應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，包括：U型輸水渠道，U型輸水渠道由兩個平行的梯形結(jié)構(gòu)斷面粘性土堤拼接而成；在U型輸水渠道的內(nèi)表面上設(shè)置有自適應(yīng)變形防滲層，自適應(yīng)變形防滲層包括鈉基膨潤土防滲毯防滲層，以及設(shè)置在鈉基膨潤土防滲毯防滲層上的聯(lián)鎖式混凝土砌塊層或模袋混凝土層；鈉基膨潤土防滲毯防滲層由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，且搭接形式為上游幅壓下游幅。本發(fā)明提供的應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道能自動適應(yīng)變形且保持防滲能力，保證輸水正常運(yùn)用。
【專利說明】應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及渠道防滲技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭開采后由于采空區(qū)塌陷造成巖層位移變形傳到至地表，會在地表形成一個比 采空區(qū)面積大得多的沉陷盆地，該盆地會隨著開采工作面的推移而移動，在此過程中地表 變形表現(xiàn)為堅向沉降、水平向擺動及傾斜，在盆地邊緣區(qū)域由于變形的不均衡造成巖土表 面拉伸錯動進(jìn)而產(chǎn)生地表裂縫，該裂縫會隨著開采工作面的推移而同步推移。這種沉陷盆 地移動及地表裂縫動態(tài)發(fā)展規(guī)律給該區(qū)域內(nèi)各種水利設(shè)施造成極不利影響。
[0003] 淮南礦區(qū)處于淮河中游，為淮河流域糧食主產(chǎn)區(qū)，區(qū)域內(nèi)水系發(fā)達(dá)，涉及大型灌 區(qū)茨淮新河灌區(qū)及永幸河灌區(qū)，建設(shè)有大量灌溉渠道、排澇溝渠、圩堤、泵站、涵閘等水利 設(shè)施。根據(jù)淮南礦業(yè)集團(tuán)采煤沉陷區(qū)統(tǒng)計及預(yù)測資料，2010年沉陷大于1. 5m沉陷面積為 24. 49km2,至2030年沉陷大于1. 5m沉陷面積將達(dá)到85. 52km2,沉陷變形對區(qū)域內(nèi)水利設(shè)施 影響范圍快速擴(kuò)大，影響程度也日趨嚴(yán)重。對區(qū)域內(nèi)輸水渠道而言，地表裂縫的發(fā)展造成渠 道擋水土體破壞貫通，渠內(nèi)水外漏，不能到達(dá)輸送終點(diǎn)，嚴(yán)重影響正常灌溉作業(yè)。但是目前， 現(xiàn)有技術(shù)中還未出現(xiàn)能夠有效解決采動區(qū)動態(tài)沉降變形渠道滲漏問題的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了能夠有效解決采動區(qū)動態(tài)沉降變形渠道滲漏問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于采 動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，它能自動適應(yīng)變形且保持防滲能力，保證輸水正常運(yùn)用。
[0005] 本發(fā)明提供一種應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，包括：
[0006] U型輸水渠道，所述U型輸水渠道由兩個平行的梯形結(jié)構(gòu)斷面粘性土堤拼接而成； 在所述U型輸水渠道的內(nèi)表面上設(shè)置有自適應(yīng)變形防滲層，所述自適應(yīng)變形防滲層包括鈉 基膨潤土防滲毯防滲層，以及設(shè)置在所述鈉基膨潤土防滲毯防滲層上的聯(lián)鎖式混凝土砌塊 層或模袋混凝土層；
[0007] 所述鈉基膨潤土防滲毯防滲層由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成， 且搭接形式為上游幅壓下游幅。
[0008] 本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，通過在輸水渠道的內(nèi)表 面上設(shè)置自適應(yīng)變形防滲層，自適應(yīng)變形防滲層包括鈉基膨潤土防滲毯防滲層，以及設(shè)置 在鈉基膨潤土防滲毯防滲層上的聯(lián)鎖式混凝土砌塊層或模袋混凝土層；鈉基膨潤土防滲毯 防滲層由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，且搭接形式為上游幅壓下游幅， 因此，它能自動適應(yīng)變形且保持防滲能力，保證輸水正常運(yùn)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明自適應(yīng)變形防滲渠道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2為圖1中自適應(yīng)變形防滲層A的局部放大圖；
[0011] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中鈉基膨潤土防滲毯鋪設(shè)示意圖；
[0012] 圖4為圖3的B-B剖面圖；
[0013] 圖5為圖2中A-A的俯視圖；
[0014] 圖6為圖2中A-A的俯視圖；
