一种装配式再生防水混凝土排水渠机构及渠道

1.本实用新型涉及一种农田渠道领域，特别是涉及一种装配式再生防水混凝土排水渠机构及渠道。


背景技术：

2.目前在我国，新农村建设在社会主现代化建设中占有非常重要的地位。在新农村建设中，老旧建筑的拆除工作是一个不可缺少的环节，在拆除作业中，建筑垃圾如废弃混凝土等的处理方式还是以堆放、填埋为主，如此大量的废弃混凝土不仅占用了宝贵的土地资源，更引发了环保和生态等一系列社会问题。与之相应的是，大量天然砂石骨料的不断开采，导致部分地区砂石资源枯竭，砂石骨料等材料需要进行长途运输，其成本不断升高，也加重了对环境的污染。对大量废弃混凝土进行循环再生利用即再生混凝土技术目前被认为是解决废弃混凝土处理问题的有效措施。废弃混凝土经过破碎、清洗、分级并按一定比例配合可以获得再生骨料，用于配制再生骨料防水混凝土，解决了废弃混凝土的处置问题，同时节约了砂石资源，在保证施工质量的前提下达到了资源循环利用和保护环境的目的。
3.在新农村建设中，现代化的农业生产离不开科学而有效的水利设施建设。水是农作物生长不可或缺的要素，农田的纵横沟渠既保证了农田中农作物灌溉用水的来源，又有排水泄洪的功能，水渠在农业生产中起到了重要作用。在目前的工程实际中，排水渠通常采用现浇防水混凝土凹槽式渠体结构，其缺点现场湿作业工程量大，从而导致施工质量难以保证，浇筑防水混凝土渠断裂严重、板块连接点分离变形，施工周期也较长。目前常用的装配式排水渠主要是槽体对接渠，其缺点主要是组成水渠的零件种类多，拼装比较复杂且施工效率低下，两侧坡板也易折断、漏水，且维修难度大。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种装配式再生防水混凝土排水渠机构及渠道，用于解决现有技术中现场湿作业工程量大，从而导致施工质量难以保证，浇筑防水混凝土渠断裂严重、板块连接点分离变形，施工周期也较长，组成水渠的零件种类多，拼装比较复杂且施工效率低下，两侧坡板也易折断、漏水，且维修难度大的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型一方面提供一种装配式再生防水混凝土排水渠机构，所述排水渠机构呈敞口凹槽结构，所述排水渠机构由上至下包括有若干个板层单元，所述板层单元由上至下依次设有第一板层及第二板层，所述第一板层与第二板层之间设有第一防渗层，所述第一板层沿渠道方向的两端上设有多个连接槽，所述连接槽下方的第二板层上设有多个第一栓孔。
6.优选地，所述排水渠机构设有后浇带，所述后浇带由第一板层相对于第二板层沿渠道方向缩进形成。
7.更优选地，所述排水渠机构呈敞开式梯形凹槽结构，所述第一栓孔贯穿第二板层
及第一防渗层。
8.更优选地，所述第一板层及第二板层厚度可取100mm-200mm，所述第一板层及第二板层沿渠道方向长度可取2000-3000mm。
9.更优选地，所述连接槽为圆弧状。
10.优选地，所述第一防渗层材料为1-2mm厚sbc防水卷材。
11.更优选地，所述防渗层材料为1.5mm厚sbc防水卷材，sbc防水卷材执行标准gb18242-2008，是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)橡胶改性沥青做涂层，用玻纤毡、聚酯毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，两面覆以隔离材料所做成的一种性能优异的防水材料，具有耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化、热塑性好、抗拉力大、延伸率高、抗撕裂性强等优点。
12.优选地，所述第一板层及第二板层内设有钢筋网。
13.优选地，所述连接槽的槽眼相对于所述第一板层的端面内缩进，相邻所述连接槽之间保持间隔，所述槽眼上设有多个钢筋网外伸段。
14.优选地，所述板层单元沿垂直于渠道方向的两端向外延伸且向外延伸部分设有固定部件。
15.更优选地，所述板层单元沿垂直于渠道方向的两端向外延伸长度取350mm，并对外伸段钢筋进行防锈处理。
16.本实用新型用于装配式再生防水混凝土排水渠机构的制造方法，包括以下步骤：
17.1)设置钢筋网后采用再生防水混凝土浇筑成型，以提供第一板层；
18.2)在第一板层上铺设第一防渗层后，再设置钢筋网后采用再生防水混凝土浇筑成型，以提供第二板层；
19.3)在第二板层沿渠道方向的两端上设有多个连接槽，所述连接槽下方的第二板层上设有多个贯穿第一防渗层的第一栓孔。
20.优选地，所述第一板层及第二板层中浇筑的再生防水混凝土为再生粗骨料配制的rc25以下强度等级的再生骨料防水混凝土，再生粗骨料取代率取为50％-100％，所述再生防水混凝土配合比按重量份计，包括以下配置成分：水泥250-280份；粉煤灰60-70份；水125-130份；砂600-715份；天然粗骨料595-605份；再生粗骨料595-1200份；减水剂3-4份；防水剂0.1-0.2份。
21.更优选地，水泥256份；粉煤灰64份；水128份；砂709份；天然粗骨料600份；再生粗骨料600份；减水剂3.2份；防水剂0.16份。
22.所述再生防水混凝土根据《再生防水混凝土应用技术规程》(dg/tj08-2018)进行配制，所述的再生粗骨料采用ⅱ类再生粗骨料，所述再生粗骨料由新农村建设中拆除作业后的废弃混凝土经破碎、清洗、分级并按一定比例配合制成，破碎废弃混凝土采用采用颚式破碎机，所述再生粗骨料破碎后进行筛分选用连续粒级5-40mm。
