專利名稱：一種減輕截流難度及用于江河護(hù)堤的拋投結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水利水電工程截流施工的拋投材料，特別是一種減輕截流難度及 用于江河護(hù)的提拋投結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
橫跨江河修建水利工程，為確保工程建設(shè)期間能在旱地施工，需要提前修筑圍堰 截?cái)嗨魅缓笮纬苫?。利用土石圍堰截?cái)嗨睢⒘骷钡慕?，在束窄龍口的截流過程中， 水流紊亂、水下地形和戧提形狀不斷發(fā)生變化，各種險(xiǎn)情隨時(shí)都有可能發(fā)生，在這種情況下 要爭(zhēng)取時(shí)間搶筑截流戧提存在著巨大的困難和風(fēng)險(xiǎn)。截流過程中主要困難是戧提填料坍塌 和拋投料流失。戧提大面積突然坍塌會(huì)給正在緊張施工的人員及機(jī)械造成極大的安全威 脅，拋投料流失既增加填筑方量影響施工進(jìn)度，又會(huì)加劇戧提坍塌，這些困難必然導(dǎo)致截流 投資加大。為減小截流難度、確保截流成功，在龍口困難段截流時(shí)常采用預(yù)制的大體積混凝 土塊體或鋼網(wǎng)石籠作為拋投材料，在葛洲壩大江、三峽工程導(dǎo)流明渠等工程截流時(shí)使用了 大體積混凝土四面體(即為邊長(zhǎng)相等的三棱錐)作為拋投材料。混凝土四面體在水下迎流 面積與觸地面積之比較大、重心較高，水流作用明顯，拋投的四面體基本上是沿坡面滑動(dòng)入 水，材料在急流中穩(wěn)定性差，進(jìn)入龍口后到位不易控制并有一定的流失，加之四面體拋投材 料在預(yù)制、存放、運(yùn)輸?shù)确矫娑即嬖谝欢▎栴}，因此截流時(shí)拋投混凝土四面體不是很好的選 擇。拋投長(zhǎng)方體鋼網(wǎng)石籠截流也存在材料就位和流失問題。截流試驗(yàn)和實(shí)踐表明在截流困 難段拋投混凝土四面體或鋼網(wǎng)石籠效果都并不理想。研究表明，導(dǎo)致戧提坍塌的主要原因是拋投材料不能一次就位，而拋投料流失的 主要原因是材料的穩(wěn)定性不足。因此，改善工程截流措施、優(yōu)化施工條件、減輕截流難度十 分必要，而優(yōu)化拋投材料是減輕截流難度的重要措施之一。人工制作的截流拋投材料要求在急流中能夠容易到位并且具有較好的穩(wěn)定性，能 有效防護(hù)戧提提頭坍塌，阻止其他截流拋投材料流失，此外還要從用料、制作、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、 拋投等多方面進(jìn)行考慮，力求達(dá)到操作性好并能降低截流成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為改善工程截流措施、優(yōu)化施工條件、減輕截流難度、優(yōu)化拋 投材料而提出一種減輕截流難度及用于江河護(hù)提的拋投結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)所述減輕截流難度及用于江河護(hù)提 的拋投結(jié)構(gòu)是采用圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)設(shè)置有側(cè)向穿孔，柱體外側(cè)設(shè)有 加糙肋。本實(shí)用新型還具有以下特征所述圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)為實(shí)心圓柱線體，實(shí)心圓柱線體的迎流端為流線形的錐 頭。[0010]所述圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)為空心圓柱線體，空心圓柱線體的迎流端為薄壁銳緣。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的特點(diǎn) 1)材料截流到位效果好。物體靠自身重力沿坡面滾動(dòng)比滑動(dòng)更容易，據(jù)此，在圍堰 截流困難段從戧提提頭順流拋投本圓柱線體材料后繞軸滾動(dòng)到坡底，比拋投其他靠滑動(dòng)截 流的塊體材料更容易到達(dá)龍口深槽部位，材料水下抗沖能力強(qiáng)、流失少，可保護(hù)戧提坍塌。 試驗(yàn)證明，在截流困難段選擇適當(dāng)?shù)膱A柱線體拋投材料作為拋投料，材料在龍口中就位比 拋投石渣、四面體和鋼網(wǎng)石籠的效果好，圓柱線體拋投材料流失少并且可以一次到底，具有 明顯降低截流難度的效果。2)抗沖穩(wěn)定性強(qiáng)。本實(shí)用新型拋投材料的迎流面積小、重心低，受水力的作用相對(duì) 小，材料的觸地面積較大，在材料外壁設(shè)置加糙肋還可增加材料與接觸面的摩擦力，抵抗水 流的沖刷能力增強(qiáng)，因此，綜合穩(wěn)定性比較好，材料流失的可能性低。3)原材料用量省。截流采用重約20_30t的混凝土四面體，材料用量約10m3，若用 相同的材料制作空心圓柱線體，可以獲得較多的填筑工程量，節(jié)省工程材料的用量。4)材料吊裝、存放和運(yùn)輸方便。材料預(yù)制時(shí)可預(yù)留吊裝條件；預(yù)制好的材料橫向 分層疊放，節(jié)省占地面積；使用自卸卡車運(yùn)輸和傾倒圓柱線體拋投材料也比較容易。5)防護(hù)提防、大壩崩岸。經(jīng)研究表明，本實(shí)用新型圓柱線體拋投材料有較好的實(shí)用 效果，可達(dá)到改善工程截流措施、優(yōu)化施工條件、降低截流難度的目的，根據(jù)應(yīng)用條件圓柱 線體拋投材料還可以在江河提防、土石壩的護(hù)坡、護(hù)底中發(fā)揮作用。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例之一的示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例之二的示意圖；圖3是圖1的截面形狀示意圖；圖4是圖2的截面形狀示意圖。圖中標(biāo)號(hào)分別表示1-實(shí)心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，2-空心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，3-錐 頭，4-薄壁銳緣，5-穿孔，6-加糙肋。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
