蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的制作方法
【专利摘要】一种适用于坡耕地改造、水土流失崩岗、沟壑治理和节水灌溉雨水集蓄等工程中使用的水利工程设施——蛋形空腔式砼蓄水挡土设施(水保堤)1，内腔壁采用上下相扣接的U型形状砼浇筑成蛋形空腔式蓄水池2，形成一个完整的能挡土、蓄水的蛋形空腔式(壳体)砼挡土结构；整体结构充分利用砼蛋形空腔(壳体)的作用，其结构是稳定和安全的；结构体的内侧设置了入渗区3，使渗入的水保持洁净；结构体的外侧设置了取水设施4，能将空腔内的蓄水取出供农作物浇灌使用；堤顶可作田间道路5，当工程项目有设置机耕道路的要求时，其顶部宽度可根据工程需要拓展至所需宽度作机耕道路使用；本发明一物多用，是一个具有新颖性、创造性和实用性的水利工程技术。
【专利说明】蛋形空腔式砼蓄水挡土设施
【技术领域】
[0001]本技术发明涉及一种水利工程设施，所属【技术领域】为水利工程技术。在旱坡地改造、水土保持沟壑、崩岗治理和节水灌溉雨水集蓄等水利工程中建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，用以挡沙土、蓄雨洪。
【背景技术】
[0002]国内外坡地上的蓄水挡土措施，大都是通过垒砌石堤或者填筑土堤建造水平梯土(田)、沟壑区通过建造干砌石拦沙坝、淤地坝等工程措施，辅以植树种草等生物措施来防治水土流失，其结构粗笨、作用单纯、投资较大。而旱坡地雨水集蓄工程的蓄水设施，一般是在坡地上、梯田土坎中的适宜地点建造蓄水设施(俗称土坎蓄水池、土坎水箱)，结构简单但作用单一。本技术发明是通过在坡地田埂和沟壑中建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，如图1所示，用以挡沙土、蓄雨洪。本技术的发明，能提供一种施工简捷、结构轻巧、新颖、创新、实用、具有多用途的水利工程设施。不仅能蓄雨洪、挡沙土，还能视实际需要，堤顶拓宽后兼作道路使用，因而具有适应性广、节约工程费用、提高施工进度的优点，在一定程度上能解决旱坡耕地水源，为农作物提供浇灌用水。
【发明内容】
[0003]如图3、图4和图5所示，本技术发明的主要内容是:在坡地上、沟壑中建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，用以挡沙土、蓄雨洪、作道路。即采用蛋型空腔式砼蓄水挡土设施。本实例(参见图6)所示蛋形空腔式砼蓄水挡土设施结构，在其内侧，浇灌C20厚度120毫米的防渗层、上部半径线以上作滤层入渗处理，布设过滤沙石层和入渗孔口 ；外侧壳体的下部在两个U形模板扣接相交处保持一定厚度(本例为120毫米)垂直至壳体基础底座，上部在与顶板相交处保持一定厚度(本例为120毫米)与内模平行延至顶部，构筑成蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的结构型式。腔体顶部现浇厚度200毫米的砼作土埂或者田间道路使用。
[0004]本发明技术的主要特征是:蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，内腔壁采用上下相扣接的U型形状的砼浇筑成蛋形空腔式挡土墙，形成一个完整的能挡土、蓄水的蛋形空腔式壳体砼结构；
[0005]蛋形空腔式砼蓄水挡土设施下半部分是一个仰斜式挡土结构，能起到减小土压力、减轻结构重量、节约工程投资的作用；
[0006]空腔盛水后加重了蛋形砼空腔式结构的重量，更有利于整体结构的稳定；
[0007]整体结构充分利用砼蛋形空腔壳体的作用，其结构是稳定和安全的；
[0008]结构体的内侧设置了入渗区，入渗区设二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米，将泥沙挡在蓄水结构外，使渗入的水保持洁净；
[0009]结构体的外侧设置了取水设施，能将空腔内的蓄水取出供农作物浇灌使用；
[0010]当工程项目有设置道路的要求时，其顶部宽度可根据工程需要拓展至所需宽度作道路使用；
[0011]采用U型内壳构筑成的空腔式壳体砼挡土结构，具有费省效宏、施工简捷、结构合理、构件轻巧、一物多用的特点，因而是一个具有新颖性、创造性和实用性的水利工程技术发明。
