一种用于水利水电工程边坡的防护系统及其施工方法与流程

1.本申请涉及水利工程边坡防护建筑物技术领域，尤其是涉及一种用于水利水电工程边坡的防护系统及其施工方法。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，水利工程建设进程加快，其产生的作用越来越大，因此，在水利工程开展过程中，必须做好相应的管理和防护工作，以此将水利工程的性能发挥到最大。从当前情况来看，我国的水利工程和国外发达国家相比较而言，还具有一定的差距性。在这一现状下，必须加大对水利工程的监督和管理，在引进边坡防护技术的基础上来提升水利施工质量，使其得到更快的发展。
3.水利水电工程中，由于河道岸坡或结构基础受水流冲刷，带来边坡或结构不稳定，可能出现边坡滑坡或结构垮塌，造成较大的经济损失和安全风险。现有的水利工程施工中，对于河道边坡常采用石砌护坡或者采用混凝土浇注护坡的形式对河道边坡进行保护。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有对于水利冲击力较大的区域，常规的混凝土边坡存在抗冲击性较差缺陷。


技术实现要素：

5.为了提升水利水电工程边坡抗冲击的性能，本申请提供一种用于水利水电工程边坡的防护系统及其施工方法第一方面，本申请提供一种用于水利水电工程边坡的防护系统，采用如下的技术方案：一种用于水利水电工程边坡的防护系统，包括用于设置在边坡上的地基层，所述地基层上设置有覆盖层，所述覆盖层上设置有用于固定在边坡地基内的加固结构，所述覆盖层上设置有防护层，所述地基层为碎石层，所述覆盖层包括混凝土面板，所述混凝土面板上设置有相互交错的横向梁和纵向梁，所述纵向梁包括水平段和倾斜段，所述加固结构包括两个分别与水平段和倾斜段连接的固定杆，与水平段连接的定杆固定在边坡底部的地基内，与倾斜段连接的固定杆固定在边坡的地基内。
6.通过采用上述技术方案，碎石地基能够对边坡的表面进行固化，混凝土板能够与碎石层进行良好的结合，并进一步进行固定，横向梁和纵向梁能够增强混凝土板的强度，通过在水平段和倾斜段分别设置固定杆，能够对横向梁和纵向梁进行固定，使整个边坡防护系统既能承受纵向的冲击，也能承受横向的冲击，水利水电工程边坡抗冲击的性能较好。
7.可选的，所述横向梁和纵向梁的高度高于覆盖层，所述横向梁和纵向梁在覆盖层的上方形成有填充单元格，所述防护层设置在填充单元格内，所述防护层由多块混凝土砌块拼接成型，横向相邻的所述混凝土砌块相互抵接，纵向相邻的所述混凝土砌块之间错位卡接。
8.通过采用上述技术方案，横向梁和纵向梁的高度较高，一方面强度更高，另一方面
能够对混凝土砌块进行固定，避免混凝土砌块在水流冲击下发生滑动，纵向相邻的混凝土砌块之间错位卡接也能够使混凝土砌块之间的连接更加紧密。
9.可选的，所述混凝土砌块上设置有卡接组件，所述卡接组件包括对称设置的两个卡接块，两个卡接块之间形成有第一卡接槽，多块所述混凝土砌块拼接时，所述卡接块卡接在相邻混凝土砌块上的第一卡接槽内。
10.通过采用上述技术方案，通过卡接块和卡接槽的配合，既能够对横向相邻的两混凝土砌块进行固定，又能够对纵向相邻的两混凝土砌块进行固定，定位效果较好。
11.可选的，所述横向梁上设置有第二卡接槽，靠近横向梁的混凝土砌块上的卡接块卡接在第二卡接槽内。
12.通过采用上述技术方案，能够使混凝土砌块于横向梁之间的连接更加紧密，进一步增强稳定性。
13.可选的，所述混凝土砌块上开设有减重槽，所述减重槽内填充有种植基质，所述种植基质内用于种植植物。
14.通过采用上述技术方案，一方面减重槽能够减轻混凝土砌块的重量，降低混凝土砌块生产和运输的成本，另一方面通过在减重槽内种植植物能够减缓水流对混凝土砌块和混凝土面板的冲刷，减少流水对边坡防护系统的冲刷。
15.可选的，所述固定杆穿过横向梁和纵向梁的交错处，所述固定杆为空心杆，所述固定杆内位于地基内的一端开设有通孔，所述固定杆内灌注有混凝土浆。
