一种装配式漫水坝及漫水坝单体的加工工艺的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，具体地说是一种装配式漫水坝及构成该装配式漫水坝的漫水坝单体的加工工艺。

背景技术：

漫水坝作为一项水利工程，被广泛应用于农业灌溉、渔业、船闸、海水挡潮、城市河道景观工程等。

就施工工艺而言，目前，漫水坝的施工一般都是采用现场施工的方式，受到现场施工环境的影响，这样不仅施工工艺复杂，而且施工成本也相应的提高。

就目前漫水坝的结构而言，目前的漫水坝一般如图10所示，这样当水漫过漫水坝跌落时，会在漫水坝的下方形成巨大的涡流，形成的涡流会对漫水坝下方的基础造成冲刷，并卷带着冲刷下来的泥沙流走，从而造成如图10所示的基础掏空现象。不利于坝体的稳定。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种装配式漫水坝，该漫水坝不仅可以通过现场组装，而且有效避免了基础掏空现象，有利于坝体的稳定。

同时，本发明还提供了该装配式漫水坝的漫水坝单体的加工工艺，该工艺将3d打印建筑技术与钢筋混凝土结构相结合，不仅保证了挡土墙整体的结构强度，而且施工简单，易于操作。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种装配式漫水坝，包括由漫水坝单体依次相连所形成的坝体；

所述漫水坝单体的左、右两端分别设置有第一钢板，相邻两个漫水坝单体之间位于迎水侧设置有第二钢板，且所述的第二钢板分别与所述的第一钢板的前端面固定连接；

所述的漫水坝单体包括基础底板，所述的基础底板上设置有至少两个墩体，相邻的两个墩体之间设置有呈拱形的第一墙体，所述的墩体和第一墙体共同形成了主墙体，所述第一墙体的背水侧设置有呈拱形的第二墙体，且所述第二墙体的高度小于第一墙体。

进一步地，所述第一墙体的迎水面的矢跨比小于所述第一墙体背水面的矢跨比。

进一步地，所述的主墙体包括一中空的模墙，所述模墙的模腔内设置有钢筋骨架，并浇筑有混凝土。

进一步地，所述的模墙采用c40-c50的混凝土，所述模墙的模腔内的混凝土牌号为c30。

进一步地，所述的钢筋骨架包括设置于墩体内的钢筋网笼和设置于第一墙体内的拱形钢筋，且所述拱形钢筋的两端分别与钢筋网笼固定连接，所述的第一墙体内位于所述拱形钢筋的两端分别设置有至少三根连接钢筋，所述的拱形钢筋与所述的连接钢筋固定连接，所述的钢筋网笼和连接钢筋的下端均预埋在所述的基础底板内。

进一步地，所述的连接钢筋分别设置于所述拱形钢筋的前、后两侧，且位于前侧和位于后侧的钢筋间隔布置。

进一步地，所述坝体的左、右两端设置有基础墙体，所述的基础墙体和坝体之间设置有翻板闸门。

进一步地，所述基础墙体的前、后两侧分别设置有护坡墙，所述的护坡墙包括护坡墙基础，所述的护坡墙基础上设置有呈弧形的中空的护坡墙体，所述的护坡墙体内设置有呈波浪形的加强支撑体。

进一步地，所述的第一钢板和第二钢板之间设置有截面呈t型的橡胶止水条，且所述橡胶止水条的凸起部被夹紧在相邻的两个漫水坝单体的第一钢板之间，所述橡胶止水条的凸起部上设置有弹性压缩孔。

