一种铺设于斜坡上的土工膜固定装置的制作方法

本发明属于土工合成材料技术领域，具体涉及一种铺设于斜坡上的土工膜固定装置。

背景技术：

土工膜是一种柔性防水土工合成材料，具有很高的防渗能力，且具有很好的化学稳定性能，能抗强酸、碱、油的腐蚀，是好的防腐材料，具有良好的耐热性和耐寒性，使用寿命较长。

土工膜可以分为合成橡胶和树脂类，主要有：高密度聚乙烯（highdensitypolyethylene，hdpe）；低密度聚乙烯(lowdensitypolyethylene，ldpe)；高柔韧聚乙烯(highflexiblepolyethylene,vfpe)；聚烯烃热塑性弹性体（thermoplasticpolyolefin，tpo）；聚丙稀(polypropylene，pp)；聚氯乙烯(polyvinylchoride，pvc)；三元乙丙（ethylenepropylenedienemonomer，epdm）等。在树脂和橡胶类土工膜中，hdpe土工膜的性能较好，特别是具有良好的耐化学腐蚀性，能抵御各种化学品的侵蚀，以及具有优异的强度、抗穿刺性能和焊接性能。

土工膜也可以采用薄型无纺布与薄膜复合形式,按工程需要可制成一布一膜、二布一膜或三布二膜等,所选用的无纺布与薄膜厚度也可按需要而定,也可选用较厚的无纺布与薄膜复合,其中薄膜起防水、防渗作用,而无纺布则起导水作用,是一种作为防渗、防漏、防潮的优质材料。美国垦务局从20世纪50年代开始试验用土工膜进行渠道防渗衬砌,取得了较大的进展,几乎在所有的渠道上都采用土工膜衬砌。

土工膜因其良好的性能用途非常广泛，例如：园林水利工程中人工湖、蓄水池的防渗，河道的防水；环保或环卫工程中生活垃圾填埋场、污水处理池、废渣处理场的防渗；水产养殖业中藕池、工厂化养殖池、鱼塘等的防渗；还有江堤、湖坝、尾矿坝、污水坝及库区、渠道的防渗与防护等等。在上述工程中，土工膜铺设于边坡或斜坡之上的情况非常常见。这些铺设在斜坡之上的土工膜在水流的冲击力、吸力，填埋物的下拽力或者风力、温度应力等的作用下可能发生移位、变形甚至破坏，边坡越长，产生的拉力将越大，产生破损的可能性也越大。因此，将铺设在斜坡之上的土工膜分段固定在斜坡地基之上能有效减少破损的发生。但由于土工膜承担防渗功能，在固定的同时需要保持完整性，不能被穿透，所以需要考虑无损的方式固定。常规沟槽锚固等形式需要设置在边坡的中间平台处，设置中间平台相当于放缓了整个边坡的角度，使得设施的容积减少，工程效力降低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种斜坡上土工膜免平台固定装置，在不改变坡面连续性的前提下，将土工膜分段固定于斜坡地基上，减小土工膜的受力长度，从而降低发生破损的危险。

本发明采用的技术方案如下：

一种铺设于斜坡上的土工膜固定装置，包括a夹具、b夹具、夹块、土工膜，所述a夹具上部一侧开设有夹具缺口，所述b夹具上部于a夹具相邻侧开设有夹具缺口，所述a夹具缺口与b夹具缺口合围成槽形空间，所述槽形空间内设有与之匹配的夹块，所述a夹具、b夹具、夹块三者拼接后上端面形成斜线与斜坡角度一致，所述土工膜置于a夹具、b夹具与夹块之间，所述a夹具、b夹具下部对应位置开设有贯穿预应力锚杆孔道，所述孔道内设有预应力锚杆，所述装置置于斜坡地基内，所述装置相邻的地基处设有钻孔与锚固体，所述预应力锚杆穿过孔道和钻孔，锚固在斜坡地基内部的锚固体中，预应力锚杆施加预应力后经垫板和锚头固定在a夹具锚杆孔道外侧，使a夹具与b夹具紧固在一起并固定在斜坡地基上。

