CN103316509B - 装有导流墙的调蓄池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装有导流墙的调蓄池，可显著节约投资并提高使用效能，结构是，围堤围成的调蓄池一边有进水口，另一边有出水格栅井，经出水管同增压泵相连，增压泵出水口同压力出水管道相连，调蓄池内平行错开装有两道导流墙，导流墙墙体两侧有堆石，L形钢筋砼预制板的短边放置在调蓄池底面上，相邻两块L形钢筋砼预制板间的搭接处有海绵垫，导流墙的起始端以及L形钢筋砼预制板斜放在围堤的内坡上，导流墙的末端均以堆石做成半圆形保护头，地表水经进水管和进水口进入调蓄池，本发明增加了原水流经距离，起到了很好的沉淀泥沙的效果，结构简单、节约大量投资、便于施工建造，缩短了施工周期。

Description

装有导流墙的调蓄池

技术领域

本发明涉及城市水厂用的一种装有导流墙的调蓄池。

背景技术

采用江河湖泊等地表水为水源的城市水厂，均需要在水厂附近建造原水调蓄池，以备水源不足或取水输水构筑物事故检修时救急之用。调蓄池中应该布置导流墙，以避免调蓄池中产生死水区，而致藻类繁殖水质变坏。此外，调蓄池还具有沉砂作用，可将原水中的大部分泥砂去除，这一功能也要依靠导流墙来实现。在没有导流墙的情况下，原水会走最短路径从调蓄池进水口直达出水口，从而使原水在调蓄池中停留时间过短，达不到沉砂效果。

导流堤两侧的水位差极小，约0.01~0.02m，因而导流堤承受的水平推力极小，即使导流堤出现了裂缝和孔隙，发生了少量的漏水和渗水，也不致影响其导流效果，甚至导流堤的地基产生了较轻的不均匀沉陷也不致影响其安全运行。导流堤的堤顶高出设计最高水位0.5m即可，因为即使发生了偶尔的漫顶也不会造成安全事故。而调蓄池周边围堤的内外两侧则有4~6m甚至更高的水位差，周边围堤承受着巨大的水平推力。周边围堤绝对不可渗水，更不能漏水，即所谓“千里河堤溃于蚁穴”。周边围堤地基绝不可产生不均匀沉陷，严重者可能立即造成溃堤。周边围堤的堤顶必须高出设计最高水位1.5~2.0m以上，因为即使偶尔的漫顶也会溃堤酿成大祸。为了满足周边围堤的施工建造和运行维护的需要，还可在堤顶铺设宽度超过4~5m的行车道路。

调蓄池的周边围堤一般都用从调蓄池中挖出的泥土经分层夯实而构成，内坡为加浆砌片石护面，外坡为草皮护面。现有技术没有认识到导流堤的工况条件与周边围堤的工况条件有很大的区别，两者所起的作用也完全不同，对调蓄池中的导流堤也采用周边围堤的构造形式，两侧均采用浆砌片石护面。这种习惯做法，经济上很不合理，浪费大量投资，且体积很大的导流堤本身占据了调蓄池内的部分有效容积，降低了调蓄池的使用效能。

发明内容

针对上述问题，为解决现有技术之缺陷，本发明的目的就是提供一种装有导流墙的调蓄池，可显著节约投资并提高使用效能。

本发明的技术方案为，包括导流墙和围堤，围堤围成调蓄池体，调蓄池体的一边有与进水管道连通的进水口，调蓄池体的另一边有出水格栅井，经出水管同增压泵相连，增压泵出水口同压力出水管道相连，调蓄池内平行错开装有结构相同第一道导流墙和第二道导流墙，所述的第一道导流墙和第二道导流墙均由L形钢筋砼预制板连接组成，导流墙墙体两侧有堆石，堆石边坡为30°~40°，堆放高度为1.5~2.0m，L形钢筋砼预制板的短边放置在调蓄池底面上，长边竖立且高出调蓄池最高水位0.5m，相邻两块L形钢筋砼预制板间的搭接处有海绵垫，第一道导流墙、第二道导流墙的起始端以及L形钢筋砼预制板斜放在围堤的内坡上，与围堤内坡相连，第一道导流墙、第二道导流墙的末端，均以堆石做成半圆形保护头，地表水经进水管和进水口进入调蓄池，池中水流沿围堤与第一道导流墙之间的水道向右流至第一道导流墙的末端，转折180°后在第一道导流墙与第二道导流墙之间的水道向左流动，至第二道导流墙的末端，转折180°后在第二道导流墙与围堤之间的水道流至出水格栅井，然后经自流出水管流至增压泵站，加压后经压力出水管道送至水厂净化站。

