一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板，包括矩形板和六棱板等兩種常見的預(yù)制襯砌板形式。內(nèi)部有若干長方體和三棱柱密封空腔，空腔與襯砌板之間為2層KK特硬?？埡校渥饔迷谟陬A(yù)制襯砌板期間的空腔成型，成型后的空腔在渠道運(yùn)行期間起到密封保溫的作用；相鄰空腔之間為不小于2cm厚的隔擋，起到封閉空腔和加肋的作用，空腔的厚度不大于4cm；整個(gè)襯砌板除預(yù)留空腔外為混凝土一體預(yù)制。本發(fā)明具有渠基土保溫、降低渠基土凍深、減小凍脹量、節(jié)省混凝土材料等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于北方的渠道工程，確保渠道輸水安全。
【專利說明】
一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，具體說是涉及凍土地區(qū)渠道抗凍脹新型襯砌結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]渠道是跨區(qū)域調(diào)水，引水發(fā)電，城鎮(zhèn)供水，農(nóng)田灌溉方面重要的輸水工程。在占我國國土面積54%的季節(jié)性凍土地區(qū)，渠道凍脹破壞嚴(yán)重，當(dāng)前的抗凍脹措施包括結(jié)構(gòu)措施、 基土換填和保溫措施。其中結(jié)構(gòu)措施是首選措施，并常與后兩種方式結(jié)合使用。
[0003]當(dāng)前的結(jié)構(gòu)抗凍脹措施僅從“抵抗、適應(yīng)”凍脹的角度進(jìn)行了一些改進(jìn)，包括改變傳統(tǒng)梯形和矩形的襯砌方式、斷面形式、尺寸和材料等獲得一定的抗凍脹效果。
[0004]襯砌結(jié)構(gòu)按照襯砌方式可分為預(yù)制和現(xiàn)澆兩種?，F(xiàn)澆襯砌整體性良好，施工質(zhì)量難控制，其斷面尺寸在凍脹強(qiáng)烈的部位可改為楔形板、肋梁板、中厚板等，但施工難度較大。 預(yù)制板易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化控制，施工簡單，可適應(yīng)較小的凍脹變形，但整體性不強(qiáng)，常發(fā)生凍脹變形，導(dǎo)致整體垮塌。常見的預(yù)制襯砌板有矩形板和六棱板兩種，均為混凝土實(shí)心預(yù)制。
[0005]襯砌結(jié)構(gòu)的材料由普通的混凝土材料改為鋼筋混凝土、瀝青混凝土、纖維混凝土等增大了材料強(qiáng)度，但造價(jià)較高，稻殼混凝土等新材料保溫效果不明顯，同時(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有所損失。綜上所述，這些襯砌結(jié)構(gòu)很難同時(shí)滿足強(qiáng)度、施工、保溫、經(jīng)濟(jì)等方面的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:針對(duì)預(yù)制襯砌板存在的問題，本發(fā)明提出一種不但能“適應(yīng)，抵抗”一定凍脹變形，還能“保溫”的襯砌結(jié)構(gòu)，可以有效降低渠基土的凍深，減小渠基土的凍脹量，可單獨(dú)應(yīng)用于II級(jí)凍脹地區(qū)，或與其他措施聯(lián)合使用與II級(jí)以上凍脹地區(qū)。
[0007]技術(shù)方案:為了在結(jié)構(gòu)中增加保溫功能，本發(fā)明是一種內(nèi)部有若干封閉空腔和隔擋支撐結(jié)構(gòu)的混凝土預(yù)制板。所述混凝土預(yù)制板包括兩種結(jié)構(gòu)，一種為矩形，另一種為六棱板，所述的襯砌體由上部蓋板，下部底板，中部空腔和內(nèi)部隔擋組成，所述蓋板和隔擋為一個(gè)完整結(jié)構(gòu)，所述混凝土預(yù)制板內(nèi)存在空腔。
[0008]作為優(yōu)選，預(yù)制板采用C15或C20混凝土，水泥采用32.5普通硅酸鹽水泥，抗凍脹等級(jí)介于F100至F200,抗?jié)B等級(jí)宜為W6。
[0009]作為優(yōu)選，所述襯砌體均需要預(yù)制，并養(yǎng)護(hù)達(dá)到一定的強(qiáng)度。
[0010]作為優(yōu)選，為了保證襯砌板強(qiáng)度，頂板和底板厚度不得小于2cm，中部空腔厚度不得大于4cm。[0011 ] 作為優(yōu)選，對(duì)于矩形空腔保溫襯砌板，外形尺寸為50cm X 50cm X 8cm，空腔為10cm X 10cmX4cm〇[〇〇12]作為優(yōu)選，對(duì)于六棱形空腔保溫襯砌板，外形邊長宜為32cm，空腔為矩形和三角形兩種。矩形空腔長、寬、厚為:13復(fù)\11.8〇11\4〇11，三角形空腔斜邊長、長直角邊、短直角邊、 高為:26.5cm X 23cm X 13.2cm X 4cm。
[0013]作為優(yōu)選，為了保證預(yù)制過程中空腔的成型，選擇〇.lcm厚的2層KK特硬?？堉谱骷埡?，紙盒外尺寸依據(jù)空腔大小確定，牛卡紙盒外部有一封塑料紙進(jìn)行密封，并在預(yù)制混凝土?xí)r固定于相應(yīng)位置。