23.更优选地，所述水泥为po42.5硅酸盐水泥。
24.更优选地，所述粉煤灰为i级粉煤灰，粉煤灰质量应符合《用于水泥和防水混凝土中的粉煤灰》(gb/t 1596-2017)中的规定。
25.更优选地，所述砂为天然砂。
26.更优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
27.所述防水剂为三乙醇胺防水剂，可使水泥水化生成物增多，水泥石结晶变细，因而
防水混凝土更趋密实，提高渠体的抗渗性能。
28.本实用新型第二方面提供一种装配式再生防水混凝土渠道，包括有多个所述的排水渠机构。
29.优选地，相邻所述排水渠机构之间设有固定板件，所述固定板件设于相邻排水渠机构的对应连接槽中且覆盖连接槽下方的第一栓孔，所述固定板件设有与第一栓孔相对应的第二栓孔，所述固定板件上设有第二防渗层。
30.本实用新型装配式再生防水混凝土渠道的制造方法，将多个上述所述方法制造获得的排水渠机构沿渠道方向依次连接，相邻所述排水渠机构之间经对应连接槽下方的第一栓孔与固定板件连接以实现拼接。
31.如上所述，本实用新型的一种装配式再生防水混凝土排水渠机构及渠道，具有以下有益效果：本实用新型设计的一种装配式再生防水混凝土配水渠，以废弃混凝土经过破碎、筛分后取代部分天然粗骨料，配制再生防水防水混凝土进行渠道单元的预制，并以等强防水混凝土进行后浇连接，这种拼接方式现场湿作业少，可预留渠道缝，提高施工效率，同时解决了废弃防水混凝土的处置问题，节约了砂石资源，在保证施工质量的前提下达到了资源循环利用和保护环境的目的。
附图说明
32.图1显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的横向剖面图。
33.图2显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的底面示意图。
34.图3显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的连接槽结构示意图。
35.图4显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的连接部位的俯视图。
36.图5显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的连接部位纵向剖面图。
37.图6显示为本实用新型装配式再生防水混凝土排水渠机构的固定部件示意图。
38.附图标记
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第一板层
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第二板层
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第一防渗层
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连接槽
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第一栓孔
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钢筋网外伸段
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固定部件
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固定板件
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第二栓孔
[0048]
10
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后浇带
具体实施方式
[0049]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外
不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0050]
实施例1
[0051]
一种装配式再生防水混凝土排水渠机构，所述排水渠机构呈敞口凹槽结构，所述排水渠机构由上至下包括有若干个板层单元，所述板层单元由上至下依次设有第一板层1及第二板层2，所述第一板层1与第二板层2之间设有第一防渗层3，所述第一板层1沿渠道方向的两端上设有多个连接槽4，所述连接槽4下方的第二板层2上设有多个第一栓孔5，所述排水渠机构设有后浇带10，所述后浇带10由第一板层1相对于第二板层2沿渠道方向缩进形成。
[0052]
所述排水渠机构呈敞开式梯形凹槽结构，所述第一栓孔5贯穿第二板层2及第一防渗层3，第一栓孔5布置以两个为一组，连接槽4下方距第二板层2边缘50mm相应位置预留第一栓孔5，两第一栓孔5中心距取为100mm，第一栓孔5组沿渠道单元横向以450mm等间距布置。
[0053]
所述第一板层1及第二板层2厚度可取100mm-200mm，所述第一板层1及第二板层2沿渠道方向长度可取2000-3000mm。
