本發(fā)明涉及堤壩防汛搶險加固技術(shù)，尤其涉及一種利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法。

背景技術(shù)：
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管涌是江河大堤在汛期常見險情之一。管涌是指在滲流力作用下，無粘性土中的細(xì)小顆粒通過粗大顆粒構(gòu)成的孔隙，發(fā)生移動或被水流帶出的現(xiàn)象。管涌發(fā)生時，大量涌水翻沙，使堤防、水閘地基土壤骨架破壞，孔道擴(kuò)大，基土被淘空，引起建筑物塌陷，造成決堤、垮壩、倒閘等事故。

管涌搶護(hù)的方法有多種，其中較常用的是在管涌周圍用土袋壘成圍井，井壁須不漏水，形成一個蓄水池，蓄水抬高井(池)內(nèi)水位，以減小管涌上下游水位差，制止險情發(fā)展。

如2016年7月4日，位于武漢市臨江大道青山區(qū)政府后側(cè)長江邊一倒口湖發(fā)生6處管涌，采用設(shè)置倒濾層進(jìn)行倒濾、圍堰搶險，先后動員600多人參與搶險，在管涌出口處筑成一道直徑約為15米的圍堤。該管涌的處治所用砂袋數(shù)量龐大，參與人員眾多，工程量浩大。面對管涌的應(yīng)急處治，亟待尋求一種工程量較小、所需人力較少、效率較高的搶險辦法。

另一方面，我國每年產(chǎn)生的廢舊輪胎居世界前列，2013年我國廢舊輪胎產(chǎn)生量已經(jīng)達(dá)到2.99億條、重量達(dá)到1080萬噸，并以每年約8%~10%的速度增長。到2020年，我國廢舊輪胎年產(chǎn)量將達(dá)2000萬噸。如何安全、環(huán)保的處理與日俱增的廢舊輪胎，是亟待解決的問題。

若能夠把廢舊輪胎用于管涌出口的快速圍堵，一方面可以降低管涌圍堵的工程量、提高搶險效率，另一方面也為廢舊輪胎的再利用提供新途徑，顯然符合資源再利用的發(fā)展需求。

可見，有必要探討利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，促進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的革新與進(jìn)步。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其操作簡單、施工方便、工程量小，為管涌搶險提供了一種可靠的圍堵技術(shù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）、設(shè)計管涌出口圍堵方案：

根據(jù)管涌口的涌水量、上下游水位差、廢舊輪胎配重塊的直徑、工程地質(zhì)條件等因素，設(shè)計管涌口的內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的半徑及相互搭接方式，并選用相應(yīng)定位樁及連接板的配套尺寸及數(shù)量；

2）、制造廢舊輪胎配重塊：

根據(jù)設(shè)計要求制造廢舊輪胎配重塊待用，廢舊輪胎配重塊采用廢舊輪胎內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土構(gòu)成，且在中心處設(shè)有與定位樁外壁相配合的預(yù)留孔；

3）、打入定位樁：

按照內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的設(shè)計半徑，均勻地打入內(nèi)層圍堵圈的定位樁與外層圍堵圈的定位樁，使定位樁插入強(qiáng)度較高的土層中，且處于豎直狀態(tài)；

4）、搭接圍堵圈：

根據(jù)設(shè)計，同步在內(nèi)層圍堵圈的定位樁及外層圍堵圈的定位樁疊壓套入多個廢舊輪胎配重塊，并選擇合適位置在內(nèi)層圍堵圈的相鄰定位樁之間、外層圍堵圈的相鄰定位樁之間、內(nèi)層與外層圍堵圈的相鄰定位樁之間套入連接板；最終構(gòu)成廢舊輪胎配重塊及連接板交替分布、各圍堵圈內(nèi)部及相互之間通過連接板連接、且內(nèi)層圍堵圈的高度大于外層圍堵圈高度的圍堵結(jié)構(gòu)；

5）、鋪設(shè)防水彩條布：

在內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的內(nèi)側(cè)，鋪設(shè)防水彩條布形成密封圈，使水無法通過各廢舊輪胎配重塊的搭接隙中流出；必要時可拋入砂袋壓住防水彩條布的底部，或鋪設(shè)多層防水彩條布；確認(rèn)內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的墻體無水滲漏，水只能通過內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的頂部流出、且圍堵圈的整體穩(wěn)定性滿足要求時，施工結(jié)束。

所述的利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其特征在于，所述的的廢舊輪胎配重塊預(yù)留孔直徑大于定位樁直徑。

所述的利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其特征在于，所述的連接板兩端設(shè)置套孔，套孔寬度略大于定位樁的直徑，套孔長度大于定位樁直徑3倍。

所述的利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其特征在于，所述的內(nèi)層圍堵圈高度為外層圍堵圈高度的1.5~2.5倍。

