一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒的制作方法

1.本实用新型涉及水工建筑施工技术领域，尤其是一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒。


背景技术：

2.大坝的排水孔为用于排出坝体内部渗水所设置的竖向管道，排水孔可降低坝体浸润线位置、减小渗透压力。重力坝和拱坝一般都设置有坝身排水管，坝体排水位位于大坝上游侧贯穿坝内各层廊道、上至坝顶附近或溢流堰顶附近的铅直排水孔幕，单排排水孔间距一般为3m左右。排水孔一般采用从上层廊道向下层廊道钻孔成孔或朝上部打仰孔、或者采用预埋排水盲管等方法形成排水管。
3.采用钻孔成孔时，为了控制排水孔的竖直度，使排水孔在下部廊道的设计位置或者预留槽内穿出，施工方在排水孔施工中需要采用严格的控制孔位、孔斜措施。目前在对排水孔进行钻孔施工时需采取的孔斜和孔底出口的控制措施包括：1、严格控制测量放样的准确度，钻机就位前、钻机就位后开钻前均必须使用倾角方位现场刻度器并结合全站仪对孔位、方位角进行精确校核；2、钻具安装时要保证钻具轴线与设计孔轴线重合，钻头中心与孔位点重合；3、为确保排水孔钻孔满足孔斜要求，必须对钻机进行固定，钻机四角用膨胀螺丝进行地锚固定，钻进过程中需要经常检查钻机紧固件的紧固程度，如发现松弛，必须进行再次紧固；4、钻孔过程中，若遇到钢筋混凝土段，需起钻更换金刚石钻头进行钻孔，待钻进穿过钢筋层后，再更换常规钻头；5、采用“钻机限位+孔口限位装置+硬质合金扶正块+螺旋钻杆”的防斜钻具；6、钻进过程中前20m按照每钻进2～5m控制，20m后按照每5～10m及时进行孔斜测量，实时掌握钻进轨迹并相应调整导正器的参数，第一次初检在孔深20m左右，以后每钻进5m左右自检一次，根据钻进孔斜的不同情况，实时调整导正器的参数；7、排水孔按设计孔深预留0.5m，进行排水孔孔底位置检测，如孔底位置在廊道预留槽内，则换xy-2地质钻机继续钻进，穿过钢筋网后，在预留槽内穿出终孔；如孔底位置偏出廊道预留槽范围，则根据孔底位置，在廊道内用开孔器从预留槽曲面向上方钻孔，与排水孔相接通；8、尽管排水孔施工中采取各种控制孔斜措施，但还是不能确保每个排水孔在预留槽内贯穿，液压锚固钻机在钻进到距离设计孔深0.5m后，检测孔底位置，换地质钻机或开孔器终孔。为了检测排水孔孔底位置，施工中采用了地质雷达扫描孔底位置、金属探测仪探测钻杆孔底位置、采用三维数字电子罗盘和陀螺仪对钻孔轨迹进行测量、超声波孔底定位等办法对孔底位置进行确定，最终根据超声波检测成果确定排水孔底位置。
4.可以看出，为了确保排水孔的孔斜满足要求和孔底出口能够在廊道指定的边墙预留槽内露出，上述施工过程中必须采用严格的控制手段，并且利用了各种物探方法，控制手段非常规施工工艺能够做到，对施工方法要求非常高，费时费力且各项成本投入高，一般工程难以实现。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒，便于排水孔随浇筑层分段实施，能够降低排水孔孔斜控制难度。
6.为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒，包括设置在混凝土块内的排水孔，包括覆盖在排水孔上方的上层保护罩和下层保护罩，所述下层保护罩位于上层保护罩内侧；上层保护罩和下层保护罩都固定在混凝土块上。
7.进一步的是：还包括固定环，所述固定环环绕排水孔的孔口外周设置并与混凝土块固定连接；所述上层保护罩和下层保护罩都与固定环固定连接。
8.进一步的是：所述固定环通过锚筋锚固在混凝土块上。
9.进一步的是：还包括多个沿固定环的圆周设置的锚筋固定孔，混凝土块上设有与锚筋固定孔一一对应的固定孔；所述固定环通过l型锚筋或u型锚筋固定在混凝土块上。
10.进一步的是：所述锚筋固定孔的数量为四个，四个锚筋固定孔沿固定环的圆周均布设置；所述锚筋固定孔的孔径为40mm。
