CN2499446Y

CN2499446Y - 抗洪抢护管涌滤垫

Info

Publication number: CN2499446Y
Application number: CN 01263181
Authority: CN
Inventors: 陶同康; 鄢俊; 邱瑞田; 束庆鹏; 侯英杰; 冯琳; 刘玉忠; 肖新民; 王岚
Original assignee: Nanjing Hydraulic Research Institue Ministryof Water Resources Ministry Of Communications
Current assignee: Nanjing Hydraulic Research Institue Ministryof Water Resources Ministry Of Communications
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2011-10-12

Abstract

抗洪抢护管涌滤垫,由三层构成,特征是:上下两层为土工席垫,中间为土工织物,三层材料固定成一整体。所述的土工席垫为改性聚乙烯纤维叠置在一起,熔结而成的三维立体多孔材料。上、下两层土工席垫的优选厚度均为15mm。本申请提供的抗洪抢护管涌滤垫将抗洪工作中的土石方工程改为使用批量化的工业产品。抗洪中需要反滤铺盖时,只需将这种滤垫直接铺设到清理好的地段上即可。铺设十分方便、迅速。它不仅能透水保砂和消杀水势,而且能保护土工织物不会因变形而影响其特性。同时,因能够反复使用,可以大幅度降低抗洪工作的成本。同时因工业产品的规格齐全,可以适应不同土质地层的需要。整齐的产品也给运输、储备抗洪物资提供了方便。

Description

抗洪抢护管涌滤垫

技本领域

本申请涉及一种水利器材，特别是一种抗洪抢护管涌滤垫。

背景技术

我国现有堤防25万km，其中主要堤防6.57万km。其特点：(1)堤基条件差；(2)堤身填筑质量差；(3)堤后坑塘多及堤脚未保护。因此遭遇洪水时堤防经常发生管涌、滑坡和漫溢等险情。特别是在洪水大流量、高水位、长时间浸泡的条件下险象环生，险情不断。就管涌和漏洞险情而言，其范围之大可达数万平方米，其险情的严重性，可直接导致堤防溃决。抢护管涌险情，除常用的围井以外，另一种有效措施为反滤铺盖，其作用为降低涌水流速，制止砂粒流失，以稳定管涌险情。现有技术常采用的反滤铺盖有砂石反滤铺盖、梢料反滤铺盖和土工织物反滤铺盖：砂石反滤铺盖适用于砂石料源充足的地区，在已清理好的大片有管涌群的面积上，铺盖一层粗砂，其上再分别铺小石子和大石子各一层，最后压盖片石或块石，加以保护。梢料反滤层铺盖，铺筑时先铺细料如麦秸，稻草等，再铺粗料如芦苇、柳枝等，然后上铺草垫、席片或苇席，这样梢席互层铺设，根据情况可铺一层或数层，然后用块石或土袋压盖，以防止梢料漂浮，制止涌水带砂。土工织物反滤铺盖，需将管涌处的地面整平、消杀水头后，铺一层土工织物，再铺一般透水料或砂，最后压盖片石或块石。管涌险情是当透水砂层地基的承压水顶穿表层弱透水的壤土或淤泥质土的薄弱部位之后，发生局部集中渗流形成的破坏。此时，地表土层已形成一个透水空洞，透水砂层的土颗粒随渗透水流不断涌出洞口，类似变直径管道中的挟砂水流运动。管涌孔口的大小、挟砂水流的流速水头、含砂量和砂粒的粒径均视渗流坡降、地层结构以及砂粒粒径而异。它不同于通常防止管涌发生时的水流流态。因此，在抢护管涌险情采用滤层时，除考虑管涌破坏滤层的因素外还需考虑挟砂水流的流速水头和水流中所携带砂砾粒径等因素，远比防止管涌破坏滤层复杂。现有技术的三种方案均需要实施者事前接受这方面的培训，并需要有一定的实践经验。同时，这三种技术均需要在现场一步一步地铺盖，速度慢，与抗洪现场争分夺秒的实际需要有一定距离。

发明内容

本申请的目的是研制和开发抢护管涌险情的一种批量生产的产品化滤垫。该滤垫以批量化的工业生产，制造出完整的滤垫，抗洪中需要反滤铺盖时，只需将这种滤垫直接铺设到清理好的地段上即可，铺设十分方便、迅速。它不仅能透水保砂和消杀水势，而且能保护滤芯(如土工织物)不会因变形而影响其特性。同时，因能够反复使用，可以大幅度降低抗洪工作的成本。

