一种沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构的制作方法

1.本实用新型属于河道疏浚技术领域，具体涉及一种沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构。


背景技术：

2.城市河道是河网水系的重要组成部分，具有防洪、排涝、航运等多种功能，而河道在长期排涝和行洪过程中，水体杂物和泥沙不断沉淀导致河道淤积严重，河床持续抬高，已有河道岸坡稳定性降低，这不仅破坏河道生态环境，还严重影响其行洪和排涝安全，威胁河岸两侧居民的正常生产和生活。疏浚河道，可以有效清除河底淤泥，提高河道行洪排涝能力，是治理河道淤积的一种有效方法。
3.城市河道清淤疏浚技术多以排干清淤技术为主。排干清淤技术是指在对河道进行淤泥清理以前，先将河道内的水排干，再利用干挖法和挖掘机挖出河道中的淤泥，并堆放在合适的场地，条件允许可以使用渣土车及时运走淤泥。在河道清淤疏浚时，要保持河道的基本面貌，确保施工过程河岸两侧附近建筑物的稳定性和安全性。城市河道周边建筑物较多，建筑物对河道岸坡施加了相对较大的荷载，要充分保证岸坡的稳定就需要对其进行有效的支护，支护方式需要根据岸坡的实际情况进行选择。然而，城市河道两侧岸坡往往较陡，多采用干砌石护面，在清淤过程中如不采用支护措施，极易发生失稳破坏。而淤泥土地基中富含有机质，水泥搅拌桩强度较低，成桩较为困难，而河道两侧直接采用预制钢筋混凝土桩、木桩等支护时，由于桩与桩之间相互独立，且单桩支护面积较小，存在以下问题：(1)单桩需达到地基下部坚硬地层较深，此时，桩体相当于一个悬臂梁，在河道清淤疏浚过程中，没有侧向支撑的条件下，清淤深度不大，且在侧向土压力的作用下，桩体极易发生倾斜而起不到支护作用，进而引发岸坡失稳；(2)预制单桩整体性差，在两侧土压力的作用下，桩体向内和向外倾斜的情况均可以发生，导致支护后的岸坡糙率较大且过流面平顺性较差，对行洪和排涝会产生较大影响；(3)在河道行洪或排涝过程中，土体容易从桩之间的缝隙中遭受水力冲刷而流失，导致岸坡塌陷或失稳；(4)在沿海，感潮时，排涝河道会存在大量氯离子，而氯离子对钢筋混凝土结构中的钢筋具有较强的腐蚀性，导致钢筋混凝土结构耐久性大幅降低，结构服役性能不足而引发灾害。(5)桩体和岸坡之间衔接不友好，岸坡与水面之间缺少过渡，无法给水生物提供栖息地，使得水生物多样性降低，不利于河流健康。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构，包括打入泥土且对称设置并排布设的变截面桩，其特征在于，所述变截面桩上设有处于同一水平位置的外搭台和内搭台，其中：内搭台设有定位槽道，矩形梁安装在对称布设的变截面桩之间且两端布设在对应定位
槽道内；
7.还包括异形板，异形板安装在变截面桩上且肩部搭在外搭台上，多个异形板之间采用装配方式连接形成支护结构。
8.优先地，多个异形板之间采用装配方式连接为：
9.异形板的一侧设有异形凸块，另一侧设有用于异形凸块插入连接的异形凹槽，异形板之间通过异形凸块插入相邻的异形板的异形凹槽装配形成支护结构；或、和异形板内设有通孔，通孔形状为腰孔，异形板的通孔内穿有复合纤维筋将异形板连接一起形成支护结构。
10.优先地，本技术还提出了另外一种多个异形板之间采用装配方式为：
11.异形板的一侧设有柱条，另一侧设有用于柱条插入连接的凹槽道，异形板之间通过柱条插入相邻的异形板的凹槽装配形成支护结构，凹槽道的深度和宽度均大于柱条的直径。
12.优先地，所述变截面桩为预制玄武岩复合纤维筋混凝土变截面桩，异形板为预制玄武岩复合纤维筋混凝土异形板，矩形梁为预制玄武岩复合纤维筋混凝土矩形梁，各异形板对接之间还夹有橡胶垫。
13.优先地，在对淤泥清理过程之前，快速去除河道内的杂物，对称所述异形板之间还连接滤网。此外，异形板的外围还设有干砌石护坡，干砌石护坡和异形板之间还设有绿植。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1)以预制玄武岩复合纤维筋混凝土变截面桩的单桩形式打桩到持力层后，横向采用预制玄武岩复合纤维筋混凝土矩形梁支撑，将梁架设到桩体预留的连接口处，在侧向支撑的条件下，在侧向土压力的作用下，桩体不易发生倾斜，岸坡的稳定性可以大幅提高，清淤深度可以得到显著增大；
