【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及防洪工程，確切地說是一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構及其制備方法。
技術介紹
1、極端天氣時，汛期中的河流其流量大、流速快、水位驟升，導致壩岸、河堤遭到掏蝕，土石丟失嚴重，從而引發(fā)滑塌。在防洪工程中，拋投防汛石是常用的河道整治和搶險救災手段。防汛石拋投后，可以形成根石，從而對壩岸、河堤的基礎和地基進行加固。防汛石密度越大，體型越大，治理效果越好。然而，以往的防汛石體型通常較小，拋投時靠鉛絲籠將小塊的防汛石攏成整體再進行拋投，費時費力，且不經(jīng)濟。
2、隨著國家封山育林的環(huán)境保護政策，石材的開采進一步被限制，天然防汛石的來源日趨減少，價格水漲船高。目前人造防汛石主要分為兩類，一類是利用泥沙、水泥為主要材料，摻入各種化學試劑，經(jīng)過燒制或擠壓成型而制作而成的小型混凝土防汛石；一類是利用柔性材料與混凝土作為外殼，泥沙或鋼渣等材料作為內(nèi)芯，而制成的殼體混凝土防汛石。前者存在的缺點是燒制會污染環(huán)境、浪費能源，或擠壓成型的耐水性比較差，容易崩解，而且無論燒制或擠壓而成的人造防汛石體型都較小；后者作為殼體材料存在的缺點是芯材制備困難，制成的防汛石密度和體型都較小。因此，尋求人造防汛石替代天然防汛石成為一件刻不容緩的事情。
3、中國專利公開號cn107059791a公開了一種鋼渣芯混凝土備防石及制作方法。該備防石設計了一種鋼塑土工柵格的加筋鋼筋混凝土外殼，芯材為鋼渣混合物的人造石塊。但存在以下缺陷：土工格柵包括6片，連接在一起（沒有說明如何連接），整體性不好，不能有效地提高整體抗拉性能；由于土工格柵剛度
4、中國專利公開號cn204238179a公開了一種正方體混凝土包土結構的備防石。該備防石采用鋼絲纖維網(wǎng)鋼筋混凝土外殼，填充物為泥沙、黏性土、水和稻草梗。但存在以下缺陷：鋼絲纖維網(wǎng)的連接依靠焊接，頂部鋼絲纖維網(wǎng)需要裝入土芯之后再最后放置，因此這部分與其他部分的連接整體性不好；由于鋼絲纖維網(wǎng)剛度不夠，施工時鋼絲纖維網(wǎng)定位困難，振篩機振搗時，鋼絲纖維網(wǎng)容易偏離原來位置；土芯制作過程復雜，需要黏性土和稻草梗來黏結泥沙，而且由于國家保護耕地，使黏性土的來源受限；制成的體型較小，體積只有0.125m3；土芯密度較小，總體質(zhì)量偏小。
5、本專利技術給出的復合材料防汛大塊石，外殼采用高防滲性鋼筋混凝土，芯體所用材料不受限制，充分利用廢棄材料，無需采用復雜工藝成型，可使防汛石達到較大的密度，外形采用獨特的正四棱臺型，體型巨大，可達1.06m3，是一種實用價值極大的新型設計。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術要解決的技術問題是提供一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石及制備方法，該防汛大塊石要求整體性好，密度大，體型大，耐久性好，外形難于被水流沖走且能較好地卡在根石堆處；制備方法簡單，便于批量制作。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術手段：
3、一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，包括由混凝土、鋼筋籠，所述的混凝土、鋼筋籠包圍成鋼筋混凝土外殼，鋼筋混凝土外殼內(nèi)的底部設有止水帶，鋼筋混凝土外殼內(nèi)填充有沙石芯；
4、所述的混凝土分為底端處的先澆區(qū)和先澆區(qū)上面的后澆區(qū)；
5、所述鋼筋籠分為鋼筋籠蓋、鋼筋籠體和箍筋，鋼筋籠體頂端設置帶有彎鉤的鋼筋籠蓋；
6、所述的止水帶沿鋼筋籠一周焊接在鋼筋底部，止水帶下部分在先澆區(qū)止水帶上部分在后澆區(qū)；
