桩膜与土相结合围堰及其施工方法与流程

本发明涉及一种围堰结构及其施工方法。

背景技术：

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，为施工作业面创造干槽作业条件，以便在围堰内顺利完成抽排水、清淤、开挖基坑、修筑建筑物等施工任务。

围堰按使用材料，可分为土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩围堰，近年来又新出现了桩膜围堰、重力式钢架围堰、型钢渡槽围堰等钢框架围堰。

如图1所示，是一种桩膜围堰，主要包括支撑组件(立桩、斜撑、钢管拍子、锁口梁等)81、防水膜布82、砂袋压脚83和集水坑84。防水膜布铺设在支撑组件81的迎水面和水底，在防水膜布82上吊挂、安放砂袋压脚83，在围堰内侧挖设集水坑84，该种围堰的立桩下端插入水底。

缺点：此种桩膜围堰适用于水面较窄、水流流速小于1.5m/s的河道。由于围堰为单排桩，若河道水流流速较大，围堰结构稳定性差，且防渗能力不足容易造成围堰渗水，不利于围堰内重要结构物施工安全。

如图2所示，一种土围堰，采用挖掘机配合人工用土料91填筑而成的围堰。土围堰形式为梯形形式，底口较宽、上口较窄。

缺点：此围堰适用于水面较宽、水深1.5m以内、水流流速0.5m/s以内，河床土质渗水较小的河道。此围堰施工作业面必须距离围堰内侧坡脚大于2m，围堰占用作业面积大，不利于施工。当河道水流较大时，由于围堰土体不稳定，容易受水流冲刷掏空围堰内部，影响施工安全。

技术实现要素：

本发明提供一种桩膜与土相结合围堰，是要解决围堰结构的稳定性的问题并减少占用作业面积。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种桩膜与土相结合围堰，其特征是具有：

双排钢管桩，一排为迎水桩排，另一排为背水桩排；

土袋，填充在各排钢管桩的间距中，使双排钢管桩之间形成填土空间；

土料，装填并夯实在所述填土空间中；

防渗膜布，铺设在所述迎水桩排的迎水面上并沿水底延伸。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：所述迎水桩排的钢管桩之间用横向钢管形成排内连接，所述背水桩排的钢管桩之间用横向圆木形成排内连接。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：在迎水桩排的迎水面上固定有防水面板，所述防渗膜布铺设在所述防水面板上。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：所述防水面板是竹胶板或钢模板。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：所述迎水桩排与背水桩排之间用圆木斜撑或多排钢管形成排间连接。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：所述背水桩排的背水侧还向地面打入有辅助撑立杆。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：在所述防渗膜布沿水底延伸的长度部分上设有压脚砂袋或外裹无纺布的工字钢。

所述的桩膜与土相结合围堰，其中：在迎水桩排上绑扎固定有吊挂砂袋，用于将所述防渗膜布位于所述迎水桩排的迎水面上的部分压住。

一种桩膜与土相结合围堰的施工方法，其特征是包括如下步骤：

(1)打桩施工，形成双排钢管桩，一排为迎水桩排，另一排为背水桩排；

(2)各排钢管桩的间距内采用土袋装填，土袋中间装填土料填并夯实；

(3)迎水桩排的迎水面上满铺防渗膜布并沿水底延伸，压紧防渗膜布；

(4)用泵抽排堰内存水，随着堰内水位降低，在堰外水压力的作用下，防渗膜布与迎水面及河底逐渐贴紧，不再向堰内渗水。

所述的桩膜与土相结合围堰的施工方法，其中：步骤(1)中，还采用横向钢管在迎水桩排作为排内连接，采用横向圆木在背水桩排作为排内连接，双排钢管桩之间采用圆木斜撑或多排钢管形成排间连接。

本发明的优点是：

(1)采用双排钢管桩作为围堰的主体结构，增强了围堰的稳定性；

(2)通过对双排钢管桩之间采用土料填充，由于土料为不透水层，进一步提高了围堰的防渗能力，并且通过土料的自重，增强了整体围堰的稳定性，从而确保施工安全。

附图说明

图1是现有桩膜围堰的结构示意图；

图2是现有技术土围堰的结构示意图；

图3是本发明铺设双排钢管桩的施工示意图；

图4是本发明增设横向连接以及防水面板的施工示意图；

图5是本发明提供的桩膜与土相结合围堰的整体结构示意图。

附图标记说明：迎水桩排1；背水桩排2；辅助撑立杆3；横向钢管4；圆木斜撑5；土袋6；土料7；防水面板8；双层防渗膜布9；压脚砂袋10；吊挂砂袋11；横向圆木12。

