水壩加固方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水壩加固方法及加固漿料，其步驟為：選擇一段需加固的水壩，根據(jù)壩體形狀制作與其相適應(yīng)的圍罩；將圍罩放置于壩體的外側(cè)，圍罩的下端插入水底的淤泥中且上端露出水面，圍罩的側(cè)面板靠設(shè)于壩體的外側(cè)面并通過密封條貼緊壩體外側(cè)面；在圍罩內(nèi)依次放置多個注漿管，注漿管的下端伸至圍罩的底部；對注漿孔進(jìn)行注漿并利用水下攝像機(jī)即時檢測漿料填充情況，漿料從圍罩底部開始逐漸填充圍罩內(nèi)部空間并將其中的積水從圍罩頂部排出，當(dāng)漿料將從圍罩頂部溢出時停止注漿；等漿料完全固化后，取下圍罩并對注漿管進(jìn)行封孔；漿料經(jīng)固化后在水壩外側(cè)形成一種防水的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)層，防止水滲入壩體內(nèi)或水對壩體表面的侵蝕造成對壩體的破壞。
【專利說明】水壩加固方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水壩加固方法，能夠?qū)λ畨芜M(jìn)行加固。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到快速發(fā)展，包括新建的大小型水庫、南水北 調(diào)工程等，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保障。然而，水庫或運(yùn)河的水壩、堤岸作為維護(hù)水利工 程安全的一道防線，成為人民生命安全的保障，然而，管涌或滲水造成的水壩決堤不時發(fā) 生，由于其發(fā)生的不確定性，危害性較大；現(xiàn)有技術(shù)中，如中國專利號為CN102051896的文 獻(xiàn)，為解決水壩管涌提供了一種方案，在出現(xiàn)險情時能夠及時處置，防止管涌進(jìn)一步引起決 堤，可以說該方案起到了事后排險的作用，未能從根本上防止險情的發(fā)生；中國專利號為 CN102051868的文獻(xiàn)，利用在壩體內(nèi)鉆孔注漿的方法來填充內(nèi)部空隙并加固壩體，從而防止 壩體滲水，然而壩體外側(cè)部分仍浸泡于水中，即使是強(qiáng)度較高的混凝土石砌岸壩經(jīng)水的長 時侵蝕，外側(cè)壩體也會出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而引發(fā)外側(cè)壩體坍塌，從而破壞整個壩體結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明首要解決的技術(shù)問題是提供一種水壩加固方法，能夠防止壩體由于水侵蝕 而被破壞。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種水壩加固方法，其包括如下步驟： a. 選擇一段需加固的水壩，根據(jù)壩體形狀制作與其相適應(yīng)的圍罩； b. 將圍罩放置于壩體的與水相鄰的外側(cè)，圍罩的下端插入水底的淤泥中且上端露出水 面，圍罩的側(cè)面板靠設(shè)于壩體的外側(cè)面并通過密封條貼緊壩體外側(cè)面； c. 在圍罩內(nèi)依次放置多個注漿管，注漿管的下端伸至圍罩的底部； d. 對注漿孔進(jìn)行注漿并利用水下攝像機(jī)即時檢測漿料填充情況，漿料從圍罩底部開始 逐漸填充圍罩內(nèi)部空間并將其中的積水從圍罩頂部排出，當(dāng)漿料將從圍罩頂部溢出時停止 注漿； e. 等漿料完全固化后，取下圍罩并對注漿管進(jìn)行封孔。
[0005] 所述圍罩的斜面板與壩體外側(cè)面平行，所述圍罩的內(nèi)表面設(shè)有薄膜。
[0006] 注漿時控制各注漿管的注漿速度，以使圍罩內(nèi)各處的漿料抬升速度保持一致。
[0007] 所述側(cè)面板的寬度為5-lOcm，相鄰注漿管的中心間距為15-30cm。
[0008] 本發(fā)明還提供一種水壩加固漿料，該漿料用于上述水壩加固方法的注漿過程中。
[0009] 該漿料是包括樹脂與硬化劑的雙組份高強(qiáng)度發(fā)泡型樹脂。
[0010] 該漿料在注入10分鐘后完全固化并達(dá)到最終強(qiáng)度。
[0011] 該漿料的出機(jī)粘度為200±65mPa*s，固化后的壓縮強(qiáng)度彡1.5MPa，彎曲強(qiáng)度 彡 1. 3MPa。
[0012] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的技術(shù)效果是： 1)本發(fā)明的水壩加固方法，利用圍罩及注漿管對需要加固的水壩外側(cè)面注漿，漿料經(jīng) 固化后在水壩外側(cè)形成一種防水的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)層，可以防止水滲入壩體內(nèi)或水對壩體表面的 侵蝕造成對壩體的破壞； 2) 圍罩的斜面板與壩體的外側(cè)面平行，使圍罩下端、上端至壩體的距離不變，保證注漿 管對各處進(jìn)行注漿時，出漿的速度穩(wěn)定，有利于使各處漿料的流動或抬升速度保持一致； 3) 