[0014]作為優(yōu)選，為了保證預(yù)制過程中空腔位置固定，在紙盒下部穿過一根鐵絲，鐵絲另一端固定于模具底座。
[0015]作為優(yōu)選，襯砌板隔擋厚度不小于2cm，隔擋與上下板連接密實(shí)，確?？涨幻芊庑?， 同時(shí)作為肋梁，確保襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
[0016]有益效果:本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](1)本發(fā)明可以對(duì)渠基土起到保溫的效果，可大幅度減小渠基土凍深，降低凍脹量，提高襯砌結(jié)構(gòu)抗凍脹性。內(nèi)部密封空腔的存在，阻止空氣流動(dòng)，封閉空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)為〇.〇244W/(m.K)，而混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)介于1.5-1.74W/(m.K)，后者是前者的 60多倍，具有良好的保溫效果。
[0018](2)本發(fā)明的空腔保溫襯砌板中存在隔擋，作用之一是封閉空腔，阻止空氣流動(dòng)， 作用之二是起加肋作用，提高整體強(qiáng)度，抵抗凍脹力。空腔保溫襯砌板的整體強(qiáng)度滿足渠道工程的載荷要求。
[0019](3)本發(fā)明具有若干空腔，可以大幅度減小混凝土的使用量，與常規(guī)的混凝土襯砌板相比較為經(jīng)濟(jì)?！靖綀D說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提出的矩形空腔保溫襯砌板三維透視圖。[0021 ]圖2是本發(fā)明提出的矩形空腔保溫襯砌板水平剖面圖。
[0022]圖3是本發(fā)明提出的矩形空腔保溫襯砌板A-A1剖面圖。[〇〇23]圖4是本發(fā)明提出的六棱形空腔保溫襯砌板三維透視圖。
[0024]圖5是本發(fā)明提出的矩形空腔保溫襯砌板水平剖面圖。
[0025]圖6是本發(fā)明提出的六棱形空腔保溫襯砌板B-B1剖面圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明預(yù)制空心襯砌板預(yù)制過程主要包括混凝土的配置，固定紙盒空腔，襯砌板澆筑，養(yǎng)護(hù)與脫模等過程。預(yù)制過程如下:[〇〇27] 配置C15混凝土:將水泥、石子、沙子、水按照一定的配比關(guān)系配置成具有抗?jié)B抗凍脹等級(jí)達(dá)標(biāo)的混凝土。
[0028]固定紙盒空腔:采用KK特硬?？堉瞥煽涨凰枰?guī)格，進(jìn)行塑料紙密封，紙盒底面的中心增加一根規(guī)格介于12#_16#的鐵絲，鐵絲穿過紙盒并將其按照?qǐng)D1固定于模具底座相應(yīng)位置。[〇〇29]襯砌板澆筑成型:將模具放置在振動(dòng)臺(tái)上，將混凝土澆筑模具中，進(jìn)行振搗密實(shí)， 最后將頂面收平。
[0030]養(yǎng)護(hù)與脫模:進(jìn)行后期灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)到要求齡期后，進(jìn)行脫模。
[0031]六棱板的成型與矩形預(yù)制板類似，不同的是模具和空腔成型所用的特硬?？埡校约盎炷潦褂昧?。[〇〇32]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種渠道抗凍脹空腔保溫襯砌板，其特征在于，包括矩形和六棱形兩種常見的渠道 襯砌板;所述襯砌板內(nèi)存在若干空腔，矩形襯砌板空腔為長方體，六棱形襯砌板空腔包括長 方體和三棱柱兩種;所述襯砌板空腔外部有2層KK特硬牛卡紙盒;所述襯砌板材質(zhì)均為混凝 土;所述襯砌板內(nèi)空腔之間為隔擋肋梁，其與頂板和底板預(yù)制為一體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述渠道空腔保溫襯砌板，其特征在于內(nèi)部有空腔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述渠道空腔保溫襯砌板，其特征在于空腔外部有2層KK特硬牛卡紙 盒，用于預(yù)制時(shí)空腔良好成型，同時(shí)?？埡型庥兴芰厦芊?。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述渠道空腔保溫襯砌板，其特征在于頂板、底板和隔擋肋梁厚度不 低于2cm，空腔厚度不大于4cm〇5.根據(jù)權(quán)利要求1所述渠道預(yù)制空腔保溫襯砌板，其特征在于混凝土等級(jí)為C15或C20， 抗?jié)B等級(jí)W6，抗凍等級(jí)為F200。
【文檔編號(hào)】E02B5/02GK106012980SQ201610453042
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】安鵬, 程大偉, 倪萬魁, 劉海松
【申請(qǐng)人】長安大學(xué)