水域直立式联排吹填围埝结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种水域直立式联排吹填围埝结构，该围埝结构包括有单排或多排直立联排墙体，多排直立联排墙体的相邻两排直立联排墙体之间通过水平连接杆相连。所述直立联排墙体包括有杆系结构和板系结构，当单排直立联排墙体布置时，所述单排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接；当两排或多排直立联排墙体布置时，两排或多排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接，相邻两排墙体之间通过水平连接杆相连。本发明的效果是使用该围埝结构施工，围埝施工技术难度小，每个班组每天可完成50～100m长度，同时可以设置多个施工面，便于推广使用。所需建筑材料一般就地取材，材料易得。不产生扬尘和泥浆等污染物，对环境的负面影响小，适宜在砂石料缺乏的地区使用，具有广阔的推广应用前景。
【专利说明】水域直立式联排吹填围埝结构
【技术领域】
[0001]本发明是一种涉及土木工程中的疏浚吹填工程围埝修筑技术，特别是在围合区域内修筑临时性吹填围埝采用的水域直立式联排吹填围埝结构。
【背景技术】
[0002]随着我国沿海地区城市建设的快速发展，“地少人多”的矛盾日渐突出，土地资源日趋紧张。利用滩涂或者直接围海造地的工程项目越来越多，吹填造陆作为经济、成熟的工艺被广泛采用。在我国长江流域、上海黄浦江流域、广州珠江两岸、天津滨海地区以及曹妃甸等地均大量采用吹填的方法来形成陆域。吹填土是采用挖泥船将吹填区附近水域的泥砂挖出，并用高压泥浆泵通过输泥管将其排送到需要填高的区域而形成沉积土。吹填施工前需要在加高区域四周修筑吹填围埝，它的主要功能是挡住围埝结构内的吹填土不流失，使吹填土在围合区域内沉积并不断填高，形成陆域，减小对海洋和河流环境的污染。
[0003]通常大型吹填工程首先在外围修筑永久围埝，形成封闭施工条件，然后内部分区吹填，内部分区吹填时需作多条围埝，该围埝受波浪力和水流力的作用很小，属于临时性建筑物，满足建设目标要求即可。内部新做吹填围埝的结构选择一般要考虑建设目标、建设外部条件、地质条件、荷载条件、工程造价等因素，合理确定吹填围埝的结构型式成为该项目工程建设的关键技术问题之一。
[0004]围埝结构选取应本着经济实用、因地制宜的原则，在我国沿海地区吹填围埝大多采用泥土围埝、沙土围埝、塘土围埝、抛石围埝、充砂袋围埝、板桩围埝等结构型式，在倡导绿色施工的今天，这些结构显然不能实现资源节约和节能减排的目标。
[0005]直立式联排围埝是一种创新的思路，在合适的条件下可逐步替代常规的吹填围埝结构。类似建筑材料在我国分布广，储量丰富，并可就地取材。在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科技进步，最大限度地节约资源并减少对环境的负面影响，实现节能、节地、节水、节材和环境保护。采用直立式联排围埝结构既可以为工程建设提供安全可靠的结构方案，又能够为社会节约资源，因此必将有着非常广阔的应用前景。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种水域直立式联排吹填围埝结构，以实现造陆工程的分区吹填。从结构和施工技术等方面进行创新、总结和提高，规范该新型吹填围埝的建造技术，拓展我国吹填围埝建造的结构型式。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种水域直立式联排吹填围埝结构，其中:该围埝结构包括有单排或多排直立联排墙体，多排直立联排墙体的相邻两排直立联排墙体之间通过水平连接杆相连。所述直立联排墙体包括有杆系结构和板系结构，当单排直立联排墙体布置时，所述单排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接；当两排或多排直立联排墙体布置时，两排或多排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接，相邻两排墙体之间通过水平连接杆相连。[0008]本发明的效果是:
[0009]I)直立式联排围埝结构施工主要由材料运输班组和现场施工班组组成，材料运输班组负责运输供应围埝主要杆材板材及其他绑扎材料，现场施工班组主要由杆件插入和绑扎施工人员组成，可采用挖掘机等机械配合施工，围埝施工技术难度小，每个班组每天可完成50~IOOm长度，同时可以设置多个施工面，围埝施工简单有利于推广使用该技术。
