一種借助浮力的膜結構反濾圍井的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:防汛搶險
[0002]【背景技術】:管涌是汛期經常發(fā)生的一種險情。所謂管涌就是壩身或壩基內的土壤顆粒被滲流帶走的現象。管涌發(fā)生時，水面出現翻花，隨著上游水位的不斷升高，管涌持續(xù)時間的延長，險情會不斷惡化。如果不及時的搶護，大量的涌水翻沙，會使堤防、水閘地基土壤骨架破壞，孔道擴大，基土被淘空，進而引起建筑物塌陷，造成決堤、垮壩、倒閘等惡性事故。
[0003]管涌發(fā)生的原因歸納起來主要有:
[0004](I)堤壩、水閘地基土壤級配缺少某些中間粒徑的非粘性土壤，在上游水位升高，出逸點滲透坡降大于土壤允許值時，地基土體中較細土粒被滲流推動帶走形成管涌。
[0005](2)基礎土層中合有強透水層，上面覆蓋的土層壓重不夠。
[0006](3)工程防滲或排(滲)水設施效能低或損壞失效。
[0007]管涌的搶護方法:“臨截背導，導壓兼施，降低滲壓，防止?jié)B流帶出泥沙”。
[0008]目前采用的有效的搶護手段主要有:
[0009](I)反濾圍井:在冒水孔周圍壘土袋，筑成圍井.井壁底與地面緊密接觸.井內按三層反濾要求分鋪墊沙石或柴草濾料.在井口安設排水管，將參出的清水引走，以防溢流沖塌井壁.如遇涌水勢猛量大粗沙壓不住，可先填碎石、塊石消殺水勢，再按反濾要求鋪填濾料，注意觀察防守，填料下沉，則繼續(xù)加填，直到穩(wěn)定為止.此法適應于地基土質較好，管涌集中出現，險情較嚴重情況。
[0010](2)養(yǎng)水盆:在管涌周圍用土袋壘成圍井，井中不填反濾料，井壁須水漏水，如險情面積較大.險口附近地基良好時，可筑成土堤，形成一個蓄水池(即養(yǎng)水盆)，不使?jié)B水流走，蓄水抬高井(池)內水位，以減小監(jiān)背水位差，制止險情發(fā)展.此法適用于監(jiān)背水位差小、高水位持續(xù)時間短的情況，也可與反濾井結合處理.
[0011](3)濾水壓浸臺:在大片管涌面上分層鋪填粗沙、石屑、碎石，下細上粗，每層厚20cm左方,最后壓塊石或土袋。如缺乏沙石料,可用稻柳作成柴排(厚15-30cm),再壓塊石或土袋，袋上也可再壓沙料，厚度以不使柴草壓辱太緊為限。此法適用于管涌數目多，出現范圍較大的情況。
[0012]以上三種方法都需要在應急搶護中準備大量的砂石料，動用大量的的人力物力才能完成，勞動強度高，搶先效率低。尤其是在構筑圍井和養(yǎng)水盆的過程中，需要把砂土袋不斷地堆高，形成井壁和盆壁。隨著內部水位的不斷升高，經常會發(fā)生井壁、盆壁垮塌，造成搶護失敗的情況。
[0013]
【發(fā)明內容】
:針對以上管涌搶護中存在的問題，我們采用以下方法進行改進，使得管涌搶護這一過程變得既簡單快捷，又安全高效。
[0014]如附圖1所示，利用PVC涂層高強防水帆布做成一個直徑3-6米，高2-3米的圓筒1，筒的底部和頂部，是一個中心為空的圓環(huán)2、3。在圓筒內側的頂部有一個類似大型游泳圈的環(huán)狀氣囊4，氣囊固定在筒內壁上。
[0015]當管涌發(fā)生比較集中時，在管涌發(fā)生區(qū)鋪墊好反濾料，然后以管涌發(fā)生區(qū)的中心為圓心，將上述結構鋪在基礎上，環(huán)狀底部的周邊用砂土袋壓實，防止漏水。管涌出的水透過反濾料會進入筒內，隨著筒內水位的不斷升高，筒體頂部的氣囊也會不斷升高，最終在氣囊的浮托作用下，整個結構會形成一個2-3米高圓柱狀的盛滿水的“圍井”結構，如附圖1所示。當筒內水滿后，水會從圍井的頂部溢出，釋放掉過多的壓力。為便于觀察溢水量的多少，以判斷管涌搶護的效果，我們在圍井的頂部周邊安設一條直徑10-15公分的環(huán)狀氣囊的邊緣，如附圖1中的5所示；在這道邊緣的一側，留一個二十至三十公分的缺口，便于溢出的水集中流出，從而達到觀察涌水量多少的目的。這樣，這種結構就代替了傳統(tǒng)的反濾圍井和養(yǎng)水盆，達到了導壓減滲的管涌搶護目的，這種結構形式我稱之為“浮力圍井”。
