(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010013012.3
(22)申请日 2020.01.06
(71)申请人 葛钢
地址 200030 上海市徐汇区高安路105号
2203室
(72)发明人 葛钢 袁晓宇
(74)专利代理机构 上海申新律师事务所 31272
代理人 郭春远
(51)Int.Cl.
E02D 19/04(2006.01)
(54)发明名称塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法(57)摘要塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，将塑钢组合板桩与土石围堰施工结合，通过构筑高强度塑钢组合板桩心墙防渗土石围堰；围堰体(2)呈梯形台结构，围堰体(2)下侧中部竖立安装由至少二块塑钢板桩(1)扦插连接构成的塑钢板桩心墙，土工膜(3)由该塑钢板桩心墙顶部水平铺装到迎水面(A)表面，再整体沿迎水面(A)坡面上翻铺装到围堰体(2)顶面满铺，在迎水面(A)坡面表面铺压袋装黏土(4)，在围堰体(2)顶面土工膜(3)上侧铺压块石(5)；塑钢板桩(1)相对两侧边沿有相互配合的卡接扦插锁定结构；抗渗性能高，稳定性强，减少高喷防渗墙工程量，围堰拆除后塑钢板桩可回收重复利用；降低施工难度，缩短施工期，节约工程投资；特别适用于有高 防渗性能要求的挡水围堰工程。权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 111088811 A 2020.05.01
C N 111088811
A
1.塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，将塑钢组合板桩与土石围堰施工结合，通过构筑高强度塑钢组合板桩心墙防渗土石围堰；塑钢板桩心墙防渗土石围堰包括：塑钢板桩(1)、围堰体(2)、土工膜(3)、袋装黏土(4)和块石(5)；围堰体(2)呈梯形台结构，围堰体(2)两侧分别为迎水面(A)和背水面(B)坡面，围堰体(2)下侧中部竖立安装由至少二块塑钢板桩(1)扦插连接构成的塑钢板桩心墙，土工
膜(3)由该塑钢板桩心墙顶部水平铺装到迎水面(A)表面，再整体沿迎水面(A)坡面上翻铺装到围堰体(2)顶面满铺，土工膜(3)与塑钢板桩(1)结合形成一个封闭的防渗体，在迎水面(A)坡面表面铺压袋装黏土(4)，在围堰体(2)顶面土工膜(3)上侧铺压块石(5)；其中，塑钢板桩(1)相对两侧边沿有相互配合的卡接扦插锁定结构；施工方法包括以下步骤：
步骤一：设置塑钢板桩(1)施工导向装置，采用单桩逐根打入法施打塑钢板桩(1)，完成塑钢板桩心墙整体结构的施工；
步骤二：填筑围堰体(2)至桩顶高程后铺设土工膜(3)，与塑钢板桩(1)搭接；
步骤三：继续填筑围堰体(2)至堰顶高程；
步骤四：沿迎水面(A)铺设袋装黏土(4)，沿堰顶铺设块石(5)。
2.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，施工方法具体的施工步骤如下：
1)测量放样：塑钢板桩防渗心墙及土石围堰坡脚线测量放样，插定位塑钢板桩(1)；
2)开挖导向槽：塑钢板桩(1)防渗心墙导向槽开挖修整；
3)塑钢板桩(1)施工：打桩机吊起塑钢板桩(1)，人工扶正就位，以C型卡槽(11)和T形连接头(12)扦插相邻塑钢板桩(1)连接构成防渗心墙，扣打至设计标高，单根桩连续施打；
4)围堰填筑：填筑围堰体(2)至塑钢板桩(1)顶高程后压实；
5)土工膜(3)与塑钢板桩(1)搭接：塑钢板桩(1)连接的防渗心墙顶部用防渗膜包扎，并沿顶部铺设土工膜(3)，在与防渗心墙交界处搭接1.0m，填土压实；
6)继续填筑：继续填筑围堰体(2)至设计高程后压实；
