应用于采动区的自适应变形防渗渠道的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道，包括：U型输水渠道，U型输水渠道由两个平行的梯形结构断面粘性土堤拼接而成；在U型输水渠道的内表面上设置有自适应变形防渗层，自适应变形防渗层包括钠基膨润土防渗毯防渗层，以及设置在钠基膨润土防渗毯防渗层上的联锁式混凝土砌块层或模袋混凝土层；钠基膨润土防渗毯防渗层由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅。本实用新型提供的应用于采动区的自适应变形防渗渠道能自动适应变形且保持防渗能力，保证输水正常运用。
【专利说明】应用于采动区的自适应变形防渗渠道
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及渠道防渗技术，尤其涉及一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道。
【背景技术】
[0002]煤炭开采后由于采空区塌陷造成岩层位移变形传到至地表，会在地表形成一个比采空区面积大得多的沉陷盆地，该盆地会随着开采工作面的推移而移动，在此过程中地表变形表现为竖向沉降、水平向摆动及倾斜，在盆地边缘区域由于变形的不均衡造成岩土表面拉伸错动进而产生地表裂缝，该裂缝会随着开采工作面的推移而同步推移。这种沉陷盆地移动及地表裂缝动态发展规律给该区域内各种水利设施造成极不利影响。
[0003]淮南矿区处于淮河中游，为淮河流域粮食主产区，区域内水系发达，涉及大型灌区茨淮新河灌区及永幸河灌区，建设有大量灌溉渠道、排涝沟渠、圩堤、泵站、涵闸等水利设施。根据淮南矿业集团采煤沉陷区统计及预测资料，2010年沉陷大于1.5m沉陷面积为24.49km2，至2030年沉陷大于1.5m沉陷面积将达到85.52km2，沉陷变形对区域内水利设施影响范围快速扩大，影响程度也日趋严重。对区域内输水渠道而言，地表裂缝的发展造成渠道挡水土体破坏贯通，渠内水外漏，不能到达输送终点，严重影响正常灌溉作业。但是目前，现有技术中还未出现能够有效解决采动区动态沉降变形渠道渗漏问题的方法。
实用新型内容
[0004]为了能够有效解决采动区动态沉降变形渠道渗漏问题，本实用新型提供一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道，它能自动适应变形且保持防渗能力，保证输水正常运用。
[0005]本实用新型提供一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道，包括:
[0006]U型输水渠道，所述U型输水渠道由两个平行的梯形结构断面粘性土堤拼接而成；在所述U型输水渠道的内表面上设置有自适应变形防渗层，所述自适应变形防渗层包括钠基膨润土防渗毯防渗层，以及设置在所述钠基膨润土防渗毯防渗层上的联锁式混凝土砌块层或模袋混凝土层；
[0007]所述钠基膨润土防渗毯防渗层由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅。
[0008]进一步地，相互搭接的两幅钠基膨润土防渗毯之间铺撒一层钠基膨润土。
[0009]进一步地，联锁式混凝土砌块层由多个联锁式混凝土砌块拼接而成，各联锁式混凝土砌块采用“工”字型或花片型。
[0010]进一步地，所述自适应变形防渗层与所述U型输水渠道的渠顶边缘结合部设置有梯形断面混凝土压顶。
[0011]进一步地，每幅钠基膨润土防渗毯的幅宽为4.0m?6.0m。
[0012]进一步地，所述U型输水渠道的外坡面设置有草皮护坡。