7、所述的沙石芯為黃河泥沙包裹的成層分布的尾礦石，尾礦石與尾礦石之間以及尾礦石與鋼筋混凝土外殼內(nèi)表面之間均設有壓實間隔，壓實間隔內(nèi)填充黃河泥沙。填充的黃河泥沙便于沙石芯的整體壓實。
8、進一步優(yōu)先的方案如下：
9、所述的鋼筋混凝土外殼外表面下底面邊長為700mm，上底面邊長為1200mm，高1147mm，鋼筋混凝土外殼厚80mm；內(nèi)表面的尺寸與沙石芯外表面尺寸相同。
10、所述的鋼筋籠位于鋼筋混凝土外殼的中間部位。
11、所述的鋼筋籠的下底面邊長為635mm，上底面邊長為1105mm，高1067mm，鋼筋直徑為8mm，側(cè)面豎向和上底面的鋼筋間距為200mm，下底面鋼筋間距為150mm，側(cè)面橫向設置兩排鋼筋作為箍筋，兩排箍筋分別距離上底面240mm和下底面380mm。
12、所述的鋼筋籠的鋼筋向內(nèi)部略微彎曲，形成弧度；鋼筋籠蓋上的每根鋼筋的兩端都設有彎鉤，可以直接卡在下部的鋼筋籠體上。
13、所述的止水帶的中心位置與先澆區(qū)的頂面齊平，使止水帶下面的一半位于先澆區(qū)，止水帶上面的一半位于后澆區(qū)。
14、所述的止水帶止水帶的材質(zhì)為厚1mm的鍍鋅薄鋼板，薄鋼板寬度為100mm，頂面及底面的邊側(cè)設有長10mm、角度為45°的彎折的邊沿。邊沿是規(guī)范關于止水帶的構造做法，便于與混凝土接觸良好，牢固嵌合，讓滲水更難滲入到內(nèi)部。
15、所述的尾礦石與尾礦石之間的壓實間隔為200mm；尾礦石與鋼筋混凝土外殼之間的壓實間隔為100mm。
16、一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石的制備方法，包括以下步驟：
17、（1）兩對開高剛性鋼板作為外模板，外模板上設有側(cè)翼，側(cè)翼上設有3對開口孔，使用3對連接螺栓穿過開口孔連接；
18、（2）將外模板放置在平面的底板上，底板材質(zhì)為木板、鋼板或者直接將平整地面中的任意一種，利用外模板的自重與底板連接；在外模板和底板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑；
19、（3）在外模板內(nèi)側(cè)底部澆筑混凝土40mm，用振搗棒振實、平整后下放鋼筋籠，使鋼筋籠底面位于此時的澆筑面，止水帶插入澆筑面；鋼筋籠放置前或放置后需要連接固定好止水帶，再繼續(xù)澆筑厚的混凝土，用振搗棒振實后養(yǎng)護，形成先澆區(qū)，先澆區(qū)將止水帶的下部分與鋼筋籠的底端凝固在一起；先澆區(qū)鋼筋混凝土外殼的側(cè)面截面區(qū)域，不進行平整，采用撒石子、印凹槽等方式使之表面粗糙，從而使?jié)仓鬂矃^(qū)時與先澆區(qū)接觸更加良好；
20、（4）先澆區(qū)養(yǎng)護好后，在鋼筋籠內(nèi)外側(cè)分別插入支撐桿，在內(nèi)支撐桿內(nèi)側(cè)插入四片內(nèi)模板，內(nèi)模板采用高剛性鋼板，由兩片帶翼內(nèi)模板和兩片不帶翼內(nèi)模板組成，帶翼內(nèi)模板與不帶翼內(nèi)模板扣在一起，形成穩(wěn)固的整體；內(nèi)模板底部抵在先澆區(qū)，形成的內(nèi)部空間尺寸大小與沙石芯的尺寸相同，但因為要防止填充沙石芯時黃河泥沙的溢出，內(nèi)模板的高度要大于沙石芯頂面高度；
21、（5）在內(nèi)模板里填筑沙石芯，按設計的厚度填充一層夯實的黃河泥沙，在其上填充一層的尾礦石，再填充黃河泥沙，然后再尾礦石，按此直到沙石芯填充完成，鋪設沙石芯達到厚度要求后，進一步利用壓實系統(tǒng)壓實沙石芯，使沙石芯內(nèi)部密實。