11.进一步的是：所述固定环为钢质固定环，上层保护罩和下层保护罩与固定环焊接连接。
12.进一步的是：所述固定环的厚度为1～2mm，固定环的外环直径为650mm、内环直径为450mm，固定环的宽度为100mm；所述固定环位于上层保护罩外侧部分的宽度为75mm，固定环位于上层保护罩内侧部分的宽度为25mm。
13.进一步的是：所述上层保护罩和下层保护罩都为椭圆形保护罩；所述上层保护罩的长半轴长度为250mm，上层保护罩的短半轴长度为125mm；所述下层保护罩的长半轴长度为250mm，下层保护罩的短半轴长度为50mm。
14.进一步的是：所述下层保护罩为多个钢筋交错排布组成的网片结构。
15.进一步的是：所述网片结构上的网孔尺寸小于排水孔的孔径。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上层保护罩和下层保护罩的配合结构在前一个浇筑混凝土块上的排水孔上方形成保护空间，同时为后一个浇筑混凝土块提供搭接基础，后一个混凝土块上的排水孔能够通过对下方的搭接盒进行钻孔来与前一个混凝土块上的排水孔进行连通，从而能够方便、准确的实现排水孔随浇筑混凝土层的分段实施，在避免深钻孔带来的孔斜控制问题的同时可避免预埋排水管对碾压混凝土大坝施工的影响；本实用新型结构简单、易于实施、预埋施工便捷，能够有效降低人力和物力的消耗。
附图说明
17.图1为本实用新型的俯视图；
18.图2为图1中a-a处的剖视图。
19.图中标记为：100-混凝土块、200-排水孔、300-上层保护罩、400-下层保护罩、500-固定环、510-锚筋固定孔、600-锚筋。
具体实施方式
20.为了便于理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.如图1和图2所示，本实用新型所公开的一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒包括上层保护罩300和下层保护罩400，上层保护罩300和下层保护罩400上下叠放并覆盖在设置在混凝土块100内的排水孔200上方，通过上层保护罩300和下层保护罩400在排水孔200上方形成保护和搭接结构。采用本实用新型的用于大坝排水孔钻孔的搭接盒对排水孔200孔斜进行控制的原理为：将现有技术中排水孔的一次性钻孔施工改进为随混凝土的多层浇筑施工进行的分段施工，再通过分别对各层混凝土层之间的搭接盒进行钻孔将各个排水孔连通。通过采用本实用新型的用于大坝排水孔钻孔的搭接盒，能够完全避免在一次性进行深钻孔施工中会遇到的施工问题，极大程度上降低了大坝排水孔的施工难度，实现了对排水孔孔斜的有效控制。
23.具体的，本实用新型中上层保护罩300和下层保护罩400都为椭圆形保护罩结构。上层保护罩300采用免拆模板材料或者其他钻机能够穿透的材料加工成型，上层保护罩300需要承受上层混凝土块浇筑过程中的荷载，因此采用椭圆形的保护罩结构能够实现对上层混凝土块施加的压力进行有效分散，提高上层保护罩300的承载能力。下层保护罩400采用多个钢筋交错排布组成的网片结构，钢筋以采用防锈蚀钢筋为优选方案；下层保护罩400的主要作用为对下层的排水孔200进行保护，以防止进行上层混凝土块的排水孔200钻孔工作时，穿过上层保护罩300的大块混凝土渣体掉落进入下层混凝土块的排水孔200中而堵塞排水孔200；因此下层保护罩400采用钢筋搭建以提高整体的承载能力和强度，并且下层保护罩400的网片结构上的网孔尺寸需要设定为小于排水孔200的孔径。
24.考虑到大坝施工中排水孔200的实际孔径尺寸以及搭接盒的保护范围，本实用新型中设定上层保护罩300的长半轴长度为250mm，上层保护罩300的短半轴长度为125mm；设定下层保护罩400的长半轴长度为250mm，下层保护罩400的短半轴长度为50mm。上层保护罩300的尺寸满足在上层浇筑混凝土块高度≤10m时，采用常规钻孔设备对上层混凝土块钻孔时允许孔位偏差在5cm以内以及钻孔的孔底偏差在15cm范围内仍能穿透上层保护罩300以与下层混凝土块内的排水孔接通；使得搭接盒与实际施工要求更加适配。