所述的利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，其特征在于，所述的外層圍堵圈的半徑為內(nèi)層圍堵圈半徑的2~3倍。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明利用廢舊輪胎制作配重塊，一方面廢舊輪胎為外框架可省去模板，另一方面廢舊輪胎可有效保護(hù)其內(nèi)槽內(nèi)的鋼筋混凝土，混凝土內(nèi)僅配少量構(gòu)造鋼筋即可，整體價格低廉，提前預(yù)制備用，使用方便，且可反復(fù)利用，具有經(jīng)濟(jì)性與實用性。

2、本發(fā)明通過廢舊輪胎配重塊及連接板交替套入定位樁形成圍堵結(jié)構(gòu)，施工簡單方便，施工速度快，工程量小，滿足抗洪搶險的緊迫性需求。定位樁打入強(qiáng)度較高土層中形成圍堵圈的骨架，整體強(qiáng)度高，穩(wěn)定性滿足工程需要。

3、本發(fā)明設(shè)置內(nèi)層圍堵圈與外層圍堵圈，相互連接整體剛度大，對提高圍堵圈的整體穩(wěn)定性有利，且使水位呈現(xiàn)階梯式落差，內(nèi)層圍堵圈與外層圍堵圈的內(nèi)外水位差均處于合理范圍內(nèi)，能適應(yīng)復(fù)雜情況下的抗洪搶險需要。

附圖說明：

圖1本發(fā)明的廢舊輪胎配重塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明的連接板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明的廢舊輪胎圍堵管涌出口俯視圖。

圖4本發(fā)明的廢舊輪胎圍堵管涌出口主視圖。

圖5本發(fā)明的廢舊輪胎圍堵管涌出口的三維示意圖。

圖6本發(fā)明的連接板與定位樁搭接示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、廢舊輪胎；2、鋼筋混凝土；3、預(yù)留孔；4、連接板；5、套孔；6、堤壩；7、管涌通道；8、定位樁；A、上游水位；B、下游水位；C、外圈水位；D、內(nèi)圈水位。

具體實施方式：

參見附圖：

利用廢舊輪胎快速圍堵管涌出口的施工方法，具體實施步驟詳細(xì)描述如下：

1）、設(shè)計管涌出口圍堵方案：

根據(jù)管涌口的涌水量、上下游水位差、廢舊輪胎配重塊的直徑、工程地質(zhì)條件等因素，設(shè)計管涌口的內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的半徑及相互搭接方式，并選用相應(yīng)定位樁8及連接板4的配套尺寸及數(shù)量。

內(nèi)層圍堵圈是指離管涌口較近、由廢舊輪胎配重塊套入定位樁堆疊形成的高度較大的圓形封閉體，圖5中給出了一種由4列廢舊輪胎配重塊形成的內(nèi)層圍堵圈。外層圍堵圈是指離管涌口較遠(yuǎn)、由廢舊輪胎配重塊套入定位樁堆疊形成的高度相對小些的圓形封閉體，圖5中給出了一種由13列廢舊輪胎配重塊形成的外層圍堵圈。

內(nèi)層圍堵圈所用定位樁8的高度為外層圍堵圈所用定位樁8高度的兩倍左右。內(nèi)層圍堵圈的定位樁8之間與外層圍堵圈的定位樁8之間所使用的連接板4參數(shù)相同，但內(nèi)層圍堵圈與外層圍堵圈之間連接板4的長度更大。故事先應(yīng)儲備不同參數(shù)的系列定位樁8與連接板4供選用，才能滿足抗洪搶險時的應(yīng)急征用。

2）、制造廢舊輪胎配重塊：

根據(jù)設(shè)計要求制造廢舊輪胎配重塊待用，廢舊輪胎配重塊采用廢舊輪胎內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土構(gòu)成，且在中心處設(shè)有與定位樁外壁相配合的預(yù)留孔；

3）、打入定位樁：

按照內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的設(shè)計半徑，均勻地打入內(nèi)層圍堵圈的定位樁8與外層圍堵圈的定位樁8，使定位樁8插入強(qiáng)度較高的土層中，且處于豎直狀態(tài)。

實際施工過程中，定位樁8的位置有一定誤差也是正常的。由于連接板4兩端的套孔5呈長條狀，套孔5的寬度略大于定位樁8的直徑，套孔5的長度大于定位樁8直徑的三倍以上，其能夠適應(yīng)定位樁8在一定范圍內(nèi)的偏移。但若定位樁8的位置偏移太大，導(dǎo)致連接板4無法套入相鄰的兩根定位樁8時，需重新打設(shè)定位樁8。故施工過程中盡可能的保證施工精度。

一般地，先打設(shè)內(nèi)層圍堵圈的定位樁8，并利用連接板4初步測試各定位樁8的位置符合要求后，再按同樣方法打設(shè)外層圍堵圈的定位樁8。施工結(jié)束后，各定位樁8應(yīng)處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。定位樁8應(yīng)打入一定深度的硬土層，且在后續(xù)施工的擾動中定位樁8應(yīng)能基本保持豎直狀態(tài)。

