一种适用于海塘施工的装配式围堰及施工方法

技术领域

本发明属于海塘施工领域，具体涉及一种适用于海塘施工的装配式围堰及施工方法。

背景技术

海塘是沿海地区为了防止海水侵蚀、减轻海浪冲击、保护内陆土地和设施而建设的一种工程防护设施。在气候变化的今天，气候极端事件频繁发生，如强风暴、暴雨等，海塘加固的重要性更加凸显。在海塘施工过程中，围堰的建设是关键环节之一，通过围堰围挡阻止海水进入施工区域。

传统的围堰施工方法通常采用土石围堰或充砂管袋围堰等，这些方法的施工周期长、对环境影响大、抗冲能力差且对地质条件要求高，难以满足绵延千里复杂海塘的修复加固需要。

发明内容

本发明第一个目的在于，针对上述存在的不足，提供一种适用于海塘施工的装配式围堰。

为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

一种适用于海塘施工的装配式围堰，所述装配式围堰由多个基础单元上下、左右拼接而成；

所述基础单元为横截面为直角三角形的棱柱混凝土；所述基础单元沿着棱柱的三条棱分别设有拼槽，所述拼槽在基础单元上下拼接后形成拼接槽以用于设置膨胀止水条；

所述基础单元上设有多个孔槽，所述孔槽上下贯穿整个基础单元且所述孔槽内贯穿固定桩以限位上下拼接的基础单元；

所述基础单元两侧分别设有至少一个插槽，所述插槽内用于插入连接板以经连接板连接左右拼接的相邻两个基础单元，所述插槽位于基础单元的内端部设有圆槽段，所述连接板的两侧均设有固定柱，所述连接板两侧的固定柱插入至插槽的圆槽段内。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本发明的一种优选技术方案：所述基础单元为横截面为等腰三角形的棱柱。

作为本发明的一种优选技术方案：所述基础单元上的拼槽在位于迎水面的一侧内填充填缝剂。

作为本发明的一种优选技术方案：所述固定桩包括单元桩体，所述单元桩体的一个端头设有外螺纹，另一个端头设有内螺纹孔，以使得该单元桩体与另一个单元桩体形成两两拼接。

作为本发明的一种优选技术方案：所述插槽包括平直段和圆槽段，所述插槽的平直段用于与左右相邻的基础单元上的插槽的平直段联通；

所述插槽的平直段、圆槽段均自上而下贯穿基础单元的整个侧面。

作为本发明的一种优选技术方案：所述连接板包括拦板和处于拦板两侧的固定柱，所述固定柱的直径大于拦板的厚度。

作为本发明的一种优选技术方案：所述拦板与拦板两侧的固定柱一体化浇筑而成。

本发明还有一个目的在于，提供如前文所述的适用于海塘施工的装配式围堰的施工方法。

为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

根据前文所述的适用于海塘施工的装配式围堰的施工方法，包括如下步骤：

S1、在根据挡水高度，考虑安全超高确定围堰顶高程后，通过抗滑、抗倾覆计算选定围堰的体型与固定桩地面下部分的长度；

S2、沿着围堰轴线测量放线，平整围堰基础，确定固定桩的位置并做标记，钻孔、施打固定桩，连接板进行预固定，根据插槽位置相应调整；

S3、装配基础单元，基础单元正反交互通过槽孔滑入固定桩底部，同时插槽沿着连接板滑至底部，各排装配体由下而上逐层装配，装配过程中在拼接槽中安装膨胀止水条后再进行上部基础单元的装配；

S4、在述基础单元装配完成后，在围堰迎水侧所有间隙填充填缝剂，以减少水流从迎水侧的基础单元装配间隙中渗漏；

S5、在本段海塘修筑完成后，拆除围堰，将基础单元堆放在海塘坡脚，可增加海塘的防冲能力，固定桩与连接板拆除后，对磨损破坏部位进行修复，后存放在仓库中，准备用于下一段海塘围堰的施工。

本发明提供一种适用于海塘施工的装配式围堰及施工方法，具有以下优点及有益效果：采用模块化设计的基础单元，可根据实际需要拼接组合成各种高度与形状的围堰，适用范围广，便于组装与拆除，施工周期短，维护成本低；此外，本发明的装配式围堰为固定桩支撑、连接板连接的混凝土结构，整体性高、抗冲刷能力强，基础单元可重复利用，施工过程对环境影响较小，有利于保护海洋生态环境。

附图说明

图1为本发明所提供的装配式围堰一个角度的轴测图。

图2为本发明所提供的装配式围堰另一个角度的轴测图。

图3为基础单元的一个角度的轴测图。

图4为基础单元的侧视图。

图5为基础单元的俯视图。

图6为基础单元装配后的透视图。

图7为基础单元装配后的后视图。

图8为基础单元装配后的俯视图。

图9为图8中A-A方向的剖面图。

图10为连接板的立体图。

图11为连接板的俯视图。

图12为固定装布置的图示。

图13为固定桩的立体图。

图14为固定桩的透视图。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。

如图1～2所示，一种适用于海塘施工的装配式围堰，包括基础单元1、连接板2、固定桩3、膨胀止水条4与填缝剂5，基础单元1为装配式围堰的基本单元，通过固定桩3上下串联在一起，通过连接板2左右连接，装配间隙通过膨胀止水条4与填缝剂5填充。

