CN103147488B - 箱涵式排水口结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种箱涵式排水口结构，包括排水框体和填载框体，排水框体包括底板、侧板和顶板；填载框体设置于排水框体侧板旁侧，形成有容载填充物的容腔，容腔的底部腔壁为底板自侧板一端向外延伸形成；容腔的一侧腔壁共用排水框体的侧板；填载框体还包括相对于侧板设置的、形成容腔另一侧腔壁的侧壁，以及连接于侧板和侧壁顶部的框架梁；容腔顶部具有开口；其施工方法主要包括将箱涵式排水口结构置于基床，并向箱涵式排水口结构的填载框体内投入填充物；由于设置了填载框体，通过向填载框体内填入填充物而增加排水口结构的重量，抗风浪稳定性好；而填充物不需与排水口结构一同起吊，降低了施工难度，成本低，施工简便。

Description

箱涵式排水口结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及供水系统的排水技术领域，特别是涉及箱涵式排水口结构及其施工方法。

背景技术

如火力发电工程、核电工程或其它工业工程系统中，往往需要大量用水，故而需配置供水系统，即在水域取水，经使用循环后，再排放回水域。排水口是供水系统的重要组成部分，工业工程系统多采用箱涵式排水口结构，以满足施工的可能性，尽量减轻施工难度，降低工程造价。

传统的箱涵式排水口多采用整体式预制钢筋混凝土箱涵结构，排水口箱涵在岸上陆地或半潜驳船上预制，水下开挖排水口基槽后，抛填块石基床、整平，然后采用大型浮吊或半潜驳船等水上运输起重装置运至基槽并安装。安装完后，箱涵两侧抛填回填块石，通过箱涵两侧的回填块石发挥约束作用。

对于沿海、湖等大型水域建设的火力发电工程等工业工程体系，其供水系统的所在水域往往具有较大风浪，而传统的箱涵式排水口其内部是空心的，重量轻，其抗风浪稳定性往往不能满足要求。对此，常规做法是加厚箱涵结构的尺寸，这导致单件重量增加很多，工程量增大；且由于水上起重船的吊重能力限制，其吊装施工难度亦大大增加，施工成本急剧上升。

发明内容

基于此，有必要针对传统的箱涵式排水口结构抗风浪稳定性差，不能满足大风浪水域安装的问题，提供一种抗风浪稳定性好、成本低，施工简便的箱涵式排水口结构，同时提供该排水口结构的施工方法。

一种箱涵式排水口结构，包括：排水框体，包括底板、侧板和顶板，所述底板、侧板和顶板围覆形成有前后贯通的排水通道；以及填载框体，设置于所述排水框体侧板旁侧，形成有容载填充物的容腔，所述容腔的底部腔壁为所述底板自所述侧板一端向外延伸形成；所述容腔的一侧腔壁共用所述排水框体的侧板；所述填载框体还包括相对于所述侧板设置的、形成所述容腔另一侧腔壁的侧壁，以及连接于侧板和侧壁顶部的框架梁；所述侧壁底部与所述容腔的底部腔壁连接，所述容腔顶部具有开口。

在其中一个实施例中，所述框架梁包括连接于所述侧壁前端顶部的前框架梁，以及连接于所述侧壁后端顶部的后框架梁；所述前框架梁和后框架梁之间间隔设置有连接梁。

在其中一个实施例中，所述填载框体还包括立柱，所述立柱设置于所述填载框体前端和/或后端；立柱上端与所述框架梁连接，下端与所述容腔的底部腔壁连接。

在其中一个实施例中，所述填载框体的前端和/或后端间隔设置有多个立柱。

在其中一个实施例中，所述的多个立柱包括连接于所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面积大于其余立柱的截面面积。

