[實用新型]一種內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板

有效

• 申請號: 201620632112.3
• 申請日: 2016-06-14
• 公開（公告）號: CN206457783U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 安鵬;倪萬魁;程大偉;劉海松
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E02B5/02
• 分類號: E02B5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及水利工程領域，具體是涉及一種輸水渠道保溫襯砌結構。

背景技術

在凍土地區，輸水渠道襯砌結構常因渠基土的凍脹而產生破壞。表現為抬升、鼓脹、裂縫、突起架空，坍塌錯位及基土沖刷等形式。產生大量滲漏的同時嚴重威脅渠道安全。

當前抗凍脹的措施包括：基土換填，排水措施，結構措施和保溫措施等。

基土換填施工量大，工程造價取決于當地粗粒料的豐富程度，在運行期，常因細粒土的侵入導致抗凍脹失效。排水措施同樣工程量大，常用于填方渠道。結構措施以弧形、U型等斷面代替梯形、矩形等斷面，以鋼纖維混凝土、瀝青混凝土等代替傳統材料，但因渠基土凍脹荷載的復雜性，仍發生凍脹破壞。保溫措施即通過鋪設保溫材料對渠基土保溫來削弱凍脹，保護上部結構安全，比較常見。

保溫材料種類很多，如膨脹蛭石及其制品、膨脹珍珠巖及其制品、礦渣棉板等，隨著化學工業的發展，各種泡沫保溫材料在渠道中廣泛應用，主要有EPS保溫板，XPS保溫板，聚氨酯(PUR)，高分子防滲保溫卷材等。

施工時將保溫材料整片鋪設在襯砌結構下邊，保溫效果好，但存在兩個問題：一是施工難度較大，施工過程易受損壞；二是渠道退水期間，常因基土中孔隙水壓力過大，抗浮力低導致襯砌體頂起破壞，這種情況在新疆發生過多次，威脅渠道輸水安全。

實用新型內容

實用新型的目的：本實用新型是一種內含保溫材料的新型渠道抗凍脹襯砌板，即采用“結構與保溫材料”相結合的方式，讓襯砌板具有一定的保溫功能，從而降低凍土深度，減少凍脹量，防止襯砌板發生凍脹和滑塌，同時降低施工難度。

一種內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，包括矩形襯砌板和六棱形襯砌板兩種；矩形襯砌板和六棱形襯砌板內部均有兩個空腔；矩形襯砌板的兩個空腔為長方形，六棱形襯砌板的兩個空腔為近似等腰梯形；矩形襯砌板和六棱形襯砌板內部的空腔上下分別為頂板和底板，兩個空腔之間有隔擋肋梁；矩形襯砌板和六棱形襯砌板的頂板、底板和隔擋肋梁材質均為混凝土；隔擋肋梁與頂板和底板預制為一體；空腔一端封閉，另一端開口，空腔內部含有保溫材料。

所述內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，內部有空腔，空腔內填充保溫材料。

所述內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，空腔在預制期間通過設置內模而形成，空腔內填充的保溫材料選擇聚苯乙烯泡沫板EPS或聚苯乙烯擠塑板XPS。

所述內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，頂板、底板和隔擋肋梁厚度均不小于2cm。

所述內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，混凝土等級為C15或C20，抗凍脹等級為 F200，抗滲等級W6。

所述內含保溫材料的渠道抗凍脹襯砌板，空腔厚度根據凍土深度確定。

有益效果：本實用新型具有以下優點：

(1)本實用新型的預制混凝土板具有良好的保溫性能；源于其中部大量的泡沫顆粒，泡沫顆粒中為封閉氣泡，泡沫板導熱系數小于0.044W/(m.K)，而混凝土的導熱系數介于1.5-1.74 W/(m.K)，為泡沫板導熱系數的34倍，保溫作用明顯，可減小渠基土的凍深和凍脹量。

(2)本實用新型的材料結構分布更合理。矩形襯砌板和六棱形襯砌板中的隔擋肋梁可增強其整體強度；保溫材料的壓縮模量較大。對于非承重式護面襯砌結構的矩形襯砌板和六棱形襯砌板而言，其強度滿足渠道工程的載荷要求。

(3)本實用新型的造價更低。本實用新型提出的矩形襯砌板和六棱形襯砌板與傳統混凝土襯砌板相比，可節約至少70％的混凝土用量，保溫材料EPS和XPS的價格遠小于混凝土。

(4)本實用新型的施工難度較低。矩形襯砌板和六棱形襯砌板與傳統混凝土襯砌板相比，重量相應的也減少了70％，其中保溫材料重量可忽略不計，降低了勞動強度；同時減少了在傳統混凝土襯砌板下單獨鋪設保溫材料的工序，施工難度降低。

(5)本實用新型的聚苯乙烯顆粒可來源于廢棄塑料袋與塑料制品，因此能夠減少白色污染，使得垃圾減量化，資源化，保護生態環境。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的矩形襯砌板三維透視圖

圖2是本實用新型提出的矩形襯砌板平面剖面圖

圖3是本實用新型提出的矩形襯砌板A-A1剖面圖

圖4是本實用新型提出的六棱形襯砌板三維透視圖

圖5是本實用新型提出的六棱形襯砌板平面剖面圖

圖6是本實用新型提出的六棱形襯砌板B-B1剖面圖

具體實施方式