浅埋型过江涵洞的制作方法

1.本实用新型涉及一种过江涵洞，尤其涉及一种浅埋型过江涵洞。


背景技术：

2.在相当长的时期，多项调水工程需要垮越或穿过其他河道，把江水输送到更需要用水的地区。过中小河流采用渡槽和涵洞都较方便，过黄河建渡槽则难度很大。黄河中游流经黄土高原，河水的含泥沙量极高，带来的大量泥沙沉结在河床上，河床以下是几十米厚的粘土层，土质松软，承载力差。北方还需要更多的南水支援，南水北调东线、中线还有二期工程和其他的输水工程，需要更多的过江涵洞。
3.黄河的第一条过江涵洞，建设在南水北调东线一期工程，建造的过黄涵洞设在河床下面的七十米深处，采用在岩石层挖洞的方式，耗时十年才建成。
4.第二条过江涵洞建在南水北调中线工程，在郑州附近往上游方向弯曲几十公里，地质条件相对好一些。在水下五十米左右采用盾构机施工，也化了九年才完工，说明在河床深处即使采用先进设备施工难度也很大。两条过江涵洞都采用倒虹吸的方式，使江水流经地下涵洞后再重新回升到地面渠道，几个急弯对输水水流的速度也有些影响。
5.北方的年降雨量不大，前几年黄河曾长时间断流。现在已建有多座大中型水库，又有先进的天气预报作保证。下游发生特大洪水的可能性极小；黄河下游设有流量达一万立方/秒的分洪闸，建成几十年从未启用，河道决口也将成为历史。可以采用开挖河床的方式建造过江涵洞，在河床表面施工不但方便，还能保持输送的江水更畅通。


