本發(fā)明涉及一種利用再生骨料生產(chǎn)的新結(jié)構(gòu)堤壩護坡預(yù)制塊,可廣泛應(yīng)用于堤壩、路面等斜坡處的護坡建造。
背景技術(shù):
護坡指的是為防止邊坡受沖刷,在坡面上所做的各種鋪砌和栽植的統(tǒng)稱。當(dāng)今社會,堤壩、水庫等涉及水流問題的大型工程都需要護坡這種構(gòu)筑物,護坡的質(zhì)量會影響整個工程的安全性和穩(wěn)定性,是國計民生的大事?,F(xiàn)階段護坡的結(jié)構(gòu)多為六邊形護坡磚搭接而成,結(jié)構(gòu)和形式單一,且沒有著重考慮消能、排水和安全性等問題。如預(yù)制塊過于光滑,當(dāng)?shù)虊蝺?nèi)水長時間溢出混凝土預(yù)制塊,容易使塊體表面滋生苔蘚,引發(fā)安全性問題;同時還不能有效消減風(fēng)浪能量,遏制水浪的爬高,從而需要增加堤壩高度以防止波浪漫頂,不符合節(jié)約型社會的發(fā)展觀。
再生骨料取材于建筑垃圾,透水性能好,環(huán)保無污染,且通過調(diào)整水泥和配比可以保證再生混凝土的強度,這種材料的應(yīng)用符合環(huán)境友好型建筑的發(fā)展趨勢。生產(chǎn)和利用建筑垃圾再生骨料對于節(jié)約資源、保護環(huán)境和實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種安全、實用、環(huán)保、造型新穎、符合可持續(xù)發(fā)展的一種利用再生骨料生產(chǎn)的新結(jié)構(gòu)堤壩護坡預(yù)制塊。本發(fā)明采用再生骨料,在保證強度要求的前提下,充分利用其孔隙率大的特性,生產(chǎn)出排水性能優(yōu)良且環(huán)保無污染的護坡預(yù)制塊。該預(yù)制塊采用工廠模式化生產(chǎn),省去現(xiàn)場支模、拆模等工序,安裝方便,降低成本,提高施工效率。
為解決上述問題并實現(xiàn)上述要求,本發(fā)明采取如下技術(shù)解決方案。
一種利用再生骨料生產(chǎn)的新結(jié)構(gòu)堤壩護坡預(yù)制塊,其特征在于:本護坡中再生骨料砌體頂面設(shè)有三角斜坡,前側(cè)設(shè)有固定凸起,后側(cè)設(shè)有固定凹槽,左右兩側(cè)設(shè)有結(jié)構(gòu)槽,兩塊砌體之間的結(jié)構(gòu)槽對齊鋪設(shè),使得兩個相鄰的結(jié)構(gòu)槽之間形成方形孔洞,用于排水,在再生骨料砌體的中央設(shè)有排水孔,沿壩軸方向每隔200塊護坡磚設(shè)置一道混凝土錨固梁,錨固梁的軸線方向沿著壩坡,垂直于壩軸方向,錨固梁采用c25混凝土澆筑到壩面上。
所述再生骨料砌體采用再生混凝土制作,其成分要求有下述幾點:
選用地?zé)崴?,防止護坡在長期高溫曝曬下產(chǎn)生裂縫,提高水利工程的穩(wěn)定性和強度;選用聚丙烯纖維作為外加劑,通過使用聚丙烯纖維,在混凝土被水流高速沖刷時,各個纖維之間可以互相拉扯,增強混凝土的穩(wěn)定性,還可以降低護坡堤壩的損害;選用再生骨料,顆粒棱角多,孔隙率大,吸水性能好,質(zhì)量輕。再生骨料作為一種建筑垃圾再生產(chǎn)品,取材方便,環(huán)保且成本低廉。
預(yù)制塊整體尺寸為長450mm×寬450mm×高200mm。
頂面三角斜坡2高度為60mm,寬度為300mm,長度與主體塊體相同為450mm。后部與主體塊體平齊,坡腳等于堤壩坡面傾斜角,短直角邊垂直于堤壩面,斜邊水平,每個預(yù)制塊可提供310mm寬的駐腳平臺,基本滿足人、畜行走和駐足的安全性。
塊體左右兩側(cè)設(shè)有結(jié)構(gòu)槽5,其尺寸為長10mm×寬5mm,高度與上部三角斜坡平齊。
塊體前側(cè)設(shè)有固定凸起3,其中心與前側(cè)面中心重合,尺寸為長450mm×寬20mm×高40mm,后側(cè)設(shè)有與固定凸起尺寸完全相同的固定凹槽,這種榫接結(jié)構(gòu)使得前后兩層塊體連接牢固,大大增強了護坡的整體穩(wěn)定性。
塊體頂面設(shè)有直徑為10mm的排水孔6,其圓心與頂面中心重合,排水孔采用無砂混凝土制作。
為增強混凝土砌塊護坡的整體性,擬沿壩軸方向每隔200塊護坡磚設(shè)置一道混凝土錨固梁,錨固梁的軸線方向沿著壩坡,垂直于壩軸方向,錨固梁采用c25混凝土澆筑到壩面上。錨固梁采用現(xiàn)澆c25混凝土,梁寬450mm,梁高300mm,錨固梁兩側(cè)半塊空缺部分用現(xiàn)澆混凝土充填,和錨固梁同時澆筑。
該護坡的組合方式為豎向聯(lián)鎖,水平留孔,保證排水孔與結(jié)構(gòu)槽均勻分布,保證排水功能的同時不影響安全性和整體美觀。
再生骨料護坡預(yù)制塊塊體呈單軸對稱,固定凸起與凹槽形狀相應(yīng),尺寸相同。
