基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法技术

【技术实现步骤摘要】 基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法本专利技术涉及输水渠道边坡修复，尤其是涉及一种基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法。技术介绍通常情况下，铺设在大型输水渠道总干渠（如设计水深高达7m的南水北调总干渠）坡面上的工程衬砌板较薄，且位于衬砌板下层的是变形量相对较大的保温板，因此，在运行一定时间后，不可避免地会出现各种边坡损坏需要修复的情况。对于这些单线运行的总干渠，其不仅不具备停水检修的条件，而且，在运行中对水面线和过水断面有严格的要求。现有围堰修复施工技术，仅仅适合于止水压头小于2m的浅水渠道的不停水修复，若将其用于上述大型输水渠道总干渠的修复，还存在以下未解决的技术难题：1）深挖方渠段施工现场场地狭窄，不具备大规模进行围堰现场加工和现场吊装的条件；2）现有围堰多为整体焊接结构，不能根据边坡破损面积、渠道边坡比等及时调整围堰的尺寸、结构，同时具有过水断面较大、对渠道输水能影响较大的缺陷；3）当待修复边坡面积较大时，围堰体积增加、重量增大，现场加工误差大、精度低、安装时难以进行调整、定位，总体施工时间长；4）安装和使用现有围堰的施工设备时，容易破坏非维修区域的边坡结构；5）在高水头作用下，现有围堰的上部荷载作用到边坡基地的压力较大，容易对底部衬砌板结构形成破坏；6）由于边坡衬砌板的破损面出现在不同区域，且不同区域的破损程度也不完全相同，造成边坡凸凹不平，使现有围堰的支撑不能对面板进行良好的支撑，造成面板不能牢固结合，且容易对面板止水作用造成破坏；7）现有围堰的止水结构不能满足高水头压力的要求，容易出现围堰漏水的情况，增加施工困难，影响水下施工质量。技术实现思路本专利技术提供一种基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，目的在于解决现有不停水围堰修复技术对于高水头输水渠道不适用的问题。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，所述蓬式围堰包括垂直于水流方向设置在边坡上游的第一边支撑和设置在边坡下游的第二边支撑，所述第一边支撑和第二边支撑位于渠底的一端设置有连接两者的堵头桁架，第一边支撑和第二边支撑之间均匀间隔设置有多条与水流方向相平行的主梁，所述主梁下方设置有与第一边支撑、第二边支撑相互平行的中支撑，每条所述中支撑均包括滑动连接在所述主梁上的上弦支撑，所述上弦支撑通过高度调节机构连接有下弦支撑，且中支撑和第一边支撑、第二边支撑均为沿垂直于水流方向依次螺接相连的多段式结构，所述主梁、第一边支撑、第二边支撑以及堵头桁架上铺设有依次相连的面板单元；所述面板单元之间设置有带有第一渗流水通道的第一止水结构，面板单元与边坡/渠底衬砌之间均设置有带有第二渗流水通道的第二止水结构，所述第一渗流水通道和第二渗流水通道相互连通组成使围堰渗流水汇入渠底的输水网；靠近渠底处的所述面板单元上还连接有多个浮箱，所述浮箱通过充气管与设置在渠道岸边上的自动充排气机构相连通；边坡修复的施工步骤如下：第一步，检查渠道边坡需要修复的区域，确定围堰主体尺寸后，在边坡上第一边支撑、第二边支撑和堵头桁架所在的位置铺设苫布，同时，安装包括水上施工平台在内的起吊设备；第二步，在渠道岸边将堵头桁架与第一边支撑、第二边支撑、中支撑和主梁沿垂直于水流方向逐段拼装相连，并安装面板单元和浮箱，同时连接起吊设备将每一段拼接完成的围堰主体逐段吊装下水就位；第三步，围堰主体整体安装就位后，通过潜水泵将围堰维修区域内的水全部排出，然后通过调整中支撑的位置，交替对围堰维修区域内的不同位置处的衬砌板进行修复，完成施工。