16.通过采用上述技术方案，固定杆能够同时对横向梁和纵向梁进行固定，通过将固定杆内灌注混凝土浆，混凝土浆能够通过通孔流入到地基内，使固定杆能够良好地固定在地基内。
17.可选的，所述固定杆位于地基外的一端螺纹连接有锁紧块，所述锁紧块与横向梁之间设置有防松垫，所述锁紧块将防松垫抵紧在横向梁上。
18.通过采用上述技术方案，锁紧块能够使固定杆更加稳定的固定在横向梁上，通过设置防松垫，旋紧锁紧块时能够压缩防松垫，使锁紧块在防松垫的张力作用下锁死不会发生松动。
19.可选的，所述横向相邻的固定杆之间设置有安全绳。
20.通过采用上述技术方案，在行人意外从护坡上滑落时，安全绳能够起到阻拦作用，提升护坡的安全性能。
21.另一方面，本申请提供一种用于水利水电工程边坡防护系统的施工方法，采用如下的技术方案：一种用于水利水电工程边坡防护系统的施工方法，包括如下步骤：s1：将堤坝原有的护坡进行初步平整；s2：在护坡上铺设碎石层，并对碎石层进行振捣；s3：在碎石层上浇筑覆盖层、横向梁和纵向梁；s4：在横向梁和纵向梁交错的位置开孔，并将固定杆插入到孔内；s5：向固定杆内灌注混凝土浆，并锁紧固定杆。
22.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过设置覆盖层和加固结构，覆盖层的混凝土板能够与碎石层进行良好的结
合，横向梁和纵向梁能够增强混凝土板的强度，固定杆能够将整个覆盖层固定在地基上，使整个边坡防护系统既能承受纵向的冲击，也能承受横向的冲击，水利水电工程边坡抗冲击的性能较好；2.通过设置混凝土砌块，混凝土砌块错位卡接能够紧密结合，混凝土砌块上的卡接块与横向梁上的第二卡接槽卡接，能够进一步增强稳定性；3.通过在相邻的固定杆上设置安全绳，能够对意外滑落的行人进行阻拦，增强护坡的安全性能。
附图说明
23.图1是本申请实施例的主视图；图2是图1中沿纵向梁方向的剖面结构示意图；图3是图1中b的局部放大示意图；图4是图1中a的局部放大示意图；图5是图1中混凝土砌块的结构示意图。
24.附图标记说明：1、地基层；2、覆盖层；3、加固结构；31、固定杆；32、防松垫；33、锁紧块；34、凹槽；4、防护层；5、横向梁；6、纵向梁；61、倾斜段；62、水平段；7、卡接组件；71、卡接块；72、第一卡接槽；8、连接柱；9、填充单元格；10、混凝土砌块；11、安全绳；12、第二卡接槽；13、减重槽。
具体实施方式
25.以下结合附图1
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5对本申请作进一步详细说明。
26.本申请实施例公开了一种用于水利水电工程边坡的防护系统及施工方法。参照图1和图2，包括用于设置在边坡上的地基层1，地基层1上设置有覆盖层2，覆盖层2上设置有用于将覆盖层2固定在边坡的地基上的加固结构3，以增强边坡防护系统的稳定性，覆盖层2上设置有防护层4。
27.地基层1为碎石层，在施工时首先将边坡原有的护坡进行初步的整理，通过机械进行初期的平整，在平整完成后，先在其表面铺设厚度为0.1m的碎石，然后再往碎石上方铺设厚度为0.1m的粗砂。然后利用平面振捣装置对碎石层进行振捣，使碎石和粗砂能够紧密结合，地基层1的密度不小于原有地基的密度。
28.接着在碎石层上摊铺覆盖层2，将混凝土倒入现场后，首先铺设边坡下方的平面，然后再铺设坡面，在铺设坡面时，首先将混凝土材料置于浇注部位的上方，然后对混凝土进行振捣，使混凝土自然下降，逐步将下方的空隙填充，混凝土的铺设厚度为0.1m。
29.在摊铺覆盖层2的过程中，在覆盖层2中放置预制的钢筋笼，钢筋笼的厚度大于覆盖层2的厚度，在覆盖层2的混凝土基本固化后，在钢筋笼的两侧放置模板，然后向两模板之间灌注混凝土，形成横向梁5和纵向梁6，横向梁5和纵向梁6交错形成网状，纵向梁6包括设置在坡面上的倾斜段61和设置在坡面下方平面的水平段62。