本发明增加了原水流经距离，起到了很好的沉淀泥沙的效果，结构简单、节约大量投资、便于施工建造，缩短了施工周期，增加了调蓄池的功效，有利于安全运行及日常维护。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的导流墙相邻各块L形竖立钢筋砼预制板以螺栓连接方式连接的纵切图。

图3是本发明的导流墙相邻各块L形竖立钢筋砼预制板以螺栓连接方式连接的横切图。

图4是本发明的导流墙相邻各块L形竖立钢筋砼预制板以H形双企口接头连接方式连接的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-4所示，本发明包括导流墙和围堤，其特征在于，由围堤3围成调蓄池体，调蓄池体的一边有与进水管道1连通的进水口2，调蓄池体的另一边有出水格栅井6，经出水管7同增压泵8相连，增压泵8出水口同压力出水管道9相连，调蓄池内平行错开装有结构相同第一道导流墙4和第二道导流墙5，所述的第一道导流墙4和第二道导流墙5均由L形钢筋砼预制板11联接组成，导流墙墙体两侧有堆石12，堆石12边坡为30°~40°，堆放高度为1.5~2.0m，L形钢筋砼预制板11的短边放置在调蓄池底面10上，长边竖立且高出调蓄池最高水位17以上0.5m，相邻两块L形钢筋砼预制板11间的搭接处有海绵垫16，第一道导流墙4和第二道导流墙5的起始端以及L形钢筋砼预制板11的短边制成倾斜式，放在围堤3的内坡上，与围堤3内坡相连，第一道导流墙4和第二道导流墙5的末端，均以堆石12做成半圆形保护头，地表水经进水管1和进水口2进入调蓄池，池中水流沿围堤3与第一道导流墙4之间的水道内向右流至第一道导流墙4的末端，转折180°后在第一道导流墙4与第二道导流墙5之间的水道内向左流动，至第二道导流墙5的末端，转折180°后在第二道导流墙5与围堤3之间的水道内流至出水格栅井6，然后经自流出水管流7流至增压泵8，加压后经压力出水管道9送至水厂净化站。

所述的第一道导流墙4和第二道导流墙5的相邻两块L形钢筋砼预制板11由上位固定螺栓15和下位固定螺栓13连接成一体， L形钢筋砼预制板11顶部有两个φ36~φ40圆钢起吊环（14），长边的上部和下部各有1个φ60的预留圆孔15a和13a，海绵垫16上有与之相应的上下两个圆孔15b和13b，上位固定螺栓15和下位固定螺栓13分别穿过L型钢筋预制板11的上下两个圆孔15a和13a和海绵垫16上的上下两个圆孔15b和13b，将两块L型钢筋砼预制板11联接在一起，两块L形钢筋砼预制板11的搭接长度为200mm。

所述的第一道导流墙4和第二道导流墙5的相邻两块L形钢筋砼预制板11还可由H形双企口接头18联接成一体，两块L形钢筋砼预制板11的中间对接处放置H形双企口钢筋砼预制接头18，对接间距为150~200mm。

所述的H形双企口钢筋砼预制接头18的顶部有一个φ20~φ30的圆钢起吊环18a，H形双企口接头（18）其腹板和翼板厚度均为100mm，腹板内高150~200mm，腹板长度等于L形钢筋砼预制板11的竖立长边高度，翼板宽度为400~500mm，长度为1.5~2.0m。