7)土工膜3铺设：沿迎水面(A)边坡和堰顶继续铺设土工膜(3)，与塑钢板桩(1)搭接土工膜(3)连接，形成封闭的防渗体；
8)土工膜(3)压实：通过袋装黏土(4)和块石(5)将土工膜3按压在围堰体(2)表面。
3.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，塑钢板桩(1)两端分别为C型卡槽(11)和T形连接头(12)，相邻的二块塑钢板桩(1)之间通过相对两端边沿相互配合的C型卡槽(11)和T形连接头(12)扦插连接。
4.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，塑钢板桩(1)中部有槽型或瓦楞形折面结构。
5.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，土工膜(3)在塑钢板桩(1)顶部迎水面(A)一侧搭接1.0m。
6.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，塑钢板桩(1)桩顶用防渗膜包扎。
7.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，塑钢板桩(1)两端边缘分别为相同的相互咬合的C型卡槽结构。
8.如权利要求1所述的塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，其特征在于，围堰
体(2)顶宽1～2m，迎水面(A)边坡为1:2～1:3，背水面(B)边坡为1:1～1:1.5；袋装黏土(4)和块石(5)厚20-30cm。
塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及水利工程挡水围堰结构，属于IPC分类中E02D19/04水利工程用围堰施工技术，特别是一种塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法。
背景技术
[0002]土石围堰主要采用大量的土石填筑而成，多用作河道或河流上下游横向围堰，它能体现了水利水电工程的建设特点，就地取材，对任何地质条件下的基坑基础适应性强，现场施工工艺方法简单。土石围堰的施工一般施工场地质条件要求不太高、施工工期短、施工工艺，施工方法简易、大大的节约了工程投入的成本。但在土石围堰稳定和防渗问题，尤为重要。
[0003]根据水利水电建筑工程行业的地基处理的技术规范和要求。针对土石围堰的防渗处理的办法，水利水电工程中常用的施工处理的措施办法包括：防渗墙法、高压力旋喷水泥灌浆、防渗漏帷幕灌浆、堵水灌浆、膏状浆材灌浆等施工技术方法。其中，防渗墙法中涉及土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、沥青混凝土心墙及其他防渗心墙等结构。
[0004]中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司提出的中国专利申请201520600055.6提供一种土石围堰防渗体系的结构，包括堰体，堰体的迎水面设有大石块抛填护坡，大石块抛填护坡之上设有干砌石块，干砌石块的背水面设有护坡过渡料；堰体中部设有一道沿堰体长度方向设置的复合土工膜，复合土工膜底部设有粘土截水槽，复合土工膜底边经垫层混凝土与粘土截水槽连接，复合土工膜顶边经面层混凝土与堰体顶面封闭连接，复合土工膜两端嵌入岸坡混凝土。该发明申请通过在土石围堰内部布置复合土工膜，并在堰基设置粘土截水槽，形成防渗体系，试图满足中小型水利水电工程施工中导流的需要。