进一步地，所述a夹具的a夹具顶面与a夹具底面成一定角度，与斜坡坡角相同，a夹具左侧面及a夹具右侧面与a夹具底面垂直；b夹具顶面与b夹具底面成一定角度，与斜坡坡角相同，b夹具左侧面及b夹具右侧面与b夹具底面垂直；a夹具右上部设有缺口，a夹具缺口底面平行于a夹具顶面，a夹具缺口侧面与a夹具缺口底面所成角度为锐角；b夹具左上部设有缺口，b夹具缺口底面平行于b夹具顶面，b夹具缺口侧面与b夹具缺口底面所成角度为锐角；a夹具右侧面与b夹具左侧面高度相同，a夹具缺口与b夹具缺口合围而成的槽形空间底面平整，铺设在斜坡上的土工膜贴合于内表面，槽形空间内设置夹块。

进一步地，所述夹块为再生橡胶材料，截面尺寸稍大于槽形空间尺寸，a夹具与b夹具安装后对夹块形成挤压作用，固定土工膜。

进一步地，所述a夹具、b夹具为硬质塑料预制，节段长度为2.0-3.0m。

进一步地，所述a夹具顶面与b夹具顶面倾斜角度在预制阶段利用模具调整，使其与所用斜坡角度相同。

进一步地，所述a夹具顶面与a夹具缺口侧面之间，a夹具缺口侧面与a夹具缺口底面之间设置圆弧倒角；b夹具顶面与b夹具缺口侧面之间，b夹具缺口侧面与b夹具缺口底面之间设置圆弧倒角。

进一步地，所述夹块截面形状与槽型空间轮廓相匹配，夹块顶面与夹块底面平行，夹块侧面与夹块底面设置圆弧倒角。

进一步地，所述预应力锚杆轴线水平或与水平线成一定倾角，角度范围0-15°；锚固体采用快硬膨胀水泥。

进一步地，所述a夹具与b夹具的每节段内设置两根预应力锚杆，间距为1.0-1.5m，对称布置。

本发明的优点及效果为：

本发明提出的斜坡上土工膜免平台固定装置，在不改变斜坡连续性的前提下，可将土工膜分段固定于斜坡地基上，相当于减小边坡长度。土工膜受力单元长度变小，有利于减小破损的发生，保证防渗效果，避免渗漏事故。因为非采用铆钉等形式，土工膜在被固定的同时保持完整性，不破坏防渗功能，实现无损固定。采用预制安装式结构，方便施工。

附图说明

图1为本发明整体剖面图；

图2为a夹具、b夹具侧面图；

图3为夹块侧面图；

图4为a夹具、b夹具正视图。

图中：1为a夹具、2为b夹具、3为夹块、4为预应力锚杆、5为锚头、6为垫板、7为钻孔、8为锚固体、9为斜坡、10为土工膜、11为槽形空间、1-1为a夹具顶面、1-2为a夹具底面、1-3为a夹具左侧面、1-4为a夹具右侧面、1-5为a夹具缺口底面、1-6为a夹具缺口侧面、1-7为a夹具锚杆孔道、2-1为b夹具顶面、2-2为b夹具底面、2-3为b夹具左侧面、2-4为b夹具右侧面、2-5为b夹具缺口底面、2-6为b夹具缺口侧面、2-7为b夹具锚杆孔道、3-1为夹块顶面、3-2为夹块底面、3-3为夹块侧面。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

本发明为一种斜坡上土工膜免平台固定装置，由a夹具1、b夹具2、夹块3、预应力锚杆4、锚头5、垫板6、钻孔7、锚固体8组成，其特征在于：a夹具顶面1-1与a夹具底面1-2成一定角度，与斜坡9坡角相同，a夹具左侧面1-3及a夹具右侧面2-4与a夹具底面1-2垂直；b夹具顶面2-1与b夹具底面2-2成一定角度，与斜坡9坡角相同，b夹具左侧面2-3及b夹具右侧面2-4与b夹具底面2-2垂直；a夹具1右上部设有缺口，a夹具缺口底面1-5平行于a夹具顶面1-1，a夹具缺口侧面1-6与a夹具缺口底面1-5所成角度为锐角；b夹具2左上部设有缺口，b夹具缺口底面2-5平行于b夹具顶面2-1，b夹具缺口侧面2-6与b夹具缺口底面2-5所成角度为锐角；a夹具右侧面1-4与b夹具左侧面2-3高度相同，a夹具缺口与b夹具缺口合围而成的槽形空间11底面平整，铺设在斜坡9上的土工膜10贴合于内表面，槽形空间11内设置夹块3，夹块3为再生橡胶材料，截面尺寸略大于槽形空间11尺寸，a夹具1与b夹具2安装后可对夹块3形成挤压作用，从而使土工膜10被固定。a夹具1、b夹具2设有预应力锚杆4孔道，分别为a夹具锚杆孔道1-7和b夹具锚杆孔道2-7，位置对应，处于一条直线上。预应力锚杆4穿过孔道和钻孔7，锚固在斜坡地基内部的锚固体8中，预应力锚杆4施加预应力后利用垫板6和锚头5固定在a夹具锚杆孔道1-7外侧，将a夹具1与b夹具2紧固在一起并固定在斜坡地基上。

