专利名称：一种注浆加固的土石围堰的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建造水中建筑基础，具体的说是一种注浆加固的 土石围堰。
背景技术：
目前，围堰类建造水中建筑基础的方法很多，如筑岛围堰、板 桩围堰、沉井围堰等等，这些施工方法都存在以下弱点和不足在急 流中成岛困难，适应的水深较浅，岛体自我稳定性差，不能上大型机 械，止水不彻底；必需依赖大型水上上设备，施工周期长成本高，不 能施工到基岩以下；遇卵石层或覆盖层很薄，甚至基岩外露时板桩无 法插打或插打困难，施工难以继续下去。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种注 浆加固的土石围堰，适应范围广，围堰结构简单，成本低，止水彻底， 岛体稳定，抗洪能力强，适应水深较深，可变水上施工为岸上施工， 充分利用陆地机械设备，可迅速到达基岩以下。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是 一种注浆加固的土石围堰，包括设置在河床8上的中空的环形岛 体，其特征在于所说的环形岛体包括由大石块组成的基层l和由普 通土组成的顶层2，基层1顶部的宽度小于基层1底部的宽度，环形 岛体中部设有至少两排均匀分布的、贯通顶层2和基层1且深入至河 床8下的基岩或不透水层的固结体3，固结体3的中心设有通孔9， 环形岛体的内圈4的侧壁从上至下设有若干个环形的钢筋砼衬圈5， 相邻的钢筋砼衬圈5呈阶梯状排列，低于水面的钢筋砼衬圈5均设有200820126389.4
至少一个泄水管6。
在上述技术方案的基础上，基层1顶部高出水面至少0.5米，固 结体3深入至河床8下的基岩或不透水层0. 2 0. 5米，所说的固结 体3是在环形岛体中部钻通孔9并注入水灰比为1:0. 5 0. 7的425# 普通硅酸盐水泥浆形成的凝固物，通孔9的直径为0. 1 0. 5米，同 一排的两个相邻的通孔9的间距为0. 5 4米、排距为0. 5 4米，相 邻的两排通孔9交错分布。
在上述技术方案的基础上，环形岛体的内圈4的侧壁的放坡比例 为l: 0. 1 0.5，和内圈4对称的外圈的侧壁的放坡比例为1: 1 3。
在上述技术方案的基础上，所说的钢筋砼衬圈5的高度为0. 5 1.5米。
本实用新型所述的注浆加固的土石围堰适应范围广，围堰结构简 单，成本低，止水彻底，岛体稳定，抗洪能力强，适应水深较深，可 变水上施工为岸上施工，充分利用陆地机械设备，可迅速到达基岩以 下。
本实用新型有如下附图
图l注浆加固的土石围堰的剖视示意图
图2固结体及钻孔示意图
附图标记
l为基层，2为顶层，3为固结体，4为内圈，5为钢筋砼衬圈， 6为泄水管，7为承台，8为河床，9为通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
4图1为本实用新型所述的注浆加固的土石围堰的剖视示意图，包
括设置在河床8上的中空的环形岛体，所说的环形岛体包括由大石块 组成的基层1和由普通土组成的顶层2，基层1顶部的宽度小于基层 1底部的宽度，环形岛体中部设有至少两排均匀分布的、贯通顶层2 和基层1且深入至河床8下的基岩或不透水层的固结体3，固结体3 的中心设有通孔9，环形岛体的内圈4的侧壁从上至下设有若干个环 形的钢筋砼衬圈5，相邻的钢筋砼衬圈5呈阶梯状排列，低于水面的 钢筋砼衬圈5均设有至少一个泄水管6。在内圈4的底部设有承台7。