具体实施方式

如图5所示，本发明提供一种桩膜与土相结合围堰，具有：

双排钢管桩，一排为迎水桩排1，另一排为背水桩排2，背水桩排2的背水侧还向地面打入有辅助撑立杆3，迎水桩排1的钢管桩之间用横向钢管4形成排内连接，背水桩排2的钢管桩之间用横向圆木12形成排内连接，迎水桩排1与背水桩排2之间用圆木斜撑5形成排间连接；

土袋6，填充在各排钢管桩的间距中，使双排钢管桩之间形成填土空间；

土料7，装填在所述填土空间中，并用挖掘机配合人工夯实；

防水面板8，固定在迎水桩排1的迎水面上，在本实施例中，是固定在所述横向钢管4的迎水面上的竹胶板；

双层防渗膜布9，铺设在所述防水面板8上并沿水底延伸，延伸长度等于2-3倍水深；

压脚砂袋10，压在所述双层防渗膜布9沿水底延伸的长度部分上；

吊挂砂袋11，绑扎固定在迎水桩排1上，用于将所述双层防渗膜布9位于所述防水面板8上的部分压住。

本发明的主要优点是：

(1)采用双排钢管桩作为围堰的主体结构，增强了围堰的稳定性；

(2)通过对双排钢管桩之间采用土料7填充，由于土料7为不透水层，进一步提高了围堰的防渗能力，并且通过土料7的自重，增强了整体围堰的稳定性，从而确保施工安全。

本发明提供的一种桩膜与土相结合围堰的施工方法，如下：

(1)根据水深及受力计算围堰高度、双排钢管桩的间距，选用适合的钢管桩，并将施工所用材料运至施工现场；

(2)如图3所示，挖掘机将钢管桩运至指定位置，采用人工配合挖掘机进行打桩施工；

(3)采用φ48(单位为mm，下同)横向钢管4，上下间距50cm布置在迎水桩排1作为排内连接，采用横向圆木12在背水桩排2作为排内连接，迎水桩排1外侧采用竹胶板作为防水面层，双排钢管桩之间采用圆木斜撑5作为排间连接，圆木斜撑5通过盘条与钢管桩绑扎牢固，背水桩排2底部采用1.5m长的钢管打入地下做辅助撑立杆3；

(4)各排钢管桩的间距内采用土袋6装填，装填至一定高度后土袋6中间采用土料7进行装填，并用挖掘机配合人工夯实，确保围堰结构稳定性；

(5)防水面层外侧满铺双层防渗膜布9并沿水底延伸，延伸长度等于2-3倍水深；防渗膜布的河底部分采用压脚砂袋10进行压脚处理，随铺随压，顶部采用铅丝绑扎固定在钢管桩上的吊挂砂袋11压紧在防水面层上，防渗膜布的搭接长度不小于3m；

(6)用潜水泵抽排堰内存水，随着堰内水位降低，在堰外水压力的作用下，防渗膜布与竹胶板及河底逐渐贴紧，不再向堰内渗水，围堰初步形成，此时可进一步用钢管、铅丝等对围堰整体加固，保证围堰结构稳定。

本发明的优点是，围堰所需材料均为市场上的常用材料，可租可买，造价低，可以重复使用；土料7采用施工区现场开挖土料7，做到外弃土方加以利用，有效降低了造价；围堰结构主要材料均为成品，避免现场加工制作，节省时间；围堰搭设、拆除快捷方便，施工方法简洁，有利于提高施工进度；双排钢管桩间距一般1.5m左右，占用空间小、围堰结构稳定、防渗能力强，且增大了干槽施工的空间；适用于河道过流断面较小、水流流速大、施工作业面狭窄、对围堰稳定性及防渗性能要求高、施工工期紧张的工程。

在上述实施例中，还可以采取下列替代方案：

(1)对于水深较深、流速较大的水体，双排钢管桩之间的圆木斜撑5可采用多排φ48钢管予以替代，进一步增强围堰稳定性；

(2)防水面板8除了采用竹胶板，也可采用钢模板；

(3)若过流断面水流流速较大，可采用工字钢外裹无纺布替代压脚砂袋10进行压脚处理。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。