25.具体的，本实用新型中上层保护罩300和下层保护罩400通过固定环500固定在混凝土块100上。如图1和图2所示，固定环500为内环直径大于排水孔200孔径的圆环结构，且对上层保护罩300和下层保护罩400的边部进行折弯处理，在上层保护罩300和下层保护罩400形成与固定环500相贴合的圆环边，固定环500的外环直径要大于上层保护罩300和下层保护罩400的边部外径；在安装搭接盒时，将上层保护罩300盒下层保护罩400的圆环边固定在固定环500上后，再将固定环500环绕排水孔200的孔口外周设置并与混凝土块100固定连接。固定环500采用钢质固定环，上层保护罩300和下层保护罩400与固定环500焊接连接。根据上层保护罩300和下层保护罩400的设定尺寸，设定固定环500的厚度为1～2mm，固定环500的外环直径为650mm、内环直径为450mm，固定环500的宽度为100mm；固定环500位于上层保护罩300外侧部分的宽度为75mm，固定环500位于上层保护罩300内侧部分的宽度为25mm。
26.如图1和图2所示，本实用新型中固定环500通过锚筋600锚固在混凝土块100上。具
体的，在固定环500上设置多个锚筋固定孔510，同时在混凝土块100上钻出与锚筋固定孔510一一对应的固定孔，将固定环500贴合放置在混凝土块100的表面并使固定环500上的锚筋固定孔510与混凝土块100上的固定孔对齐，然后将锚筋600穿过锚筋固定孔510并插入固定孔中，将锚筋600折弯成l型或u型使锚筋600固定在混凝土块100上。
27.进一步的，为了提高受力的均匀性，锚筋固定孔510的数量可设置为四个，并且使四个锚筋固定孔510沿固定环500的圆周均布设置，锚筋600的直径为22～32mm，混凝土块100上的固定孔的孔径为40mm。
28.采用本实用新型的一种用于大坝排水孔钻孔的搭接盒对大坝排水孔进行施工时，按照下述步骤进行施工：
29.步骤一、按照施工尺寸定制或自制上层保护罩300，采用免拆模板材料或钻机能够穿透的其他材料加工成型上层保护罩300，成型后上层保护罩300的承载力≥5mpa。
30.步骤二、按照施工尺寸定制或自制下层保护罩400，采用直径为6mm的防锈蚀钢筋网片搭接成间距50mm的网格结构，或采用其他类似的格栅网片的。
31.步骤三、采用钢板按照施工尺寸定制或自制固定环500，在固定环500上加工出锚筋固定孔510；
32.步骤四、将下层保护罩400焊接在固定环500上，然后将上层保护罩300盖在下层保护罩400上方，沿上层保护罩300的边部将上层保护罩300满焊在固定环500上，并对焊接部位的强度进行检测，若无强度检测条件时则应按照满焊焊缝高度不小于3mm控制。
33.步骤五、将加工完成的搭接盒盖在排水孔200上方，使排水孔200的中心点对准上层保护罩300的中心点位置，在混凝土块100上做好钻孔标记后取开搭接盒，在混凝土块100上钻出固定孔，固定孔的孔径不小于40mm、固定孔的孔深不小于55cm，钻孔完成后冲洗干净，确保孔底沉淀物厚度小于5cm；向固定孔内注入水泥砂浆，水泥砂浆的高度以能够保证锚筋600插入后水泥砂浆刚好与固定孔的孔位相齐平为准，水泥砂浆凝固后的强度不低于混凝土块100的强度。
34.步骤六、将搭接盒的固定环500上的锚筋固定孔510与注浆完成的固定孔对齐，插入预先准备好的锚筋600，锚筋600埋入混凝土块100内的长度为50cm，锚筋600的外露折弯部分长度为20cm；水泥砂浆终凝后，检查固定孔内是否灌满，若孔口出现水泥砂浆下沉空腔，则需对空腔进行补灌。
35.步骤七、待水泥砂浆终凝后，将锚筋600焊接在固定环500上。
36.步骤八、正常投入施工前，对搭接盒的承载能力、锚固工艺进行试验检测，以确保搭接盒不会在施工过程中振捣或碾压破坏、移位；试验验证搭接盒的承载能力满足要求、搭接盒的锚固工艺可行后，再正常下料、平仓、碾压或振捣，施工过程中需要观察搭接盒是否出现变形或位移。