在上述技术方案的基础上，基层1顶部高出水面至少0. 5米，固 结体3深入至河床8下的基岩或不透水层0. 2 0. 5米，所说的固结 体3是在环形岛体中部钻通孔9并注入水灰比为1:0. 5 0. 7的425# 普通硅酸盐水泥浆形成的凝固物，即固结体3为425#普通硅酸盐水 泥浆向基层1的石块、顶层2的土壤、河床8下的基岩或不透水层渗 透、混合后的凝固物，通孔9的直径为0.1 0.5米，同一排的两个 相邻的通孔9的间距为0. 5 4米、排距为0. 5 4米，相邻的两排通 孔9交错分布。例如基层1顶部高出水面0. 5米、0. 6米、0. 7米、 0.8米、0.9米、l.O米、1. l米、1.2米、1.3米、1.5米或更高； 固结体3深入至河床8下的基岩或不透水层0.2米、0.3米、0.4米 或0. 5米；通孔9的直径为0. 1米、0. 2米、0. 3米、0. 4米或0. 5 米；同一排的两个相邻的通孔9的间距为0. 5米、1米、1. 5米、2 米、2. 5米、3米、3. 5米或4米；同一排的两个相邻的通孔9的排 距为0.5米、l米、1.5米、2米、2.5米、3米、3.5米或4米。上 述技术方案及相邻的两排通孔9交错分布可参见图2。
在上述技术方案的基础上，环形岛体的内圈4的侧壁的放坡比例 为l: 0. 1 0.5，和内圈4对称的外圈的侧壁的放坡比例为1: 1 3。
例如环形岛体的内圈4的侧壁的放坡比例为1: 0.1、 1: 0.2、 1:
0. 3、 1: 0.4或1: 0.5;和内圈4对称的外圈的侧壁的放坡比例为1:
1、 1: 1.5、 1: 2、 1: 2.5或1: 3。
在上述技术方案的基础上，所说的钢筋砼衬圈5的高度为0. 5 1.5米。例如钢筋砼衬圈5的高度为0. 5米、0.6米、0. 7米、0.8 米、0.9米、l.O米、1. l米、1.2米、1.3米、1.4米或1.5米。
为了实现上述技术方案中所述的注浆加固的土石围堰，本实用新 型还给出了一种注浆加固的土石围堰的施工方法，其步骤为
a根据设计要求向预定水域的河床8抛入大石块，直到形成中空 的环形岛体的基层1且基层1的顶部高出水面至少0. 5米，基层1顶 部的宽度小于基层1底部的宽度，
b将环形岛体的内圈4用普通土填筑满，并将基层1的顶面用普 通土填平形成顶层2，
c在环形岛体中部钻至少两排均匀分布的、贯通顶层2和基层1 且深入至河床8下的基岩或不透水层0. 2 0. 5米的通孔9，向通孔9 内注浆形成固结体3，
d根据设计要求逐层挖开环形岛体的内圈4填筑的普通土，每开 挖一层后根据设计要求在环形岛体的内圈4的侧壁设置环形的钢筋 砼衬圈5，相邻层的钢筋砼衬圈5呈阶梯状排列，
e在每一个低于水面的钢筋砼衬圈5上设置至少一个泄水管6。 在开挖到河床8底部的基岩面后，即可如图l所示在环形岛体的内圈 4的基岩面上用混凝土浇注承台7。
在上述技术方案的基础上，所说的在环形岛体的内圈4的侧壁设 置环形的钢筋砼衬圈5的步骤为
a按照钢筋砼衬圈5的轮廓扎钢筋，
b在钢筋外立模板，
c浇注混凝土形成钢筋砼衬圈5。
在上述技术方案的基础上，所说的通孔9的钻孔允许偏差为5厘 米、允许倾斜率为1. 5%，注浆的压力为0. 3 1. 2MPa，注浆的材料为 水灰比为1:0.5 0.7的425#普通硅酸盐水泥浆。例如注浆的压力 可以为O. 3MPa、 0. 35MPa、 0. 4 MPa、 0. 45 MPa、 0. 5 MPa、 0. 55 MPa、 0.6MPa、 0. 7MPa、 0. 8 MPa、 0. 9MPa、 l.OMPa、 1. 1 MPa或1. 2 MPa; 425#普通硅酸盐水泥浆的水灰比为1: 0.5、 1: 0.55、 1: 0.6、 1: 0.65或l: 0.7。
在上述技术方案的基础上，按重量比向注浆的材料中添加1 4% 的水玻璃。即按重量比向425"普通硅酸盐水泥浆中添加1 4%的水 玻璃，例如添加1%、 1.5%、 2%、 2.5%、 3%、 3.5%或4%。
上述施工方法可以采用现有技术实现。
