CN102086634B - 一种海洋水下拼装式取水口及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋水下拼装式取水口，其包括设于海底面的基槽及并排地固定在该基槽内的至少两个箱涵，在每个箱涵的侧板上均设有进水口和通孔，并在其中一个箱涵的侧板上设有出水口，相邻两个箱涵的通孔相对接，在每个所述箱涵的顶板的上表面上设有向上延伸的挡水板，相邻两个箱涵的挡水板对接后围成一个腔室，在该腔室内设置有钢筋混凝土连接板，并且箱涵顶板内预埋的连接钢筋伸入该连接板内。本发明的海洋水下拼装式取水口，每个箱涵的下部固定在基槽内，上部通过箱涵顶板内预埋的连接钢筋和连接板连接成整体，稳定性好，提高了抗风浪能力。同时本发明还公开了上述取水口的施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种引取海洋水的装置，尤其是一种海洋水下拼装式取水口，以及该海洋水下拼装式取水口的施工方法。
背景技术
在沿海火力发电工程或核电工程中，循环水系统一般采用直流供水系统，即在海域取水，经过电厂冷热循环后，再排放回海域。取水口是直流供水系统的重要组成部分，传统的取水口的结构主要分为整体式和拼装式两种。
整体式取水口采用整体式预制钢筋混凝土箱涵结构，大型取水口箱涵重量通常在1000～3000t左右，取水口箱涵在岸上陆地或半潜驳船上预制，水下开挖取水口基槽（深度约2.0m左右）后，抛填块石基床、整平，然后采用大型浮吊、气囊或半潜驳船浮运水上安装取水口箱涵，安装完后，抛填箱涵下部的回填块石，通过箱涵下部的回填块石发挥约束作用，增加取水口箱涵的稳定性。整体式取水口的单件重量大，在水流中稳定性好，抗风浪能力好，但是其缺点是由于单件重量大，对浮运吊装机械吨位要求高，浮运航道吃水深度和宽度要求高，投资大。
拼装式取水口采用预制钢筋混凝土结构，根据取水口结构的尺寸情况，将取水口结构分为多件箱涵（如图1、2所示，图中分为3件箱涵1、2、3），取水口箱涵在岸上陆地或半潜驳船上预制，水下开挖取水口基槽6（深度约2.0m左右）后，抛填块石基床61，整平，然后逐件浮运水上吊装取水口箱涵，3件箱涵拼装完后，抛填箱涵下部的回填块石，通过箱涵下部的回填块石发挥约束作用，增加取水口箱涵的稳定性。拼装式取水口单件重量小，对浮运吊装机械吨位要求低，浮运航道吃水深度和宽度要求低，投资省，但是其缺点是由于单件重量小，在水流中稳定性差，抗风浪能力差。
发明内容
本发明的目的在于克服在水域波浪较大，对结构稳定性要求较高，航道水深较浅的情况下，传统的拼装式取水口存在的稳定性差、抗风浪能力差的缺点，提供一种稳定性和抗风浪能力好的海洋水下拼装式取水口。
本发明的另一目的在于提供一种上述海洋水下拼装式取水口的施工方法。
本发明提供的一种海洋水下拼装式取水口，其包括设于海底面的基槽及并排地固定在该基槽内的至少两个箱涵，在每个箱涵的侧板上均设有进水口和通孔，并在其中一个箱涵的侧板上设有出水口，相邻两个箱涵的通孔相对接，在每个所述箱涵的顶板的上表面上设有向上延伸的挡水板，相邻两个箱涵的挡水板对接后围成一个腔室，在该腔室内设置有钢筋混凝土连接板，并且箱涵顶板内预埋的连接钢筋伸入该连接板内。
优选地，在相邻两个所述挡水板的对接处以及相邻两个所述箱涵顶板的对接处设有用于防止水进入所述腔室的橡胶密封件。
优选地，所述连接钢筋呈“X”形，起到双向抗剪的作用，与波浪的作用特性一致。
优选地，所述挡水板和所述箱涵由钢筋混凝土一体浇筑形成。
优选地，所述挡水板为薄壁结构，其厚度为150～200mm，以方便连接板施工固化后拆除多余的挡水板。
优选地，所有所述箱涵沿直线排列，且所有所述箱涵拼装后的平面形状为矩形或菱形。
优选地，在所述进水口处设有拦污栅。
优选地，每个所述箱涵的重量均小于500吨。
本发明提供的一种海洋水下拼装式取水口的施工方法，包括如下步骤。
（1）预制所述箱涵和所述挡水板。
（2）在海底开挖基槽，再抛填块石基床、整平。
（3）将所有箱涵浮运安放入步骤（2）所述的基槽内，并拼装安装。
（4）向箱涵下部周边的基槽内浇筑水下混凝土。
（5）向挡水板围成的腔室内浇筑水下混凝土形成所述连接板，或者，先将挡水板围成的腔室内的水抽干再向内浇筑混凝土形成所述连接板。
优选地，在所述连接板养护达到设计强度后，拆除连接板顶面以上的挡水板，以避免取水口投入使用后连接板顶面以上的挡水板受波浪作用，波浪作用力传给取水口，影响取水口的稳定。
与现有技术相比，本发明具有以下优点。
（1）本发明的海洋水下拼装式取水口，每个箱涵的下部固定在基槽内，上部通过连接钢筋和连接板连接成整体，稳定性好，提高了抗风浪能力。
（2）本发明的海洋水下拼装式取水口，施工方便，可靠性高，投资成本低。
附图说明
图1是现有技术的取水口的结构示意图。
图2是沿图1中A-A线的剖面图。
图3是本发明实施例的取水口的结构示意图。
图4是沿图3中D-D线的剖面图。
图5是沿图3中E-E线的剖面图。
图6是本发明实施例的取水口拆除挡水板之前的结构示意图。
附图标记说明：1、2、3-箱涵；11、21、22、31-挡水板；12、23、24、32-通孔；13、25、33-进水口；26-出水口；4-连接板；5-连接钢筋；6-基槽；61-基床；62-水下混凝土；7-引水箱涵；81、82、83-止水带；9-拦污栅。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