[0010]2)直立式联排围埝结构所使用建筑材料主要为杆材和板材及其他绑扎材料，通过绑扎组合形成一道或多道直立联排墙体，单排直立墙体厚度一般不大于30cm，相对常规的斜坡式围埝断面大大减小。所需建筑材料一般就地取材，材料易得。直立联排围埝的施工过程基本不产生扬尘和泥浆等污染物，对环境的负面影响小，适宜在砂石料缺乏的地区使用。
[0011]3)通过对国内多数沿海地区土体物理力学指标的统计和研究，直立式联排围埝结构可广泛应用于我国沿海大多数地区，具有广阔的推广应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明以双排为例的直立式联排围埝断面示意图；
[0013]图2为本发明以单排为例的直立式竹排围埝立面示意图。
[0014]图中: [0015]1、立杆 2、横杆3、斜杆 4、水平连接杆5、板状材料
[0016]6、土工织物材料 7、锚碇 8、拉索9、墙体之间填充土体
[0017]10、吹填土11、墙体外部水位
【具体实施方式】
[0018]结合附图及实施例对本发明的直立式联排围埝结构加以说明。
[0019]本发明的水域直立式联排吹填围埝结构，直立式联排围埝结构主要考虑结构抵抗吹填土的水平土压力，保证结构的稳定安全。该结构主要由单排或多排直立联排墙体组成一个整体抵抗吹填土的水平土压力和保证围埝结构的整体圆弧滑动稳定安全。直立式联排围埝断面，节省了建筑材料，可加快围埝建造速度。直立式联排围埝结构应依据该工程前期的地质勘察资料和各种材料的特性，按照国家技术规范的有关规定计算围埝结构的稳定性和结构物各组成构件的安全性，合理确定围埝的结构尺度，保证围埝结构安全稳定。
[0020]本发明的水域直立式联排吹填围埝结构是，该围埝结构包括有单排或多排直立联排墙体，多排直立联排墙体的相邻两排直立联排墙体之间通过水平连接杆相连。
[0021]所述直立联排墙体包括有杆系结构和板系结构，当单排直立联排墙体布置时，所述单排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接；当两排或多排直立联排墙体布置时，两排或多排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接，相邻两排墙体之间通过水平连接杆相连。
[0022]所述杆系结构包括有立杆1、横杆2、斜杆3和水平连接杆4，所述立杆I之间通过横杆2连接，斜杆3顶部与立杆I进行绑扎，对立杆I进行斜向支撑，所述立杆1、横杆2、斜杆3和水平连接杆4交点处通过柔性或刚性绳索绑扎固定，形成单排直立联排墙体框架；两排或多排直立联排墙体框架通过水平连接杆进行可靠连接，形成一个完整的杆系结构。
[0023]所述板系结构包括有板状材料5和土工织物材料6，土工织物材料6绑扎覆盖在板状材料5上，板系结构牢固绑扎在杆系结构的立杆I上，与杆系结构共同形成受力整体。[0024]所述的直立联排墙体拉锚结构包括有锚碇7和拉索8，所述锚碇7埋入地面以下一定深度，所述拉索8为柔性或刚性绳索，拉索8两端分别连接锚碇和杆系结构。
[0025]本发明的水域直立式联排吹填围埝结构功能是这样实现的:
[0026]1、杆系结构
[0027]杆系结构主要由立杆1、横杆2、斜杆3和水平连接杆4组成，基本材料为竹竿、木杆及其他可替代材料等细长杆件。立杆I之间通过横杆2连接，斜杆3从后方对立杆I进行斜向支撑，杆件交点处用柔性或刚性绳索绑扎固定，形成单排直立联排墙体框架。两排或多排直立联排墙体框架通过水平连接杆4进行可靠连接，形成一个完整的杆系结构。立杆I和斜杆3的入土深度需超过杆件嵌固点深度。
[0028]2、板系结构
[0029]板系结构由板状材料5和土工织物材料6组成。板状材料5可为竹芭板、木板或其他可替代材料等，应能保证具备一定的强度，材料缝隙要小，要求的原则是不漏土，并能承受水平土压力作用。土工织物材料6应具备较好的透水保土作用、一定的强度和较好的耐老化性能。板系结构与杆系结构之间应有可靠连接。
[0030]3、拉锚结构
[0031]拉锚结构主要由锚碇7和拉索8组成。其中锚碇7可采用杆件加工而成或者采用杆件与板状材料组合而成，埋入原地面以下一定深度。拉索8可为柔性或刚性绳索，两端分别连接铺旋7和杆系结构。
[0032]通过实施例说明直立式联排围埝的应用的优越性和良好技术效果:
