一種減輕截流難度及用于江河護堤的拋投結構制造技術

本實用新型專利技術是一種減輕截流難度及用于江河護堤的拋投結構，采用圓柱線體拋投結構，拋投結構設有側向穿孔，柱體外側設有加糙肋，實心圓柱線體拋投結構的迎流端為流線形的錐頭，空心圓柱線體拋投結構的迎流端為薄壁銳緣。在圍堰截流困難段從戧堤堤頭順流拋投本圓柱線體材料后繞軸滾動到坡底，比拋投其他靠滑動截流的塊體材料更容易到達龍口深槽部位，材料水下抗沖能力強、流失少，可保護戧堤坍塌，具有明顯降低截流難度的效果，本拋投材料還可以用于江河堤防、水庫土石壩護坡、護底。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及水利水電工程截流施工的拋投材料，特別是一種減輕截流難度及 用于江河護的提拋投結構。
技術介紹
橫跨江河修建水利工程，為確保工程建設期間能在旱地施工，需要提前修筑圍堰 截斷水流然后形成基坑。利用土石圍堰截斷水深、流急的江河，在束窄龍口的截流過程中， 水流紊亂、水下地形和戧提形狀不斷發生變化，各種險情隨時都有可能發生，在這種情況下 要爭取時間搶筑截流戧提存在著巨大的困難和風險。截流過程中主要困難是戧提填料坍塌 和拋投料流失。戧提大面積突然坍塌會給正在緊張施工的人員及機械造成極大的安全威 脅，拋投料流失既增加填筑方量影響施工進度，又會加劇戧提坍塌，這些困難必然導致截流 投資加大。為減小截流難度、確保截流成功，在龍口困難段截流時常采用預制的大體積混凝 土塊體或鋼網石籠作為拋投材料，在葛洲壩大江、三峽工程導流明渠等工程截流時使用了 大體積混凝土四面體(即為邊長相等的三棱錐)作為拋投材料。混凝土四面體在水下迎流 面積與觸地面積之比較大、重心較高，水流作用明顯，拋投的四面體基本上是沿坡面滑動入 水，材料在急流中穩定性差，進入龍口后到位不易控制并有一定的流失，加之四面體拋投材 料在預制、存放、運輸等方面都存在一定問題，因此截流時拋投混凝土四面體不是很好的選 擇。拋投長方體鋼網石籠截流也存在材料就位和流失問題。截流試驗和實踐表明在截流困 難段拋投混凝土四面體或鋼網石籠效果都并不理想。研究表明，導致戧提坍塌的主要原因是拋投材料不能一次就位，而拋投料流失的 主要原因是材料的穩定性不足。因此，改善工程截流措施、優化施工條件、減輕截流難度十 分必要，而優化拋投材料是減輕截流難度的重要措施之一。人工制作的截流拋投材料要求在急流中能夠容易到位并且具有較好的穩定性，能 有效防護戧提提頭坍塌，阻止其他截流拋投材料流失，此外還要從用料、制作、存儲、運輸、 拋投等多方面進行考慮，力求達到操作性好并能降低截流成本。
技術實現思路
本技術的目的是為改善工程截流措施、優化施工條件、減輕截流難度、優化拋 投材料而提出一種減輕截流難度及用于江河護提的拋投結構。本技術的目的通過以下技術方案來實現所述減輕截流難度及用于江河護提 的拋投結構是采用圓柱線體拋投結構，圓柱線體拋投結構設置有側向穿孔，柱體外側設有 加糙肋。本技術還具有以下特征所述圓柱線體拋投結構為實心圓柱線體，實心圓柱線體的迎流端為流線形的錐 頭。所述圓柱線體拋投結構為空心圓柱線體，空心圓柱線體的迎流端為薄壁銳緣。本技術與現有技術相比具有顯著的特點 1)材料截流到位效果好。物體靠自身重力沿坡面滾動比滑動更容易，據此，在圍堰 截流困難段從戧提提頭順流拋投本圓柱線體材料后繞軸滾動到坡底，比拋投其他靠滑動截 流的塊體材料更容易到達龍口深槽部位，材料水下抗沖能力強、流失少，可保護戧提坍塌。 試驗證明，在截流困難段選擇適當的圓柱線體拋投材料作為拋投料，材料在龍口中就位比 拋投石渣、四面體和鋼網石籠的效果好，圓柱線體拋投材料流失少并且可以一次到底，具有 明顯降低截流難度的效果。2)抗沖穩定性強。本技術拋投材料的迎流面積小、重心低，受水力的作用相對 小，材料的觸地面積較大，在材料外壁設置加糙肋還可增加材料與接觸面的摩擦力，抵抗水 流的沖刷能力增強，因此，綜合穩定性比較好，材料流失的可能性低。3)原材料用量省。截流采用重約20_30t的混凝土四面體，材料用量約10m3，若用 相同的材料制作空心圓柱線體，可以獲得較多的填筑工程量，節省工程材料的用量。