[0005]中国水电顾问集团成都勘测设计研究院提出的中国专利申请201320122981.8提出的高土石围堰防渗土料与混凝土防渗墙的连接结构，包括围堰填筑体，所述围堰填筑体内竖直设置有基础混凝土防渗墙，围堰填筑体的上方围绕基础混凝土防渗墙设置有反滤料层，所述反滤料层的上方围绕基础混凝土防渗墙设置有土料防渗层，所述土料防渗层与反滤层之间设置有土工膜，所述土工膜的一端通过螺栓与基础混凝土防渗墙相连，所述土料防渗层包括防渗土料外体，以及设置在防渗土料外体与基础混凝土防渗墙之间的高塑性粘土内体。
[0006]目前，虽然现有土石围堰的施工工艺日趋成熟，但在防渗处理这块始终需要投入大量的人力财力，显著增加施工时间和成本，对施工进度和成本控制影响较大。
发明内容
[0007]本发明的目的是提供塑钢板桩心墙土石高防渗挡水围堰施工方法，降低了施工难度，缩短工期，施工便捷，节约工程投资，同时兼具高抗渗性能和和稳定性。
[0008]本发明的目的将通过以下技术措施来实现：将塑钢组合板桩与土石围堰施工结
合，通过构筑高强度塑钢组合板桩心墙防渗土石围堰；塑钢板桩心墙防渗土石围堰包括：塑钢板桩、围堰体、土工膜、袋装黏土和块石。围堰体呈梯形台结构，围堰体两侧分别为迎水面和背水面坡面，围堰
体下侧中部竖立安装由至少二块塑钢板桩扦插连接构成的塑钢板桩心墙，土工膜由该塑钢板桩心墙顶部水平铺装到迎水面表面，再整体沿迎水面坡面上翻铺装到围堰体顶面满铺，土工膜与塑钢板桩结合形成一个封闭的防渗体，在迎水面坡面表面铺压袋装黏土，在围堰体顶面土工膜上侧铺压块石；其中，塑钢板桩1相对两侧边沿有相互配合的卡接扦插锁定结构；施工方法包括以下步骤：
[0009]步骤一：设置塑钢板桩施工导向装置，采用单桩逐根打入法施打塑钢板桩，完成塑钢板桩心墙整体结构的施工；
[0010]步骤二：填筑围堰体至桩顶高程后铺设土工膜，与塑钢板桩搭接；
[0011]步骤三：继续填筑围堰体至堰顶高程；
[0012]步骤四：沿迎水面铺设袋装黏土，沿堰顶铺设块石。
[0013]尤其是，施工方法具体的施工步骤如下：
[0014]1)测量放样：塑钢板桩防渗心墙及土石围堰坡脚线测量放样，插定位塑钢板桩1；[0015]2)开挖导向槽：塑钢板桩防渗心墙导向槽开挖修整；
[0016]3)塑钢板桩施工：打桩机吊起塑钢板桩，人工扶正就位，以C型卡槽和T形连接头扦插相邻塑钢板桩连接构成防渗心墙，扣打至设计标高，单根桩连续施打；
[0017]4)围堰填筑：填筑围堰体至塑钢板桩顶高程后压实；
[0018]5)土工膜与塑钢板桩搭接：塑钢板桩连接的防渗心墙顶部用防渗膜包扎，并沿顶部铺设土工膜，在与防渗心墙交界处搭接1.0m，填土压实；
[0019]6)继续填筑：继续填筑围堰体至设计高程后压实；
[0020]7)土工膜铺设：沿迎水面边坡和堰顶继续铺设土工膜，与塑钢板桩搭接土工膜连接，形成封闭的防渗体。
[0021]8)土工膜压实：通过袋装黏土和块石将土工膜按压在围堰体表面。
[0022]尤其是，塑钢板桩两端分别为C型卡槽和T形连接头，相邻的二块塑钢板桩之间通过相对两端边沿相互配合的C型卡槽和T形连接头扦插连接。
[0023]尤其是，塑钢板桩中部有槽型或瓦楞形折面结构。
[0024]尤其是，土工膜在塑钢板桩顶部迎水面一侧搭接1.0m。
[0025]尤其是，塑钢板桩桩顶用防渗膜包扎。
[0026]尤其是，塑钢板桩两端边缘分别为相同的可以相互咬合的C型卡槽结构。[0027]尤其是，围堰体顶宽1～2m，迎水面边坡为1:2～1:3，背水面边坡一般为1:1～1: 1.5；袋装黏土和块石厚20-30cm。
[0028]本发明的优点和效果：具有抗渗性能高，稳定性强，同时，减少了高喷防渗墙工程量，施工便捷，缩短了施工工期；围堰拆除后，塑钢板桩可以回收重复利用；与传统防渗方式相比，降低了施工难度，节约了时间和成本，节约了工程投资；特别适用于有高防渗性能要求的挡水围堰工程，应用前景广阔。
附图说明
[0029]图1为本发明实施例中塑钢板桩心墙防渗土石围堰垂直剖面示意图。
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