋼板樁穿過(guò)粘土?xí)r，粘土粘覆在鋼板樁底部深入硬地層，進(jìn)而可使粘土與硬地層緊密的結(jié)合，阻止水流從鋼板樁底部滲透，采用這樣結(jié)構(gòu)的止水芯墻，止水性能好。
文檔編號(hào)E02D19/04GK103061348SQ201310015339
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者魏立新, 劉芳, 楊文武, 何則干, 曾楚堅(jiān), 劉力英, 郭建民 申請(qǐng)人:廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院