[0054]
所述的连接槽4为圆弧状连接槽4。
[0055]
所述防渗层材料为1-2mm厚sbc防水卷材。
[0056]
所述防渗层材料为1.5mm厚sbc防水卷材，sbc防水卷材执行标准gb18242-2008，是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)橡胶改性沥青做涂层，用玻纤毡、聚酯毡、玻纤增强聚酯毡为胎基，两面覆以隔离材料所做成的一种性能优异的防水材料，具有耐热、耐寒、耐腐蚀、抗老化、热塑性好、抗拉力大、延伸率高、抗撕裂性强等优点。
[0057]
所述第一板层1及第二板层2内设有钢筋网。
[0058]
所述连接槽4的槽眼相对于所述第一板层1的端面内缩进，相邻所述连接槽4之间保持间隔，所述槽眼上设有多个钢筋网外伸段6。
[0059]
所述板层单元沿垂直于渠道方向的两端向外延伸且向外延伸部分设有固定部件7。
[0060]
所述板层单元沿垂直于渠道方向的两端向外延伸长度取350mm，并对外伸段钢筋进行防锈处理。
[0061]
实施例2
[0062]
某高标准农田建设示范项目排水沟工程包括支渠和斗渠两部分，排水沟全长51km，在整个渠系布置设有4条支渠和12条斗渠。支渠全长8.93km，斗渠全长8.38km；农渠93条，全长33.6km。按照排水系统工程布局和相关标准，确定田间排水沟深度和间距，并分析计算各级排水渠道和建筑物的流量、水位、断面尺寸和工程量。田间排水网排水沟间距和断面尺寸由排水要求和机耕要求确定。
[0063]
依据农田灌溉用水量设计排水渠的水深与底宽。灌区内某年实际灌溉水田41000hm2，灌溉定额14340m3/hm2，用水量58794万m3。采用试算法，即先按排涝、灌溉等要求确定渠道断面水深与底宽。
[0064]
以支渠为例，渠道设计比降为1/7000，渠道边坡系数取2，渠道深取2.1m，初选横截面尺寸为渠道底宽3m，渠道水深1.65m。所述渠道当用作引水灌溉时，水位往往形成倒坡或
平坡，这就需要按照非均匀流公式推算排水渠引水灌溉时的水面曲线，借以校核排水渠在输水距离和流速等方面能否符合灌溉引水的要求，如不符合，则应调整排水沟的水利要素。渠道断面设计依据《灌溉与排水工程设计标准》(gb50288-2018)，初选渠道横截面尺寸后，确定排涝模数，根据农田的排水方式和暴雨重现期并结合当地近期的实测数据，得到排涝模数为0.528m3/(s
·
km2)。渠道排水面积为8.67km2，排水流量计算如下式：
[0065]q熊
＝a
熊q熊
＝8.67
×
0.528＝4.6m3/s
[0066]
最后进行排水渠断面流量验算，根据横截面设计参数计算设计流量与排水流量进行比较，支渠渠道横截面面积为10.39m2，湿周长度10.38m，水力半径为1m，谢才系数为40.01，代入设计流量计算公式如下：
[0067][0068]
流量验算满足要求。
[0069]
按上述实用新型内容，浇筑用设计强度rc25的再生防水混凝土配合比，按重量份计，包括以下成分：水泥278份；粉煤灰70份；水128份；砂660份；再生粗骨料1200份；减水剂3.5份；防水剂0.17份。
[0070]
具体的，所述水泥为po42.5硅酸盐水泥；所述粉煤灰为i级粉煤灰；所述砂为天然砂；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述防水剂为三乙醇胺防水剂；所述再生粗骨料选用连续粒级5～40mm，取代率为100％。
[0071]
一种装配式再生防水混凝土渠道的装配方法为：相邻所述排水渠机构之间设有固定板件8，所述固定板件8设于相邻排水渠机构的对应连接槽4中且覆盖连接槽4下方的第一栓孔5，所述固定板件8上设有第二防渗层，所述固定部件7尺寸取为200mm
×
200mm
×
10mm，预留四个第一栓孔5中心距取为100mm，距固定部件7边缘距离取为50mm。
[0072]
表1防水混凝土配合比参数对比
[0073][0074]
水灰比＝水的质量/水泥的质量；
[0075]
砂率＝砂的质量/(砂的质量+天然粗骨料的质量+再生粗骨料的质量)；
[0076]
再生粗骨料取代率＝再生粗骨料的质量/(再生粗骨料的质量+天然粗骨料的质量)；
[0077]
粉煤灰掺量＝粉煤灰的质量/(粉煤灰的质量+水泥的质量)。
[0078]
如表1所示，比较实施例1和实施例2，实施例2中的rc25再生防水防水混凝土将再生粗骨料的取代率由50％提高到100％，同时将水灰比由0.50降至0.46以保证防水混凝土配制强度。在保证设计强度的条件下提高再生防水混凝土的取代率，且满足规范对于取代率上限的限制，提高了再生骨料的利用率，更好地解决了新农村建设中建筑垃圾的处置问题，达到了资源循环利用和保护环境的目的，可以认为是一种有益的举措。
[0079]
以上的实施例是为了说明本实用新型公开的实施方案，并不能理解为对本实用新
型的限制。此外，本文所列出的各种修改以及实用新型中方法、组合物的变化，在不脱离本实用新型的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本实用新型的多种具体优选实施例对本实用新型进行了具体的描述，但应当理解，本实用新型不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取实用新型都应包括在本实用新型的范围内。