一种降低周边环境扰动的老旧渠道精细化可持续修复方法与流程

本发明涉及水利工程，尤其涉及一种降低周边环境扰动的老旧渠道精细化可持续修复方法。

背景技术：

1、随着城市的发展，很多输水、排污、排洪排涝的渠道以及灌区的部分渠道都紧邻公路、铁路以及在城区中心穿行，周边环境不允许老旧渠道拆除重建或者从外部开挖动土进行修复，造成老旧渠道的维修加固施工困难，渠道外侧施工条件受限，也无法拆除新建。此外，渠道外侧的地下水无序变化也是影响渠道侧墙横向稳定性的因素之一；若从渠道内部修复则会减小过流截面积。

2、本技术领域也缺少判定渠道是否需要修复的可行方法，修复方案的设计也缺少精细化计算标准。

3、现有修复方法难以对修复一次以后的渠道进行再次修复，可持续性较差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是如何在修复老旧渠道过程中，避免开挖动土，降低对周边环境的扰动，通过精细化数据采集和计算，避免修复滞后或修复过度，修复后不减小过流截面积，并体现可持续循环使用的技术路线，修复后的渠道能够调整两侧的压力平衡。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种降低周边环境扰动的老旧渠道精细化可持续修复方法，包括以下步骤：

3、s1、老旧渠道退水后，获取老旧渠道的工况参数；

4、s2、基于步骤s1中工况参数计算并判定老旧渠道是否需要修复；

5、s3、老旧渠道如需修复则依据工况参数设计初代修复方案；

6、s4、按照步骤s3的初代修复方案进行施工，获得初代翻新渠道；

7、s5、初代翻新渠道运行期间，对初代翻新渠道再执行步骤s1-s2的操作方法；

8、s6、初代翻新渠道如需修复则设计迭代修复方案；

9、s7、按照步骤s6的迭代修复方案进行施工，获得迭代翻新渠道；

10、s8、迭代翻新渠道运行期间，对迭代翻新渠道再执行步骤s5-s7的操作方法。

11、所述步骤s1中的工况参数包括运行年限n1、老旧渠道内表面单位面积内的长度超过l的裂纹数量n2、老旧渠道内表面附着钙化物区域的占比p以及老旧渠道侧墙倾斜角度θ。

12、进一步，所述l为10cm，所述步骤s2中的计算方法为

13、

14、公式(1)中x为修复系数；

15、步骤s2中判定方法为，x的值大于等于1则判定为需要修复，x的值小于1则判定为不需要修复。

16、进一步，所述步骤s3中的初代修复方案包括：

17、s3-1、对老旧渠道的内表面进行清理并打磨平整；

18、s3-2、在老旧渠道的内表面逐段安装初代装配式套衬层，初代装配式套衬层包括一个放置在老旧渠道基底上的初代基底、两个安装在老旧渠道侧墙内侧且底端与初代基底通过孔柱配合连接的初代侧墙以及多个横向连接在两个初代侧墙之间的支撑架，初代侧墙高出老旧渠道的侧墙并先向外再向下延展形成扣合在侧墙上n形扣件，n形扣件的槽底与侧墙顶面之间存在间隙；支撑架包括两个支撑板，两支撑板的底端分别放置在两个初代侧墙顶部的凹槽内，两支撑板的顶端相互铰接，铰接轴下方通过连接件悬吊有配重块；

19、s3-3、贯穿老旧渠道的侧墙和初代装配式套衬层设置用于降低侧墙外侧地下水压力的泄压排水管。

20、进一步，所述步骤s3-3中泄压排水管的外端高于内端，泄压排水管的倾角为15°-30°，所述泄压排水管的外端包裹反滤土工布，反滤土工布的规格为100g/m2，泄压排水管的内端与初代装配式套衬层表面平齐。

21、进一步，为避免减小过流截面积，所述初代装配式套衬层的尺寸要求为：

22、

23、公式(2)中h2为初代侧墙高出老旧渠道侧墙的高度，h1为老旧渠道内截面的高度，w为老旧渠道内截面的宽度，d为初代装配式套衬层的厚度；

24、d的数值与所述x的数值成正比。

25、进一步，所述初代基底的两侧向上凸起形成矮墙，矮墙上开设有呈线性阵列的连接孔，初代侧墙设置有穿出底部并与连接孔配合的连接柱，矮墙内侧开设有连通至连接孔底部的灌浆孔，初代侧墙与初代基底的矮墙通过连接孔和连接柱安装后，向灌浆孔内灌注水泥浆至初代侧墙与初代基底的接缝处有水泥浆渗出。