如图3～5所示，基础单元1由混凝土块体101、插槽102、孔槽103与拼接槽104组成，其中混凝土块体101形状为底面为等腰直角三角形的三棱柱，斜边面中部开设两个孔槽103；孔槽103与一直角边面平行，竖直贯穿另一直角边面和斜边面，位于混凝土块体101斜边面轴线上，形心位于四分点上，沿着轴线间距为二分之一高度；插槽104布置在混凝土块体斜边面轴线上的两端，对称布置，开槽方向与孔槽103相同；插槽104包括平直段1021与圆槽段1022，圆槽段1022与平直段1021联通，布置在内侧，其直径大于平直段1021的宽度，平直段1021布置在外侧，两个平直段1021分别穿透混凝土块体101的顶面和底面；混凝土块体101三条侧棱均设置拼接槽104，其中直角对应侧棱设置1/4拼槽1041，对应圆角为90度，另外两条侧棱设置1/8拼槽1042，对应圆角为45度，1/4拼槽1041与1/8拼槽1042的凹槽直径相同。

如图10～11所示，连接板2由拦板201与固定柱202组成，拦板201与固定柱202一体浇筑而成，拦板201的厚度略小于插槽的平直段1021的宽度，固定柱202的直径略小于插槽的圆槽段1022的直径，连接板2可插入插槽102中，连接相邻的基础单元1，增强装配式围堰的整体性，同时减少基础单元1间隙的渗漏。

如图13～14所示，固定桩3由单元桩体301、端头螺纹302(也即是端头设有外螺纹)与端头螺纹孔303(也即是端头设有内螺纹孔)组成，端头螺纹302与端头螺纹孔303位于单元桩体301的两端，端头螺纹302可旋转进入端头螺纹孔303，端头螺纹孔303的外径与单元桩体301的直径相同，固定桩3之间通过端头螺纹302与端头螺纹孔303连接接长。

如图12所示，固定桩3沿着围堰轴线呈单排或多排布置，具体根据基础地质条件与挡水高度确定，在基础地质条件较好、挡水高度较低时，可设置单排；在挡水高度较高或基础地质条件较差时，可设置双排或多排；固定桩3的间距根据孔槽103的间距确定，固定桩3的排距与基础单元1顶面(或底面)直角边的长度相同；固定桩3包括地面以上部分304与地面以下部分305，地面以上部分304与地面以下部分305连接为一整体结构，地面以上部分304的长度根据基础单元1的装配高度确定，具体确保能够贯穿上部所有基础单元1；地面以下部分305长度根据装配式围堰整体的抗滑、抗倾覆稳定性计算确定。

如图6～9所示，在基础单元1装配时，基础单元孔槽103与插槽102穿入已固定的固定桩3与连接板2，基础单元1正反组合，斜边侧面重合，形成正四棱柱，可在正四棱柱侧边平面上继续串连基础单元1，基础单元1沿围堰轴线方向通过固定桩3串连固定、通过连接板2连接；基础单元1的装配排数由固定桩3的排数确定，不同排基础单元1间紧密贴合，相邻的基础单元1拼接槽104组成沿着围堰轴线方向贯穿的半圆或者圆孔；由基础单元1组成装配体迎水面为垂直面，背水侧为斜面，装配体的高度由挡水高度确定。

在遇到超标潮水时，可通过在固定桩3上部通过端头螺纹302与端头螺纹孔303接桩，顶部继续串连装配基础单元1，沿轴线方向通过连接板2连接，临时加高围堰，以满足施工进度需要。

在基础单元装配时，由拼接槽104组成的半圆或圆形孔填充膨胀止水条4，膨胀止水条4遇水膨胀，可以将基础单元1装配节点(多面交点)处间隙填充，阻断渗流通道。

由基础单元1装配的围堰迎水侧所有间隙填充填缝剂5，以减少水流从迎水侧基础单元1装配间隙渗漏；填缝剂5由柔性材料组成，如聚氨酯发泡剂等，可以粘附在基础单位1间隙，能够适应基础单元1的振动。

具体地，上述装配式围堰通过如下施工方法进行施工实现：

(1)、在根据挡水高度，考虑安全超高确定围堰顶高程后，通过抗滑、抗倾覆计算选定围堰的体型与固定桩3地面下部分的长度。

(2)、沿着围堰轴线测量放线，平整围堰基础，确定固定桩3的位置并做标记，钻孔、施打固定桩3，连接板2进行预固定，后续根据插槽102位置相应调整。

(3)、装配基础单元1，基础单元1正反交互通过孔槽103滑入固定桩3底部，同时插槽102沿着连接板2滑至底部，各排装配体由下而上逐层装配，装配过程中在拼接槽104中安装膨胀止水条4后再进行上部基础单元1的装配。

(4)、在基础单元1装配完成后，在围堰迎水侧所有间隙填充填缝剂5，以减少水流从迎水侧基础单元1装配间隙渗漏。

(5)、在本段海塘修筑完成后，拆除围堰，将基础单元1堆放在海塘坡脚，可增加海塘的防冲能力，固定桩3与连接板2拆除后，对磨损破坏部位进行修复，后存放在仓库中，准备用于下一段海塘围堰的施工。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。