各處的水流速度及各注漿管的長短會影響各處的注漿進(jìn)度，因而在水下攝像機(jī)的監(jiān) 測下、根據(jù)各處漿料的填充進(jìn)度，對各注漿管的注漿速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，有利于使各處漿料的抬 升速度保持一致； 4) 該結(jié)構(gòu)層的厚度為5-lOcm，可以在壩體的外側(cè)形成一層致密且輕薄的防水層，不會 對壩體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附加載荷，相鄰注漿管3的中心間距為15-30cm，可以保證漿料填 充的均勻性； 5) 該漿料不含水，不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶解于水中，能夠密實(shí)填充脫空；漿料在水 中固化后有柔韌性與彈性，不容易發(fā)生開裂，其抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度與混凝土比較接近，長 期浸入水中也不受水的侵蝕，同時該樹脂材料具有良好的抗?jié)B性，能阻止河水下滲入壩體 內(nèi)，對壩體裂縫和接縫有良好的密封作用，從根本上解決壩體的管涌及滲水的問題； 6) 漿料固化后形成發(fā)泡狀固體，其密度為水泥漿或浙青材料的8%，對存在需要加固的 壩體產(chǎn)生的附加荷載??； 7) 該漿料的自由膨脹比可達(dá)20:1，漿料膨脹過程不受水的影響，能夠快速填充脫空和 裂縫，在膨脹過程中進(jìn)一步壓實(shí)壩體周圍的土層； 8) 該漿料可在注入10分鐘后完全固化并達(dá)到其最終強(qiáng)度，漿料固化過程及最終強(qiáng)度 不受水的影響，漿料在水中固化時間短特別有利于在汛期等水流較大環(huán)境下對水壩進(jìn)行加 固強(qiáng)化； 9) 固化后的漿料穩(wěn)定性強(qiáng)，不易老化變形，其耐久性可達(dá)百年； 10) 漿料固化后，各化學(xué)成分不會由于水流沖刷而流失，對環(huán)境無污染； 11) 經(jīng)該漿料加固后的壩體，后期無需定期維護(hù)、保養(yǎng)，減少了壩體的養(yǎng)護(hù)成本； 12) 所述圍罩內(nèi)表面設(shè)有的薄膜，用于注漿后將固化的漿料與圍罩相隔離，有利于圍罩 從固化后的漿料層上取下。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 為了清楚說明本發(fā)明的創(chuàng)新原理及其相比于現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢，下面借助于附 圖通過應(yīng)用所述原理的非限制性實(shí)例說明可能的實(shí)施例。在圖中： 圖1為本發(fā)明中需加固的水壩的斷面圖； 圖2為本發(fā)明中需加固的水壩的俯視圖； 圖3為本發(fā)明中圍罩的側(cè)面圖； 圖4為本發(fā)明中圍罩的后面圖。
[0015]

【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例中的壩體1，圍罩2,注漿管3。
[0017] 如圖3與圖4所示，所述根據(jù)壩體的外側(cè)面形狀制作的圍罩2包括三個面板，分別 為斜面板5及前后側(cè)的側(cè)面板6,當(dāng)斜面板5與壩體外側(cè)面平行時、側(cè)面板6正好垂直于壩 體的外側(cè)面，側(cè)面板6上適于和壩體相貼合的邊緣設(shè)有密封條7,該密封條7適于與壩體外 側(cè)面貼緊密封；在該圍罩2的內(nèi)表面貼有一層塑料薄膜，所述圍罩2的材料可以為塑料或金 屬，所述側(cè)面板6的寬度(包括密封條在內(nèi)）為5-lOcm。
[0018] 如圖1與圖2所示，本發(fā)明的水壩加固方法，包括以下步驟： (1) 選擇一段需加固的水壩，根據(jù)該水壩的壩體外側(cè)面的形狀來制作相適應(yīng)的圍罩2 ; (2) 將上述圍罩2放置于壩體1的外側(cè)且斜面板5與壩體外側(cè)面平行，圍罩2的下端插 入水底的淤泥中且上端露出水面，側(cè)面板6垂直靠設(shè)于壩體的外側(cè)面并使密封條緊貼壩體 1外側(cè)面； (3) 在上述圍罩2內(nèi)平行于壩體外側(cè)面依次放置多個注漿管3,相鄰注漿管3的中心間 距為15-30cm，注漿管的下端伸至圍罩的底部； (4) 在注漿管3上安裝注漿接頭，調(diào)試注漿設(shè)備并與注漿接頭連接，檢驗(yàn)注漿材料并加 入注漿設(shè)備中； (5) 對注漿孔3進(jìn)行注漿并利用水下攝像機(jī)伸入圍罩內(nèi)、即時檢測圍罩內(nèi)的漿料填充 情況，漿料從圍罩底部開始逐漸填充圍罩內(nèi)部空間并將其中的積水4從圍罩2頂部排出，同 時控制各注漿管的注漿速度，以使圍罩內(nèi)各處的漿料抬升速度保持基本一致，當(dāng)漿料將從 圍罩頂部溢出時停止注漿； (6) 等待10分鐘后漿料完全固化，取下圍罩2并使塑料薄膜與圍罩2分離； (7) 對注漿管進(jìn)行封孔。
[0019] 上述圍罩2對于該段壩體加固完成后，只需在取下的圍罩2的內(nèi)表面粘上薄膜，又 可以進(jìn)行再次利用，該薄膜用于在圍罩與漿料之間建立隔離層，方便圍罩從固化后的漿料 上取下，該方法適用于對壩體對多次或分段加固，圍罩的重復(fù)利用節(jié)約了施工的成本，提高 了施工的效率。
