[发明专利]一种适用淤地坝下游坝坡的榫卯式预制块护坡及施工装置

说明书

本发明提供了一种适用淤地坝下游坝坡的榫卯式预制块护坡及施工装置，包括：土工布铺设在淤地坝下游台阶状坡面上，土工布上铺设若干通过榫卯互相嵌锁预制块、且沿淤地坝下游台阶状坡面横向和竖向延伸形成整体护坡，各预制块通过榫卯实现上下位置的嵌锁，错缝铺设保证相邻两列预制块不会发生相对位移，形成具有可靠连接和变形能力的护坡结构。预制块铺设成台阶状，并且设置挑坎，使水流在下泄过程中掺气、翻滚，流速降低，对护坡的安全有利，土工布起到反滤排水的作用，有利于坝坡的稳定；本发明护坡抗冲刷能力强，连接可靠，对坝体的不均匀沉降和局部变形的适应性强，用于淤地坝下游坡面，可实现土坝过水，能够有效解决超标准洪水易溃坝的问题。

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，具体涉及一种适用淤地坝下游坝坡的榫卯式预制块护坡及施工装置。

背景技术

黄土高原水土流失治理三大措施之一就是在沟道部位修建淤地坝，就地拦沙淤地，一方面可以减少水土流失，另一方面可以淤地造田。据调查，现有淤地坝存在许多问题，例如：由于淤地坝大多为采用当地黄土筑成的均质土坝，传统的观念是土坝不能过水，如果考虑防洪问题，必须有足够的滞洪库容或者设置专门的溢洪道。实际上现存的许多小型淤地坝没有溢洪道，在没有淤沙的情况下尚能满足一定规模的洪水，但是当库容接近淤满时，几乎没有滞洪能力，一旦遇特大暴雨洪水，水毁现象十分严重。

针对以上情况，提高防洪标准，保证坝体安全，开发一种简易可靠、经济性高的泄洪技术尤为重要。土坝过水技术就能很好地解决该问题，其实质就是修建既能挡水又能泄洪的过水土坝。我国修建过水土坝有着悠久的历史，最早可追溯到19世纪50年代；新中国成立后，就有一些高校和单位进行了过水土坝的试验研究和工程实践，但后来因为生产上和经济上的原因并未推广，尤其是在护面材料和护面结构形式上急需突破。

护面材料以当地材料为主，灰土、水泥土、土工织物等简易材料也是可行的，但也都存在一定问题，例如抗老化，抗冻性，水稳性等。混凝土的强度高，耐久性好，可以考虑作为护坡材料，但是现浇混凝土刚度大，与土坝本身相比，变形量小，易产生裂缝，需从结构上进行改良。

发明内容

本发明的目的在于为了解决上述护坡技术的不足，为土坝过水技术提供新的支撑，提出了一种适用淤地坝下游坝坡的榫卯式预制块护坡及施工装置。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种适用淤地坝下游坝坡的榫卯式预制块护坡，包括：土工布和预制块，所述土工布铺设在淤地坝下游台阶状坡面上，所述土工布上铺设若干预制块，所述若干预制块通过榫卯互相嵌锁，沿淤地坝下游台阶状坡面横向和竖向延伸形成整体护坡。

优选的，所述预制块前缘上表面设有榫头，后缘下表面设有榫眼，后缘上表面设有圆弧形挑坎。

优选的，与某预制块相邻的6个预制块中，上下相邻的4个预制块通过翼缘部位的榫头和榫眼与之实现可靠连接，左右相邻的2个预制块与之没有连接，但错缝铺设使左右相邻的预制块在坝轴线方向没有相对位移。

优选的，所述的预制块后缘上表面设有挑坎，预制块挑坎从上到下按一定的规律排列，形成“台阶”，下泄水流沿“台阶”逐级掺气、减速和消能。

优选的，还包括：

若干力传感器一：所述若干力传感器一分别设置在若干最上部的所述预制块的竖直迎水面，用于检测最上部的所述预制块受到的水流冲击力；

若干力传感器二：若干最上部的所述预制块与沿淤地坝下游台阶状坡面的水平接触面分别设有测力层一，所述测力层一内部分别设一力传感器二，用于检测最上部的所述预制块与沿淤地坝下游台阶状坡面的水平接触面受到的挤压力；

若干力传感器三：若干最上部的所述预制块与沿淤地坝下游台阶状坡面的竖直接触面分别设有测力层二，所述测力层二内部分别设一力传感器三，用于检测最上部的所述预制块与沿淤地坝下游台阶状坡面的竖直接触面受到的挤压力；