16.2)预制单桩打到一定高程后，桩顶放置预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板，将多个桩体固定在一起，在受到河岸两侧土压力的作用时，桩体不会单独发生倾斜，且在横向支撑和岸坡土压力的作用下，支护结构的稳定性得到了大幅提高，由于桩体向水侧的倾斜程度几乎一致，断面过流的平顺性得到提高，有利于河道的行洪和排涝；
17.3)在河道行洪或排涝过程中，由于上部预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板的作用，土体受到防护，不易遭受水力冲刷破坏，岸坡得到有效保护，失稳风险大幅降低；
18.4)由于支护结构不用钢筋，而是采用玄武岩复合纤维筋取代钢筋，大大降低氯离子侵蚀破坏的风险，大幅提高支护结构的耐久性，使结构的服役期得到延长。
19.5)支护结构后侧种植绿植，不仅美观，也便于水生物在水位降低后栖息，增加河道生物多样性。
附图说明
20.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
21.图1是本实用新型的沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构的结构图；
22.图2是本实用新型的变截面桩结构图；
23.图3是本实用新型的异形板第一种结构形式图；
24.图4是本实用新型的异形板第二种结构形式图；
25.图5是本实用新型的异形板第三种结构形式图；
26.图6是本实用新型的施工完成后的示意图；
27.图7是本实用新型的矩形梁的示意图。
具体实施方式
28.实施例一
29.如图所示，一种沿海城市排涝河道疏浚装配式支护结构，包括打入泥土且对称设置并排布设的变截面桩1，打桩到地下的持力层后稳定，变截面桩1为两排，分别布设在河道的两侧，对称所述异形板3之间还连接滤网8，由于河道内经常有杂物，因此在河道预防过滤网，清淤时现将滤网8拉起，可以将河道内杂物过滤出。
30.变截面桩1上设有处于同一水平位置的外搭台12和内搭台11，其中：内搭台 11设有定位槽道13，定位槽道13用于放置矩形梁，矩形梁2安装在对称布设的变截面桩1之间且两端布设在对应定位槽道13内；这种布设方式使变截面桩 1得到侧向支持，在侧向支撑的条件下，在侧向土压力的作用下，桩体不易发生倾斜，在施工的时候岸坡的稳定性可以大幅提高，清淤深度可以得到显著增大。
31.本实施例中，为了解决氯离子对钢筋混凝土结构中的钢筋具有较强的腐蚀性的问题，变截面桩为预制玄武岩复合纤维筋混凝土变截面桩，异形板为预制玄武岩复合纤维筋混凝土异形板，矩形梁为预制玄武岩复合纤维筋混凝土矩形梁，采用玄武岩复合纤维筋取代钢筋，大大降低氯离子侵蚀破坏的风险，大幅提高支护结构的耐久性，使结构的服役期得到延长。
32.此外，还包括异形板3，异形板3安装在变截面桩1上且肩部搭在外搭台12上，多个异形板3之间采用装配方式连接形成支护结构。异形板3连接之后形成围墙，土体受到防护，不易遭受水力冲刷破坏，岸坡得到有效保护，失稳风险大幅降低。
33.本实施例中，在安装的时候，首先将异形板3搭在变截面桩1上，之后异形板 3之间进行装配，多个异形板3之间采用装配方式连接为：异形板3的一侧设有异形凸块31，另一侧设有用于异形凸块31插入连接的异形凹槽32，异形板 3之间通过异形凸块31插入相邻的异形板3的异形凹槽32装配形成支护结构。另外，各异形板3对接之间还夹有橡胶垫，这种主要是增加密封性，不易遭受水力冲刷破坏。此外，异形板3的外围还设有干砌石护坡5，干砌石护坡5和异形板3之间还设有绿植4。
34.本实施例施工过程如下，1)勘察河道岸坡支护断面的地层地质条件，根据地层地质条件设计预制玄武岩复合纤维筋混凝土变截面桩的长度，桩体长度在 3-15m之间，确保桩体打下后桩体下部支撑牢靠，受力较大，为了便于顺利打桩入土，桩体设计为变截面，在清淤高程以下1-2m，桩体正面截面宽度开始线性变小，桩体正面和背面各在清淤高程30-50cm横梁高度，并在正面支撑上预留一个宽度20-30cm横梁宽度、高度30-50cm横梁高度凹槽，便于放置横向支撑。