26、进一步，所述步骤s6中的迭代修复方法为先拆除初代翻新渠道的初代装配式套衬层，然后按照步骤s3的操作步骤安装迭代装配式套衬层，获得迭代翻新渠道。

27、进一步，所述步骤s3中的初代修复方案是在老旧渠道的内表面预埋梅花状分布的插筋并现浇初代混凝土套衬层，初代混凝土套衬层沿老旧渠道的内表面布设，初代混凝土套衬层两侧壁高出老旧渠道的侧墙并向外延展出压在侧墙上的托耳；所述步骤s6中的迭代修复方法为先拆除初代翻新渠道的初代混凝土套衬层，然后按照步骤s3的操作步骤现浇迭代混凝土套衬层。

28、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明修复老旧渠道过程中，通过装配式修建方案与从渠道内部进行修复的方法相结合，避免从外部开挖动土，降低对周边环境的扰动，通过精细化数据采集和计算，避免了修复滞后或修复过度，修复后不减小过流截面积，并体现了可持续循环使用的技术路线，修复后的渠道能够通过支撑架配重块的重量来调整两侧的压力平衡。

技术特征：

1.一种降低周边环境扰动的老旧渠道精细化可持续修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于：所述步骤s1中的工况参数包括运行年限n1、老旧渠道内表面单位面积内的长度超过l的裂纹数量n2、老旧渠道内表面附着钙化物区域的占比p以及老旧渠道侧墙倾斜角度θ。

3.根据权利要求2所述的修复方法，其特征在于：所述l为10cm，所述步骤s2中的计算方法为

4.根据权利要求2或3所述的修复方法，其特征在于，所述步骤s3中的初代修复方案包括：

5.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于：所述步骤s3-3中泄压排水管的外端高于内端，泄压排水管的倾角为15°-30°，所述泄压排水管的外端包裹反滤土工布，反滤土工布的规格为100g/m2，泄压排水管的内端与初代装配式套衬层表面平齐。

6.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于：为避免减小过流截面积，所述初代装配式套衬层的尺寸要求为：

7.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于：所述初代基底的两侧向上凸起形成矮墙，矮墙上开设有呈线性阵列的连接孔，初代侧墙设置有穿出底部并与连接孔配合的连接柱，矮墙内侧开设有连通至连接孔底部的灌浆孔，初代侧墙与初代基底的矮墙通过连接孔和连接柱安装后，灌浆孔内灌注水泥浆至初代侧墙与初代基底的接缝处有水泥浆渗出。

8.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于：所述步骤s6中的迭代修复方法为先拆除初代翻新渠道的装配式套衬层，然后按照步骤s3的操作步骤安装迭代装配式套衬层，获得迭代翻新渠道。

9.根据权利要求2或3所述的修复方法，其特征在于：所述步骤s3中的初代修复方案是在老旧渠道的内表面预埋梅花状分布的插筋并现浇初代混凝土套衬层，初代混凝土套衬层沿老旧渠道的内表面布设，初代混凝土套衬层两侧壁高出老旧渠道的侧墙并向外延展出压在侧墙上的托耳；所述步骤s6中的迭代修复方法为先拆除初代翻新渠道的初代混凝土套衬层，然后按照步骤s3的操作步骤现浇迭代混凝土套衬层。

技术总结本发明公开了一种降低周边环境扰动的老旧渠道精细化可持续修复方法，包括以下步骤：S1、老旧渠道退水后，获取老旧渠道的工况参数；S2、计算并判定老旧渠道是否需要修复；S3、设计初代修复方案；S4、按照步骤S3的初代修复方案进行施工，获得初代翻新渠道；S5、初代翻新渠道运行期间，对初代翻新渠道再执行步骤S1‑S2的操作方法；S6、设计迭代修复方案；S7、按照步骤S6的迭代修复方案进行施工，获得迭代翻新渠道；S8、迭代翻新渠道运行期间，对迭代翻新渠道再执行步骤S5‑S7的操作方法。本发明修复老旧渠道过程中，避免开挖动土，降低对周边环境的扰动，通过精细化数据采集和计算，避免了修复滞后或修复过度，修复后不减小过流截面积，并体现了可持续循环使用的技术路线，修复后的渠道能够调整两侧的压力平衡。技术研发人员：眭红艳,李志刚,姚震,蒋存仁,姚春萍,薛星,陈建国,陈帅受保护的技术使用者：甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29