[0033]实施例:以浙江省台州市北洋涂面加高整理工程为例，场地内大片区域位于水域，泥土围埝、沙土围埝、塘土围埝结构在水域施工难以保证形成围埝断面，不能满足工程要求；抛石围埝需要使用大量的石料，投入建设资金相当大，建设工期长，而且抛石围埝结构不能在养殖区内使用；充砂袋围埝近年来在吹填造陆工程中应用较多，工艺成熟，但是本区域没有满足工程要求的充填砂料，且外运砂料来源不稳定，将大大增加建设的成本和工期；板桩围埝结构一般应用于永久性围埝，应用于临时性围埝造价很高，很不合理。为此，在2013年在北洋涂面加高整理工程中，本着经济实用的原则，大胆就地取材，创新性的采用竹竿及竹芭板为主要材料组成一种直立式联排围埝结构，现场吹填施工已接近尾声，经实践验证，直立式联排围埝结构满足使用要求。
[0034]项目中直立式联排围埝结构主要包括第一排竹排墙、第二排竹排墙、吹填侧拉锚结构。
[0035]I)按照工程构造方案，立杆I布设间距为0.8?1.0m,立杆I标定应做到转角处两侧设杆，实际墙段不是间距整数倍数时，根据允许偏差调整。
[0036]2)立杆I入土深度要求不小于5.0m。第一排斜杆3与第二排立杆I扣接，扣接点采用铁丝穿孔绑扎，要求入土深度不小于0.5m ;第二排斜杆3要求入土深度不少于5m，第二排斜杆3斜度控制不小于3:1，控制最大斜度为1:1，宜根据现场施工能力尽量增大斜度。
[0037]3)竹笆板绑扎在立杆I上，竹笆板必须满铺，每块竹笆板与立杆I绑扎牢固。搭接必须在立杆I上，竹笆板板端伸出立杆I长度为100?150mm，严禁出现探头板。竹笆板伸入原地面不小于200_，外侧敷设一层编织布或土工布。
[0038]4)拉锚结构的锚碇7部分埋设在原地面以下不小于0.5m深度处，锚碇7为一根锚杆，钢丝绳透过竹笆板与锚杆连接，与第一排竹排墙立杆I绑扎节点距原地面的长度为不小于1.0m，钢丝绳与立杆I之间的角度宜为45°?60°。
[0039]5)拉锚结构锚碇7埋设在原地面以下不小于0.5m深度处,锚碇7为一根锚杆，钢丝绳透过竹笆板与锚杆连接，与第一排竹排墙立杆I绑扎节点距原地面的长度为不小于
1.0m，钢丝绳与立杆I之间的角度宜为45°?60°。
[0040]5)两列竹排墙之间填充吹填土体9，填充土体9标高不超过第二排竹排墙顶标高，第二排竹排墙外部保持一定适宜的施工水位11，保证直立式联排围埝结构的稳定安全。
[0041]直立式联排围埝结构断面较小、简单、可靠，施工所用材料较少，围埝建造时间较常规结构围埝更短，有效的缩短了工期。以台州北洋涂工程为例，直立式竹排围埝结构工期约为充砂袋围埝结构的1/3，约为抛石结构围埝1/2。另外，由于结构断面较小，主要材料毛竹为就地取材，减少了外运材料的需求，经济效益显著。以毛竹为主材的直立式联排围埝结构每延米造价仅为充砂袋围埝结构的30%左右，仅为抛石围埝结构的20%左右。
【权利要求】
1.一种水域直立式联排吹填围埝结构，其特征是:该围埝结构包括有单排或多排直立联排墙体，多排直立联排墙体的相邻两排直立联排墙体之间通过水平连接杆相连。
2.根据权利要求1所述的水域直立式联排吹填围埝结构，其特征是:所述直立联排墙体包括有杆系结构和板系结构，当单排直立联排墙体布置时，所述单排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接；当两排或多排直立联排墙体布置时，两排或多排直立联排墙体与吹填侧拉锚结构相连接，相邻两排墙体之间通过水平连接杆相连。
3.根据权利要求2所述的水域直立式联排吹填围埝结构，其特征是:所述杆系结构包括有立杆、横杆、斜杆和水平连接杆，所述立杆之间通过横杆连接，斜杆顶部与立杆进行绑扎，对立杆进行斜向支撑，所述立杆、横杆、斜杆和水平连接杆交点处通过柔性或刚性绳索绑扎固定，形成单排直立联排墙体框架；两排或多排直立联排墙体框架通过水平连接杆进行可靠连接，形成一个完整的杆系结构。
4.根据权利要求2或3所述的水域直立式联排吹填围埝结构，其特征是:所述板系结构包括有板状材料和土工织物，土工织物绑扎覆盖在板状材料上，板系结构牢固绑扎在杆系结构的立杆上，与杆系结构共同形成受力整体。
5.根据权利要求2所述的水域直立式联排吹填围埝结构，其特征是:所述的直立联排墙体拉锚结构包括有锚碇和拉索，所述锚碇埋入地面以下一定深度，所述拉索为柔性或刚性绳索，拉索两端分别连接锚碇和杆系结构。
【文档编号】E02B3/18GK103966979SQ201410210148
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】阚卫明, 陈德顺, 刘燕才, 毛文轶, 刘祥玉, 刘景然, 张晓晗 申请人:港海（天津）建设股份有限公司, 中交天津港湾工程设计院有限公司