35.2)在施工前，先将玄武岩复合纤维筋混凝土变截面桩、玄武岩复合纤维筋混凝土矩形梁和玄武岩复合纤维筋混凝土异性板预制好，预制构建中采用玄武岩纤维复合筋代替钢筋，消除氯离子的侵蚀破坏，提高结构耐久性，玄武岩复合纤维筋的用量根据试验与钢筋
进行等效对比确定。玄武岩复合纤维筋混凝土矩形梁的长度和截面尺寸根据河道清淤宽度确定，对于中小型河道横截面尺寸宽度为20-30cm，高度为30-50cm。
36.3)预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板的前端和后端厚度与桩体为桩体厚度的 1/2至1，当桩体较大厚时，取较小值，当桩体较大时取较大值，前后端厚度需保持一致。预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板顶部厚度时桩体厚度的 1.5-2.5倍。前后板中间的凹槽部分尺寸比桩体厚度大约1-2cm，便于桩体顶端放入。在预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板一端设置凸起约3-5cm，厚度约 3-5cm，在另一侧设置凹槽，凹下深度为4-6cm，宽度4-6cm。
37.4)在施工前，先将桩体预制出来，采用玄武岩纤维复合筋代替钢筋对结构进行配筋，消除氯离子的侵蚀破坏，提高结构耐久性。
38.5)在河道疏浚支护时，先根据疏浚高程和河道两侧岸线，进行放线，尽可能确保河道平顺。
39.6)打桩时，在河道两边对称施工，将桩体准确打到设计高程。
40.7)两边桩体各打完一个后，清除桩体之间河道的淤泥后，立即放置横向支撑，确保桩体在侧向土压力作用下的稳定性。
41.8)每侧桩体打桩到3-5个以上后，可以在桩体上部放置预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板，装配时确保预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板的凸起与一个板的凹槽对上，同时确保板与桩体结合紧密。
42.9)在对接预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板凸起与凹槽前，先将凹槽内灌入密封胶，对接时确保将胶体挤出，保证凸起与凹槽之间被胶体填充。
43.10)在桩体上放置3-5个预制玄武岩复合纤维筋混凝土异性板后，便可以将该区段两岸之间的淤泥清理至设计清淤高程。
44.11)重复上述过程直至清淤工作完成。
45.实施例二
46.本实施例中，异形板3采用第二种装配方式，或者和第一种装配方式联合使用，本实施的异形板3内设有通孔33，通孔33形状为腰孔，异形板3的通孔33内穿有复合纤维筋将异形板3连接一起形成支护结构。本实施例的其他结构和施工方法和实施例一相同，在此不在赘述。
47.实施例三
48.本实施例中，异形板3采用第三种装配方式，采用装配方式为：异形板3的一侧设有柱条36，另一侧设有用于柱条36插入连接的凹槽道34，异形板3之间通过柱条36插入相邻的异形板3的凹槽32装配形成支护结构，凹槽道34的深度和宽度均大于柱条36的直径。该装配方式类似与第一种，但是制作简单，还可以节省材料。
49.本技术的支护结构的整体性好，支护后岸坡的稳定性得到大幅提高，可以显著增加清淤深度，断面过流的平顺性好，有利于河道的行洪和排涝；岸坡土体防护增强，不易遭受水力冲刷破坏，岸坡失稳风险大幅降低。支护结构的耐久性更好，服役期得到延长。支护结构后侧种植绿植，不仅美观，也便于水生物在水位降低后栖息，增加河道生物多样性。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡
在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。