本技術(shù)涉及水電工程防滲水,尤其是涉及水利水電工程施工防滲水裝置。
背景技術(shù):
1、目前,在水利水電工程建設(shè)中,基坑開挖和隧道掘進常常面臨地下水滲透的問題。地下水滲透不僅會影響施工進度,還可能導致基坑塌陷、設(shè)備損壞等問題,嚴重時甚至威脅到施工現(xiàn)場人員的生命安全,為了應對這一挑戰(zhàn),行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)了多種防滲水技術(shù)和裝備,這些技術(shù)的應用顯著提高了施工效率和安全性。
2、現(xiàn)有的防滲水措施主要包括以下幾種:
3、注漿法:通過向地下土層注入水泥漿或其他化學漿液,形成一道防水屏障。這種方法具有較好的止水效果,但施工周期較長,成本較高。
4、防滲帷幕:在基坑周圍打入鋼板樁或混凝土樁,形成一道連續(xù)的防滲墻,這種方案雖然能有效阻擋地下水流入基坑,但在復雜地質(zhì)條件下施工難度較大。
5、土工布覆蓋:在基坑底部鋪設(shè)多層土工布,起到臨時防水的作用,然而,這種方法在長期使用中容易老化失效,不能完全保證防水效果。
6、盡管上述方法在一定程度上可以解決地下水滲透問題,但仍存在一些明顯的不足之處,注漿法施工周期長,費用高;防滲帷幕在復雜地質(zhì)條件下的施工難度大,且對地基穩(wěn)定性有一定要求;土工布覆蓋則在長時間使用后容易老化,防水效果不可靠,因此,迫切需要一種更為高效、經(jīng)濟且適用范圍廣的防滲水裝置來改善當前狀況。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的是提供水利水電工程施工防滲水裝置。
2、第一方面,本技術(shù)提供的水利水電工程施工防滲水裝置采用如下的技術(shù)方案:
3、水利水電工程施工防滲水裝置,包括立柱,多組所述立柱的頂部焊接有頂架,多組所述立柱的底部焊接有底架,所述多組所述立柱的外壁鋪設(shè)有防滲膜,所述防滲膜的頂部延伸至基坑外部通過壓緊機構(gòu)連接固定,所述壓緊機構(gòu)包括鋼制壓條和螺栓,所述鋼制壓條排列設(shè)置于防滲膜的頂部,所述鋼制壓條的一端通過螺栓與地面連接,所述立柱包括支撐管芯、插入桿、尖刺部、連接層和連接槽,所述支撐管芯的底端焊接有插入桿,所述插入桿的底端連接有尖刺部,所述支撐管芯的外壁套設(shè)有連接層,所述連接層的表面排列設(shè)置有連接槽。
4、通過采用上述技術(shù)方案,立柱起到支撐作用,通過根據(jù)不同基坑的大小來插入相應數(shù)量的立柱,立柱配合頂架與底架形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu),從而便于對防滲膜起到良好的支撐作用,防滲膜為高強度聚乙烯材料制成,寬度根據(jù)實際需求定制,長度足夠覆蓋整個基坑表面,通過防滲膜的全覆蓋鋪設(shè),形成連續(xù)密閉的防水屏障,直接阻斷地下水滲透路徑,且邊緣采用鋼制壓條和螺栓固定,防滲膜邊緣處每50cm加固一次,有效避免膜材位移或破損導致的滲漏,插入桿可插入基坑內(nèi)部,且插入桿長度不小于米,配合支撐管芯形成剛性支撐框架,抗壓抗變形能力強,尤其適用于軟土、高水位等復雜地質(zhì)條件,支撐管芯起到核心支撐作用,支撐管芯與連接層為雙層鋼管結(jié)構(gòu),避免連接層由于表面排列連接槽從而影響立柱的支撐性,通過連接槽可配合橫向固定組件進行連接固定,以便于對立柱中部位置進行固定連接,同時可根據(jù)不同位置的受壓情況來增設(shè)不同數(shù)量的橫向固定組件,提升了結(jié)構(gòu)的強度,縮短施工周期,降低了施工成本,通過預制定型的立柱和標準化的防滲膜,大大減少了現(xiàn)場加工時間,提高了施工效率,提升了防滲水效果的可靠性,顯著減少了基坑坍塌的風險,高強度的防滲膜和可靠的壓緊機構(gòu)確保了良好的防水性能,避免了地下水滲透造成的安全隱患。
