本發明專利技術公開了一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板，包括矩形板和六棱板等兩種常見的預制襯砌板形式。內部有若干長方體和三棱柱密封空腔，空腔與襯砌板之間為2層KK特硬牛卡紙盒，其作用在于預制襯砌板期間的空腔成型，成型后的空腔在渠道運行期間起到密封保溫的作用；相鄰空腔之間為不小于2cm厚的隔擋，起到封閉空腔和加肋的作用，空腔的厚度不大于4cm；整個襯砌板除預留空腔外為混凝土一體預制。本發明專利技術具有渠基土保溫、降低渠基土凍深、減小凍脹量、節省混凝土材料等優點，可以廣泛應用于北方的渠道工程，確保渠道輸水安全。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水利工程領域，具體說是涉及凍土地區渠道抗凍脹新型襯砌結構。
技術介紹
渠道是跨區域調水，引水發電，城鎮供水，農田灌溉方面重要的輸水工程。在占我國國土面積54％的季節性凍土地區，渠道凍脹破壞嚴重，當前的抗凍脹措施包括結構措施、基土換填和保溫措施。其中結構措施是首選措施，并常與后兩種方式結合使用。當前的結構抗凍脹措施僅從“抵抗、適應”凍脹的角度進行了一些改進，包括改變傳統梯形和矩形的襯砌方式、斷面形式、尺寸和材料等獲得一定的抗凍脹效果。襯砌結構按照襯砌方式可分為預制和現澆兩種。現澆襯砌整體性良好，施工質量難控制，其斷面尺寸在凍脹強烈的部位可改為楔形板、肋梁板、中厚板等，但施工難度較大。預制板易實現標準化控制，施工簡單，可適應較小的凍脹變形，但整體性不強，常發生凍脹變形，導致整體垮塌。常見的預制襯砌板有矩形板和六棱板兩種，均為混凝土實心預制。襯砌結構的材料由普通的混凝土材料改為鋼筋混凝土、瀝青混凝土、纖維混凝土等增大了材料強度，但造價較高，稻殼混凝土等新材料保溫效果不明顯，同時結構強度有所損失。綜上所述，這些襯砌結構很難同時滿足強度、施工、保溫、經濟等方面的要求。
技術實現思路
專利技術目的：針對預制襯砌板存在的問題，本專利技術提出一種不但能“適應，抵抗”一定凍脹變形，還能“保溫”的襯砌結構，可以有效降低渠基土的凍深，減小渠基土的凍脹量，可單獨應用于II級凍脹地區，或與其他措施聯合使用與II級以上凍脹地區。技術方案：為了在結構中增加保溫功能，本專利技術是一種內部有若干封閉空腔和隔擋支撐結構的混凝土預制板。所述混凝土預制板包括兩種結構，一種為矩形，另一種為六棱板，所述的襯砌體由上部蓋板，下部底板，中部空腔和內部隔擋組成，所述蓋板和隔擋為一個完整結構，所述混凝土預制板內存在空腔。作為優選，預制板采用C15或C20混凝土，水泥采用32.5普通硅酸鹽水泥，抗凍脹等級介于F100至F200，抗滲等級宜為W6。作為優選，所述襯砌體均需要預制，并養護達到一定的強度。作為優選，為了保證襯砌板強度，頂板和底板厚度不得小于2cm，中部空腔厚度不得大于4cm。作為優選，對于矩形空腔保溫襯砌板，外形尺寸為50cm×50cm×8cm，空腔為10cm×10cm×4cm。作為優選，對于六棱形空腔保溫襯砌板，外形邊長宜為32cm，空腔為矩形和三角形兩種。矩形空腔長、寬、厚為：13cm×11.8cm×4cm，三角形空腔斜邊長、長直角邊、短直角邊、高為：26.5cm×23cm×13.2cm×4cm。作為優選，為了保證預制過程中空腔的成型，選擇0.1cm厚的2層KK特硬牛卡紙制作紙盒，紙盒外尺寸依據空腔大小確定，牛卡紙盒外部有一封塑料紙進行密封，并在預制混凝土時固定于相應位置。作為優選，為了保證預制過程中空腔位置固定，在紙盒下部穿過一根鐵絲，鐵絲另一端固定于模具底座。作為優選，襯砌板隔擋厚度不小于2cm，隔擋與上下板連接密實，確保空腔密封性，同時作為肋梁，確保襯砌結構的強度。