在其中一个实施例中，所述侧板与底板相交处，以及侧壁与底板相交处均设置有加强倒角。

在其中一个实施例中，所述顶板间隔开设有多个贯通所述排水通道的泄压孔。

在其中一个实施例中，所述箱涵式排水口结构为钢筋砼一体浇筑成型的箱涵式排水口结构。

一种箱涵式排水口结构的施工方法，包括以下步骤：

整平基床，以使所述基床表面形成用于安装所述箱涵式排水口结构的安装面；

安装箱涵式排水口结构，将所述箱涵式排水口结构置于所述基床，以使所述箱涵式排水口结构的底板底部贴合于所述安装面；

填充填载框体，向所述箱涵式排水口结构的填载框体内投入填充物，以增大所述底板对基床表面的压力，完成所述箱涵式排水口结构的安装。

在其中一个实施例中，在所述安装箱涵式排水口结构之前，且在所述整平基床之前或之后或同时，还包括：预制箱涵式排水口结构，以钢筋砼一体浇筑成型所述箱涵式排水口结构。

在其中一个实施例中，所述的安装箱涵式排水口结构步骤具体包括：

运送，在所述箱涵式排水口结构的排水通道和/或容腔内填充气囊，将箱涵式排水口结构浮运至所述安装位置；

安装，去除气囊，将箱涵式排水口结构吊起并安置于所述基床，以使所述箱涵式排水口结构的底板底部贴合于所述安装面。

上述箱涵式排水口结构及其施工方法，由于设置了填载框体，通过向填载框体内填入填充物而增加排水口结构的重量，抗风浪稳定性好；而填充物不需与排水口结构一同起吊，降低了施工难度，成本低，施工简便。

附图说明

图1为一实施例的箱涵式排水口结构的结构示意图；

图2为一实施例的箱涵式排水口结构的俯视示意图；

图3为一实施例的箱涵式排水口结构的填载框体内部结构示意图；

图4为箱涵式排水口结构的施工方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种箱涵式排水口结构，包括排水框体110和填载框体120。其中，所述排水框体110包括底板111、侧板112和顶板113；所述底板111、侧板112和顶板113围覆形成有前后贯通的排水通道114。所述填载框体120设置于所述排水框体110侧板112旁侧，形成有容载填充物200的容腔121，所述容腔121的底部腔壁为所述底板111自所述侧板112一端向外延伸形成；所述容腔121的一侧腔壁共用所述排水框体110的侧板112；所述填载框体120还包括相对于所述侧板112设置的、形成所述容腔121另一侧腔壁的侧壁122，以及连接于侧板112和侧壁122顶部的框架梁123；所述侧壁122底部与所述容腔121的底部腔壁连接，所述容腔121顶部具有开口。

如图4所示，一种箱涵式排水口结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S120，整平基床300，以使所述基床300表面形成用于安装所述箱涵式排水口结构的安装面310。

步骤S140，安装箱涵式排水口结构，将所述箱涵式排水口结构置于所述基床300，以使所述箱涵式排水口结构的底板111底部贴合于所述安装面310。

步骤S160，填充填载框体120，向所述箱涵式排水口结构的填载框体120内投入填充物200，以增大所述底板111对基床300表面的压力，完成所述箱涵式排水口结构的安装。

上述的箱涵式排水口结构及其施工方法，由于设置了填载框体120，施工时先通过步骤S140将本箱涵式排水口结构安置于基床300，再通过步骤S160向填载框体120的容腔121内填入如块石等填充物200，所述填充物200被约束于容腔121内，从而增加了本箱涵式排水口结构的整体重量，使所述底板111底部贴合于所述基床300的安装面310。一方面由于排水框体110的底板111自所述侧板112一端向外延伸形成容腔121的底部腔壁，底板111尺寸增大，故而其结构抗倾稳定性提高；另一方面由于容腔121内填载了填充物200，整体重量增加，故而安装稳定性提高，所以本箱涵式排水口结构抗风浪稳定性好。

而施工过程中，在步骤S140时，只需移动安装本箱涵式排水口结构，而填充物200的填载是在步骤S160时才进行，填充物200与本箱涵式排水口结构分开移动安装，故而降低了运输施工成本。同时由于排水口结构的整体重量即可满足抗风浪稳定性的要求，故而不需采用如将底板111埋入基床300等方式来提高稳定性，施工简便，降低了施工难度。且所述填充物200可以选用块石等成本低、比重大的材料，其成本亦可降低。