22、（6）壓實系統(tǒng)包括加載板、千斤頂、反力架，加載板的行程為從內(nèi)模板的頂部至沙石芯設計頂面；黃河泥沙填充至內(nèi)模板的頂部，由反力架提供反力，通過千斤頂伸展，加載板壓實黃河泥本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，包括由混凝土（1）、鋼筋籠（2），其特征在于：所述的混凝土（1）、鋼筋籠（2）包圍成鋼筋混凝土外殼，鋼筋混凝土外殼內(nèi)的底部設有止水帶（3），鋼筋混凝土外殼內(nèi)填充有沙石芯（4）；
2.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋混凝土外殼外表面下底面邊長為700mm，上底面邊長為1200mm，高1147mm，鋼筋混凝土外殼厚80mm，內(nèi)表面的尺寸與沙石芯（4）外表面尺寸相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋籠（2）位于鋼筋混凝土外殼的中間部位。
4.根據(jù)權利要求3所述的，二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋籠（2）的下底面邊長為635mm，上底面邊長為1105mm，高1067mm，鋼筋直徑為8mm，側(cè)面豎向和上底面的鋼筋間距為200mm，下底面鋼筋間距為150mm，側(cè)面橫向設置兩排鋼筋作為箍筋（2.3），兩排箍筋（2.3）分別距離上底面240mm和下底面380mm。
5.根據(jù)權
6.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的止水帶（3）的中心位置與先澆區(qū)（1.1）的頂面齊平，使止水帶（3）下面的一半位于先澆區(qū)（1.1），止水帶（3）上面的一半位于后澆區(qū)（1.2）。
7.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的止水帶（3）止水帶（3）的材質(zhì)為厚1mm的鍍鋅薄鋼板，薄鋼板寬度為100mm，頂面及底面的邊側(cè)設有長10mm、角度為45°的彎折的邊沿。
8.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的尾礦石（4.2）與尾礦石（4.2）之間的壓實間隔為200mm；尾礦石（4.2）與鋼筋混凝土外殼之間的壓實間隔為100mm。
9.一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，包括由混凝土（1）、鋼筋籠（2），其特征在于：所述的混凝土（1）、鋼筋籠（2）包圍成鋼筋混凝土外殼，鋼筋混凝土外殼內(nèi)的底部設有止水帶（3），鋼筋混凝土外殼內(nèi)填充有沙石芯（4）；
2.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋混凝土外殼外表面下底面邊長為700mm，上底面邊長為1200mm，高1147mm，鋼筋混凝土外殼厚80mm，內(nèi)表面的尺寸與沙石芯（4）外表面尺寸相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋籠（2）位于鋼筋混凝土外殼的中間部位。
4.根據(jù)權利要求3所述的，二次成型的復合材料防汛搶險大塊石結構，其特征在于：所述的鋼筋籠（2）的下底面邊長為635mm，上底面邊長為1105mm，高1067mm，鋼筋直徑為8mm，側(cè)面豎向和上底面的鋼筋間距為200mm，下底面鋼筋間距為150mm，側(cè)面橫向設置兩排鋼筋作為箍筋（2.3），兩排箍筋（2.3）分別距離上底面240mm和下底面380mm。
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉濱，楊德勝，張淑紅，熊長軍，王春英，王傳生，倪振強，楊璐，張慶波，岳宗常，魏成亮，
申請(專利權)人：山東黃河河務局聊城黃河河務局，
類型：發(fā)明
國別省市：
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