5、多組所述立柱的中部之間均排列設(shè)置有橫向固定組件,所述橫向固定組件包括一號支撐橫桿、二號支撐橫桿、螺紋套筒和螺紋槽,所述一號支撐橫桿的一側(cè)設(shè)置有二號支撐橫桿,所述一號支撐橫桿與二號支撐橫桿相近的一端通過螺紋套筒相連接,所述一號支撐橫桿與二號支撐橫桿相近的一端外壁均設(shè)置有螺紋槽,兩組所述螺紋槽的螺紋方向相反,所述螺紋套筒均與兩組所述螺紋槽相互螺紋連接。
6、通過采用上述技術(shù)方案,橫向固定組件起到連接固定作用,避免基坑邊緣處由于防滲膜對積水的阻擋從而使得側(cè)壁壓力較大,通過增設(shè)不同數(shù)量的橫向固定組件能夠提升支撐力度,一號支撐橫桿與二號支撐橫桿相匹配,面對不同間隙的立柱進行連接時,可通過扭動螺紋套筒來帶動一號支撐橫桿與二號支撐橫桿進行相應的收縮,從而進行不同寬度的基坑進行連接固定。
7、所述橫向固定組件還包括限位槽、限位柱、弧形壓板和連接銷,所述一號支撐橫桿的一端設(shè)置有限位槽,所述二號支撐橫桿的一端外壁連接有限位柱,所述限位柱嵌設(shè)于限位槽內(nèi),所述限位柱與限位槽的橫截面均為矩形,所述一號支撐橫桿與二號支撐橫桿相對的一端均焊接有弧形壓板,所述弧形壓板的內(nèi)壁與立柱的外壁相匹配,所述弧形壓板的中心處連接有連接銷,所述連接銷嵌設(shè)于連接槽內(nèi)。
8、通過采用上述技術(shù)方案,需要對橫向固定組件與立柱進行連接固定時,首先將一號支撐橫桿或二號支撐橫桿一端的連接銷嵌入至一側(cè)連接槽內(nèi),同時將弧形壓板的內(nèi)壁與立柱外壁緊貼,隨后根據(jù)兩組立柱的間距進行螺紋套筒的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié),螺紋套筒轉(zhuǎn)動從而帶動一號支撐橫桿與二號支撐橫桿進行相對方向的平移運動,由于限位柱嵌設(shè)于限位槽內(nèi)從而使得一號支撐橫桿與二號支撐橫桿在一側(cè)連接銷固定后,另一側(cè)不會跟隨螺紋套筒進行轉(zhuǎn)動,僅能夠進行伸縮平移運動,當另一端的連接銷嵌入至相應一側(cè)的連接槽內(nèi)后,實現(xiàn)了橫向固定組件于立柱中部的橫向固定,螺紋套筒與螺紋槽之間的螺旋升力較小,具有自鎖性。
9、所述防滲膜的一端緊貼基坑內(nèi)壁,所述防滲膜遠離所述基坑內(nèi)壁的一端設(shè)置有導電涂層,所述基坑的頂部一側(cè)設(shè)置有電控箱,所述電控箱的內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有導電探測器,所述導電探測器的輸出端正極連接至導電涂層,負極接地。
10、通過采用上述技術(shù)方案,導電涂層具體為石墨涂層,具有良好的導電性,導電探測器通電可對基坑與防滲膜內(nèi)壁進行破口的檢測,若存在破口,導電探測器的正極與負極電流會通過破損點形成回路,隨后將信號輸送給控制器,控制器控制警示燈亮起,提升工作人員及時對破口處修復避免后續(xù)滲水。
11、多組所述立柱的中部外壁均通過螺釘排列連接有鋼絲護網(wǎng),多組所述鋼絲護網(wǎng)的中部鋼絲交叉點均設(shè)置有壓力傳感器,所述導電探測器的一側(cè)設(shè)置有控制器,所述控制器與壓力傳感器和導電探測器之間通過電線相連接,所述電控箱的頂部一側(cè)設(shè)置有警示燈,所述電控箱的一側(cè)外壁設(shè)置有觸控屏。
12、通過采用上述技術(shù)方案,鋼絲護網(wǎng)起到對防滲膜進行一定的輔助支撐,當防滲膜一側(cè)的積水過多或基坑側(cè)壁土壤塌陷,通過鋼絲護網(wǎng)對防滲膜進行保護避免發(fā)生撕裂現(xiàn)象,同時通過壓力傳感器能夠?qū)崟r檢測各組鋼絲護網(wǎng)的受力情況,當檢測到受力過大時可將信號輸送給控制器,控制器控制警示燈亮起,通過觸控屏能夠顯示各組鋼絲護網(wǎng)的受力情況,以便于及時在受力較大的位置進行增設(shè)橫向固定組件,提升了裝置的剛性。