[0013]本实用新型提供的一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道，通过在输水渠道的内表面上设置自适应变形防渗层，自适应变形防渗层包括钠基膨润土防渗毯防渗层，以及设置在钠基膨润土防渗毯防渗层上的联锁式混凝土砌块层或模袋混凝土层；钠基膨润土防渗毯防渗层由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅，因此，它能自动适应变形且保持防渗能力，保证输水正常运用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型自适应变形防渗渠道结构示意图；
[0015]图2为图1中自适应变形防渗层A的局部放大图；
[0016]图3为本实用新型实施例中钠基膨润土防渗毯铺设示意图；
[0017]图4为图3的B-B剖面图；
[0018]图5为图2中A-A的俯视图；
[0019]图6为图2中A-A的俯视图；
[0020]图7为图5中联锁式混凝土砌块的结构示意图；
[0021]图8为图5中联锁式混凝土砌块的结构示意图；
[0022]图9为图6中联锁式混凝土砌块的结构示意图；
[0023]图10为图6中联锁式混凝土砌块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]图1为本实用新型自适应变形防渗渠道结构示意图，图2为图1中自适应变形防渗层A的局部放大图，如图1和图2所示，本实施例中的应用于采动区的自适应变形防渗渠道，包括U型输水渠道2，U型输水渠道2由设置于大地I表面3上的两个平行的梯形结构断面粘性土堤拼接而成；在U型输水渠道2的内表面上设置有自适应变形防渗层8，自适应变形防渗层8包括钠基膨润土防渗毯防渗层10，以及设置在钠基膨润土防渗毯防渗层10上的联锁式混凝土砌块层9。钠基膨润土防渗毯防渗层10由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅。
[0026]具体的，内表面由水平向底面5及两侧斜坡面6组成，在U型输水渠道2的内表面上铺设一层钠基膨润土防渗毯防渗层10，由于柔性钠基膨润土防渗毯可适应沉降变形及水平变形要求，从而可保证钠基膨润土防渗毯防渗层10的防渗能力不破坏，并且在钠基膨润土防渗毯防渗层10的表面设置保护层，采用柔性可适应变形的联锁式混凝土砌块层9，可有效保护钠基膨润土防渗毯防渗层10不被外力破坏并保持防渗毯耐久性。
[0027]具体的，图3为本实用新型实施例中钠基膨润土防渗毯铺设示意图；图4为图3的B-B剖面图，如图3及图4所示，钠基膨润土防渗毯防渗层10由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅。本实施例中钠基膨润土防渗毯防渗层10采用多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，构成变形补偿结构13，变形补偿结构13的区域宽度满足堤防变形补偿要求及安全余度要求，堤防变形补偿要求可根据煤炭开采范围、煤炭开采深度和进度等预测得出，为了进一步保证计算得出的堤防变形补偿要求的可靠性，可根据具体情况在堤防变形补偿要求预测值的基础上加上一个数值，该数值即是安全余度要求值。在渠道变形开裂时，钠基膨润土防渗毯防渗层10可通过自己弯曲变形及搭接部位的变形补偿结构13的滑移变形自适应U型输水渠道2变形，使U型输水渠道2的防渗体系不被破坏，满足采动区动态变形渠道的正常输水要求。多幅钠基膨润土防渗毯搭接形式为上游幅压下游幅，如图4所示，上游幅钠基膨润土防渗毯末端压下游幅钠基膨润土防渗毯首端，此种搭接方式可有效防止水流冲刷力破坏钠基膨润土防渗毯搭接部位的密封性，防止水通过搭接部位的缝隙进入U型输水渠道2的内表面，保护U型输水渠道2的防渗体系不被破坏。
[0028]在上述实施例的基础上，钠基膨润土防渗毯防渗层10的表面设置的保护层，不仅限于联锁式混凝土砌块层9，还可以是其他的保护层，比如模袋混凝土层。