所述第一边支撑、第二边支撑和中支撑底部两侧均设置有与通往渠底的边坡安装轨道相配合的移动轮。所述第一止水结构包括间隔设置在相邻面板单元接合面之间的外止水橡皮条和内止水橡皮条，所述外止水橡皮条靠近渠道水流一侧，所述内止水橡皮条靠近围堰工作区一侧，外止水橡皮条和内止水橡皮条之间则形成所述第一渗流水通道。所述第二止水结构包括间隔设置在所述面板单元与边坡/渠底衬砌接合面之间的靠近渠道水流一侧的外止水带和靠近围堰工作区一侧的内止水带，所述外止水带是横截面为欧米伽形的橡胶止水材料，所述内止水带是横截面为圆形结构的橡胶气囊，外止水带和内止水带之间则形成所述第二渗流水通道，位于渠底处的第二渗流水通道顶部面板单元上开设有溢流孔。所述浮箱包括位于第一边支撑和第二边支撑之间的第一浮箱和位于第一边支撑和第二边支撑外侧的第二浮箱。本专利技术提供的基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，采用模块化设计进行制造安装，单元模块可在工厂规模化生产，其加工精度高、可回收重复利用，现场拼装难度低、拼装时间短，并且可以根据受损边坡的具体情况自由调整围堰的跨距和跨数，同时，通过在相邻面板单元之间以及面板单元与边坡/渠底衬砌之间设置的带有渗流水通道的止水结构，实现高水头大型渠道边坡的不停水干地修复。其优点具体如下：1）组成围堰的单元模块体积小、重量轻，便于加工、运输和起吊安装，非常适于场地较为狭窄的深挖方渠段施工现场；由于单元模块的标准化程度较高，其安装误差小、精度高，大大缩短了施工时间；2）单元模块之间采用螺栓连接，可以根据渠道边坡比灵活选择相适宜的堵头桁架使顶部面板单元平滑过渡，尽可能地减小围堰过水断面，减轻围堰对渠道输水能力的影响，同时，还可根据边坡修复面积的大小自由调整围堰的尺寸、结构；3）安装时，通过与岸上起吊设备、水中浮箱定位平台和渠道坡面安装轨道的相配合，提高了定位精度，减轻了对非维修区域边坡结构造成的破坏；4）通过在靠近渠底处的面板单元上设置浮力调节机构，使围堰在保持抗滑稳定性的基础上，减轻了上部荷载传递到边坡基底上的压力，降低了对围堰底部衬砌板结构造成的破坏；5）围堰的中支撑具有高度调节和水平位移功能，不仅能够对凸凹不平的受损边坡起到良好的支撑作用，而且可以在修复过程中使用跳仓浇筑法对坡面进行混凝土浇筑，有效提高了施工便利性，缩短了施工时间；6）具有内外两道止水带的第一、第二止水结构，较好地满足了在高水头压力下围堰的止水要求，同时，第一、第二止水结构连通构成的输水网，可使少量渗露水顺利排出，进一步确保了围堰的密封性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图（省略浮力调节机构）。图2是图1中的A-A剖面图。图3是图1中的B-B剖面图。图4是图3中的中支撑与主梁连接关系示意图。图5是图1中部分输水网（平行于坡面区域）水流向示意图。图6是图5中面板单元Q1、Q2接合面的第一止水结构的示意图。图7是图1中面板单元与坡面/渠底结合面的第二止水结构的示意图。图8是图7中外止水带的横截面结构示意图。图9是图7中内止水带的横截面结构示意图。图10是本专利技术中浮力调节机构的结构示意图。具体实施方式本专利技术所述的基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，主要用于施工如图1-3所示的围堰本体，具体包括垂直于本文档来自技高网...