(1)再生骨料砌體1取材于建筑垃圾,成本低廉且取材方便,不同于傳統(tǒng)的干砌石、漿砌石護坡,建筑垃圾再生骨料由專業(yè)破碎機處理,得到單一粒徑骨料,便于控制反濾預(yù)制塊的孔隙率。混凝土構(gòu)件在工廠預(yù)制,各項性質(zhì)較穩(wěn)定后運往現(xiàn)場組裝,預(yù)制構(gòu)件通過調(diào)整水泥強度與添加外加劑使得強度得到滿足,安全性能提高;
(2)前后兩層預(yù)制塊的三角斜坡2之間形成消能坎,根據(jù)實測數(shù)據(jù)與研究可得出結(jié)論:各水域在正常水位和風(fēng)速條件下,消能坎的存在使得堤壩前波浪爬高降低0.25~0.26m。三角斜坡的高與堤壩面垂直,從而與上爬的水流方向也垂直,最大限度的遏制了水流爬高,消能坎的存在使得堤壩總高不必特意增大,減少了工程量的同時,不影響安全性;
(3)三角斜坡2傾角與堤壩面傾角相等,目的是使得三角形斜邊水平,為人畜提供一個安全的駐足和行走平臺,斜邊上設(shè)有凸點,增大摩擦,保證行人安全;
(4)固定凸起3與固定凹槽4形成榫接結(jié)構(gòu),加強了前后預(yù)制塊之間的穩(wěn)定連接,避免應(yīng)自身重力引發(fā)安全隱患;
(5)結(jié)構(gòu)槽5的存在減少了工程量,減輕了塊體質(zhì)量,并且兩個結(jié)構(gòu)槽之間形成排水孔,與中央排水孔配合使得排水效率最大化,避免水浸泡侵蝕塊體,增強了護坡的耐用性和安全性;
(6)塊體上所有凸起部分尺寸相對塊體本身較小,在運輸和施工的過程中不易損壞。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)構(gòu)件均由工廠預(yù)制,不僅構(gòu)件質(zhì)量有保障,而且省去了在施工現(xiàn)場繁瑣的支模,養(yǎng)護,拆模的工序,具有優(yōu)質(zhì)、高效、輕便、環(huán)保等優(yōu)點。
(2)榫卯連接提高了護岸整體的裝配性和穩(wěn)定性,在水流沖刷和壓應(yīng)力的破壞下仍能保持良好的整體性。
(3)使用建筑垃圾再生骨料,降低生產(chǎn)成本、緩解環(huán)境壓力、保護生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)綠色生產(chǎn)與發(fā)展。
(4)與傳統(tǒng)護坡相比,本發(fā)明在安全性、排水性和抗風(fēng)浪沖刷能力等方面更加優(yōu)秀。
附圖說明
圖1是護坡預(yù)制塊單體直觀圖。
圖2是護坡預(yù)制塊示意圖。
圖3是護坡預(yù)制塊裝配示意圖。
圖4是護坡預(yù)制塊與堤壩整體裝配圖。
在圖中,再生骨料砌體為1,頂面三角斜坡2,前側(cè)固定凸起3,后側(cè)固定凹槽4,左右兩側(cè)結(jié)構(gòu)槽5,中央排水孔6,混凝土錨固梁7。
具體實施方式
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加明顯易懂,以下結(jié)合附圖和具體實施方式做進一步說明。
結(jié)合圖1,本發(fā)明為裝配式碾壓再生骨料混凝土護岸,包括再生骨料砌體1設(shè)有頂面三角斜坡2,前側(cè)固定凸起3,后側(cè)固定凹槽4,左右兩側(cè)設(shè)有用于排水的相互對接的結(jié)構(gòu)槽5,中央排水孔6,沿壩軸方向每隔200塊護坡磚設(shè)置一道混凝土錨固梁7。
本發(fā)明的護坡預(yù)制塊的安裝方法,包括以下步驟:
1)采用再生混凝土以整體預(yù)制方式加工再生骨料砌體1;
2)對于施工坡面,按照規(guī)定的尺寸“放線”定格,沿著坡面橫向和縱向分別進行楔樁拉線,以保證施工坡面平直及外部美觀;
3)混凝土砌塊自下而上砌筑,下沿第一行砌塊與漿砌石護腳用現(xiàn)澆c25混凝土錨固,錨固混凝土與漿砌石護腳應(yīng)結(jié)合良好;
4)后層塊體的前側(cè)表面固定凸起與前層塊體的后側(cè)表面固定凹槽相榫接;
5)左右塊體的結(jié)構(gòu)槽相平齊,形成10×10mm的方形孔洞,其余部分無縫搭接;
6)砌體之間的灰縫均應(yīng)鋪填砂漿,灰縫寬度應(yīng)控制在8-12mm,當(dāng)缺少輔助規(guī)格小砌塊時,砌體通縫不應(yīng)超過兩層砌塊;
7)本發(fā)明所用砂漿強度等級不得低于mu5;
8)每間隔200塊順壩坡垂直壩軸方向設(shè)混凝土錨固梁一道。錨固梁采用現(xiàn)澆c25混凝土,梁寬450mm,梁高300mm;
9)從左(或右)下角鋪設(shè)其他混凝土砌塊,應(yīng)水平方向分層鋪設(shè),不得垂直護腳方向鋪設(shè),鋪設(shè)時固定兩頭,均衡上升;
10)護坡砌筑至壩頂后,應(yīng)在防浪墻底座施工完成后澆筑護坡砌塊的頂部與防浪墻底座之間的錨固混凝土;
11)檢查所有接口和層間縫隙,用砂漿或天然砂礫料填充砌塊開孔和接縫。