其中，所述的填载框体120，其容腔121底部腔壁为所述底板111延伸形成，一侧腔壁共用排水框体110的侧板112，故而填载框体120与排水框体110的整体性好，整体结构强度高。

其中，所述填载框体120设置于排水框体110侧板112旁侧，具体地，可以是在排水框体110的一侧侧板112旁侧设置所述填载框体120。当然，根据实际需要，在其它实施例中，也可以是在排水框体110的两侧侧板112旁侧分别设置填载框体120。

如图2或图3所示，在其中一个实施例中，所述框架梁123包括连接于所述侧壁122前端顶部的前框架梁1231，以及连接于所述侧壁122后端顶部的后框架梁1232；所述前框架梁1231和所述后框架梁1232之间间隔设置有连接梁1233。所述前框架梁1231和后框架梁1232将所述侧壁122顶部稳固地与排水框体110的侧板112连接成整体，而侧壁122底部与容腔121底部腔壁，即底板111连接，故而所述填载框体120形成结构稳定的半框架式结构，在进行填充物200填载及工作时，结构强度高，不易产生断裂散架等问题。而所述连接梁1233的设置进一步提高了侧壁122与侧板112的连接强度。当然，即使未设置连接梁1233，所述侧壁122亦可通过所述框架梁123连接至侧板112而使填载框体120形成结构稳定的半框架式结构，故而所述连接梁1233的设置并不是必须的。

如图1或图2所示，在其中一个实施例中，所述填载框体120还包括立柱124，所述立柱124设置于所述填载框体120前端；立柱124上端与所述框架梁123连接，下端与所述容腔121的底部腔壁连接。排水口结构工作过程中，由于水流等因素影响，填载于所述容腔121的填充物200难免出现自容腔121中脱出的情况，通过设置立柱124，既可将填充物200约束于容腔121内避免其脱出，又可提高本箱涵式排水口结构的结构强度。

当然，根据施工需要，在其它实施例中，所述立柱124亦可设置于所述填载框体120后端，或者是，在所述填载框体120前端和后端均设置所述立柱124。

应当理解的是，即使未设置所述立柱124，亦不影响所述填载框体120实现填载填充物200的目的，故而立柱124的设置，及其设置位置并不是必须的。

在其中一个实施例中，所述填载框体120的前端和/或后端可以间隔设置有多个立柱124。以进一步提高本箱涵式排水口结构的结构强度。

具体到如图1或图2所示的本实施例中，所述的多个立柱124包括连接于所述框架梁123中部的中心立柱1241，所述中心立柱1241截面面积大于其余立柱124的截面面积。由于所述框架梁123两端分别连接至侧板112和侧壁122，框架梁123中部的结构强度最低，故而设置截面面积较大的中心立柱1241，可以对框架梁123中部提供较大的支撑力，以提高框架梁123抗弯折等的结构强度。

如图1所示，在其中一个实施例中，所述侧板112与底板111相交处，以及侧壁122与底板111相交处均设置有加强倒角125。由于所述侧板112与底板111、侧壁122与底板111均为正交相交，设置加强倒角125，有利于提高本箱涵式排水口结构的结构稳定性。

如图1或图2所示，在其中一个实施例中，所述顶板113间隔开设有多个贯通所述排水通道114的泄压孔。以提高排水通道114的泄压能力。

所述的箱涵式排水口结构施工方法的其中一个实施例中，所述步骤S120具体地，可以为：先在水域底开挖基槽，再抛填块石以形成基床300，再对基床300进行整平，以使所述基床300表面形成与所述箱涵式排水口结构的底板111底面相匹配的安装面310。