所述的堆石12为粒径5~50mm的河卵石或碎石。

所述的L形钢筋砼预制板11为#200砼和3号钢筋或冷拉钢筋，板厚为0.1~0.12m，长边（高度）为4~6m，短边（宽度）为1.5~2.0m，L形转角部位与调蓄池底面间有45°角的加固体。

如图1所示，从水源地来的地表水经进水管1和进水口2进入调蓄池，池中水流沿周边围堤3与第一道导流墙4之间的水道向右流至第一道导流墙4的末端，转折180°后在第一道导流墙4与第二道导流墙5之间的水道向左流动，至第二道导流墙5的末端，转折180°后在第二道导流墙5与围堤3之间的水道流至出水格栅井6，此时原水已经经过沉砂，泥砂含量大幅降低，然后经自流出水管7流至增压泵8，加压后经压力出水管道9送至水厂净化站。

如图2所示，相邻各块L形钢筋砼预制板以第一种方式联接，即螺栓联接方式，在立面上左侧L形钢筋砼预制板11与右侧L形钢筋砼预制板11以背靠背的形式搭接200mm，搭接处垫以海绵垫16，用下位固定螺栓13和上位固定螺栓15把左右两块L形钢筋砼预制板11固定在一起，两块背靠背的L形钢筋砼预制板11放置在调蓄池底面10上，左侧和右侧均以堆石12压住L形钢筋砼预制板11的水平底板上，使之稳固定位，L形钢筋砼预制板11的顶端约高于调蓄池设计最高水位17之上0.5m，起吊环14斜置于顶端一侧，其中心垂线即L形钢筋砼预制板11的截面重心线。

如图3所示，相邻各块L形钢筋砼预制板11以第一种方式联接，即螺栓联接方式在以下位固定螺栓13所在的高程剖切的平面上，相邻各块L形钢筋砼预制板11交错背靠背联接在一起，在搭接处有海绵垫16并以下位固定螺栓13固定之，各块L形钢筋砼预制板11两侧均以堆石12稳固定位。L形钢筋砼预制板11的常用厚度约0.1~0.12m，长边约4~6m，短边约1.5~2.0m，45°加固角边长约0.3~0.5m，单板长度约4~5m，顶部预埋两个φ36~φ40圆钢制作的起吊环14，单板重量约5~10t，使用#200砼和3号钢筋或冷拉钢筋制作，砼素表面无需粉刷。下位固定螺栓13和上位固定螺栓15均为M30粗制松配普通螺栓，长度约0.3~0.4m，各带一个螺帽及2个正方形垫片，垫片厚度10mm，边长100mm。在各块L形钢筋砼预制板11的竖立长边板两端，各预留上下2个φ60的圆孔15a和13a，把留有同样2个φ60圆孔15b和13b的海绵垫16预先用防水胶粘贴在L形钢筋砼预制板11的端部搭接处，把两块相邻的L形钢筋砼预制板11以背靠背的方式就位，对准上下2个φ60预留圆孔15a和13a的中心，将下位固定螺栓13和上位固定螺栓15分别穿入上下圆孔15a和13a以及15b和13b，拧紧螺栓之后，各块L形钢筋砼预制板11在平面上呈现出相间的背靠背直线形状。堆石12粒的径约5~50mm，无需筛分，普通河卵石或人工碎石，石料无毒无污染，堆石12的堆放坡度约30°~40°，堆放高度约1.5~2.0m。

如图4所示，相邻各块L形钢筋砼预制板以第二种方式联接，即H形双企口接头联接方式，在平面上相邻各块L形钢筋砼预制板11的竖立长边以交错方式背对背对接排成一条直线，对接净间距为150~200mm，把H形双企口钢筋砼预制接头18从上向下插入对接间距中，最后以堆石12稳固定位。这种联接方式的优点是施工快捷，缺点是联接处严密处较差，但投产后调蓄池中的泥沙可沉淤在空隙中，严密性将大为改善。H形双企口钢筋砼预制接头18的腹板和翼板厚度均为100mm，腹板净内高150~200mm，腹板长度等于L形钢筋砼预制板11的竖立长边高度，翼板宽度约400~500mm，长度约1.5~2.0m，H形双企口钢筋砼预制接头18的顶部中心处，预埋1个φ20~φ30圆钢制成的起吊环18a，单个接头重约1.0~1.5t。当采用第二种方式即H形双企口接头联接方式时，L形钢筋砼预预板11的截面形状可改变成倒T形，优点是截面对称性好，缺点是每块板底边长度相同时，相邻各块板联接成整体后，倒T形截面的底宽只有L形截面整体底宽的1/2，其稳定性差的多。