30.在浇注横向梁5和纵向梁6的过程中，在横向梁5和纵向梁6交错的位置预制一个安装套管，安装套管自上而下穿入到地基内。加固结构3包括多组固定杆31，在施工时将固定杆31自上而下穿过安装套，使固定杆31插入到地面内，固定杆31为空心杆，固定杆31内位于
地基内的一端为锥尖形，以便更容易插入到地基内，固定杆31位于地基内部分的侧壁上开设有通孔。
31.与水平段62连接的固定杆31固定在边坡底部的地基内，与倾斜段61连接的固定杆31固定在边坡的地基内，使横向梁5和纵向梁6能够固定在地基内。
32.接着向固定杆31内灌注混凝土浆，灌浆材料的选择应该重点考虑其强度等级，避免应用强度较低的水泥材料进行配置，要求符合施工要求，同时按照施工需求进行数量的准备。注浆水灰比应该控制在0.36:1，以此更好发挥水泥浆液的作用价值，避免影响后续施工效果。在注浆前需要首先检查孔道是否通畅，对于各类杂物进行及时清除，然后再逐步进行灌浆操作。灌浆时的压力应该控制在0.3
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0.5mpa之间，以便较好促使灌浆较为充分，避免出现空洞问题。
33.参照图3，在固定杆31内的混凝土将固化后，向固定杆31上套设防松垫32然后在固定杆31上螺纹连接锁紧块33，使锁紧块33将防松垫32紧压在横向梁5上。防松垫32呈锥形，防松垫32的周壁外缘沿周向均匀开设有多个凹槽34。锁紧块33抵紧防松垫32时，会使防松垫32发生形变，在防松垫32张力的作用下，能够使锁紧块33不会发生松动。
34.固定杆31的顶端螺纹连接有连接柱8，横向相邻的固定杆31之间设置有安全绳，安全绳固定在连接柱8上。安全绳11为钢丝绳11，在行人从边坡上滑落时，安全绳11能够对滑落的人进行阻隔。
35.参照图4和图5，横向梁5和纵向梁6在覆盖层2的上方形成有填充单元格9，防护层4设置在填充单元格9内，防护层4由多块混凝土砌块10拼接成型，横向相邻的混凝土砌块10相互抵接，纵向相邻的混凝土砌块10之间错位卡接。
36.混凝土砌块10呈类长方形，混凝土砌块10的两侧分别设置有卡接组件7，卡接组件7包括对称设置的两个卡接块71，卡接块71呈直角梯形，两个卡接块71之间形成有第一卡接槽72，第一卡接槽72呈等腰梯形。多块混凝土砌块10拼接时，横向相邻的混凝土砌块10之间首尾相接相互抵接，纵向相邻的混凝土砌块10错位设置，卡接块71卡接在相邻混凝土砌块10上的第一卡接槽72内。
37.确定第一块混凝土砌块10位置后,用经纬仪作出垂直、平行水流方向两条线，用水准仪找平，挂线开始铺设。铺设混凝土砌块10一般在左下边沿或右下边沿水流方向开始铺设两行，长约10m，然后再45
°
角斜向上铺设。
38.混凝土砌块10下边沿与横向梁5连接时，先浇筑横向梁5，靠近横向梁5的混凝土砌块10上的卡接块71卡接在第二卡接槽12内，之后铺设混凝土砌块10，混凝土砌块10与混凝土砌块10之间用现浇混凝土带连接；铺设完以后用干砂填充混凝土砌块10之间的接缝,这样在外力作用下，砂的摩擦可使混凝土砌块10连成整体。
39.混凝土砌块10的中部开设有减重槽13，在混凝土砌块10铺设完毕后，向减重槽13内敷设种植基质，种植基质内用于种植植物。水下部分的减重槽13内种植耐淹草种，以便减缓水流的冲刷，防波防浪，减少冲刷力和水的涡流。
40.本申请实施例一种用于水利水电工程边坡的防护系统及施工方法的实施原理为：在施工时，首先对边坡进行整理，然后在边坡上铺设碎石形成地基层1，然后在地基层1上铺设覆盖层2。在覆盖层2完成后在覆盖层2上浇筑横向梁5和纵向梁6，接着在横向梁5和纵向梁6交错的位置穿设固定杆31，并通过锁紧块33将固定杆31固定在横向梁5上，最后在横向
梁5和纵向梁6之间形成的填充单元格9内填充混凝土砌块10。
41.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。