本发明的其中一个实施例如图3至6所示，海洋水下拼装式取水口包括设于海底面的基槽6及固定在该基槽6内的三个箱涵1、2、3（也可以是两个或多个，取水口较大时为多个，每件箱涵重量控制在500t以下，以方便浮运吊装），箱涵采用钢筋混凝土制成，在岸上陆地或半潜驳船上预制。三个箱涵1、2、3沿直线排列，拼装后的平面形状为矩形（也可以为菱形）。三个箱涵的内腔经设在其侧板上的通孔12、23、24、32连通。在三个箱涵1、2、3的同一侧的侧板上开设有进水口13、25、33，并在进水口13、25、33处设有拦污栅9，用于拦截水中的漂浮物，避免水中的漂浮物进入取水口。在中间的箱涵2与其进水口25相对的侧板上开设有两个出水口26，该出水口26与引水箱涵7连通，并在箱涵2与引水箱涵7对接处均预埋有橡胶止水带83止水。
在箱涵1、2、3的顶板的上表面上设有向上延伸的挡水板11、21、22、31，挡水板11、21、22、31顶面高出施工期海水位500mm（如图6所示）以上，为了方便拆除和抗海水腐蚀，挡水板采用薄壁混凝土结构，板厚约180 mm。在箱涵安装拼接后，相邻两个箱涵的两个挡水板围成一个腔室，在两个挡水板以及箱涵的顶板对接处均预埋有橡胶止水带81、82止水，为施工连接板4提供可抽干水或避免浇筑的连接板4混凝土被水流冲走的条件。
在挡水板围成的腔室内设置有钢筋混凝土连接板，并且箱涵顶板内预埋的“X”形连接钢筋5伸入该连接板内。 连接钢筋5用于加强箱涵的顶板和连接板4的连接，起到双向抗剪的作用，与波浪的作用特性一致。
通过箱涵下部的水下混凝土、箱涵顶部的连接板4和“X”形连接钢筋共同发挥约束作用，将分块的取水口箱涵连接成整体结构，从而达到满足取水口箱涵的稳定性要求。
本发明的取水口的施工方法如下。
（1）在岸上或半潜驳船上预制箱涵和挡水板。
（2）先在海底开挖基槽6（深度约2.0m左右），再抛填块石基床61，整平。；
（4）逐件浮运水上吊装箱涵，三个箱涵1、2、3全部拼装安装完成后，向箱涵下部周边的基槽内浇筑水下混凝土62。
（5）向挡水板围成的腔室内浇筑水下混凝土形成连接板4，或者，先将挡水板围成的腔室内的水抽干再向内浇筑普通混凝土形成连接板4。在连接板4养护达到设计强度后，拆除连接板顶面以上的挡水板，避免正常使用时，海浪作用在挡水板上，冲击力影响取水口结构的安全。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种海洋水下拼装式取水口，其包括设于海底面的基槽及并排地固定在该基槽内的至少两个箱涵，在每个箱涵的侧板上均设有进水口和通孔，并在其中一个箱涵的侧板上还设有出水口，相邻两个箱涵的通孔相对接，其特征在于：在每个所述箱涵的顶板的上表面上设有向上延伸的挡水板，相邻两个箱涵的挡水板对接后围成一个腔室，在该腔室内设置有钢筋混凝土连接板，并且箱涵顶板内预埋的连接钢筋伸入该连接板内。
2. 根据权利要求1所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：在相邻两个所述挡水板的对接处以及相邻两个所述箱涵顶板的对接处设有用于防止水进入所述腔室的橡胶密封件。
3. 根据权利要求1所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：所述连接钢筋呈“X”形。
4. 根据权利要求1所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：所述挡水板和所述箱涵由钢筋混凝土一体浇筑形成。
5. 根据权利要求4所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：所述挡水板为薄壁结构，其厚度为150～200mm。
6. 根据权利要求1至5任一的所述海洋水下拼装式取水口，其特征在于：所有所述箱涵沿直线排列，且所有箱涵拼装后的平面形状为矩形或菱形。
7. 根据权利要求6所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：在所述进水口处设有拦污栅。
8. 根据权利要求6所述的海洋水下拼装式取水口，其特征在于：每个所述箱涵的重量均小于500吨。
9. 一种如权利要求1所述的海洋水下拼装式取水口的施工方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）预制所述箱涵和所述挡水板；
（2）在海底开挖基槽，再抛填块石基床、整平；
（3）将所有箱涵浮运安放入步骤（2）所述的基槽内，并拼装安装；
（4）向箱涵下部周边的基槽内浇筑水下混凝土；
（5）向挡水板围成的腔室内浇筑水下混凝土形成所述连接板，或者，先将挡水板围成的腔室内的水抽干再向内浇筑混凝土形成所述连接板。
10. 根据权利要求9所述的海洋水下拼装式取水口的施工方法，其特征在于：在所述连接板养护达到设计强度后，拆除连接板顶面以上的挡水板。
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