[0016]浮力圍井比起傳統(tǒng)的管涌搶護方法來，不但結構簡單輕便，構筑速度快捷，搶先效率高，而且安全可靠。因為筒體上部的氣囊給整個筒體一個向上的浮托作用，使得整個筒體的重心偏下，類似一種“不倒翁”的結構，從而使整個筒體結構在蓄滿水后非常穩(wěn)定。
[0017]當管涌群發(fā)時，可以用多個圍井相互擠靠在一起，如附圖2所示，就可以很好地起到管涌搶護作用。
【附圖說明】
:
[0018]圖1:1、PVC涂層高強滌綸帆布做成的圍井外壁。2、3、圍井的上下兩個環(huán)形底。4、圍井的環(huán)狀氣囊。5、圍井的頂邊緣。
[0019]圖2:管涌群發(fā)時浮力圍井的應用
[0020]圖3:浮力圍井的應用示意圖
[0021]實用案例:
[0022]當一個區(qū)域發(fā)生管涌時，我們首先在管涌口周圍鋪上反濾料，防止管涌破壞的繼續(xù)發(fā)展；然后根據管涌區(qū)域的大小，選擇合適的圍井，然后，以管涌口為中心，將圍井鋪在基礎上，然后用砂袋將圍井底部一周壓實，防止漏水。這樣，從管涌冒出的水會進入圍井。隨著水位的不斷升高，圍井頂部的氣囊會慢慢浮起，最終會將整個圍井浮托起來，形成附圖3所示的圍井結構。
【主權項】
1.一種借助浮力可以實現管涌快速搶護的膜結構反濾圍井。其特征是:利用PVC涂層高強防水帆布做成有一定直徑和一定高度的圓筒，筒的底部和頂部是一個中心為空的圓環(huán)；在圓筒內側的頂部有一個或多個環(huán)狀氣囊，氣囊固定在筒內壁上；當管涌發(fā)生時，在管涌發(fā)生區(qū)鋪墊好反濾料，然后以管涌發(fā)生區(qū)的中心為圓心，將上述結構鋪在基礎上；圓環(huán)狀底部周邊用砂土袋壓實，防止漏水；管涌出的水透過反濾料會進入筒內，隨著筒內水位的不斷升高，筒體頂部的氣囊也會不斷升高，最終在氣囊的浮托作用下，整個結構會形成一個有一定高度和直徑的圓柱狀的“圍井”結構；當筒內水滿后，水會從圍井的頂部溢出；為便于觀察溢水量的多少，以判斷管涌搶護的效果，我們在圍井的頂部周邊安設一條直徑十五公分的環(huán)狀氣囊的邊緣，在這道邊緣的一側，留一個二十至三十公分的缺口，便于溢出的水集中流出，從而達到觀察出水量多少的目的。2.一種利用權力要求I所述的膜結構反濾圍井快速搶護管涌的方法。其特征是:當管涌發(fā)生比較集中時，在管涌發(fā)生區(qū)鋪墊好反濾料，然后以管涌發(fā)生區(qū)的中心為圓心，將權力要求I所述的膜結構反濾圍井鋪套在基礎上，圓環(huán)狀底部的周邊用砂土袋壓實，防止漏水；管涌出的水透過反濾料涌出后會進入筒內，隨著筒內水位的不斷升高，筒體頂部的氣囊也會不斷升高，最終在氣囊的浮托作用下，整個結構會形成一個有一定高度和直徑的筒狀“圍井”結構，實現導壓減滲的管涌搶護目的。當管涌群發(fā)時，可以利用不同大小的多個圍井相互擠靠在一起，就可以很好地起到搶護管涌的目的。
【專利摘要】一種借助浮力可以實現管涌快速搶護的膜結構反濾圍井。它是利用PVC涂層高強防水帆布做成的有一定直徑和一定高度的圓筒，筒的底部和頂部各是一個中心為空的圓環(huán)；在圓筒內側的頂部有一個或多個環(huán)狀氣囊，氣囊固定在筒內壁上；當管涌發(fā)生時，在管涌發(fā)生區(qū)鋪墊好反濾料，然后以管涌發(fā)生區(qū)的中心為圓心，將上述結構鋪蓋在基礎上；圓環(huán)狀底部周邊用砂土袋壓實，防止漏水；管涌出的水透過反濾料會進入筒內，隨著筒內水位的不斷升高，筒體頂部的氣囊也會不斷升高，最終在氣囊的浮托作用下，整個結構會形成一個有一定高度和直徑的圓柱狀的“圍井”結構，實現搶護管涌的目的。
【IPC分類】E02B3/16
【公開號】CN105019403
【申請?zhí)枴緾N201410176910
【發(fā)明人】張謙
【申請人】張謙
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月23日