本发明涉及土工膜防渗,具体涉及一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构及施工工艺。
背景技术:
1、在水利工程(如水库、调蓄池、渠道)及环保工程中,复合土工膜(通常为布-膜-布结构)因其优异的防渗性能而被广泛用作核心防渗层。随着工程安全等级和防渗要求的提高,工程中开始出现在关键部位采用多层土工膜(如三布两膜)进行双重或多重防渗的设计,而其他部位采用单层土工膜(如两布一膜)。这两种不同防渗体在交界处的可靠联接,成为影响整体防渗体系成败的关键技术难题。
2、目前,单层膜与多层膜的现场联接通常采用以下几种方式:1、直接逐层焊接:尝试将多层膜的每一层分别与单层膜焊接;此方法面临现场操作空间受限、下层焊缝被上层膜覆盖导致检测困难、焊缝难以错开易形成贯通渗漏通道等问题;
3、2、整体搭接粘接或焊接:将多层膜视为一个整体与单层膜进行单道联接;此方法完全丧失了多层膜设计的冗余防渗意义,一旦该唯一联接缝失效,即发生整体渗漏;
4、3、现场裁剪阶梯搭接:在现场对多层膜进行手工裁剪,试图形成阶梯状再进行逐层焊接;此方法施工精度差、效率低、裁剪边缘质量难以保证,且易造成材料浪费和损伤;
5、综上,现有方法存在无法在保证施工质量与效率的前提下,实现单层膜与多层膜各层之间独立、可靠且焊缝满足设计错位要求的联接这一共性问题;从而会导致双重防渗的设计意图在联接部位大打折扣,存在渗漏风险。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构及施工工艺,以解决现有技术中单层与多层土工膜防渗体现场联接技术不足的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,包括由两层土工膜和三层土工布复合而成的三布两膜结构;
3、以及与待联接土工膜同材质、同配方制备的膜层;
4、所述快速接头为一体成型结构,并具有熔合端和分层端;
5、所述熔合端为各膜层沿一侧边缘满焊熔接形成的整体结构,其满焊宽度与设计要求的土工膜搭接焊接宽度相匹配。
6、进一步地,在所述分层端中,下层土工膜的延伸长度大于上层土工膜的延伸长度,使得两层土工膜的横向错位尺寸不小于500mm。
7、进一步地,所述熔合端的满焊宽度为100~300mm,采用热熔满焊工艺使各膜层与土工布熔合为不可分离的整体。
8、进一步地,所述分层端中相邻两层土工膜片的长度差不小于设计要求的焊缝错位距离。
9、进一步地,所述快速接头的各层土工膜厚度与待联接的多层土工膜防渗体中对应膜层的厚度一致,所述土工布的克重与待联接土工膜所用土工布的克重相同。
10、一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的施工工艺,包括以下步骤:
11、s1:基础预处理:完成单层与多层土工膜防渗体的基础支持层、下垫面保护层施工,经检验合格后,进行下料分析、土工膜铺设、裁剪及下层土工布缝合;
12、s2:预留联接空间:根据快速接头的尺寸参数,在单层与多层土工膜防渗体的联接部位预留预设联接距离及伸缩量;
13、s3:底层土工布铺设:铺设防渗体底层土工布,将其分别与单层土工膜防渗体、多层土工膜防渗体的底层土工布缝合,验收合格;
14、s4:快速接头定位:将快速接头的熔合端与单层土工膜按设计搭接宽度对齐、压实定型;
15、s5:单膜与快速接头焊接:进行现场焊接试验,调整双向双道楔式焊机的速度、压力、温度参数,擦拭焊接面尘土后,对快速接头熔合端与单层土工膜进行搭接焊接,采用充气法检测焊缝质量,修补不合格部位并复检合格;
16、s6:多层土工膜分层焊接:s61:对多层土工膜防渗体的第一层膜进行裁剪整理,使其与快速接头分层端的第一层搭接焊接面对齐;s62:二次进行焊接试验,调整焊机参数,擦拭焊接面尘土后,进行快速接头与多层土工膜第一层膜的搭接焊接,充气法检测、修补、复检合格;s63:重复步骤s61-s62,依次完成快速接头与多层土工膜其余各层膜的独立搭接焊接,确保各层焊缝横向错位尺寸符合要求;
17、s7:后续防护:缝合单层与多层土工膜防渗体的上层土工布,验收合格后,进行保护层施工及盖重施工。
18、进一步地,步骤s5和s6中,焊接设备采用双向双道楔式焊机,搭接焊接宽度为100~200mm,焊缝充气检测的压力为0.15~0.2mpa,保压时间≥5min,无压力下降为合格。
19、进一步地,在步骤s6中,当所述多层土工膜防渗体为三布两膜结构时,依次完成快速接头下层膜与多层土工膜的第一层膜、快速接头上层膜与多层土工膜的第二层膜的焊接,且两层焊缝之间的横向错位尺寸不小于500mm。
20、与现有技术相比,本发明提供的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构及施工工艺的有益效果:
21、1、快速接头实现单层与多层土工膜各层独立焊接,焊缝错位布置,形成封闭的双重、多重防渗体系,彻底解决常规方案防渗不达标问题,有效避免渗漏通道产生;
22、2、快速接头采用工厂标准化制备,现场仅需常规双向双道楔式焊机即可完成焊接,无需特殊设备;分层焊接工艺简单,操作难度低,施工效率显著提升;
23、3、焊缝均采用双焊道热熔焊接,质量稳定,同时采用充气法检测,操作简便、检测效率高、受环境影响小,确保焊缝质量可靠;
24、4、快速接头可根据单层或多层土工膜的膜层数量、厚度、土工布克重等参数定制,适用于不同规格土工膜的联接,应用范围广;
25、5、联接部位各膜层独立受力,抗拉过程中双膜均匀受力,避免局部应力集中导致焊缝开裂,提升结构整体稳定性。
1.一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,其特征在于,包括由两层土工膜和三层土工布复合而成的三布两膜结构;
2.根据权利要求1所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,其特征在于,在所述分层端中,下层土工膜的延伸长度大于上层土工膜的延伸长度,使得两层土工膜的横向错位尺寸不小于500mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,其特征在于,所述熔合端的满焊宽度为100~300mm,采用热熔满焊工艺使各膜层与土工布熔合为不可分离的整体。
4.根据权利要求1所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,其特征在于,所述分层端中相邻两层土工膜片的长度差不小于设计要求的焊缝错位距离。
5.根据权利要求1所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的快速接头结构,其特征在于,所述快速接头的各层土工膜厚度与待联接的多层土工膜防渗体中对应膜层的厚度一致,所述土工布的克重与待联接土工膜所用土工布的克重相同。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的施工工艺,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的施工工艺,其特征在于,步骤s5和s6中,焊接设备采用双向双道楔式焊机,搭接焊接宽度为100~200mm,焊缝充气检测的压力为0.15~0.2mpa,保压时间≥5min,无压力下降为合格。
8.根据权利要求6所述的一种用于单层与多层土工膜防渗体联接的施工工艺,其特征在于,在步骤s6中,当所述多层土工膜防渗体为三布两膜结构时,依次完成快速接头下层膜与多层土工膜的第一层膜、快速接头上层膜与多层土工膜的第二层膜的焊接,且两层焊缝之间的横向错位尺寸不小于500mm。