4)材料吊裝、存放和運輸方便。材料預制時可預留吊裝條件；預制好的材料橫向 分層疊放，節省占地面積；使用自卸卡車運輸和傾倒圓柱線體拋投材料也比較容易。5)防護提防、大壩崩岸。經研究表明，本技術圓柱線體拋投材料有較好的實用 效果，可達到改善工程截流措施、優化施工條件、降低截流難度的目的，根據應用條件圓柱 線體拋投材料還可以在江河提防、土石壩的護坡、護底中發揮作用。附圖說明圖1是本技術實施例之一的示意圖；圖2是本技術實施例之二的示意圖；圖3是圖1的截面形狀示意圖；圖4是圖2的截面形狀示意圖。圖中標號分別表示1-實心圓柱線體拋投結構，2-空心圓柱線體拋投結構，3-錐 頭，4-薄壁銳緣，5-穿孔，6-加糙肋。以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明具體實施方式如圖1-圖4所示，本技術的拋投材料采用的是圓柱線體拋投結構，為更好地 降低水流對材料的沖擊作用，提高材料在水下的穩定效果，在圓柱線體拋投結構的側向設 有穿孔5。按照同一專利技術構思，所述的圓柱線體拋投結構又分為實心圓柱線體結構1和空心 圓柱線體結構2，實心圓柱線體拋投結構1的一端(迎流端)設計為流線形的錐頭3體型， 空心圓柱線體拋投結構2的迎流端設計為薄壁銳緣4。為增強材料的觸地摩擦力提高抗沖 能力，在圓柱線體拋投結構柱體外壁可設置加糙肋6。圓柱線體拋投結構的用材可采用鋼管或鋼筋混凝土預制，其長度和斷面直徑根據 具體工程截流時的水力學指標、施工吊裝、存放、運輸和拋投等各方面條件要求結合試驗效 果選取。本技術的拋投結構可用于立堵截流、平堵截流或平拋墊底以及江河與水庫護岸、護底。在截流過程中當填筑土石料出現嚴重坍塌和流失、進占受阻時，順流拋投圓柱線體拋投結構1或2在水下形成支撐體，保護戧提坍塌、阻止土石截流材料流失。拋投圓柱線 體拋投結構時要求迎流端朝向上游。在圓柱線體拋投材料的支撐作用下，從上游拋投土石 材料跟進，當截流跨越困難段后，可全斷面填筑土石材料合龍閉氣。條件容許時，可在龍口 全部采用圓柱線體拋投材料填筑至水面，然后填筑土石材料填實閉氣。權利要求一種減輕截流難度及用于江河護堤的拋投結構，其特征是采用圓柱線體拋投結構，圓柱線體拋投結構設置有側向穿孔。2.一種減輕截流難度及用于江河護提的拋投結構，其特征是所述圓柱線體拋投結構的 柱體外側設有加糙肋。3.根據權利要求1或2所述的減輕截流難度及用于江河護提的拋投結構，其特征是所 述圓柱線體拋投結構為實心圓柱線體，實心圓柱線體的迎流端為流線形的錐頭。4.根據權利要求1或2所述的減輕截流難度及用于江河護提的拋投結構，其特征是所 述圓柱線體拋投結構為空心圓柱線體，空心圓柱線體的迎流端為薄壁銳緣。專利摘要本技術是一種減輕截流難度及用于江河護堤的拋投結構，采用圓柱線體拋投結構，拋投結構設有側向穿孔，柱體外側設有加糙肋，實心圓柱線體拋投結構的迎流端為流線形的錐頭，空心圓柱線體拋投結構的迎流端為薄壁銳緣。在圍堰截流困難段從戧堤堤頭順流拋投本圓柱線體材料后繞軸滾動到坡底，比拋投其他靠滑動截流的塊體材料更容易到達龍口深槽部位，材料水下抗沖能力強、流失少，可保護戧堤坍塌，具有明顯降低截流難度的效果，本拋投材料還可以用于江河堤防、水庫土石壩護坡、護底。文檔編號E02B3/06GK201738325SQ20102026263公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日專利技術者侯冬梅, 周赤, 唐祥甫, 姜治兵, 楊偉, 石教豪, 程子兵, 蔡瑩, 車清權, 韓繼斌 申請人:長江水利委員會長江科學院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減輕截流難度及用于江河護堤的拋投結構，其特征是采用圓柱線體拋投結構，圓柱線體拋投結構設置有側向穿孔。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡瑩，車清權，楊偉，周赤，韓繼斌，程子兵，姜治兵，唐祥甫，侯冬梅，石教豪，
申請(專利權)人：長江水利委員會長江科學院，
類型：實用新型
國別省市：83[中國|武漢]