[0012]2、蛋形空腔式砼蓄水挡土设施不仅仅限于使用如图1所示现浇的方法来实现，其内腔形状是两个U形相扣对接，这样有利于壳体空腔的形成，而其所形成的空间较大较高，蓄水较多，还具有内部受力条件好，结构稳定性高的特点，也可使用如图2所示，用预制构件拼装方法来实现，只不过使用预制构件的腔腔壁厚度比现浇的要厚25%，但由于不用安装内模，能加快建造的速度，而现烧施工则需要安装内模，建造的时间较长。
[0013]3、如图2所示，当采用现浇法建造工艺时，为了更易于用现浇法施工，采用水利部推广的U形砼预制构件浇铸时使用的垫铁作模板骨架，在1/2U形骨架外侧焊接厚3毫米铁皮作壳体上下游侧的内模，而上游侧的外模即可将那斜度为14度的直线在其下部一直延至底部，上部则延至U形槽半径所在高度(本例为1.14米)，其上则保持一定厚度(本例为120毫米)延至壳体顶；下游侧的外模壳体的下部在两个U形槽扣接相交处保持一定厚度(本例为120毫米)垂直至壳体基础底座，上部在两个U形槽相交处保持一定厚度(本例为120毫米)与内模平行延至顶部，构筑成蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的结构型式。
[0014]4、当使用1/2U形预制砼构件拼装法建造工艺时，其空腔壁厚度应比现浇法工艺的厚25%，本例(参见图7)为150毫米，因预制构件厚45毫米，则其余现浇加厚部分为105毫米，腔壁形状与现浇法施工时的一致，腔壁浇灌时的外侧模与采用现浇法施工时一样。
[0015]5、蛋形空腔式砼蓄水挡土设施应用于坡耕地改造和雨水集蓄工程项目时，其内侧的基础开挖按结构图的坡度开挖，预留建造腔壁厚度，浇铸砼时其下部可不用安装模板，节省费用和工时，其滤水入渗区设于上半部分，入渗区设二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米。
[0016]6、蛋形空腔式砼蓄水挡土设施应用于水保崩岗、沟壑治理工程项目时，其底座的基础开挖按结构图开挖，浇铸砼时需要安装模板，其滤水入渗区设于下半部分，利用基础开挖的弃土在上游侧填筑一土堤，土堤底部距离基座600毫米，在此间布设沙石滤水设施，设置二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米；为了将来淤泥淤沙淤积至堤顶时水的入渗需要，在其上半部分也要预留二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米。
[0017]7、蛋形空腔式砼蓄水挡土设施堤顶能作为耕作区人行道路使用，当有设置机耕道路需要时，堤顶板相应延至所需宽度，为保证砼板能承受农机轮压力，其过滤沙石料应相应延至所需宽度范围，其它不变。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施采用现浇工艺法施工的标准剖面图；
[0019]图2是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施采用预制构件拼装工艺法施工的标准剖面图；
[0020]图3是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于水保工程沟壑、崩岗治理工程中的平面布置不意图；
[0021]图4是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于水保工程沟壑、崩岗治理工程中的示意图；[0022]图5是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中的布置示意图；
[0023]图6是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中采用现浇法施工实例的结构不意图；
[0024]图7是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中采用预制构件拼装工艺法施工实例的结构示意图；
[0025]图8是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于水保工程沟壑、崩岗治理工程中采用现浇法施工实例的结构示意图；
[0026]图9是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于水保工程沟壑、崩岗治理工程中采用预制构件拼装工艺法施工实例的结构示意图；
[0027]图10是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中采用施工的一个实例的平面布置示意图；