本发明与现有技术相比效果非常明显，如某水厂取用河水，调蓄沉砂池建成投产9年，无导流堤，生产实践证实，原水从进水口直达出水口，池中出现大片死水区，藻类繁殖，水质变坏，沉砂效果差，急需增设导流墙，且因该调蓄沉砂池是水厂的唯一水源，所以不能停水施工。

调蓄沉砂池的池底高程为±0.00m，设计最高水位为+4.00m，周边围堤顶面高程为+6.00m，池面呈长方形，长约650m，宽约500m，调蓄池总池容126万m³，原水进水管直径2.4m，进水量5.5m³/s。

采用两道导流墙，每道导流墙长度约600m，消除上述技术缺陷。所用L形钢筋砼预制板11采用#200砼，普通3号钢筋，表面为素面无粉刷层。其截面的竖立长边为4.5m，水平短边为2.0m，厚度0.1m，45°加固角边长0.5m，每块L形钢筋砼预制板11的长度为5.0m，其单重为9.7t，每块板顶有两个φ36圆钢制成的预埋吊环。相邻各块L形钢筋砼预制板11采用螺栓联接方式时，两块L形钢筋砼预制板11的搭接长度为0.2m，搭接处预留φ60圆孔上下2个，下位固定螺栓13和上位固定螺栓15均采用M30碳钢松配粗制螺栓，长度约360mm，带螺帽及两个正方形垫片，垫片厚10mm，边长100mm，用沥青漆防腐，海绵垫16厚20~30mm，宽200mm，长4.5m，有φ60圆孔上下2个，用防水胶预先粘贴在一块预制板上，塑料海绵或橡胶海绵均可用。堆石12的粒径约5~50mm，无需筛分，粒径过小易被挖泥船吸走，粒径过大，不易堆放，人工碎石或河卵石均可，普通石料无毒无污染。堆石12总底宽约为5m，总高约2.0m。施工时，首先用挖泥船清除池中泥沙，平整调蓄沉砂池的池底，使池中水位处于可保证安全运行的最低水位，L形钢筋砼预制板11按设计图纸就位后，用人工方法拧紧下位固定螺栓13和上位固定螺栓15，必要时采用潜水设备。堆石12采用浮船载运水上定位定量抛石法施工。

本工程若采用第二种联接方式，H形双企口接头18钢筋砼预制件的尺寸为：腹板及翼板的厚度均为100mm，腹板净高150mm，腹板总高350mm，翼板宽度500mm，腹板长度4.5m，翼板长度2m，腹板与翼板上端齐平，每个H形双企口接头18钢筋砼预制件的单重约为1.1t，其上端预埋一个φ26圆钢制作的吊环18a。

本工程共建导流墙长度约1200m，采用本发明后，无论使用第一种联接方式或第二种联接方式，都比采用土堤两侧加浆砌片石的导流堤节约投资，经初步估算最少可节约投资20~30万元，还可实现不停水施工。

本发明与现有调蓄池相比较，在构造上实现了重大技术突破，表现在：

1、本发明所采用的L形钢筋砼预制板的厚度为0.1~0.12m，高度为4~6m，堆石的底宽为5~6m，而土质导流堤的顶宽为4~5m，堤高为4~6m，底宽为20~30m，本发明的导流墙体积约为现有土质导流堤的1/10，且无片石护面，无堤顶道路，因而可大量节约投资约50%；