[0015] 圖7為圖5中聯(lián)鎖式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖8為圖5中聯(lián)鎖式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖9為圖6中聯(lián)鎖式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖10為圖6中聯(lián)鎖式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例， 對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部 分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 圖1為本發(fā)明自適應(yīng)變形防滲渠道結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中自適應(yīng)變形防滲層A 的局部放大圖，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中的應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，包 括U型輸水渠道2, U型輸水渠道2由設(shè)置于大地1表面3上的兩個平行的梯形結(jié)構(gòu)斷面粘 性土堤拼接而成；在U型輸水渠道2的內(nèi)表面上設(shè)置有自適應(yīng)變形防滲層8,自適應(yīng)變形防 滲層8包括鈉基膨潤土防滲毯防滲層10,以及設(shè)置在鈉基膨潤土防滲毯防滲層10上的聯(lián)鎖 式混凝土砌塊層9。鈉基膨潤土防滲毯防滲層10由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪 設(shè)而成，且搭接形式為上游幅壓下游幅。
[0021] 具體的，內(nèi)表面由水平向底面5及兩側(cè)斜坡面6組成，在U型輸水渠道2的內(nèi)表面 上鋪設(shè)一層鈉基膨潤土防滲毯防滲層10,由于柔性鈉基膨潤土防滲毯可適應(yīng)沉降變形及水 平變形要求，從而可保證鈉基膨潤土防滲毯防滲層10的防滲能力不破壞，并且在鈉基膨潤 土防滲毯防滲層10的表面設(shè)置保護(hù)層，采用柔性可適應(yīng)變形的聯(lián)鎖式混凝土砌塊層9,可 有效保護(hù)鈉基膨潤土防滲毯防滲層10不被外力破壞并保持防滲毯耐久性。具體的，圖3為 本發(fā)明實(shí)施例中鈉基膨潤土防滲毯鋪設(shè)示意圖；圖4為圖3的B-B剖面圖，如圖3及圖4所 示，鈉基膨潤土防滲毯防滲層10由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，且搭接 形式為上游幅壓下游幅。本實(shí)施例中鈉基膨潤土防滲毯防滲層10采用多幅鈉基膨潤土防 滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，構(gòu)成變形補(bǔ)償結(jié)構(gòu)13,變形補(bǔ)償結(jié)構(gòu)13的區(qū)域?qū)挾葷M足堤防 變形補(bǔ)償要求及安全余度要求，堤防變形補(bǔ)償要求可根據(jù)煤炭開采范圍、煤炭開采深度和 進(jìn)度等預(yù)測得出，為了進(jìn)一步保證計算得出的堤防變形補(bǔ)償要求的可靠性，可根據(jù)具體情 況在堤防變形補(bǔ)償要求預(yù)測值的基礎(chǔ)上加上一個數(shù)值，該數(shù)值即是安全余度要求值。在渠 道變形開裂時，鈉基膨潤土防滲毯防滲層10可通過自己彎曲變形及搭接部位的變形補(bǔ)償 結(jié)構(gòu)13的滑移變形自適應(yīng)U型輸水渠道2變形，使U型輸水渠道2的防滲體系不被破壞， 滿足采動區(qū)動態(tài)變形渠道的正常輸水要求。多幅鈉基膨潤土防滲毯搭接形式為上游幅壓下 游幅，如圖4所示，上游幅鈉基膨潤土防滲毯末端壓下游幅鈉基膨潤土防滲毯首端，此種搭 接方式可有效防止水流沖刷力破壞鈉基膨潤土防滲毯搭接部位的密封性，防止水通過搭接 部位的縫隙進(jìn)入U型輸水渠道2的內(nèi)表面，保護(hù)U型輸水渠道2的防滲體系不被破壞。
[0022] 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，鈉基膨潤土防滲毯防滲層10的表面設(shè)置的保護(hù)層，不僅 限于聯(lián)鎖式混凝土砌塊層9,還可以是其他的保護(hù)層，比如模袋混凝土層。
[0023] 本實(shí)施例中在U型輸水渠道的內(nèi)表面上鋪設(shè)一層鈉基膨潤土防滲毯防滲層，可保 證鈉基膨潤土防滲毯防滲層的防滲能力不破壞，并且在鈉基膨潤土防滲毯防滲層的表面設(shè) 置聯(lián)鎖式混凝土砌塊層或模袋混凝土層，可有效保護(hù)鈉基膨潤土防滲毯防滲層不被外力破 壞并保持防滲毯耐久性。多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，且搭接形式為上 游幅壓下游幅，此種搭接方式可自適應(yīng)U型輸水渠道的變形，并且防止水流沖刷力破壞鈉 基膨潤土防滲毯搭接部位的密封性，防止水通過搭接部位的縫隙進(jìn)入U型輸水渠道的內(nèi)表 面，保護(hù)U型輸水渠道的防滲體系不被破壞。