一种装配式漫水坝的漫水坝单体的加工工艺，包括以下步骤，

第一，通过浇筑的方式制得基础底板，并在基础模板内预埋钢筋网笼和连接钢筋；

第二，在基础底板上通过3d打印技术打印模墙和第二墙体至预设高度h1；

第三，在第二步所得到的模墙的模腔内放置拱形钢筋，并将拱形钢筋的两端分别与钢筋网笼和连接钢筋固定连接；

第四，继续通过3d打印的方式打印模墙和第二墙体，直至所述的第二墙体达到设计高度h2；

第五，继续通过3d打印的方式打印模墙至预设的高度h3；

第六，在第五步所得到的模墙的模腔内放置拱形钢筋，并将拱形钢筋的两端分别与钢筋网笼和连接钢筋固定连接；

第七，重复第五步和第六步，分别在预设高度处设置拱形钢筋；

第八，在第七步所得模墙的基础上继续通过3d打印的方式打印模墙，直至所述的模墙达到设计高度；

第九，在模墙所形成的模腔内浇筑混凝土。

本发明的有益效果是：

1、漫水坝单体通过装配的方式形成坝体，不需要在现场施工，可以通过提前预制的方式制得漫水坝单体，现场组装即可，不仅美观实用，而且降低了施工难度和造价。

2、通过将墩体之间的第一墙体设计成拱形墙体，不仅增加了坝体的结构强度，延长了使用寿命，而且外形美观，具有观赏价值，增强了实用性。

3、通过在第一墙体的背水面设置第二墙体，从而在第一墙体和第二墙体之间形成缓冲区，避免水直接从高处跌落形成涡流，造成基础掏空现象。

4、本施工工艺将3d打印建筑技术与钢筋混凝土结构相结合，改变了传统的单纯利用3d打印技术建造的建筑美观有余而结构稳定性不足的问题。本工艺不仅保证了漫水坝的美观性，而且保证了结构强度，稳固耐用。

附图说明

图1为漫水坝的立体结构示意图；

图2为图1中a部分的放大结构示意图；

图3为漫水坝单体的立体结构示意图；

图4为漫水坝单体的主视图；

图5为图4中的a-a剖视图；

图6为漫水坝单体的钢筋骨架立体结构示意图；

图7为图6中b部分的放大结构示意图；

图8为未浇筑混凝土时漫水坝单体的立体结构示意图；

图9为护坡墙的立体结构示意图；

图10传统漫水坝造成基础掏空的示意图。

图中：1-漫水坝单体，11-基础底板，12-墩体，121-墩体外模墙，122-钢筋网笼，13-第一墙体，131-第一墙体外模墙，132-拱形钢筋，133-连接钢筋，14-第二墙体，15-混凝土，16-第一钢板，2-基础墙体，3-翻版闸门，4-护坡墙，41-护坡墙基础，42-护坡墙体，43-加强支撑体，5-第二钢板，6-橡胶止水条，61-弹性压缩孔。

具体实施方式

为了方便描述，在这里，以沿着河流的走向为前后方向，并以来水方向为后向，相应的以横跨河流的方向为左右方向，即如图1所示的坐标系。

如图1所示，一种装配式漫水坝包括由漫水坝单体1依次相连所形成的坝体，所述坝体的左、右两端设置有基础墙体2，所述的基础墙体2和坝体之间设置有翻板闸门。所述基础墙体2的前、后两侧分别设置有护坡墙4。

所述的翻版闸门3的结构以及安装方式，属于现有技术，在此不再赘述。

如图2所示，所述漫水坝单体1的左、右两端分别设置有第一钢板16，相邻两个漫水坝单体1之间设置有第二钢板5，所述的第二钢板5通过螺钉分别与两个所述漫水坝单体上的第一钢板16固定连接。

在这里，所述的第一钢板16可以通过膨胀螺栓与所述的漫水坝单体1固定连接，也可以通过预埋的方式固定在漫水坝单体1内。

进一步地，为了保证密封性，如图2所示，所述的第一钢板16和第二钢板5之间设置有截面呈t型的橡胶止水条6，且所述橡胶止水条6的凸起部被夹紧在相邻的两个漫水坝单体1的第一钢板16之间。

进一步地，由于在装配时漫水坝单体1之间的间距误差可能会比较大，为了方便安装，如图2所示，所述橡胶止水条6的凸起部上设置有沿长度方向贯穿所述橡胶止水条6的弹性压缩孔61。