2、本发明的工程量大幅度降低后，施工周期缩短约 50%以上，且在雨天也可施工；

3、本发明尤其适用于已投产的调蓄池目前亟需增设导流墙或改建导流墙的工程，可以不停水施工，不影响正常供水，用浮船载运L形钢筋砼预制板就位，使之沉于池底，在L形钢筋砼预制板两侧从水面上加抛石以稳定固位；

4、本发明可用于因调蓄池进水出水工况变动而引起的导流墙改造工程，本发明所述的导流墙容易拆除和改建，且L形钢筋砼预制板和堆石均可重复使用。

Claims (6)

1.一种装有导流墙的调蓄池，包括导流墙和围堤，其特征在于，由围堤（3）围成调蓄池体，

调蓄池体的一边有与进水管道（1）连通的进水口（2），调蓄池体的另一边有出水格栅井（6），经出水管（7）同增压泵（8）相连，增压泵（8）出水口同压力出水管道（9）相连，调蓄池内平行错开装有结构相同的第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5），所述的第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5）均由L形钢筋砼预制板（11）联接组成，导流墙墙体两侧有堆石（12），堆石（12）边坡为30°~40°，堆放高度为1.5~2.0m，L形钢筋砼预制板（11）的短边放置在调蓄池底面（10）上，长边竖立且高出调蓄池最高水位（17）以上0.5m，相邻两块L形钢筋砼预制板（11）间的搭接处有海绵垫（16），第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5）的起始端以及L形钢筋砼预制板（11）的短边制成倾斜式，放在围堤（3）的内坡上，与围堤（3）内坡相连，第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5）的末端，均以堆石（12）做成半圆形保护头，地表水经进水管（1）和进水口（2）进入调蓄池，池中水流沿围堤（3）与第一道导流墙（4）之间的水道内向右流至第一道导流墙（4）的末端，转折180°后在第一道导流墙（4）与第二道导流墙（5）之间的水道内向左流动，至第二道导流墙（5）的末端，转折180°后在第二道导流墙（5）与围堤（3）之间的水道内流至出水格栅井（6），然后经出水管（7）流至增压泵（8），加压后经压力出水管道（9）送至水厂净化站。

2.根据权利要求1所述的装有导流墙的调蓄池，其特征在于，所述的第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5）的相邻两块L形钢筋砼预制板（11）由上位固定螺栓（15）和下位固定螺栓（13）连接成一体， L形钢筋砼预制板（11）顶部有两个φ36~φ40圆钢起吊环（14），长边的上部和下部各有1个φ60的预留圆孔（15a，13a），海绵垫（16）上有与之相应的上下两个圆孔（15b，13b），上位固定螺栓（15）和下位固定螺栓（13）分别穿过L型钢筋预制板（11）的上下两个圆孔（15a，13a）和海绵垫（16）上的上下两个圆孔（15b，13b），将两块L型钢筋砼预制板（11）联接在一起，两块L形钢筋砼预制板（11）的搭接长度为200mm。

3.根据权利要求1所述的装有导流墙的调蓄池，其特征在于，所述的第一道导流墙（4）和第二道导流墙（5）的相邻两块L形钢筋砼预制板（11）还可由H形双企口接头（18）联接成一体，两块L形钢筋砼预制板（11）的中间对接处放置H形双企口钢筋砼预制接头（18），对接间距为150~200mm。

4.根据权利要求3所述的装有导流墙的调蓄池，其特征在于，所述的H形双企口接头（18）的顶部有一个φ20~φ30的圆钢起吊环（18a），H形双企口接头（18）其腹板和翼板厚度均为100mm，腹板内高150~200mm，腹板长度等于L形钢筋砼预制板（11）的竖立长边高度，翼板宽度为400~500mm，长度为1.5~2.0m。

5.根据权利要求1所述的装有导流墙的调蓄池，其特征在于，所述的堆石（12）为粒径5~50mm的河卵石或碎石。

6.根据权利要求1所述的装有导流墙的调蓄池，其特征在于，所述的L形钢筋砼预制板（11）为#200砼和3号钢筋或冷拉钢筋，板厚为0.1~0.12m，长边为4~6m，短边为1.5~2.0m，L形转角部位与调蓄池底面间有45°角的加固体。