[0029]本实施例中在U型输水渠道的内表面上铺设一层钠基膨润土防渗毯防渗层，可保证钠基膨润土防渗毯防渗层的防渗能力不破坏，并且在钠基膨润土防渗毯防渗层的表面设置联锁式混凝土砌块层或模袋混凝土层，可有效保护钠基膨润土防渗毯防渗层不被外力破坏并保持防渗毯耐久性。多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅，此种搭接方式可自适应U型输水渠道的变形，并且防止水流冲刷力破坏钠基膨润土防渗毯搭接部位的密封性，防止水通过搭接部位的缝隙进入U型输水渠道的内表面，保护U型输水渠道的防渗体系不被破坏。
[0030]进一步地，在上述实施例的基础上，在相互搭接的两幅钠基膨润土防渗毯之间铺撒一层钠基膨润土。钠基膨润土具有防水防渗功能，并且遇水膨胀，可有效地填满钠基膨润土防渗毯之间的缝隙，防止水从缝隙之间渗漏出去。并且，钠基膨润土具有润滑性，在渠道变形开裂时，对于搭接部位的变形补偿结构的滑移变形，可起到一定的润滑作用，减小滑移变形时的阻力。
[0031]进一步地，图5为图2中A-A的俯视图；图6为图2中A-A的俯视图，如图5和图6所示，在上述实施例的基础上，联锁式混凝土砌块层由多个联锁式混凝土砌块拼接而成，各联锁式混凝土砌块采用“工”字型或花片型。
[0032]具体地，图7为图5中联锁式混凝土砌块的结构示意图；图8为图5中联锁式混凝土砲块的结构不意图；图9为图6中联锁式混凝土砲块的结构意图；图10为图6中联锁式混凝土砌块的结构示意图。如图7和图9所示，联锁式混凝土砌块为镂空式，可用于建设生态渠道，镂空体内可填土植草，美化环境的同时防止水土流失。如图8和图10所示，联锁式混凝土砌块为实体式，用于建设非生态渠道，可以减小渠道糙率，增大过流能力。
[0033]进一步地，如图1所示，在上述实施例的基础上，自适应变形防渗层8与U型输水渠道2的渠顶4边缘结合部设置有梯形断面混凝土压顶12，用于对自适应变形防渗层8进行封口保护。
[0034]进一步地，在上述实施例的基础上，每幅纳基膨润土防渗經的幅宽为4.0m?
6.0m，具体地，钠基膨润土防渗毯的幅宽可根据煤炭开采范围、煤炭开采深度和进度等预测得出。
[0035]进一步地，在上述实施例的基础上，U型输水渠道2的外坡面7上设置有草皮护坡11，可对坡面进行防护，防止雨水冲蚀破坏。
[0036]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种应用于采动区的自适应变形防渗渠道，其特征在于，包括: U型输水渠道，所述U型输水渠道由两个平行的梯形结构断面粘性土堤拼接而成；在所述U型输水渠道的内表面上设置有自适应变形防渗层，所述自适应变形防渗层包括钠基膨润土防渗毯防渗层，以及设置在所述钠基膨润土防渗毯防渗层上的联锁式混凝土砌块层或模袋混凝土层； 所述钠基膨润土防渗毯防渗层由多幅钠基膨润土防渗毯依次相互搭接铺设而成，且搭接形式为上游幅压下游幅。
2.根据权利要求1所述的渠道，其特征在于，相互搭接的两幅钠基膨润土防渗毯之间铺撒一层钠基膨润土。
3.根据权利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述联锁式混凝土砌块层由多个联锁式混凝土砌块拼接而成，各联锁式混凝土砌块采用“工”字型或花片型。
4.根据权利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述自适应变形防渗层与所述U型输水渠道的渠顶边缘结合部设置有梯形断面混凝土压顶。
5.根据权利要求1或2所述的渠道，其特征在于，每幅钠基膨润土防渗毯的幅宽为4.0m ?6.0m0
6.根据权利要求1或2所述的渠道，其特征在于，所述U型输水渠道的外坡面设置有草皮护坡。
【文档编号】E02B13/00GK203977385SQ201420430614
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】张江红, 陆春辉, 吴永生, 安士凯, 贾德斌, 李翠, 刘福田, 张转维, 葛沭锋 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司, 安徽省水利水电勘测设计院