为了完成上述发明任务，发明人在室内抢护单个管涌试验的基础上，提出了粉砂、细砂和中砂三种土质发生管涌，应用土工织物抢护时，土工织物不同的特征参数；并在抢护管涌群试验的基础上，确定了滤垫抢护单个管涌险情所需的大小和滤垫上盖重；由于挟砂水流所携带的砂粒粒径、浓度和大小均复杂，因此滤层的淤堵及淤塞情况需加以重视，由试验决定。在以上计算与实验的基础上，设计出以下产品：一种抗洪防管涌滤垫，由三层构成，其特征是：上、下两层分别为保护层和减压层，可采用土工席垫，中间为滤芯，可采用土工织物，三层材料固定成一整体。所述的土工席垫由若干纤维叠置在一起构成。纤维可以是直径1.5～3mm左右的金属丝或非金属丝，但更应优选塑料丝，各丝叠置在一起形成有一定强度、对泥沙有过滤功能、透水性能又较好的多孔材料。各纤维间叠置固定的方式可根据纤维的性质决定，例如选用改性聚乙烯等热熔性塑料时，可以将塑料加热融化后通过喷嘴挤压出2mm左右的纤维叠置在一起，熔结而成三维立体多孔材料。其下层土工席垫主要起控制水势、抗御挟砂水流的流速水头的作用，可部分替代下部的块石及碎石层，可以厚一些。上层土工席垫为保护层，可以比下层薄一些，为今后盖压提供有利条件。在选择中层结构织物滤层时应考虑织物的压缩性，其厚度孔隙率，孔径和透水性随压应力的增大而减小，特别是针刺土工织物。因此，在采用土工织物作排水过滤时必须考虑上覆荷载(压应力)的大小，以满足排水通畅、保护土粒不流失两个滤层条件。目前所研制的滤垫，在土工织物上采取一定的保护措施，可以确保土工织物不发生变形。采用不同的土工织物担任中层结构，形成不同规格的产品。针对所抢护的不同砂砾地基，采用不同指标的土工织物产品。铺盖本滤垫后，向上的挟砂水流通过滤垫下部的土工席垫时使水流在席垫中扩散，消杀部分流速水流，另一方面由于席垫较厚，亦可使垂向水流转变为平面流动，流速水头随之降低。因此，下部席垫可控制涌水水势，降低通过织物滤层的渗流速度，流速下降后，挟砂水流的出水量和含砂量等可迅速减小，所挟带砂砾粒径亦随之变细。在实际使用时，本设计常与围井一起使用，推荐按以下操作方法：1、在室内根据设计要求，制作好滤垫(按不同砂粒配置土工织物滤层)、围板和插销等，具体数量根据实际确定，并贮备好；2、发现管涌后，将选择好的滤垫、围板和插销等运至现场；3、清理抢护管涌险情场地及开挖安放围板的沟槽；4、将滤垫置于管涌孔处，并加盖重；如水势太大，可先用块石消杀部分水头再放置滤垫。对单个管涌而言，其管涌孔径在20cm以下，可直接进行抢护；当管涌孔径大于20cm或管涌群情况，可将数个滤垫拼接成整体，加以抢护。拼接可用专门的“U”形连接件。

本申请提供的抗洪抢护管涌滤垫将抗洪工作中的土石方工程改为使用批量化的工业产品。抗洪中需要反滤铺盖时，只需将这种滤垫直接铺设到清理好的地段上即可。铺设十分方便、迅速。它不仅能透水保砂和消杀水势，而且能保护土工织物不会因变形而影响其特性。同时，因能够反复使用，可以大幅度降低抗洪工作的成本。同时因工业产品的规格齐全，可以适应不同土质地层的需要。整齐的产品也给运输、储备抗洪物资提供了方便。

附图说明

图1为本申请实施例结构示意图。

具体实施方式

实施例1，参照图1：抗洪抢护管涌滤垫，由三层构成，其特征是：上下两层是将改性聚乙烯加热融化后通过喷嘴挤压出2mm左右的纤维叠置在一起，熔结而成三维立体多孔材料，成为土工席垫1、3，厚度均为15mm。中间层为土工织物2，三层材料固定成一整体。整个滤垫单块尺寸定为100×100cm²。对单个管涌而言，其管涌孔径在20cm以下，可直接进行抢护；当管涌孔径大于20cm或管涌群情况，可将数个滤垫拼接成整体，加以抢护。拼接可用专门的“U”形连接件。中间层为土工织物，其水力特性取决于挟砂水流的流速、含砂量和挟砂粒径。通过26组应用土工织物抢护管涌险情的有效室内试验，并考虑实际抢护管涌的多种因素(如施工条件等)，得出实际抢护不同砂样时，土工织物的特征指标。应用滤垫抢护管涌险情时，需在滤垫上压盖。上覆材料重量值通过试验确定。

Claims

1、一种抗洪抢护管涌滤垫，由三层构成，上下两层分别为保护层和减压层，中间层为滤芯，其特征是：上下两层采用土工席垫，中间采用土工织物，三层材料固定成一整体，所述的土工席垫由若干纤维叠置在一起构成。

2、按照权利要求1所述的抗洪抢护管涌滤垫，其特征是：所述的土工席垫为改性聚乙烯纤维叠置在一起，熔结而成的三维立体多孔材料。

3、按照权利要求1或2所述的抗洪防管涌滤垫，其特征是：上、下两层土工席垫的优选厚度为15mm。