本实用新型所述的注桨加固的土石围堰是解决水中建造建筑基 础的施工方法和技术，特别适合于水深10米以下、覆盖层薄、河床 基岩裸露或卵石密布、水流湍急且基础设置于岩面以下的水中建筑基 础的施工。上述技术方案中所述的各个组成部分、各步骤的功能及目 的如下
(一) 抛置大块石是为了能在水中站稳，并逐步形成岛体，在水 上形成一个工作平台的外围护结构。
(二) 普通土填芯，是在块石形成的围护中间部分填土， 一是为 了降低成本，二是为了固结体施工的需要，三是为了便于今后的开挖。
(三) 钻孔压浆，是为了止水和加固土体。通过钻孔压浆，将两 排孔之间的石头或土体之间存在的缝隙填实，形成防水帷幕，同时也 可使部分土、石固结形成固结体，使土体更加稳定，内摩擦角增大。
(四) 泄水管由于抛入了大石块，不可避免的存在钻孔压浆不 密实、漏水等现象，在立模前后，浇注砼前应将漏水点用带阀门的水 管引出，以免影响砼的质量，待钢筋砼衬圈全部施工完毕并达到设计 强度后，可全部拧紧阀门，阻止漏水。
(五) 钢筋砼衬圈构筑钢筋砼衬圈的目的是为了縮小岛体的体 积，使开挖坡度变陡，利用钢筋砼衬圈的受力有利特点，来承受土体 压力、水流压力，以及岛体上施工机械、设备、材料荷载。
权利要求1. 一种注浆加固的土石围堰，包括设置在河床(8)上的中空的环形岛体，其特征在于所说的环形岛体包括由大石块组成的基层(1)和由普通土组成的顶层(2)，基层(1)顶部的宽度小于基层(1)底部的宽度，环形岛体中部设有至少两排均匀分布的、贯通顶层(2)和基层(1)且深入至河床(8)下的基岩或不透水层的固结体(3)，固结体(3)的中心设有通孔(9)，环形岛体的内圈(4)的侧壁从上至下设有若干个环形的钢筋砼衬圈(5)，相邻的钢筋砼衬圈(5)呈阶梯状排列，低于水面的钢筋砼衬圈(5)均设有至少一个泄水管(6)。
2. 如权利要求1所述的注浆加固的土石围堰，其特征在于基 层(1)顶部高出水面至少0. 5米，固结体(3)深入至河床(8)下 的基岩或不透水层0. 2 0. 5米，所说的固结体(3)是在环形岛体中 部钻通孔(9)并注入水灰比为1:0. 5 0. 7的425#普通硅酸盐水泥浆 形成的凝固物，通孔(9)的直径为0.1 0.5米，同一排的两个相邻 的通孔(9)的间距为0.5 4米、排距为0.5 4米，相邻的两排通 孔(9)交错分布。
3. 如权利要求1或2所述的注浆加固的土石围堰，其特征在于 环形岛体的内圈(4)的侧壁的放坡比例为1: 0. 1 0.5，和内圈(4) 对称的外圈的侧壁的放坡比例为1: 1 3。
4. 如权利要求1或2所述的注浆加固的土石围堰，其特征在于 所说的钢筋砼衬圈(5)的高度为0.5 1.5米。
5. 如权利要求3所述的注浆加固的土石围堰，其特征在于所 说的钢筋砼衬圈(5)的高度为0.5 1.5米。
专利摘要一种注浆加固的土石围堰，涉及建造水中建筑基础，包括设置在河床上的中空的环形岛体，环形岛体包括由大石块组成的基层和由普通土组成的顶层，基层顶部的宽度小于基层底部的宽度，环形岛体中部设有至少两排均匀分布的、贯通顶层和基层且深入至河床下的基岩或不透水层的固结体，固结体的中心设有通孔，环形岛体的内圈的侧壁从上至下设有若干个环形的钢筋砼衬圈，相邻的钢筋砼衬圈呈阶梯状排列，低于水面的钢筋砼衬圈均设有至少一个泄水管。本实用新型适应范围广，围堰结构简单，成本低，止水彻底，岛体稳定，抗洪能力强，适应水深较深，可变水上施工为岸上施工，充分利用陆地机械设备，可迅速开挖基坑到达基岩以下。
文档编号E02D19/04GK201245827SQ200820126389
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者全建设, 斌 朱, 王吉侠, 秦顺全, 陈想清 申请人:中铁大桥局股份有限公司