[发明专利]三腔体充水\气膨胀坝及围堰施工方法

说明书

所属技术领域

本发明为一种可以利用充水或气而膨胀作为围堰的橡胶坝体，主要应用于长输管道施工穿越河流、中小型河流桥梁建设等水利工程技术领域，同时还可以应用于城市防洪和市政地下水管道破裂抢险或污水泄漏抢险。

背景技术

在长输管道工程河流穿越工程，或者中小型河流的桥梁建设及其他需要频繁穿越水道的工程施工中，都需要设置临时挡水围堰。以往对于河流临时围堰多使用打木桩和铺设沙袋的方式进行。这种方法不仅复杂而且效率低，需要大量的劳动力集中工作，而且由于筑坝都在河道内不停止的水流的情况下进行，因此对水道内的沉积物扰动和污染都比较严重，而且没有有效的缓解措施。从环境保护的角度考虑，这是一种危害极大的施工方法，它大量使用土方，并严重扰动河道。其次，在施工结束后，还要同样费时、费力的拆除筑好的沙袋坝，进行地貌恢复。

发明内容

三腔体充水/气膨胀坝(以下简称充水膨胀坝)的使用可以很好解决上述问题。它不仅可以迅速的建立施工用临时坝体，操作简便，费用低廉，而且在拆除时同样迅速简单。另外还有最重要的一点是它还可以重复使用，在使用结束后可以卷起来，便于存放和运输。对设备和人员要求仅需要小型空压机、水泵和相关几个操作人员就足够了。膨胀坝的基本工作理念就是利用水本身形成坝体作为围堰来阻挡水。

膨胀坝由具有一定强度的防水密闭材料制成。它主要由4个袋体构成，包括形成内腔的3个袋子和包裹这三个内袋的外袋1个。其中每个内袋形成的内腔截面积是外袋截面积的1/2，换句话说，任意两个内腔膨胀后的截面面积和等于外袋截面面积。在使用的时候，通过对不同内腔冲水/气膨胀而达到不同的使用目的。

膨胀坝具有多种用途，当作为长输管道施工穿越河流、中小型河流桥梁建设施工用河流水道的迅速筑坝时，本发明提供的施工方法按照如下步骤进行。

(1)施工准备；

(2)腔1充气展开坝体；

(3)腔2、腔3充水形成围堰；

(4)调节腔1充气量，调整坝体高度；

(5)排除围堰内积水进行工程施工；

(6)排净腔内水回收膨胀坝。

本发明提供的膨胀坝及其施工方法，优点如下

(1)操作简便，费用低廉，可以重复使用；

(2)可以迅速在河道中建立施工用临时坝体；

(3)利用水本身来阻挡水，节省资源；

(4)对河流扰动很小，保护生态环境；

(5)由于不需要大量人员在水中打桩等施工，坝体的展开和回收均可以在岸上完成，

从而确保了施工人员的安全；

(6)拆除时同样迅速简单，并可以卷起来，便于储存和运输。

附图说明

图1为膨胀坝的膨胀状态及剖面示意图。

图2为膨胀坝体伸展过程状态示意图。

图3为膨胀坝在河道内充水后状态示意图。

图4为膨胀坝作为围堰的施工时候另一种方法布置示意图。

具体实施方式

膨胀坝具有多种用途，可以根据要求制作不同长度和截面面积。通过对不同内腔充水、充气或者交替充装介质来实现不同使用目的，并可以重复利用。腔2和腔3充水是保证膨胀坝有足够的重量抵抗侧面受到的水压力，而腔1内的充气量可以进行调节，从而保证膨胀坝的截面高度。

下面结合附图将膨胀坝作为河流穿越坝体使用时候的使用方法作做进一步说明。

1作为临时围堰坝体，在油气长输管道施工领域、中小型河流桥梁建设或其他需要围堰排水的工程。

1.1施工流程

施工准备→腔1充气展开坝体→腔2、腔3充水形成围堰→调节腔1充气量，调整坝体高度→排除围堰内积水进行工程施工→排净腔内水/气回收膨胀坝。

1.2施工准备：将膨胀坝一端固定在岸边，并提供小型空压机和水泵。

1.3腔1充气展开坝体：在将腔1接嘴和小型空压机排气管连接好后，通过小型空压机不断向腔1充气段充气，由于腔1的不断膨胀而使整个膨胀坝从卷好的状态而逐渐膨胀开来。从水面借助水浮力直接伸展到对岸。在这个过程中可在膨胀坝的另一端系2根绳索，用于其在伸展过程中的方向调节。(见图2)

1.4膨胀坝伸展到对岸，在固定后就可以向腔2和腔3内充水，在充水的过程中可以适当放掉腔1内的部分气体。在充满水后，膨胀坝会由于水的重力作用完全贴合与河床底部成为坝体。

1.5在向腔2和腔3内充水时候，腔1起到保证膨胀坝界面高度H的作用，可以根据现场实际情况进行调节。由于河床高程低于河岸，在充水结束后，可以不用封闭腔2和腔3接嘴，水的自然重力作用会保证其稳定性。(见图3)