【技术保护点】 1.一种基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，其特征在于：/n所述蓬式围堰包括垂直于水流方向设置在边坡上游的第一边支撑和设置在边坡下游的第二边支撑，所述第一边支撑和第二边支撑位于渠底的一端设置有连接两者的堵头桁架，第一边支撑和第二边支撑之间均匀间隔设置有多条与水流方向相平行的主梁，所述主梁下方设置有与第一边支撑、第二边支撑相互平行的中支撑，每条所述中支撑均包括滑动连接在所述主梁上的上弦支撑，所述上弦支撑通过高度调节机构连接有下弦支撑，且中支撑和第一边支撑、第二边支撑均为沿垂直于水流方向依次螺接相连的多段式结构，所述主梁、第一边支撑、第二边支撑以及堵头桁架上铺设有依次相连的面板单元；所述面板单元之间设置有带有第一渗流水通道的第一止水结构，面板单元与边坡/渠底衬砌之间均设置有带有第二渗流水通道的第二止水结构，所述第一渗流水通道和第二渗流水通道相互连通组成使围堰渗流水汇入渠底的输水网；靠近渠底处的所述面板单元上还连接有多个浮箱，所述浮箱通过充气管与设置在渠道岸边上的自动充排气机构相连通；/n边坡修复的施工步骤如下：/n第一步，检查渠道边坡需要修复的区域，确定围堰主体尺寸后，在边坡上第一边支撑、第二边支撑和堵头桁架所在的位置铺设苫布，同时，安装包括水上施工平台在内的起吊设备；/n第二步，在渠道岸边将堵头桁架与第一边支撑、第二边支撑、中支撑和主梁沿垂直于水流方向逐段拼装相连，并安装面板单元和浮箱，同时连接起吊设备将每一段拼接完成的围堰主体逐段吊装下水就位；/n第三步，围堰主体整体安装就位后，通过潜水泵将围堰维修区域内的水全部排出，然后通过调整中支撑的位置，交替对围堰维修区域内的不同位置处的衬砌板进行修复，完成施工。/n...

【技术特征摘要】 1.一种基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，其特征在于：所述蓬式围堰包括垂直于水流方向设置在边坡上游的第一边支撑和设置在边坡下游的第二边支撑，所述第一边支撑和第二边支撑位于渠底的一端设置有连接两者的堵头桁架，第一边支撑和第二边支撑之间均匀间隔设置有多条与水流方向相平行的主梁，所述主梁下方设置有与第一边支撑、第二边支撑相互平行的中支撑，每条所述中支撑均包括滑动连接在所述主梁上的上弦支撑，所述上弦支撑通过高度调节机构连接有下弦支撑，且中支撑和第一边支撑、第二边支撑均为沿垂直于水流方向依次螺接相连的多段式结构，所述主梁、第一边支撑、第二边支撑以及堵头桁架上铺设有依次相连的面板单元；所述面板单元之间设置有带有第一渗流水通道的第一止水结构，面板单元与边坡/渠底衬砌之间均设置有带有第二渗流水通道的第二止水结构，所述第一渗流水通道和第二渗流水通道相互连通组成使围堰渗流水汇入渠底的输水网；靠近渠底处的所述面板单元上还连接有多个浮箱，所述浮箱通过充气管与设置在渠道岸边上的自动充排气机构相连通；边坡修复的施工步骤如下：第一步，检查渠道边坡需要修复的区域，确定围堰主体尺寸后，在边坡上第一边支撑、第二边支撑和堵头桁架所在的位置铺设苫布，同时，安装包括水上施工平台在内的起吊设备；第二步，在渠道岸边将堵头桁架与第一边支撑、第二边支撑、中支撑和主梁沿垂直于水流方向逐段拼装相连，并安装面板单元和浮箱，同时连接起吊设备将每一段拼接完成的围堰主体逐段吊装下水就位；

【专利技术属性】 技术研发人员：贾少燕，杨华军，马耀辉，李乔，范向辉，姚高岭，邵新正，姜辉，余广川，皇甫伟，李飒，李胜兵，李富滨，刘蒙娜，吴昊，张艺，孟越，袁欢，王宏珺，王帅， 申请(专利权)人：河南省水利勘测设计研究有限公司，南水北调中线干线工程建设管理局， 类型：发明 国别省市：河南;41