[0028]图11是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中采用施工的一个实例的纵剖面布置示意图；
[0029]图12是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施用于坡耕地治理工程中采用施工的一个实例的正立面布置示意图。
【具体实施方式】
[0030]本技术发明主要应用于坡耕地改造、水土保持崩岗、沟壑治理和节水灌溉的雨水集蓄等水利工程中。选择适宜地点建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，用以挡沙土、蓄雨洪。现用一个实例附图(参见图6)来说明其作用机理和【具体实施方式】。本实例采用水利部推广的U形预制构件的垫铁和角铁作模板骨架，采用现浇法浇铸空腔式砼壳体，在壳体上游侧，浇灌C20砼厚度120毫米、在构件上半部分半径高度处(本例为1.19米)以上作滤层入渗处理；下游外侧，采用现浇厚120毫米以上的C20砼防渗，其外模壳体的下部在两个U形槽扣接相交处保持一定厚度(本例为120毫米)垂直至壳体基础底座，上部在两个U形槽相交处保持一定厚度(本例为120毫米)与内模平行延至顶部，构筑成蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的结构型式。腔体顶部现浇厚度200毫米砼，形成的空腔壳体结构即是蛋形空腔式砼蓄水挡土设施。其不仅可作为整体稳定性好的挡土墙、拦沙坝、坡耕地梯田土埂，还能利用其中空的蛋形空腔蓄水，如果需要，其顶部拓宽后也可作为田间道路使用，从而实现一物多用，即能拦沙土、蓄雨洪、作道路。
[0031]如图6所示，当采用现浇法建造工艺时，为了更易于用现浇法施工，采用水利部推广的U形预制构件的垫铁和角铁作模板骨架，在1/2U形骨架外侧焊接厚3毫米铁皮作壳体上下游侧的内模，而上游侧的外模即可将那斜度为14度的直线在其下部一直延至底部，上部则延至U形槽半径所在高度(本例为1.19米)，其上则保持一定厚度(本例为120毫米)延至壳体顶；下游侧的外模壳体的下部在两个U形槽扣接相交处保持一定厚度(本例为120毫米)垂直至壳体基础底座，上部在两个U形槽相交处保持一定厚度(本例为120毫米)与内模平行延至顶部，构筑成蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的结构型式。
[0032]用本技术发明建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的工艺流程是:按设计图进行基础土方开挖一烧灌底座C20砼一安装U型内模和预留孔位(水平距离500毫米留二排50毫米孔口 )——烧铸内外侧C20砼防渗壳体(厚120毫米——烧铸顶部砼——内侧顶部填过滤沙石料。
[0033]除了使用现浇法建造本结构，还可根据工程项目的实际情况和需要，利用各种规格型号的预制U型件，建造各种适应于工程项目的蛋形空腔式砼蓄水挡土设施。如表2所
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[0034]当使用1/2U形预制砼构件拼装法建造工艺时，其空腔壁厚度应比现浇法工艺的厚25%，本例(参见图7)为150毫米，因预制构件厚45毫米，则其余现浇加厚部分为105毫米，腔壁形状与现浇法施工时的一致，腔壁浇灌时的外侧模与采用现浇法施工时一样。
[0035]当工程项目实施时，其建造长度较长，超过20米，应设置伸缩缝，以适应砼的伸缩。伸缩缝分缝用泡沫塑料板，缝间水平间距10米，最长不应超过15米。
[0036]有益效果
[0037]国内外坡地上的保水保土措施，大都是通过垒砌石堤或者填筑土堤建造水平梯土(田)、沟壑区通过建造干砌石拦沙坝、淤地坝等工程措施，辅以植树种草等生物措施来防治水土流失，其结构粗笨、投资较大、作用单纯。而旱坡地雨水集蓄工程的蓄水设施，一般是在坡地上、梯田土坎中的适宜地点建造蓄水设施(俗称土坎蓄水池、土坎水箱)，结构简单但作用单纯。本技术发明是通过在坡地上、土埂和沟壑中的适宜地点建造蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，用以拦沙土、蓄雨洪、作道路。本技术的发明，能提供一种施工简捷、结构轻巧、新颖、创新、实用、具有多用途的水利工程设施。本设施不仅能蓄雨洪、拦洪沙、作道路，还具有适应性广、节约工程费用、加快施工进度的优点，在一定程度上解决坡耕地水源，为旱作物提供甘泉。经分析对 比，本工程技术措施比常规技术措施能节约投资40%以上；每亩建造20立米容量的空腔式砼挡土墙，其投资可控制在5000元以内，年可提供浇灌水量200立米以上(年复蓄次数按10次计)，可在一定程度上解决旱作物浇灌用水水源。此外还可节约用地和建筑材料、解放劳动力。
