本技術屬于水利工程氣體靜壓潤滑,具體涉及一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構。
背景技術:
1、倒虹吸管(也稱為倒虹吸排水管)是一種用于排水系統的工程設施,其設計原理是利用管道的形狀和引力來實現排水。在我國水利灌區工程中的廣泛應用,有助于提高灌溉效率、保護農田和植物生長環境,同時也為水資源的合理利用和管理提供了技術支持。
2、當由于地形地質條件原因,倒虹吸管需采用埋設方式穿越深厚覆蓋層的河道,但是在汛期洪水長時間沖刷可能會對倒虹吸管造成一些問題,例如:
3、管道損壞:洪水沖刷可能導致管道受損,例如管道的破裂或斷裂,這會影響排水系統的正常運行,甚至造成排水系統完全失效。
4、管道堵塞:洪水可能會帶來大量的泥沙和雜物,這些雜物可能會堵塞倒虹吸管,影響其排水效果,甚至造成水位上升,進一步增加了洪水的威脅。
5、地基沉降:洪水長時間沖刷可能導致管道周圍的土壤松動和沉降,這可能會使倒虹吸管的位置發生變化,影響排水系統的穩定性和性能。
6、河道改道:長時間的洪水沖刷可能導致河道的形態和走向發生變化,有可能使倒虹吸管所處的位置失去排水功能,需要重新調整或更換排水設施。
7、綜上所述,對于地形地質條件復雜、汛期洪水頻發的區域,需要在設計和運維中考慮這些因素,并采取相應的措施來應對可能出現的問題,確保排水系統的穩定和可靠運行。如何在河道汛期洪水沖刷的情況下,保證倒虹吸管建筑物的永久安全,是一項值得研究的設計。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術存在的缺陷,本實用新型提出一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構。
2、本實用新型采用的技術方案如下:
3、一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,包括:在河床上向下凹陷的開挖料回填區,開挖料回填區底部為碎石換填區,碎石換填區上方中安裝有管道,管道外部包覆有外包混凝土,開挖料回填區中回填開挖料,開挖料頂部澆筑有混凝土護面。
4、優選的技術方案中,所述開挖料回填區的水平截面為梯形,兩側為傾斜斜面。
5、優選的技術方案中,所述開挖料回填區的上游方向設置有大粒徑卵石回填區,大粒徑卵石回填區的水平截面為梯形,其深度大于開挖料回填區。
6、優選的技術方案中,大粒徑卵石回填區中澆筑有護腳防沖混凝土結構,護腳防沖混凝土結構的一側與混凝土護面連接。
7、進一步的,護腳防沖混凝土結構與混凝土護面連接處安裝有若干橡膠止水結構。
8、優選的技術方案中,在開挖料回填區的下游方向設置有消力池,消力池包括傾斜段與水面段,傾斜段與開挖料回填區的右側連接。
9、進一步的,所述消力池的傾斜段上依次澆筑有斜面底層混凝土結構和斜面表層混凝土結構。
10、進一步的,所述消力池的水面段上依次設置有覆蓋層、水平面表層混凝土結構,所述水平面表層混凝土結構中垂直插設有若干排水管,排水管底端與覆蓋層接觸,上端穿過水平面表層混凝土結構與空氣連通。
11、進一步的,所述覆蓋層由下至上依次由基礎土工布、粗砂墊層(15)及碎石料層16。
12、優選的技術方案中,所述消力池的下游處設置有埋石混凝土護坦。
13、綜上所述,由于采用了上述技術方案,本實用新型的有益效果是:
14、本實用新型倒虹吸管管身穿河床埋管段通過外包混凝土第一道保護,然后通過上游的開挖料回填區以及護腳混凝土保證管道上游面基礎不被洪水沖刷,通過管道頂部過混凝土護面保證管道開挖回填料段表面不被洪水沖刷,通過下游消力池對洪水進行消能從而保證管道下游面基礎不被洪水沖刷,最終達到保護倒虹管管身永久安全的目的,從而實現基本實現倒虹吸管穿越河道防沖刷保護設計,是一種創新式的保護設計,通過多重防沖刷保護,從而達到倒虹吸管長久運行的安全。
1.一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,包括:在河床上向下凹陷的開挖料回填區,開挖料回填區底部為碎石換填區,碎石換填區上方中安裝有管道,管道外部包覆有外包混凝土,開挖料回填區中回填開挖料,開挖料頂部澆筑有混凝土護面。
2.根據權利要求1所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述開挖料回填區的水平截面為梯形,兩側為傾斜斜面。
3.根據權利要求1所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述開挖料回填區的上游方向設置有大粒徑卵石回填區,大粒徑卵石回填區的水平截面為梯形,其深度大于開挖料回填區。
4.根據權利要求1所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,大粒徑卵石回填區中澆筑有護腳防沖混凝土結構,護腳防沖混凝土結構的一側與混凝土護面連接。
5.根據權利要求4所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,護腳防沖混凝土結構與混凝土護面連接處安裝有若干橡膠止水結構。
6.根據權利要求4所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,在開挖料回填區的下游方向設置有消力池,消力池包括傾斜段與水面段,傾斜段與開挖料回填區的右側連接。
7.根據權利要求6所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述消力池的傾斜段上依次澆筑有斜面底層混凝土結構和斜面表層混凝土結構。
8.根據權利要求7所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述消力池的水面段上依次設置有覆蓋層、水平面表層混凝土結構,所述水平面表層混凝土結構中垂直插設有若干排水管,排水管底端與覆蓋層接觸,上端穿過水平面表層混凝土結構與空氣連通。
9.根據權利要求8所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述覆蓋層由下至上依次由基礎土工布、粗砂墊層及碎石料層。
10.根據權利要求7所述的一種水利灌區工程倒虹吸管穿越河道防沖刷保護結構,其特征在于,所述消力池的下游處設置有埋石混凝土護坦。