a夹具1、b夹具2采用硬质塑料预制，节段长度为2.0-3.0m。a夹具顶面1-1与b夹具顶面2-1倾斜角度在预制阶段利用模具调整，使其与所用斜坡9角度相同。a夹具顶面1-1与a夹具缺口侧面1-6之间，a夹具缺口侧面1-6与a夹具缺口底面1-5之间设置圆弧倒角；b夹具顶面2-1与b夹具缺口侧面2-6之间，b夹具缺口侧面2-6与b夹具缺口底面2-5之间设置圆弧倒角。夹块3截面形状与槽型空间11轮廓相似，夹块顶面3-1与夹块底面3-2平行，夹块侧面3-3与夹块底面3-2设置圆弧倒角。预应力锚杆4轴线水平或水平线成一定倾角，角度范围0-15°；锚固体8采用快硬膨胀水泥。a夹具与b夹具的每节段内设置两根预应力锚杆4，间距为1.0-1.5m，对称布置。

实施例1

如图1所示，斜坡上土工膜免平台固定装置由a夹具1、b夹具2、夹块3、预应力锚杆4、锚头5、垫板6、钻孔7、锚固体8组成。如图2所示，a夹具顶面1-1与a夹具底面1-2成一定角度，与斜坡9坡角相同，a夹具左侧面1-3及a夹具右侧面2-4与a夹具底面1-2垂直。b夹具顶面2-1与b夹具底面2-2成一定角度，与斜坡9坡角相同，b夹具左侧面2-3及b夹具右侧面2-4与b夹具底面2-2垂直。a夹具1右上部设有缺口，a夹具缺口底面1-5平行于a夹具顶面1-1，a夹具缺口侧面1-6与a夹具缺口底面1-5所成角度为锐角。b夹具2左上部设有缺口，b夹具缺口底面2-5平行于b夹具顶面2-1，b夹具缺口侧面2-6与b夹具缺口底面2-5所成角度为锐角。

在斜坡上预固定位置开挖平台，在斜坡地基内设置钻孔7，然后放置a夹具1、b夹具2，两者之间间隔一定距离，沿斜坡从上到下铺装土工膜，在固定位置处将土工膜贴合于内表面，然后放置再生橡胶材夹块3见图3。a夹具1、b夹具2设有预应力锚杆4孔道，位置对应，处于一条直线上。预应力锚杆4穿过孔道和钻孔7，锚固在斜坡地基内部的锚固体8中，预应力锚杆4施加预应力后利用垫板6和锚头5固定在a夹具锚杆孔道1-7外侧，将a夹具1与b夹具2紧固在一起并固定在斜坡地基上。夹块3截面尺寸略大于a夹具缺口与b夹具缺口合围而成的槽形空间11尺寸，预应力锚杆4施加预应力后可对夹块3形成挤压作用，从而使土工膜被固定。

a夹具右侧面2-4与b夹具左侧面2-3高度相同，a夹具缺口与b夹具缺口合围而成的槽形空间11底面平整，有利于简化夹块3形状。a夹具1、b夹具2采用硬质塑料预制，节段长度为1.5-2.0m，每节段内设置两根预应力锚杆4，对称布置，保持受力平衡，如图4所示。预应力锚杆4轴线水平。锚固体8采用快硬膨胀水泥，以缩短工期。

a夹具顶面1-1与b夹具顶面2-1倾斜角度在预制阶段利用模具调整，使其与所用斜坡9角度相同。a夹具顶面1-1与a夹具缺口侧面1-6之间，a夹具缺口侧面1-6与a夹具缺口底面1-5之间设置圆弧倒角；b夹具顶面2-1与b夹具缺口侧面2-6之间，b夹具缺口侧面2-6与b夹具缺口底面2-5之间设置圆弧倒角，有利于设置土工膜使其紧密贴合于夹具；夹块侧面3-3与夹块底面3-2设置圆弧倒角，可使土工膜与夹块3充分接触，增大界面摩擦力，从而使土工膜被牢固地固定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。