进一步地，所述的第二钢板5设置于所述坝体的迎水面，并与所述第一钢板16的前端面通过螺钉固定连接。这样在水压的作用下会产生越压越紧的效果，保证良好的密封性。

如图3所示，所述的漫水坝单体1包括基础底板11，所述的基础底板11上设置有至少两个墩体12，且所述的墩体12呈一字排列。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的基础底板11上设置有三个墩体12。相邻的两个墩体12之间设置有第一墙体13，所述的墩体12和第一墙体13共同形成了一个连续的主墙体。所述的第一墙体13呈拱形，且向来水方向凹陷。相邻的两个墩体12之间位于所述第一墙体13的背水侧设置有第二墙体14，且所述第二墙体14的高度小于所述的第一墙体13。如图4和图5所示，这样就会在第一墙体13和第二墙体14之间形成一个缓冲区，漫过第一墙体13的水首先进入缓冲区，带缓冲区水漫之后再从第二墙体14溢出，降低了水跌落的高度，减小了涡流的冲刷里，避免对对坝体下面的基础造成损坏。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述第一墙体13的高度为2.5米，作为一种最优方案，所述第二墙体14的高度为0.5米。所述的第二墙体14呈拱形，且向来水方向凹陷。

进一步地，为了提高坝体的结构强度，如图3所示，所述第一墙体13的迎水面的矢跨比小于所述第一墙体13背水面的矢跨比。优选的，所述第一墙体13的迎水面的矢跨比为1/5，所述第一墙体13背水面的矢跨比为1/4-1/3。这样第一墙体13就会形成中间薄两端厚的效果，一方面可以增强坝体的结构强度，另一方面，增强美化效果。

进一步地，为了进一步提高坝体的结构强度，如图5、图6和图8所示，所述的墩体12包括墩体外模墙121，所述的第一墙体13包括第一墙体外模墙131，所述的墩体外模墙121和第一墙体外模墙131共同成了一中空的模墙，所述模墙的模腔内浇筑有混凝土15。所述的模墙采用牌号为c40-c50的混凝土，所述的用于浇筑的混凝土15采用牌号为c30的混凝土。所述的墩体外模墙121内设置有钢筋网笼122，所述的第一墙体外模墙131内设置有至少两根拱形钢筋132，且所述拱形钢筋132的两端分别与所述的钢筋网笼122通过绑扎的方式固定连接。所述的第一墙体外模墙131内位于所述拱形钢筋132的两端分别设置有至少三根连接钢筋133，且所述的拱形钢筋132通过绑扎的方式与所述的连接钢筋133固定连接。所述的钢筋网笼122和连接钢筋133的下端均预埋在所述的基础底板11内。

优选的，如图7所示，所述的连接钢筋133分别设置于所述拱形钢筋132的前、后两侧，且位于拱形钢筋132前侧的钢筋和位于拱形钢筋132后侧的钢筋间隔布置。

如图9所示，所述的护坡墙4包括护坡墙基础41，所述的护坡墙基础41上设置有呈弧形的中空的护坡墙体42，所述的护坡墙体42内设置有呈波浪形的加强支撑体43。在这里，所述护坡墙4的弧度可以根据河道的具体环境进行设计。

一种装配式漫水坝的漫水坝单体1的加工工艺，包括以下步骤：

第一，通过浇筑的方式制得基础底板11，并在基础模板内预埋钢筋网笼122和连接钢筋133。

第二，在基础底板11上通过3d打印技术打印模墙和第二墙体14，直至打印高度达到预设高度h1。

作为一种具体实施方式，本实施例中预设的高度h1为0.3米。

第三，在第二步所得到的模墙的模腔内放置拱形钢筋132，并通过绑扎的方式将拱形钢筋132的两端分别与所述的钢筋网笼122和连接钢筋133固定连接。

在这里，所述的拱形钢筋132可以不完全位于模腔内，可以一部分位于模腔内一部分位于模腔上方，方便绑扎操作即可。

第四，在第二步所得模墙和第二墙体14的基础上继续通过3d打印的方式打印模墙和第二墙体14，直至所述的第二墙体14达到设计高度h2。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述第二墙体14的设计高度h2为0.5米。

第五，在第四步所得模墙的基础上继续通过3d打印的方式打印模墙，直至所述的模墙达到预设的高度h3。

作为一种具体实施方式，本实施例中预设的高度h3为0.9米。

第六，在第五步所得到的模墙的模腔内放置拱形钢筋132，并通过绑扎的方式将拱形钢筋132的两端分别与所述的钢筋网笼122和连接钢筋133固定连接。

第七，重复第五步和第六步，分别在1.5米和2.1米处设置拱形钢筋132。

第八，在第七步所得模墙的基础上继续通过3d打印的方式打印模墙，直至所述的模墙达到设计高度2.5米。

第九，在模墙所形成的模腔内浇筑混凝土15。