有益效果：本專利技術具有以下優點：(1)本專利技術可以對渠基土起到保溫的效果，可大幅度減小渠基土凍深，降低凍脹量，提高襯砌結構抗凍脹性。內部密封空腔的存在，阻止空氣流動，封閉空氣在標準狀態下的導熱系數為0.0244W/(m.K)，而混凝土的導熱系數介于1.5-1.74W/(m.K)，后者是前者的60多倍，具有良好的保溫效果。(2)本專利技術的空腔保溫襯砌板中存在隔擋，作用之一是封閉空腔，阻止空氣流動，作用之二是起加肋作用，提高整體強度，抵抗凍脹力。空腔保溫襯砌板的整體強度滿足渠道工程的載荷要求。(3)本專利技術具有若干空腔，可以大幅度減小混凝土的使用量，與常規的混凝土襯砌板相比較為經濟。附圖說明圖1是本專利技術提出的矩形空腔保溫襯砌板三維透視圖。圖2是本專利技術提出的矩形空腔保溫襯砌板水平剖面圖。圖3是本專利技術提出的矩形空腔保溫襯砌板A-A1剖面圖。圖4是本專利技術提出的六棱形空腔保溫襯砌板三維透視圖。圖5是本專利技術提出的矩形空腔保溫襯砌板水平剖面圖。圖6是本專利技術提出的六棱形空腔保溫襯砌板B-B1剖面圖。具體實施方式本專利技術預制空心襯砌板預制過程主要包括混凝土的配置，固定紙盒空腔，襯砌板澆筑，養護與脫模等過程。預制過程如下：配置C15混凝土：將水泥、石子、沙子、水按照一定的配比關系配置成具有抗滲抗凍脹等級達標的混凝土。固定紙盒空腔：采用KK特硬牛卡紙制成空腔所需規格，進行塑料紙密封，紙盒底面的中心增加一根規格介于12#-16#的鐵絲，鐵絲穿過紙盒并將其按照圖1固定于模具底座相應位置。襯砌板澆筑成型：將模具放置在振動臺上，將混凝土澆筑模具中，進行振搗密實，最后將頂面收平。養護與脫模：進行后期灑水養護，養護到要求齡期后，進行脫模。六棱板的成型與矩形預制板類似，不同的是模具和空腔成型所用的特硬牛卡紙盒，以及混凝土使用量。以上顯示和描述了本專利技術的基本原理和主要特征以及本專利技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本專利技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術的原理，在不脫離本專利技術精神和范圍的前提下，本專利技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本專利技術范圍內。本專利技術要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板，其特征在于，包括矩形和六棱形兩種常見的渠道襯砌板；所述襯砌板內存在若干空腔，矩形襯砌板空腔為長方體，六棱形襯砌板空腔包括長方體和三棱柱兩種；所述襯砌板空腔外部有2層KK特硬牛卡紙盒；所述襯砌板材質均為混凝土；所述襯砌板內空腔之間為隔擋肋梁，其與頂板和底板預制為一體。
【技術特征摘要】
1.一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板，其特征在于，包括矩形和六棱形兩種常見的渠道襯砌板；所述襯砌板內存在若干空腔，矩形襯砌板空腔為長方體，六棱形襯砌板空腔包括長方體和三棱柱兩種；所述襯砌板空腔外部有2層KK特硬牛卡紙盒；所述襯砌板材質均為混凝土；所述襯砌板內空腔之間為隔擋肋梁，其與頂板和底板預制為一體。2.根據權利要求1所述渠道空腔保溫襯砌板，其特征在于內部有空腔。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安鵬，程大偉，倪萬魁，劉海松，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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