具體實(shí)施方式
如圖1-圖4所示，本實(shí)用新型的拋投材料采用的是圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，為更好地 降低水流對(duì)材料的沖擊作用，提高材料在水下的穩(wěn)定效果，在圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)的側(cè)向設(shè) 有穿孔5。按照同一發(fā)明構(gòu)思，所述的圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)又分為實(shí)心圓柱線體結(jié)構(gòu)1和空心 圓柱線體結(jié)構(gòu)2，實(shí)心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)1的一端(迎流端)設(shè)計(jì)為流線形的錐頭3體型， 空心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)2的迎流端設(shè)計(jì)為薄壁銳緣4。為增強(qiáng)材料的觸地摩擦力提高抗沖 能力，在圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)柱體外壁可設(shè)置加糙肋6。圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)的用材可采用鋼管或鋼筋混凝土預(yù)制，其長(zhǎng)度和斷面直徑根據(jù) 具體工程截流時(shí)的水力學(xué)指標(biāo)、施工吊裝、存放、運(yùn)輸和拋投等各方面條件要求結(jié)合試驗(yàn)效 果選取。本實(shí)用新型的拋投結(jié)構(gòu)可用于立堵截流、平堵截流或平拋墊底以及江河與水庫(kù)護(hù)岸、護(hù)底。在截流過程中當(dāng)填筑土石料出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌和流失、進(jìn)占受阻時(shí)，順流拋投圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)1或2在水下形成支撐體，保護(hù)戧提坍塌、阻止土石截流材料流失。拋投圓柱線 體拋投結(jié)構(gòu)時(shí)要求迎流端朝向上游。在圓柱線體拋投材料的支撐作用下，從上游拋投土石 材料跟進(jìn)，當(dāng)截流跨越困難段后，可全斷面填筑土石材料合龍閉氣。條件容許時(shí)，可在龍口 全部采用圓柱線體拋投材料填筑至水面，然后填筑土石材料填實(shí)閉氣。
權(quán)利要求一種減輕截流難度及用于江河護(hù)堤的拋投結(jié)構(gòu)，其特征是采用圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)設(shè)置有側(cè)向穿孔。
2.一種減輕截流難度及用于江河護(hù)提的拋投結(jié)構(gòu)，其特征是所述圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)的 柱體外側(cè)設(shè)有加糙肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減輕截流難度及用于江河護(hù)提的拋投結(jié)構(gòu)，其特征是所 述圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)為實(shí)心圓柱線體，實(shí)心圓柱線體的迎流端為流線形的錐頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減輕截流難度及用于江河護(hù)提的拋投結(jié)構(gòu)，其特征是所 述圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)為空心圓柱線體，空心圓柱線體的迎流端為薄壁銳緣。
專利摘要本實(shí)用新型是一種減輕截流難度及用于江河護(hù)堤的拋投結(jié)構(gòu)，采用圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)，拋投結(jié)構(gòu)設(shè)有側(cè)向穿孔，柱體外側(cè)設(shè)有加糙肋，實(shí)心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)的迎流端為流線形的錐頭，空心圓柱線體拋投結(jié)構(gòu)的迎流端為薄壁銳緣。在圍堰截流困難段從戧堤堤頭順流拋投本圓柱線體材料后繞軸滾動(dòng)到坡底，比拋投其他靠滑動(dòng)截流的塊體材料更容易到達(dá)龍口深槽部位，材料水下抗沖能力強(qiáng)、流失少，可保護(hù)戧堤坍塌，具有明顯降低截流難度的效果，本拋投材料還可以用于江河堤防、水庫(kù)土石壩護(hù)坡、護(hù)底。
文檔編號(hào)E02B3/06GK201738325SQ20102026263
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者侯冬梅, 周赤, 唐祥甫, 姜治兵, 楊偉, 石教豪, 程子兵, 蔡瑩, 車清權(quán), 韓繼斌 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院