请参阅图4，在一实施例中，在所述安装箱涵式排水口结构的步骤S140之前，且在所述整平基床300的步骤S120之前或之后或同时，还包括预制箱涵式排水口结构的步骤S110。具体地，可以以钢筋砼一体浇筑成型所述箱涵式排水口结构。预制箱涵式排水口结构可以在岸上或半潜驳船上进行。箱涵式排水口结构采用钢筋砼一体浇筑成型，有利于提高其整体性，从而提高其结构强度。而钢筋砼的浇筑成型技术成熟，材料成本低，有利于降低本箱涵式排水口结构的制作成本。

还请参阅图4，在一实施例中，所述安装箱涵式排水口结构的步骤S140具体包括以下步骤：

步骤S142：运送。在所述箱涵式排水口结构的排水通道114和/或容腔121内填充气囊，将箱涵式排水口结构浮运至所述安装位置。由于本箱涵式排水口结构具有排水通道114和容腔121两个空腔，故而可以通过在空腔内填充气囊的方式提高其在水中的浮力，以降低运输阻力，从而提高运输便利性，降低运输成本。

步骤S144：安装。去除气囊，并借助入小型起重船等设备，将箱涵式排水口结构吊起并安置于所述基床300，以使所述箱涵式排水口结构的底板111底部贴合于所述安装面310。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种箱涵式排水口结构，其特征在于，包括：

排水框体，包括底板、侧板和顶板，所述底板、侧板和顶板围覆形成有前后贯通的排水通道；及

填载框体，设置于所述排水框体一侧侧板旁侧，或两侧侧板旁侧分别设置，形成有容载填充物的容腔，所述容腔的底部腔壁为所述底板自所述侧板一端向外延伸形成；所述容腔的一侧腔壁共用所述排水框体的侧板；所述填载框体还包括相对于所述侧板设置的、形成所述容腔另一侧腔壁的侧壁，以及连接于侧壁顶部和侧板的框架梁；所述侧壁底部与所述容腔的底部腔壁连接，所述容腔顶部具有开口；

所述框架梁包括连接于所述侧壁前端顶部的前框架梁，以及连接于所述侧壁后端顶部的后框架梁；所述前框架梁和后框架梁之间间隔设置有连接梁；

所述填载框体还包括立柱，所述立柱设置于所述填载框体前端和/或后端；立柱上端与所述框架梁连接，下端与所述容腔的底部腔壁连接。

2.根据权利要求1所述的箱涵式排水口结构，其特征在于，所述填载框体的前端和/或后端间隔设置有多个立柱。

3.根据权利要求2所述的箱涵式排水口结构，其特征在于，所述的多个立柱包括连接于所述框架梁中部的中心立柱，所述中心立柱截面面积大于其余立柱的截面面积。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的箱涵式排水口结构，其特征在于，所述侧板与底板相交处，以及侧壁与底板相交处均设置有加强倒角。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的箱涵式排水口结构，其特征在于，所述顶板间隔开设有多个贯通所述排水通道的泄压孔。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的箱涵式排水口结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

整平基床，以使所述基床表面形成用于安装所述箱涵式排水口结构的安装面；

安装箱涵式排水口结构，将所述箱涵式排水口结构置于所述基床，以使所述箱涵式排水口结构的底板底部贴合于所述安装面；

填充填载框体，向所述箱涵式排水口结构的填载框体内投入填充物，以增大所述底板对基床表面的压力，完成所述箱涵式排水口结构的安装。

7.根据权利要求6所述的箱涵式排水口结构的施工方法，其特征在于，在所述安装箱涵式排水口结构之前，且在所述整平基床之前或之后或同时，还包括：预制箱涵式排水口结构，以钢筋砼一体浇筑成型所述箱涵式排水口结构。

8.根据权利要求7所述的箱涵式排水口结构的施工方法，其特征在于，所述的安装箱涵式排水口结构步骤具体包括：

运送，在所述箱涵式排水口结构的排水通道和/或容腔内填充气囊，将箱涵式排水口结构浮运至所述安装位置；

安装，去除气囊，将箱涵式排水口结构吊起并安置于所述基床，以使所述箱涵式排水口结构的底板底部贴合于所述安装面。