13、所述防滲膜的底端鋪設(shè)有砂石墊層,所述基坑底部設(shè)置有排水系統(tǒng),所述排水系統(tǒng)包括抽水管、進水口、水浸傳感器、排水管和抽水泵,所述抽水管排列設(shè)置有多組,且多組所述抽水管表面均排列設(shè)置有進水口,多組所述抽水管通過多路閥連通有排水管,多組所述抽水管的一側(cè)均連接有水浸傳感器,所述排水管的中部設(shè)置有抽水泵,所述排水管遠離抽水管的一端與雨水收集系統(tǒng)相連通。
14、通過采用上述技術(shù)方案,砂石墊層增加防滲效果的同時,也有助于保護防滲膜不受尖銳物體劃傷,通過水浸傳感器能夠檢測基坑底部是否滲水,當水浸傳感器檢測到浸水后將信號傳輸給控制器,控制器控制抽水泵啟動,沉積在基坑底部的水通過抽水管與排水管后排出至雨水收集系統(tǒng),通過水浸傳感器實時監(jiān)控基坑內(nèi)的水位變化,自動調(diào)節(jié)抽水泵的工作狀態(tài),提高自動化程度和管理效率,將排水系統(tǒng)與雨水收集系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,環(huán)保節(jié)能。
15、所述立柱直徑不小于50mm,厚度不低于3mm,所述頂架與底架均通過橫梁焊接,橫梁采用矩形鋼管,規(guī)格為40mm×80mm,厚度同樣不低于3mm,?所述防滲膜選用hdpe(高密度聚乙烯)材質(zhì),厚度不少于1.5mm,抗拉強度大于20mpa。
16、通過采用上述技術(shù)方案,立柱與頂架構(gòu)件規(guī)格均高于常規(guī)要求,冗余設(shè)計提升系統(tǒng)可靠性,矩形管平面焊接接觸面積大,焊縫強度易保證,減少應力集中,1.5mm厚hdpe膜滲透系數(shù)≤1×10?13?cm/s,可阻斷90%以上滲流;厚膜抗穿刺性強,具有≥3n的cbr頂破強度。
17、所述鋼制壓條截面尺寸為50mm×50mm,厚度不少于5mm,所述螺栓選用m16規(guī)格,間距不大于50cm,所述排水管采用pvc管材,直徑不小于100mm,所述抽水泵功率不低于10kw,流量不小于10m3/h。
18、通過采用上述技術(shù)方案,100mm管徑在坡度1%時排水量≈15m3/h,匹配水泵流量(≥10m3/h),避免管徑不足造成雍水,pvc管耐腐蝕(適合含泥沙水)、內(nèi)壁光滑(減少結(jié)垢),維護成本低。
19、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
20、1.縮短施工周期,降低了施工成本,通過預制定型的立柱和標準化的防滲膜,大大減少了現(xiàn)場加工時間,提高了施工效率,提升了防滲水效果的可靠性,顯著減少了基坑坍塌的風險,高強度的防滲膜和可靠的壓緊機構(gòu)確保了良好的防水性能,避免了地下水滲透造成的安全隱患;
21、2.需要對橫向固定組件與立柱進行連接固定時,首先將一號支撐橫桿或二號支撐橫桿一端的連接銷嵌入至一側(cè)連接槽內(nèi),同時將弧形壓板的內(nèi)壁與立柱外壁緊貼,隨后根據(jù)兩組立柱的間距進行螺紋套筒的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié),螺紋套筒轉(zhuǎn)動從而帶動一號支撐橫桿與二號支撐橫桿進行相對方向的平移運動,由于限位柱嵌設(shè)于限位槽內(nèi)從而使得一號支撐橫桿與二號支撐橫桿在一側(cè)連接銷固定后,另一側(cè)不會跟隨螺紋套筒進行轉(zhuǎn)動,僅能夠進行伸縮平移運動,當另一端的連接銷嵌入至相應一側(cè)的連接槽內(nèi)后,實現(xiàn)了橫向固定組件于立柱中部的橫向固定;
22、3.當水浸傳感器檢測到浸水后將信號傳輸給控制器,控制器控制抽水泵啟動,沉積在基坑底部的水通過抽水管與排水管后排出至雨水收集系統(tǒng),通過水浸傳感器實時監(jiān)控基坑內(nèi)的水位變化,自動調(diào)節(jié)抽水泵的工作狀態(tài),提高自動化程度和管理效率,將排水系統(tǒng)與雨水收集系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,環(huán)保節(jié)能。