[0024] 進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在相互搭接的兩幅鈉基膨潤土防滲毯之間鋪 撒一層鈉基膨潤土。鈉基膨潤土具有防水防滲功能，并且遇水膨脹，可有效地填滿鈉基膨潤 土防滲毯之間的縫隙，防止水從縫隙之間滲漏出去。并且，鈉基膨潤土具有潤滑性，在渠道 變形開裂時，對于搭接部位的變形補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的滑移變形，可起到一定的潤滑作用，減小滑移 變形時的阻力。
[0025] 進(jìn)一步地，圖5為圖2中A-A的俯視圖；圖6為圖2中A-A的俯視圖，如圖5和圖 6所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，聯(lián)鎖式混凝土砌塊層由多個聯(lián)鎖式混凝土砌塊拼接而成， 各聯(lián)鎖式混凝土砌塊采用"工"字型或花片型。
[0026] 具體地，圖7為圖5中聯(lián)鎖式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖5中聯(lián)鎖式混凝 土砲塊的結(jié)構(gòu)不意圖；圖9為圖6中聯(lián)鎖式混凝土砲塊的結(jié)構(gòu)7]^意圖；圖10為圖6中聯(lián)鎖 式混凝土砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7和圖9所示，聯(lián)鎖式混凝土砌塊為鏤空式，可用于建設(shè) 生態(tài)渠道，鏤空體內(nèi)可填土植草，美化環(huán)境的同時防止水土流失。如圖8和圖10所示，聯(lián)鎖 式混凝土砌塊為實(shí)體式，用于建設(shè)非生態(tài)渠道，可以減小渠道糙率，增大過流能力。
[0027] 進(jìn)一步地，如圖1所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，自適應(yīng)變形防滲層8與U型輸水 渠道2的渠頂4邊緣結(jié)合部設(shè)置有梯形斷面混凝土壓頂12,用于對自適應(yīng)變形防滲層8進(jìn) 行封口保護(hù)。
[0028] 進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，每幅納基膨潤土防滲毯的幅寬為4. 0m? 6.0m，具體地，鈉基膨潤土防滲毯的幅寬可根據(jù)煤炭開采范圍、煤炭開采深度和進(jìn)度等預(yù)測 得出。
[0029] 進(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，U型輸水渠道2的外坡面7上設(shè)置有草皮護(hù)坡 11，可對坡面進(jìn)行防護(hù)，防止雨水沖蝕破壞。
[0030] 最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其 依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技 術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于采動區(qū)的自適應(yīng)變形防滲渠道，其特征在于，包括： U型輸水渠道，所述U型輸水渠道由兩個平行的梯形結(jié)構(gòu)斷面粘性土堤拼接而成；在所 述U型輸水渠道的內(nèi)表面上設(shè)置有自適應(yīng)變形防滲層，所述自適應(yīng)變形防滲層包括鈉基膨 潤土防滲毯防滲層，以及設(shè)置在所述鈉基膨潤土防滲毯防滲層上的聯(lián)鎖式混凝土砌塊層或 模袋混凝土層； 所述鈉基膨潤土防滲毯防滲層由多幅鈉基膨潤土防滲毯依次相互搭接鋪設(shè)而成，且搭 接形式為上游幅壓下游幅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渠道，其特征在于，相互搭接的兩幅鈉基膨潤土防滲毯之間 鋪撒一層鈉基膨潤土。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述聯(lián)鎖式混凝土砌塊層由多個聯(lián)鎖 式混凝土砌塊拼接而成，各聯(lián)鎖式混凝土砌塊采用"工"字型或花片型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述自適應(yīng)變形防滲層與所述U型輸 水渠道的渠頂邊緣結(jié)合部設(shè)置有梯形斷面混凝土壓頂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渠道，其特征在于，每幅鈉基膨潤土防滲毯的幅寬為 4. Om ?6. Om。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述U型輸水渠道的外坡面設(shè)置有草 皮護(hù)坡。
【文檔編號】E02B13/00GK104088263SQ201410374804
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】張江紅, 陸春輝, 吳永生, 安士凱, 賈德斌, 李翠, 劉福田, 張轉(zhuǎn)維, 葛沭鋒 申請人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 安徽省水利水電勘測設(shè)計院