技术实现要素：

6.一种浅埋型过江涵洞，由缓坡基槽、钢筋混凝土预制桩、钢筋混凝土底板和钢筋混凝土过江涵洞组成，其特征在于：缓坡基槽两侧是搓衣板式的缓坡，免支护，在挖好的基槽上按设计要求设置钢筋混凝土预制桩和浇筑钢筋混凝土底板，底板上浇筑钢筋混凝土过江涵洞，涵洞外面是回填的泥土，保持与原河床齐平。
7.本实用新型以黄河下游的地质条件作为案例来叙述。
8.首先要选择河面宽阔、流速较小、没有下切深槽的直线段河床作为过江涵洞的场地。黄河的河道宽窄差距相差几十倍，相关城区附近的河道宽达几千米或更宽，流速比较慢。过江涵洞建成后，该河段的河床和河堤的稳固性会比原来更好。黄河多地已成悬河，所以开挖基槽的深度，做到过江涵洞的深度与地下大管道的深度相同就可以。
9.缓坡基槽是建筑钢筋混凝土过江涵洞的基础，优先选用耙吸式挖泥船在水中采用带水明挖河床的方式施工，基槽两侧挖成平缓的搓衣板式形状，可以免支护。耙吸式挖泥船具有挖泥、泥浆储存和输送几种功能，也可以增设泥浆泵，把泥浆输送到较远的距离。它开挖出的基槽比较平整，方便后续施工，装有gps定位系统后，挖出的基槽正确度高。黄河的河床松软无力，如果采用普通的开挖方式，不但基槽两侧的支护非常困难，而且要消耗大量的支护用料。围堰离开基槽的距离近百米，基槽的深度只需要十多米，这样基槽两侧总体坡度
较小，不会造成塌方。利用泥浆泵把基槽及两侧斜坡的泥土输送到围堰处或河道外，需要回填的泥土可用作围堰，多余的泥土输送到河道外。围堰筑在大半条河道上，采用u字形结构，宽度大高度低，围堰两侧采用打桩捆上竹跳板再加竹帘做成围栏，让部分稀泥浆随江水流出，形成坡形泥墙，这样竹跳板围栏也不容易倒塌。开挖搓衣板式缓坡采用小型挖泥机，在围堰内充水后再施工。抽干缓坡基槽中的江水就可以后续施工，修正基槽的形状和深度，随时抽干渗出的江水。
10.钢筋混凝土预制桩，制作时头部露出一段钢筋不浇筑混凝土，它可以挤实软土层并靠磨擦提高地基的承载能力，过江涵洞通水后的质量相当大，必须严格按设计要求的数量、密度和规格，设置钢筋混凝土预制桩，优先选用表面粗糙的方形预制桩。河床中的地基含水量较大，振动强烈时可能出现土壤液化现象，优先采用静压植桩方式。
11.钢筋混凝土底板按设计要求浇筑在钢筋混凝土预制桩的上部，与预制桩头部预留的钢筋捆扎在一起。整条过江涵洞，包括过江段两侧河堤的基础，都需要浇筑钢筋混凝土底板，过江涵洞通水后的质量相当大，它的宽度和厚度必须达到设计要求，配合钢筋混凝土预制桩共同承受过江涵洞和上部覆盖的泥土的压力。
12.钢筋混凝土过江涵洞按设计要求，采用现场立模浇筑，它的内孔选用圆形，外形采用上部为半圆形，下部为矩形，底部扩展成八字形，提高承压能力，整体必须一起浇筑，浇筑时建议在混凝土中加入防水剂。采用明挖施工方式，还需要考虑覆盖在过江涵洞上的泥土对过江涵洞的压力。作为优先，过江涵洞的坡度按于分之一左右考虑。
13.基槽的回填也采用泥浆泵把围堰用土和储存的泥土输送到基槽内和缓坡上，把残留基槽和缓坡填平。河床中的泥沙是相对较粗容易沉淀的泥沙，粒度较细的已随水流冲走。如果有些地方不平整，经过冲沙作业，也会越来越平整。采用挖泥机加泥浆泵来开挖和回填过江的缓坡基槽，比用普通施工机械开挖常见基槽省工、省时、省成本。
14.本过江涵洞，对软土地基进行了钢筋混凝土预制桩加固和钢筋混凝土底板的处理，使软土地基的承载能力大幅度提高，能够达到设计所需的承载要求。过江涵洞采用钢筋混凝土现场浇筑，又能提高它的总体强度，三项措施共同实施，安全性能更好，它的轴向和径向的强度都高，更适用于软土地基。采用缓坡免支护带水明挖河床的方式施工，只需要采用普通施工设备就可以施工，省工又省时。黄河的下游多成了悬河，在这里悬河却成了优势，过江涵洞离地面近，埋在地下的钢筋混凝土大管道可以平缓的与过江涵洞直接相连，一起施工。
15.本实用新型，与现有技术相比，具有以下明显优点：
16.1.明挖基槽的两侧呈平缓的搓衣板式形状，免支护又方便施工。
17.2.采用打桩和钢筋混凝土底板，承载能力强，适用软土地基。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构剖面示意图。
具体实施方式
19.一种浅埋型过江涵洞，由缓坡基槽1、钢筋混凝土预制桩2、钢筋混凝土底板3和钢筋混凝土过江涵洞4组成，其特征在于：缓坡基槽1两侧是搓衣板式的缓坡，免支护，在挖好
的基槽上按设计要求设置钢筋混凝土预制桩2和浇筑钢筋混凝土底板3，底板上浇筑钢筋混凝土过江涵洞4，涵洞外面是回填的泥土，保持与原河床齐平。
20.本实用新型以黄河下游的地质条件作为案例来叙述。
21.首先要选择河面宽阔、流速较小、没有下切深槽的直线段河床作为过江涵洞的场地。黄河的河道宽窄差距相差几十倍，相关城区附近的河道宽达几千米或更宽，流速比较慢。过江涵洞建成后，该河段的河床和河堤的稳固性会比原来更好。黄河多地已成悬河，所以开挖基槽的深度，做到过江涵洞的深度与地下大管道的深度相同就可以。
22.缓坡基槽1是建筑钢筋混凝土过江涵洞的基础，优先选用耙吸式挖泥船在水中采用带水明挖河床的方式施工，基槽两侧挖成平缓的搓衣板式形状，可以免支护。耙吸式挖泥船具有挖泥、泥浆储存和输送几种功能，也可以增设泥浆泵，把泥浆输送到较远的距离。它开挖出的基槽比较平整，方便后续施工，装有gps定位系统后，挖出的基槽正确度高。黄河的河床松软无力，如果采用普通的开挖方式，不但基槽两侧的支护非常困难，而且要消耗大量的支护用料。围堰离开基槽的距离近百米，基槽的深度只需要十多米，这样基槽两侧总体坡度较小，不会造成塌方。利用泥浆泵把基槽及两侧斜坡的泥土输送到围堰处或河道外，需要回填的泥土可用作围堰，多余的泥土输送到河道外。围堰筑在大半条河道上，采用u字形结构，宽度大高度低，围堰两侧采用打桩捆上竹跳板再加竹帘做成围栏，让部分稀泥浆随江水流出，形成坡形泥墙，这样竹跳板围栏也不容易倒塌。开挖搓衣板式缓坡采用小型挖泥机，在围堰内充水后再施工。抽干缓坡基槽中的江水就可以后续施工，修正基槽的形状和深度，随时抽干渗出的江水。
23.钢筋混凝土预制桩2，制作时头部露出一段钢筋不浇筑混凝土。它可以挤实软土层并靠磨擦提高地基的承载能力，过江涵洞通水后的质量相当大，必须严格按设计要求的数量、密度和规格，设置钢筋混凝土预制桩，优先选用表面粗糙的方形预制桩。河床中的地基含水量较大，振动强烈时可能出现土壤液化现象，优先采用静压植桩方式。
24.钢筋混凝土底板3按设计要求浇筑在钢筋混凝土预制桩的上部，与预制桩头部预留的钢筋捆扎在一起。整条过江涵洞，包括过江段两侧河堤的基础，都需要浇筑钢筋混凝土底板，过江涵洞通水后的质量相当大，它的宽度和厚度必须达到设计要求，配合钢筋混凝土预制桩共同承受过江涵洞和上部覆盖的泥土的压力。
25.钢筋混凝土过江涵洞4按设计要求，采用现场立模浇筑，它的内孔选用圆形，外形采用上部为半圆形，下部为矩形，底部扩展成八字形，提高承压能力，整体必须一起浇筑，浇筑时建议在混凝土中加入防水剂。采用明挖施工方式，还需要考虑覆盖在过江涵洞上的泥土对过江涵洞的压力。作为优先，过江涵洞的坡度按千分之一左右考虑。
26.基槽的回填也采用泥浆泵把围堰用土和储存的泥土输送到基槽内和缓坡上，把残留基槽和缓坡填平。河床中的泥沙是相对较粗容易沉淀的泥沙，粒度较细的已随水流冲走。如果有些地方不平整，经过冲沙作业，也会越来越平整。采用挖泥机加泥浆泵来开挖和回填过江的缓坡基槽，比用普通施工机械开挖常见基槽省工、省时、省成本。