4）、搭接圍堵圈：

根據(jù)設(shè)計，同步在內(nèi)層圍堵圈的定位樁8及外層圍堵圈的定位樁8套入廢舊輪胎配重塊，并選擇合適位置在內(nèi)層圍堵圈的相鄰定位樁8之間、外層圍堵圈的相鄰定位樁8之間、內(nèi)部與外層圍堵圈的相鄰定位樁8之間套入連接板4。最終形成廢舊輪胎配重塊及連接板交替分布、各圍堵圈內(nèi)部及相互之間通過連接板連接、且內(nèi)層圍堵圈的高度大于外層圍堵圈高度的圍堵結(jié)構(gòu)。

廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎1內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土形成，且在對稱軸處設(shè)置預(yù)留孔3。應(yīng)選用同一型號的廢舊輪胎制作配重塊，其外形尺寸相同，有利于相互堆砌。

施工中，基于廢舊輪胎配重塊上的預(yù)留孔3套住定位樁8，使廢舊輪胎配重塊在自重作用下下沉且相互堆砌。預(yù)留孔3的直徑大于定位樁8的直徑，故廢舊輪胎配重塊能方便的套住定位樁8。以常見小轎車輪胎型號195/60R15為例，其內(nèi)腔體積約為0.055 m³，內(nèi)槽澆筑鋼筋混凝土后整體重量約為130kg。2~4人能把該重量的廢舊輪胎配重塊抬起套入定位樁8中。施工中應(yīng)盡可能的較少廢舊輪胎配重塊對定位樁8的碰撞，以維護(hù)整體的穩(wěn)定性與安全性。

圖6給出了內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈之間的定位樁8與連接板4的搭接示意圖?？梢妰?nèi)層圍堵圈的各定位樁8之間、外層圍堵圈的各定位樁8之間均有多道連接板4相連，且內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈定位樁8之間有也多道連接板4相連，整體穩(wěn)定性較高，能適應(yīng)復(fù)雜情況下的管涌口圍堵需要。一般內(nèi)層圍堵圈的高度為外層圍堵圈高度的兩倍左右，外層圍堵圈的半徑為內(nèi)層圍堵圈半徑的兩至三倍。

5）、鋪設(shè)防水彩條布：

在內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的內(nèi)側(cè)，鋪設(shè)防水彩條布形成密封圈，使水無法通過各廢舊輪胎配重塊的搭接縫隙中流出；必要時可拋入砂袋壓住防水彩條布的底部，或鋪設(shè)多層防水彩條布。確認(rèn)內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的墻體無水滲漏；水只能通過內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的頂部流出、且圍堵圈的整體穩(wěn)定性滿足要求時，施工結(jié)束。

圍堵管涌口的作用是提高管涌口的水位，進(jìn)而降低上下游水位差，減小管涌通道內(nèi)的水力沖刷作用，提高堤壩的安全性。若水從相互堆疊廢舊輪胎配重塊的橫向與縱向接縫中流出，則難以提高管涌口的水位，故需鋪設(shè)防水彩條布阻止水從內(nèi)層圍堵圈及外層圍堵圈的搭接縫隙中流出。

用防水彩條布能較容易的把內(nèi)層圍堵圈的內(nèi)側(cè)密封、堵上，使水只能通過內(nèi)層圍堵圈的頂部漫流排出。而內(nèi)層圍堵圈與外層圍堵圈設(shè)置了一些連接板4，如圖5所示，這些連接板4使得防水彩條布難以完整的布滿外層圍堵圈的內(nèi)側(cè)。施工中可采用小型砂袋或其他輔助措施對外層圍堵圈的內(nèi)側(cè)進(jìn)行封堵，減少外層圍堵圈內(nèi)的水從搭接縫隙中流出。

圖4給出了內(nèi)外層圍堵圈的理想水位分布圖。內(nèi)層圍堵圈的水位差為內(nèi)圈水位D與外圈水位C之間的距離，外層圍堵圈的水位差為外圈水位C與下游水位B之間的距離，管涌口圍堵后使其水位提高了內(nèi)圈水位D與下游水位B之間的距離。

設(shè)置內(nèi)部圍堵圈與外部圍堵圈，使水位呈現(xiàn)階梯式落差，對提高圍堵圈的整體穩(wěn)定性有利，能有效降低管涌口上下游的水位差，能適應(yīng)復(fù)雜情況下的抗洪搶險需要。

抗洪搶險具有緊迫性，故上述所提管涌圍堵方法中涉及的定位樁8、連接板4、廢舊輪胎配重塊、防水彩條布、打樁設(shè)備及其他輔助工具，應(yīng)提前儲備，在洪澇災(zāi)害期間能夠迅速運(yùn)至搶險現(xiàn)場，滿足搶險的應(yīng)急需要。

洪澇災(zāi)害結(jié)束后，上述所提方法修筑的圍堵圈可以拆除。按照與修筑時相反的順序，逐個搬離廢舊輪胎配重塊與連接板4，最后拔出所有定位樁8，即實現(xiàn)整體的拆除。拆除后的各個配件，可在后續(xù)的洪澇災(zāi)害中重復(fù)利用。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。