[0020] 實(shí)施例2 本發(fā)明中所述的漿料采用一種雙組份高強(qiáng)度發(fā)泡型樹脂，其型號為SZ2,該雙組份高 強(qiáng)度發(fā)泡型樹脂包括專用樹脂與硬化劑兩種組分，注漿時將兩種組分同時加入上述注漿設(shè) 備中，兩種組分混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積迅速膨脹并形成泡沫狀漿料，該漿料的出機(jī)粘度 為200±65mPa · s，該漿料在流動中體積不斷膨脹，滲透能力強(qiáng)，適于快速填充空間并在壓 力作用下排擠出積水，當(dāng)上述漿料注入10分鐘后完全固化并達(dá)到其最終強(qiáng)度，其壓縮強(qiáng)度 > 1. 5MPa，其彎曲強(qiáng)度> 1. 3MPa，該漿料與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且與水不相溶。
[0021] 相比現(xiàn)有的水下加固漿料，該漿料具有以下特點(diǎn)： (1) 該漿料不含水，不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶解于水中，能夠密實(shí)填充脫空；漿料在水 中固化后有柔韌性與彈性，不容易發(fā)生開裂，其抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度與混凝土比較接近，長 期浸入水中也不受水的侵蝕，同時該樹脂材料具有良好的抗?jié)B性，能阻止河水下滲入壩體 內(nèi)，對壩體裂縫和接縫有良好的密封作用，從根本上解決壩體的管涌及滲水的問題； (2) 漿料固化后形成發(fā)泡狀固體，其密度為水泥漿或浙青材料的8%，對存在需要加固的 壩體產(chǎn)生的附加荷載小； (3) 該漿料的自由膨脹比可達(dá)20:1，漿料膨脹過程不受水的影響，能夠快速填充脫空和 裂縫，在膨脹過程中進(jìn)一步壓實(shí)壩體周圍的土層； (4) 該漿料可在注入10分鐘后完全固化并達(dá)到其最終強(qiáng)度，漿料固化過程及最終強(qiáng)度 不受水的影響，漿料在水中固化時間短特別有利于在汛期等水流較大環(huán)境下對水壩進(jìn)行加 固強(qiáng)化； (5) 固化后的漿料穩(wěn)定性強(qiáng)，不易老化變形，其耐久性可達(dá)百年； (6) 漿料固化后，各化學(xué)成分不會由于水流沖刷而流失，對環(huán)境無污染； (7) 經(jīng)該漿料加固后的壩體，后期無需定期維護(hù)、保養(yǎng)，減少了壩體的養(yǎng)護(hù)成本。
[0022] 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的 實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其 它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā) 明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1. 一種水壩加固方法，其特征在于包括如下步驟： a. 選擇一段需加固的水壩，根據(jù)壩體形狀制作與其相適應(yīng)的圍罩（2); b. 將圍罩（2)放置于壩體（1)的外側(cè)，圍罩（2)的下端插入水底的淤泥中且上端露出 水面，圍罩的側(cè)面板（6)靠設(shè)于壩體的外側(cè)面并通過密封條貼緊在壩體（1)的外側(cè)面； c. 在圍罩（2)內(nèi)依次放置多個注漿管（3)，注漿管的下端伸至圍罩的底部； d. 對注漿孔（3)進(jìn)行注漿并利用水下攝像機(jī)即時檢測漿料填充情況，漿料從圍罩底部 開始逐漸填充圍罩內(nèi)部空間并將其中的積水從圍罩（2)頂部排出，當(dāng)漿料將從圍罩頂部溢 出時停止注漿； e. 等漿料完全固化后，取下圍罩并對注漿管進(jìn)行封孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壩加固方法，其特征在于：所述圍罩的斜面板（5)與壩體外 側(cè)面平行，所述圍罩的內(nèi)表面設(shè)有薄膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壩加固方法，其特征在于：注漿時控制各注漿管的注漿速 度，以使圍罩內(nèi)各處的漿料抬升速度保持一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壩加固方法，其特征在于：所述側(cè)面板（6)的寬度為 5-lOcm，相鄰注漿管（3)的中心間距為15-30cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壩加固方法，其特征在于：所述漿料是包括樹脂與硬化劑 的雙組份高強(qiáng)度發(fā)泡型樹脂。
【文檔編號】E02B3/16GK104047268SQ201410223254
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】陳國賢, 何偉興, 陳凱 申請人:江蘇鼎泰工程材料有限公司