[0038]附表:
[0039]表1现浇U型腔壁对应的蛋形空腔式挡土墙几何参数表单位:厘米
[0040]
【权利要求】
1.一种水利工程实用专利技术发明，适用于坡耕地改造、水土流失崩岗、沟壑治理和节水灌溉雨水集蓄等工程项目中使用的水利工程设施一蛋形空腔式砼蓄水挡土设施1，其特征在于，它包括: 蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，内腔壁采用上下相扣接的U型形状的砼浇筑成蛋形空腔式蓄水池2，形成一个完整的能挡土、蓄水的蛋形空腔式壳体砼结构； 蛋形空腔式砼蓄水挡土设施下半部分是一个仰斜式挡土结构，能起到减小土压力、减轻结构重量、节约工程投资的作用； 空腔盛水后加重了蛋形砼空腔式结构的重量，更有利于整体结构的稳定； 整体结构充分利用砼蛋形空腔壳体的作用，其结构是稳定和安全的； 结构体的内侧设置了入渗区3，入渗区设二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米，将泥沙挡在蓄水结构外，使渗入的水保持洁净； 结构体的外侧设置了取水设施4，能将空腔内的蓄水取出供农作物浇灌使用； 结构顶部作为田间道路5，当工程项目有设置机耕道路的要求时，其顶部宽度可根据工程需要拓展至所需宽度作机耕道路使用； 采用U型砼外壳构筑成的空腔式壳体砼挡土结构，具有费省效宏、施工简捷、结构合理、构件轻巧、一物多用的特点，是一个具有新颖性、创造性和实用性的水利工程实用专利技术发明。
2.蛋形空腔式砼蓄水挡土设施，其内腔形状由两个U形相扣对接，这样有利于壳体空腔的形成，而其所形成的空间较大较高，蓄水较多，还具有内部受力条件好，结构稳定性高的特点，其不仅仅限于使用现浇的方法来实现，也可使用预制构件拼装方法来实现，只不过使用预制构件的腔腔壁厚度比现浇的要厚25%，但由于不用安装内模，能加快建造的速度。
3.当采用现浇法建造工艺时，为了更易于用现浇法施工，采用水利部推广的U形砼预制构件浇铸时使用的垫铁作模板骨架，在1/2U形骨架外侧焊接厚3毫米铁皮作壳体上下游侧的内模，内侧的外模即可将那斜度为14度的直线在其下部一直延至底部，上部则延至U形槽半径所在高度(本例为1190毫米)，其上则保持一定厚度(本例为120毫米)延至壳体顶。外侧的外模壳体的下部在两个U形模扣接相交处保持一定厚度(本例为120毫米)垂直至壳体基础底座，上部在两个U形模相交处保持一定厚度(本例为120毫米)与内模平行延至顶部，浇筑成蛋形空腔式砼蓄水挡土设施的结构型式。
4.当使用1/2U形预制砼构件拼装法建造工艺时，其空腔壁厚度应比现浇法工艺的厚25%，本例为150毫米，因预制构件厚45毫米，则现浇加厚部分为105毫米，腔壁形状与现浇法施工时的一致，腔壁浇灌时的外侧模与采用现浇法施工时一样。
5.蛋形空腔式砼蓄水挡土设施应用于坡耕地改造和雨水集蓄工程项目时，其内侧的基础开挖按结构图的坡度开挖，预留建造腔壁厚度，浇铸砼时其下部可不用安装模板，节省费用和工时，其滤水入渗区设于上半部分，入渗区设二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500晕米。
6.蛋形空腔式砼蓄水挡土设施应用于水保崩岗、沟壑治理工程项目时，其底座的基础开挖按结构图开挖，浇铸砼时需要安装模板，其滤水入渗区设于下半部分，利用基础开挖的弃土在上游侧填筑一土堤，土堤底部距离基座600毫米，在此间布设沙石滤水设施，设置二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米；为了将来淤泥淤沙淤积至堤顶时水的入渗需要，在其上半部分也要预留二排直径50毫米的入渗孔口，水平孔距500毫米。
7.蛋形空腔式砼蓄水挡土设施堤顶能作为耕作区人行道路使用，当有设置机耕道路需要时，堤顶板相应延至所需宽度，为保证砼板能承受农机轮压力，其过滤沙石料应相应延至所需宽度范围，其它不变。
【文档编号】E02B3/10GK104005368SQ201410142343
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】陈小婕 申请人:陈小婕